Kalibrierung der Ausrichtung

02.06.2018

Wenn auch die Stellantriebe eine recht hohe relative Positioniergenauigkeit (besser als 0,1°) aufweisen, ist es für die exakte Ausrichtung des Teleskops auf eine Quelle erforderlich, dass auch die absolute Ausrichtung des Reflektors in horizontaler (Azimut) und vertikaler (Elevation) Richtung genau bekannt ist.
Zur Bestimmung des Neigungswinkels wurde ein Smartphone mit einer geeigneten App am Tragrahmen des Teleskops befestigt. Da die Anzeige so nicht mehr ablesbar war, erfolgte die Übertragung der Daten per WLAN-Hotspot an ein Laptop.
Anschließend wurde mit der manuellen Steuerungssoftware der Elevationswinkel nacheinander von 0° bis 90° in Schritten von 5° vorgegeben und die vom Motor-Kontroller und dem Smartphone angezeigten Positionen in einer Tabelle notiert.
Bei nahezu maximaler Elevation musste geprüft werden, ob der Stellzylinder des Linearantriebes noch einen hinreichend großen Hub würde ausführen können, denn bei einem zu weiten Einfahren des Stellzylinders würde der Antrieb beschädigt werden.
Bei einem Endwinkel von 91° war der Stellzylinder bis auf 2 mm komplett eingefahren und befand sich somit noch kurz vor dem Endanschlag. Damit war aber nun sichergestellt, dass der Reflektor problemlos im erforderlichen Bereich von 0° bis 90° gefahren werden kann.
Für einen ersten Versuch wurde ein Smartphone mit einer Kompass-App an die Vorderkante des Reflektors in Parkposition angelegt. Mehrere Versuche zeigten, dass die Störungen des Magnetfeldes durch Stahlverschraubungen in der Nähe zu groß waren, als dass zuverlässige Werte hätten gewonnen werden können.
Eine zweite Messmethode schien erfolgversprechender zu sein. Dazu wurde aus einer Entfernung von ca. 80 m das Teleskop mit einer Kamera mit 20x-Zoom-Objektiv anvisiert und ihre Ausrichtung mit einem parallel angelegten Smartphone mit Kompass-App bestimmt. Die zum Teleskop rechtwinklige Position wurde dabei durch die zentrierte Ausrichtung des Linearantriebes vor der Tragsäule bestimmt und konnte auf ca. 0,5 m genau bestimmt werden.
Der linke Screenshot zeigt die Richtungsinformationen aus 83 m Entfernung: 238° in Richtung Südwest, Kompass-Missweisung 3° (Differenz zwischen magnetischem und geografischem Nordpol), 64er-Teilung auf 4231 (-> 42,31). Zur Kontrolle wurde am Ort des Teleskops ebenfalls eine Messung vorgenommen (rechter Screenshot), die lediglich geringfügige Abweichung zeigt, die sich auf die manuelle Ausrichtung des Smartphones zurückführen lassen.
Mit diesen Werten konnte nach Berücksichtigung der Missweisung und Mittelwertbildung die Ausrichtung auf 243° (+/- 1°) bestimmt werden.

Eine zweite Option für die Bestimmung der Ausrichtung lieferten die bei den beiden Screenshots mit erfassten GPS-Koordinaten. Diese weisen eine etwas höhere Messunsicherheit auf und ergeben nach geometrischer Auswertung eine Ausrichtung auf 250° (+/- 4°).

Diese doch erhebliche Diskrepanz von 7° macht es erforderlich, die Messmethoden entweder noch zu verbessern oder aber eine weitere Messmethode hinzuzuziehen, indem z.B. eine eindeutige Radioquelle anvisiert wird. Dazu würde sich zunächst die Sonne enbieten, da sie mit 0,5° eine im Vergleich zum Beam-Angle des Teleskops von 3,5° hinreichend kleine Quelle darstellt. Bei hinreichend empfindlichen Empfängern könnten auch interstellare Radioquellen dazu verwendet werden.