Sebuah montase astronomi paralaks adalah syarat mutlak untuk mendapatkan foto astro yang tajam dengan waktu pemaparan yang panjang:
Bagian 9: Penanganan montase astronomi
Ketika sebuah kamera dipasang kokoh pada tripod foto biasa, objek-objek langit hanya akan tampak tajam dalam gambar jika waktu pemaparan tidak melebihi nilai maksimum, yang ditentukan oleh panjang fokus, wilayah langit yang difoto, ukuran piksel sensor gambar yang digunakan, dan harapan pribadi terhadap gambar yang "tajam".
Pada panjang fokus 3000 milimeter misalnya, gambar tidak akan tajam jika waktu pemaparan lebih dari 1/45 detik tanpa pengikutan akan gerakan langit. Bahkan saat menggunakan lensa 24 milimeter, bintang-bintang akan diabadikan sebagai garis tipis setelah waktu pemaparan 10 detik.
Alasannya adalah rotasi Bumi. Langit terlihat berputar di atas kepala kita dari timur ke barat. Oleh karena itu, tidak hanya matahari dan bulan, tetapi juga planet dan bintang terbit di timur dan tenggelam di barat. Titik pusat gerakan ini adalah kutub langit (kutub langit utara di belahan bumi utara, kutub Selatan langit di belahan bumi selatan). Ini adalah tempat di langit di mana sumbu Bumi diperpanjang menyentuh "kubah langit," jika kita membayangkan langit sebagai setengah bola. Penduduk di belahan bumi utara memiliki keuntungan: Bintang Kutub, yang mudah ditemukan dan juga disebut sebagai "bintang utara," berada sangat dekat dengan kutub langit.
Satunya cara untuk mencapai waktu pemaparan yang panjang dan tetap mengabadikan bintang-bintang sebagai titik adalah dengan mengikuti gerakan putaran langit selama waktu pemaparan. Untuk itu, perlu adanya montase astronomi di mana satu sumbu diatur sejajar dengan sumbu Bumi.
Komponen-komponen dari montase paralaks. Legenda - lihat gambaran berikut:
• 1: Tripod tiga kaki (Alternatif: tripod kolom)
• 2: Pengendalian (dalam kasus ini: pengendalian komputer yang rumit dengan fungsi GoTo dan basis data objek)
• 3: Posisi pandangan teleskop pencari kutub. Ini berada di dalam sumbu jam (4), arahnya ditunjukkan oleh orientasi panah.
• 4: Sumbu jam, yang digerakkan sebagai satu-satunya sumbu saat montase mengikuti rotasi langit. Di ujung bawahnya terdapat teleskop pencarian kutub (3), ujung atasnya tertutup dengan penutup yang dilepas saat teleskop pencari kutub digunakan.
• 5: Posisi sumbu deklinasi, yang berlanjut ke batang penyeimbang (12). Gerakan sepanjang sumbu deklinasi biasanya tidak terjadi saat pelacakan.
• 6: Pasak sekrup, yang dengan tekanan dan hambatan memungkinkan penyetelan sudut kemiringan (tinggi kutub) sumbu jam. Digunakan untuk mengarahkan montase. Setelah montase diarahkan, sekrup ini tidak lagi disesuaikan.
• 7: Pasak sekrup, yang dengan tekanan dan hambatan memungkinkan penyetelan azimut (arah "pandangan" horizontal sumbu jam) (sekrup belakang sulit dikenali pada gambar). Digunakan untuk mengarahkan montase. Setelah montase diarahkan, sekrup ini tidak lagi disesuaikan.
• 8: Pemegang tuas sumbu jam.
• 9: Pemegang tuas sumbu deklinasi.
• 10: Panduan ekor burung untuk memasang rel prisma, untuk memasang teleskop atau kamera pada montase.
• 11. Pemegang sekrup, untuk mengamankan rel prisma yang dimasukkan ke dalam panduan ekor burung (10).
• 12: Batang penyeimbang (tanpa penyeimbang dalam gambar).
Montase azimutal
Dengan tripod foto, pengikutan semacam ini tidak dapat dilakukan, bahkan jika penyetelan halus dilakukan. Hal ini akan gagal karena lapangan gambar akan berputar selama pemaparan panjang di sekitar bintang yang diikuti, karena tripod foto tidak dapat mengimbangi gerakan rotasi langit. Bayangkanlah rasi bintang Orion: Itu akan muncul, "berbaring," di timur, bangkit secara vertikal ketika berada di posisi tertinggi di selatan, dan tenggelam di barat, "berbaring," di sisi kanan. Jika Anda mengikuti rasi bintang ini dengan tripod foto, kamera hanya akan bergerak "naik-turun" atau ke kanan, tanpa mengimbangi gerakan putar.
Gambaran skematis dari rotasi langit menggunakan rasi bintang Orion sebagai contoh. Sebuah kamera yang dipasang dan diikuti secara azimutal tidak dapat mempertahankan rasi bintang Orion dalam bidang pandang, dan lapangan gambar akan berputar seiring berjalannya waktu (bingkai gambar merah). Saat kamera dipasang secara paralaks, di satu sisi mengikuti gerakan Orion dan di sisi lain melakukan putaran, sehingga lapangan gambar yang diambil tetap konstan (bingkai gambar kuning).
Sebuah montase yang hanya mengenal gerakan naik-turun serta ke kanan dan kiri disebut sebagai montase "azimutal" dan merupakan kebalikan dari montase paralaks. Sebuah tripod foto oleh karena itu merupakan bentuk sederhana dari montase azimutal. Sumbu bergeraknya yang satu tegak lurus terhadap tanah dan memungkinkan ayunan horizontal, yaitu penyetelan azimut. Sumbu lainnya sejajar dengan tanah dan menyediakan gerakan ke atas dan ke bawah, yaitu ketinggian.
Montase azimutal tidak cocok untuk pengambilan gambar langit yang diikuti. Pengecualian terjadi di montase observatorium bintang besar modern. Di sana, selama pemaparan, dilakukan putaran sekitar sumbu optik untuk mengimbangi rotasi lapangan gambar.
Montase azimutal (kiri) dan montase paralaks (kanan). Pada montase azimutal, kedua sumbu gerakan berdiri tegak lurus atau sejajar dengan tanah. Montase tersebut berfungsi seperti tripod foto. Montase paralaks (kanan) ditandai dengan sumbu jam yang miring (panah ke atas kiri). Tipe montase "Jerman" memerlukan bobot penyeimbang di sumbu deklinasi (panah dari bawah kiri ke atas kanan).
Montase paralaks
Montase paralaks tersedia dalam berbagai variasi. Yang menjadi ciri khas dari semua jenis ini adalah bahwa satu sumbu diatur sejajar dengan sumbu Bumi. Sumbu ini disebut sumbu jam. Sudut 90 derajat terhadapnya harus ada sumbu kedua, yaitu sumbu deklinasi, agar teleskop atau kamera dapat diarahkan ke setiap titik langit.
Untuk amatir, pada dasarnya terdapat dua tipe yang tersedia; yang disebut "Montase Jerman" (dinamai sesuai dengan negara tempat penemu utamanya, yaitu ahli optik dan fisikawan Jerman Joseph von Fraunhofer), dan montase bercabang.
Dua tipe montase paralaks: montase bercabang (kiri) dan "montase Jerman" (kanan). Panah merah menunjukkan posisi sumbu jam.
Montase Jerman
Montase ini terdiri dari rumbai sumbu dan ciri khasnya adalah bahwa di satu sisi sumbu deklinasi terdapat teleskop atau kamera, sementara di sisi lain terdapat pemberat untuk menjaga keseimbangan. Terutama di kalangan fotografer astronomi, tipe ini sangat populer dan banyak digunakan, karena sumbu jam dapat mudah diatur sejajar dengan kutub langit. Selain itu, penawaran untuk montase Jerman sangat beragam: Semua kelas berat dan harga diwakili, dan sebagian besar dapat dibeli secara terpisah dan tidak hanya dalam paket dengan teleskop saja. Sebagai kekurangan, penggunaan teleskop dalam mengikuti sebuah objek dapat menyebabkan tabrakan dengan penyangga atau tiang, yang mengharuskan untuk beralih dari posisi Barat ke Timur (atau sebaliknya).
Montase bercabang
Montase bercabang sebagian besar hanya ditawarkan oleh toko bersama dengan teleskop. Sebagai jenis paralaks, seluruh bercabang harus dimiringkan agar sumbu jamnya menunjuk ke kutub langit, yang menciptakan kondisi mekanis yang kurang ideal. Sebagian besar montase bercabang untuk pasar amatir sebenarnya menunjukkan perilaku getaran yang nyata, sehingga jarang ditemukan dalam penggunaan astrofotografi. Sebagai keuntungan montase bercabang dibandingkan dengan montase Jerman adalah bahwa objek langit dapat diikuti sepanjang malam tanpa perlu khawatir teleskop atau kamera akan menabrak penghalang (penyangga/tiang), sehingga tidak perlu beralih.
Periferi
Jika hanya mempertimbangkan mekanik sumbu montase, komponen tambahan diperlukan untuk menjadikannya sebuah unit yang berfungsi untuk astrofotografi:
• 1. Penyangga/Tiang
Statif tiga kaki memiliki keunggulan dalam penggunaan mobil karena dapat diletakkan di mana saja. Tiang memberikan lebih banyak kebebasan gerak untuk teleskop, namun hanya aman diletakkan di permukaan datar. Bagaimanapun, harus memperhatikan stabilitas yang tinggi. Pada akhirnya, kestabilan yang lemah dalam seluruh rantai akan membatasi stabilitas dan akurasi penelusuran maksimum.
• 2. Motor
Beberapa montase disertai dengan motor yang sudah terpasang, sementara yang lain harus dibeli terpisah. Untuk waktu eksposur yang singkat, sebenarnya drive motor sumbu jam cukup, artinya motor kedeklinasi bisa diabaikan. Pada waktu eksposur yang lebih lama, mungkin akan diperlukan gerakan koreksi pada sumbu deklinasi, sehingga disarankan untuk dua motor – satu untuk setiap sumbu. Kebanyakan montase menggunakan motor langkah-langkah, yang berjalan dengan langkah mikro dan menggerakkan sumbu montase melalui ulir dan roda gigi. Solusi lain adalah motor servo.
• 3. Pengontrolan
Setiap montase memerlukan pengontrolan. Jika tidak termasuk dalam paket, harus dibeli secara terpisah. Tugas pengontrolan adalah memberikan suplai tegangan dan impuls penggerak ke motor. Selain itu, pengontrolan menawarkan gerakan motorik yang lebih atau kurang cepat dan halus pada montase ke segala arah melalui empat tombol.
Selain fungsi dasar ini, beberapa pengontrol juga menawarkan fitur-fitur tambahan:
• Perubahan kecepatan penelusuran (selain sideris, juga untuk bintang, opsional untuk matahari dan bulan)
• Koneksi pengarah otomatis: colokan untuk dapat memasukkan regulasi melalui kamera digital khusus yang disebut pengarah otomatis, jika diperlukan. Mereka yang bekerja dengan panjang fokus dan waktu eksposur yang lama, akhirnya akan menyerahkan "pengendalian penelusuran" kepada pengarah otomatis dan akan menitikberatkan pada kelengkapan pengontrol dengan koneksi pengarah otomatis.
• Fungsi GoTo: Bersama dengan motor cepat, pengontrol GoTo memungkinkan penempatan otomatis montase pada objek langit pilihan Anda. Bagi fotografer astronomi, fungsi GoTo tidak begitu penting, sehingga dalam kasus keraguan anggaran yang terbatas, sebaiknya diinvestasikan dalam montase yang lebih stabil.
Kotak pengontrol manual sebuah montase teleskop: Dua tombol masing-masing memungkinkan penyesuaian motorik pada sumbu jam (1) dan sumbu deklinasi (2), untuk mengarahkan teleskop dengan tepat ke objek langit tertentu. Dengan sakelar geser di sampingnya (3), pengontrol dapat diaktifkan atau dimatikan dan operasi dipilih di belahan Bumi Utara atau Selatan. Dengan sakelar 4, kecepatan gerakan motor saat menggunakan tombol 1 dan 2 ditetapkan.
• 4. Teleskop penunjuk kutub
Ini adalah teleskop mini yang dipasang ke dalam rumbai sumbu montase dan memungkinkan penataan kutub yang cepat dan mudah (lihat di bawah).
Pemandangan simulasi melalui teleskop penunjuk kutub. Langit biru itu melambangkan pemandangan pada senja lanjut. Elemen yang terlihat di ocular disinari oleh lampu LED berwarna merah, sehingga dapat dikenali bahkan sebelum langit hitam. Posisi ideal bintang Kutub (Polaris) terlihat jelas di dalam ocular, yang menunjukkan kedudukannya dalam gambaran. Deviasi bintang Kutub dari kutub langit sejati (pusat lapangan pandang) secara otomatis diperhitungkan. Gambaran bintang yang ditandai hanya menunjukkan arah dan tidak terlihat dalam teleskop penunjuk kutub.
• 5. Sumber daya
Pengoperasian montase umumnya menggunakan arus searah 12 volt. Untuk penggunaan mobil, perlu mendapatkan pak baterai atau aki yang sesuai.
• 6. Rel Montase
Untuk memasang teleskop atau kamera pada montase, biasanya diperlukan beberapa komponen kecil tambahan. Banyak montase dilengkapi dengan platform sambungan berupa rel ekor burung. Di sisi teleskop atau kamera, sebuah rel prisma yang sesuai harus dipasang. Untuk memasang kamera, kepala bola yang kokoh merupakan tambahan yang baik.
Pemasangan
Suatu montase paralaks harus dipasang sedemikian rupa sehingga sumbu jam menunjuk ke kutub langit (dekat bintang Kutub). Prosedur ini disebut sebagai "penyinaran".
Penyinaran terbaik dilakukan dengan menggunakan teropong penunjukkan kutub. Syaratnya adalah bahwa kutub langit dan bintang Kutub dapat terlihat dari lokasi pengamatan dan tidak terhalang oleh pohon atau bangunan. Teropong ini melihat melalui sumbu jam berongga dan menunjukkan tanda yang mewakili posisi idealkan dari bintang Kutub saat dilihat.
Pada saat ini, deviasi bintang Kutub dari kutub langit sekitar satu setengah kali diameter Bulan juga diperhitungkan. Bergantung pada jenis montase dan teropong penunjukkan kutub, hanya perlu menyesuaikan posisi bintang Kutub saat ini relatif terhadap kutub, karena bintang ini juga bergerak mengelilingi kutub sekali dalam sehari.
Selanjutnya, hanya perlu menyesuaikan kemiringan (ketinggian kutub) dan arah pandangan sumbu kutub (azimut), hingga bintang Kutub terlihat di teropong penjuannya pada posisi yang diinginkan. Kemiringan sumbu kutub sesuai dengan lintang geografis lokasi pengamatan, sekitar 50 derajat untuk Frankfurt/M. Montase yang baik memungkinkan penyesuaian halus kemiringan sumbu kutub untuk koreksi jika diperlukan. Arah pandang diatur melalui penyetelan azimut yang juga bekerja dengan halus.
Untuk menyesuaikan "arah pandangan" sumbu jam, yaitu azimut, dua baut tangan harus digerakkan, yang menghasilkan tekanan pada piringan statif dan memberikan kemungkinan penyesuaian horizontal yang halus selama proses penyinaran.
Juga sudut kemiringan sumbu jam, yaitu penyesuaian ketinggian kutub, dilakukan melalui dua baut tangan yang bekerja dengan tekanan dan hantaman. Sudut kemiringan ini sesuai dengan lintang geografis lokasi pengamatan dan hanya perlu disesuaikan sekali saat penyinaran.
Meskipun dengan panjang fokus yang lebih besar dan waktu eksposur yang lebih lama, penyinaran menggunakan teropong penju yang disetel dengan baik sudah cukup akurat. Untuk waktu eksposur yang singkat dengan panjang fokus yang lebih pendek, cukup jika bintang Kutub ditempatkan di tengah bidang pandang teropong penju.
Hanya pada saat tuntutan presisi penyinaran yang tinggi, seperti pada waktu eksposur yang sangat panjang, panjang fokus yang lama, observatorium bintang tetap, atau akurasi penempatan GoTo-Montierung yang terbaik yang mungkin diperlukan, kami sarankan menggunakan metode "Scheiner" untuk penyinaran. Metode ini memerlukan ketersediaan teleskop dan okuler salib. Deskripsi lengkap dari prosedur yang memakan waktu ini dapat ditemukan di:
http://www.baader-planetarium.de/montierungen/download/scheiner-klassic.pdf
Setelah penyinaran, montase akan dimuat dengan menambahkan berat penyeimbang, teleskop, dan/atau kamera. Kemudian, sumbu jam dan sumbu deklinasi harus seimbang. Pada keadaan ideal, montase akan tetap berada dalam posisinya tanpa perlu dikuncikan sumbunya, tidak peduli di titik langit mana pun montase diarahkan.
Untuk itu, teleskop yang dipasang diarahkan secara presisi ke arah Selatan (atau Utara) dan diarahkan ke horison, yaitu berada dalam posisi horisontal. Pertama-tama, berat penyeimbang pada batang berat harus dipindahkan secara aksial hingga montase tetap dalam posisinya tanpa perlu dikuncikan sumbu jam.
Pemandangan dari Selatan ke montase. Teleskop dengan kamera (kanan) diarahkan ke satu titik di horison di Utara. Dengan memindahkan berat penyeimbang secara aksial (kiri), keseimbangan tercipta sehingga teleskop tetap dalam posisinya bahkan tanpa sumbu jam yang terkunci.
Kemudian, kuncian sumbu jam harus diperkuat dan teleskop dalam klampannya (atau dengan menggeser rel prisma di dalam dudukannya) sepanjang sumbu optiknya digerakkan hingga sumbu deklinasi juga seimbang.
Pemandangan dari Timur ke montase. Teleskop dengan kamera (di belakang) diarahkan ke satu titik di horison di Selatan. Dengan memindahkan rel prisma (lembaran berwarna alumunium dengan lubang) dalam rel ekor burung atau dengan menggeser teleskop di klampannya sepanjang panah ganda yang diwarnai merah, keseimbangan tercipta. Setelah itu, teleskop akan tetap dalam posisinya sehingga bahkan kuncian sumbu deklinasi dilepas.
Tidak selalu mungkin untuk mencapai keadaan ideal ini. Namun, Anda harus berusaha mendekati keadaan tersebut sebaik mungkin. Tujuan keseimbangan ini adalah agar motor montase harus bekerja sedikit mungkin saat bergerak. Dalam kondisi ketidakseimbangan yang signifikan, kemungkinan motorisasi pelacakan tidak lagi berfungsi dengan presisi yang dibutuhkan.
Setelah langkah ini, Anda akan memiliki sistem yang berfungsi untuk mengikuti pergerakan benda langit dengan kamera, tanpa rotasi bumi menyebabkan gambar bintang yang memanjang selama eksposur yang panjang.
Sambungkan pengontrol montase dan berikan listrik. Pastikan bahwa kecepatan pelacakan diatur ke "sideris" atau "bintang" ketika mengambil objek langit selain Bulan dan Matahari. Jika pengontrol memungkinkan montase beroperasi di bagian belahan bumi Selatan, atur ke "Utara", jika tidak, sumbu jam akan berputar ke arah yang salah. Lepaskan kunci sumbu jam dan deklinasi, lalu arahkan teleskop dan/atau kamera Anda ke daerah langit yang diinginkan, kemudian kencangkan kembali kedua kunci dengan tekanan lembut. Tunggu beberapa detik sebelum memulai eksposur pertama, agar cacing pendorong memiliki waktu untuk masuk sepenuhnya ke gigi gir.
Episode selanjutnya dari seri Tutorial "Fotografi Astro dan Langit" akan membahas tentang "Eksposur dalam Waktu Lama dengan Kamera yang Dikontrol Berikut" dan "Kontrol Pelacakan selama Eksposur Lama".
Transportasi
Selama transportasi sebuah pemasangan astronomi, bobot pelawan harus dilepas dan klem poros jam dan deklinasi harus dibuka. Hal ini melindungi mekanik dari getaran yang terjadi.
Contoh Pemasangan yang Cocok untuk Fotografi
Jika berbicara tentang pengurangan ukuran bagasi, maka pemasangan "AstroTrac 320x" hampir tidak terkalahkan. Ini merupakan aksesori untuk tripod kamera, seperti yang terlihat di bagian berwarna aluminium. Pemasangan ini juga dapat dilengkapi dengan teleskop pencari kutub (di kiri atas), namun keberadaan tripod dan kepala tripod dianggap sebagai syarat.
Pemasangan ini cocok untuk mengikuti kamera dengan lensa hingga sekitar 300mm dan mungkin untuk teleskop yang sangat kecil dan ringan. Sebuah paket baterai memberi daya motor untuk pelacakan. Saat dilipat, pemasangan ini seukuran segitiga peringatan di mobil, namun sayangnya harganya cukup tinggi (mulai dari 625 Euro).
Pemasangan "Skywatcher EQ-3" merupakan batas bawah mutlak untuk pengambilan foto yang terikuti pada pemasangan teleskop klasik, jika dilengkapi dengan motor seperti yang terlihat di gambar berikutnya. Hanya teleskop sangat kecil yang cocok sebagai "beban yang diangkut", lebih cocok menggunakan kamera dengan lensa foto dan bukan dengan focal length yang terlalu panjang. Namun, untuk pengambilan foto dengan focal length moderat dan beberapa menit waktu eksposur, pemasangan ini merupakan platform yang cocok, termasuk tripod, motor, dan kontrolnya dengan harga sekitar 230 Euro.
Pemasangan "Celestron Advanced GT" dengan kontrol GoTo jauh lebih stabil. Pemasangan ini juga dapat menahan teleskop ukuran dan focal length sedang. Namun, saat melakukan eksposur jangka panjang untuk fotografi, pemasangan tidak boleh terlalu dimuat; karena pada focal length yang sangat panjang, presisi pelacakan tidak cukup. Sebagai paket lengkap dengan tripod, teleskop pencari kutub, dan kontrol GoTo, pemasangan ini menjangkau sekitar 750 Euro.
"Vixen GPD2" adalah "kuda pekerja" sungguhan dan cocok untuk fotografi dalam setiap aspek serta sepadan dengan rekomendasi. Harganya lumayan tinggi dan dalam paket dasarnya bahkan tidak termasuk motor, namun mampu menahan beban paling banyak 8 kg (tanpa bobot pelawan) tanpa masalah dan memenuhi semua persyaratan untuk penggunaan fotografi dengan presisi mekanisnya. Dengan siluet sumbu tanpa tripod, kontrol, motor, namun dengan teleskop pencari kutub yang sangat presisi dan diterangi, harganya 800 Euro. Sebagai paket lengkap dengan motor cepat, kontrol GoTo, tripod kayu, total bisa mencapai 1800 Euro.
"1200 GTO" dari Astro-Physics adalah pemasangan yang sangat berat, namun tetap dapat diangkut dengan cukup mudah karena blok deklinasi dapat dipisahkan dari unit ketinggian kutub dan diangkut secara terpisah. Keduanya bersama-sama sudah berat lebih dari 50 kilogram tanpa aksesori. Pemasangan ini cocok ditempatkan di observatorium stasioner, dengan kapasitas beban hampir 65 kilogram tanpa bobot pelawan! Untuk pemasangan tanpa aksesori, namun dengan kontrol GoTo, akan membutuhkan biaya dengan lima digit Euro.
