Die Messung des periodischen Fehlers der EQM-35 Pro

Ein Messergebnis, das ich vielleicht gar nicht wissen wollte...

Den ersten Versuch den PE der SkyWatcher EQM-35 Pro zu vermessen, hatte ich ja gründlich vermasselt. Die Nacht vom Samstag auf Sonntag sollte klar werden. Mit Vor- und Nachbereitung ergibt sich eine gute Ausrede, um an diesem Wochenende nicht auf den Berg zu müssen. Da wollen wir mal!

Objektiv(e), Teleskop(e):

Kamera:

Montierung:

Guiding:

Belichtung:


Objekte:


Bildbearbeitung:

TS-Optics ED-Apo 70mm/420mm

ZWO662MC

Sywatcher EQM-35 Pro

PHD2

???


diverse Leitsterne ohne Namen


phdlogview

Prolog - Vorbereitung am Tag


Erwartungen an die EQM-35 Pro

Viele Amateure haben keine hohe Meinung von dieser leichten Deutschen Montierung. Trägt nix, zu ungenau, Chinaschrott. Wenn man jedoch eine etwas stabilere und dennoch leichte Reisemontierung sucht, dann ist die EQM-35 keine schlechte Wahl. Ohne guiding sind mit einem 200er Tele immerhin Belichtungszeiten von bis zu 120 s pro frame möglich, mit dem TS-ED-Apo und 420 mm Brennweite immerhin noch 60 s. Ähnliches bestätigt auch Nico Carver. Mit guiding geht noch mehr. Mit einem PE in der Größenordnung von 15"pp - 20"pp wäre ich schon zufrieden. Den könnte man dann sicher noch durch PEC weiter reduzieren.


Die Einstellung des R.A.-Gleitlagers

Bei aller Recherche stolpert man ja immer wieder über das Internet, u.a. über dieses Video von Kamil Pekala, in dem gezeigt wird, wie man R.A.- und Deklinations-achse einstellen kann. Dafür bin ich recht dankbar, da bei meinem Exemplar die R.A. etwas stramm sitzt. Verschlechtert wird die Montierung durch diese Modifikation bestimmt nicht?

Das war grundsätzlich sehr einfach und schnell (~30 Minuten). Man sollte lediglich darauf achten beim Kontern der Einstellscheibe nicht mit zu hoher Kraft gegen den Inbus zu arbeiten, da dieser abbrechen könnte.


Die Justierung des Polsucherfernrohrs

Es gibt Dinge, mit denen man nicht gerechnet hat. Nachdem der Polsucher wieder eingeschraubt war, habe ich dessen Zentrierung routinemäßig an der Kirch-turmspitze überprüft. Natürlich war der Polsucher dezentriert. Das zu korrigieren ist normalerweise eine Angelegenheit von Minuten. Nach einer halben Stunde war ich jedoch der Verzweiflung nahe. Der Fadenkreuzmittelpunkt beschreibt doch niemals einen Kreis!

Endlich bemerke ich, dass das Fadenkreuz während der Drehbewegung unvermittelt kippt. Ich schließe den falschen Schluss daraus und demontiere die Fadenkreuzplatte, um sie danach wieder ganz fest einzubauen. Das Bild im Polsucher kippelt immer noch. Ob das Objektiv vielleicht lose in der Fassung sitzt? Also Polsucher wieder ausgebaut und siehe da, der Objektivtubus sitzt nicht richtig. Danach alles wieder zusammenbauen. Es könnte also bald beendet sein, aber nun kann ich nicht mehr gleichzeitig auf Unendlich und die Fadenkreuzstrichplatte fokussieren. Also nochmal ausbauen, fokussieren, einbauen und endlich zentrieren. Das hat ja nur anderthalb Stunden gedauert.



Die Beobachtungsnacht und die Messergebnisse


Aufstellung der Montierung

Das polar alignment gelingt diese Mal auf Anhieb. Weiter mit dem two-star-aligment, das bei Arkturus beginnt. Während der nautischen Dämmerung kann man Arkturus leicht mit eta BOO verwechseln, zumal die Montierung genau auf eta fährt und damit mehr als 5° daneben liegt. Schnell genug bemerkt und somit korrigiert. Der zweite Stern dieses two-star-aligment ist Deneb im Cygnus, fast schon eine Punktlandung.


Die Auswahl eines äquatornahen Sterns für die PE-Messung

Porrima im Sternbild Virgo bietet sich an. Porrima steht noch östlich des Meridians. Ich gebe das Ziel in den SynScan ein und lasse die Montierung unter Motorgeheul ihre Arbeit verrichten. Als alles sich wieder beruhigt hat, schaue ich durch das 20 mm Fadenkreuzokular am kleinen Refraktor und bin begeistert. Punktlandung! Da hatte ich vor zwei Wochen eine ganz andere Erfahrung gemacht.


Die erste PE-Messung

Ich schließe endlich die Kamera an Teleskop und Rechner an und stelle die ST4-Verbindung zur Montierung her. Beim Blick auf den Monitor vermisse ich meine Lesebrille. Nach 30 Minuten läuft das guiding endlich und mit ausreichender Qualität. Dann entferne ich das Häkchen zur Freigabe der Korrekturimpulse und starte damit die PE-Messung. Das R.A.-Rad verfügt über 180 Zähne.

Damit beträgt die Schneckenperiode bezogen auf einen siderischen Umlauf 86.164 s / 180 = 478,7 s, also ca. 8 Minuten. Die Messung soll über drei Perioden gehen also 24 Minuten.

Das erste Ergebnis ist zunächst beeindruckend. Der polar alignment error beträgt lediglich 1,1' und der PE lediglich 14,8"pp. Das wäre alles sehr schön, allerdings stellt die PE-Kurve über der Zeit kaum einen sinusförmigen Verlauf dar. Woran das jetzt liegen mag? Egal, dann korrigiere ich diese wie-auch-immer-Kurve einfach mal mit einer PEC.


Wie lange dauert ein PEC-Training?

Bei einer Celestron-Montierung ist diese Frage schnell beantwortet. Es dauert genau eine Schneckenperiode. Man wartet einige Minuten auf das Startsignal, dann läuft die Zeit ab und bei Null angekommen, ist die PEC trainiert.Bei SkyWatcher ist es anders. Die Uhr tickt sofort ab Aufruf des PEC-Trainings. Die Uhr start bei Null. Den ersten Versuch breche ich vor lauter Überraschung ab. Nochmal! Also sofort loslegen. Es ist recht einfach den gewählten Leitstern im Fadenkreuz zu halten. Dann erreiche ich die magische Marke von 8 Minuten, aber die Uhr tickt einfach weiter. Wie lange noch? Bis 10:05 Minuten halte ich noch durch und breche den Versuch dann ab. Die Anleitung liegt Zuhause auf dem Schreibtisch...

Das PEC-Training hat heute nicht funktioniert.


Die zweite Messung des PE und die guiding-perfomance

Porrima hat mittlerweile den Meridian überschritten und ich müsste das Teleskop "umschlagen". Stattdessen schwenke ich deutlich nach Osten bis ich auf eine ganze Reihe brauchbarer Leitsterne in Äquatornähe treffe und beginne eine neue Messung.

Das Ergebnis ist ähnlich zur ersten Messung. Bei der Periode von 480 s ist nun ein PE von 16,6"pp zu sehen. Dazu kommen noch signifikante Ausschläge bei der doppelten und der vierfachen Frequenz: 6,4"pp @ 240 s und 5"pp @ 120 s.

Auf der Zeitachse sieht das keinesfalls nach einem Sinus aus. Unglücklicherweise scheinen sich die beiden Oberwellen auch ungünstig zur Grundwelle zu addieren. Es gibt heftige und steile Flanken innerhalb von lediglich 2 Minuten.

Immerhin gibt eine anschließende guiding session über weitere 8 Minuten Anlass zur Hoffnung, dass mit guiding alles besser werden kann. Der total RMS beträgt gerade noch 1,3" und liegt damit weit hinter dem Auflösungsvermögen des 70 mm Refraktors. Ein 3,7µm-Pixel entspricht bei f = 420 mm übrigens 1,8" am Himmel. Die Abweichung der Polausrichtung wird nun übrigens zu nur noch 0,7' berechnet. Hervorragend.
Trotzdem fahre ich mit einem mulmigen Gefühl nach Hause. Nicht etwa weil im Wald ein ungeheuerliches Tiergeschrei zu vernehmen ist, sondern weil ich diese PE-Kurve nicht deuten kann.



The aftermath of a periodic error measurement


Am nächsten Morgen, der eigentlich noch immer dieser Morgen ist, geht mir vieles durch den Kopf.


Wie lange dauert nun das PEC-Training bei einer SkyWatcher-Montierung, speziell bei der EQM-35 Pro? Die KI liefert Werte zwischen 10 Minuten und 15 Minuten. In einem Trockenlauf probiere ich das aus. Dieses PEC-Training ist nach 10:47 Minuten endlich beendet und die Uhr auch ganz schnell vom Display verschwunden. Beim nächsten Mal also sofort mit der R.A.-Korrektur starten und dann viel Geduld haben! Das war noch eine einfache Schlussfolgerung.


Über höhere Ordnungen des periodischen Fehlers lerne ich, dass diese nicht vom Schneckenrad bzw. der Schnecke herrühren, sondern von Getriebekomponenten zwischen Schneckenachse und Motorwelle stammen können (integer harmonics). Ich nehme das Gehäuse des R.A.-Motors ab und sehe bei 9-facher Geschwindigkeit, wie das Zahnrad auf der Schneckenwelle taumelt. Solches Taumeln führt zu einem periodischen Fehler mit der doppelt Frequenz der Drehzahl. Daher kommt also der Peak bei 240 s. Dieses Taumeln könnte man ggf. beseitigen. Das Zahnrad lässt sich auf der Welle justieren. Noch so ein verbastelter Samstag!

Die nächste höherfrequente Störung bei 120 s Periode wird sich nicht so leicht beseitigen lassen. Ihre Quelle ist das Zahnrad auf der Motorabgangswelle und die nachfolgende Untersetzung von 4:1 (480 s / 4 = 120 s). Leider sind beide Zahnräder auf Wellen aufgeschrumpft und entziehen sich somit einer einfachen Reparatur.

Und noch eine Erkenntnis: Die Amplitude des PE ist mitunter von der Last abhängig. Als Porrima über den Meridian gewandert war, war das Getriebe nicht mehr vollständig im Eingriff. Erst bei Sternen auf der Ostseite gerät das Getriebe wieder unter Zug. Deshalb könnte die Amplitude der zweiten PE-Messung auch vergrößert gewesen sein.


Vielleicht denke ich zu viel über guiding nach. Nicht, dass es mir am Ende so ergeht, wie so einigen Bekannten von Bill Stent: 'This can lead to what’s known as “analysis paralysis”. I’ve met astrophotographers who spend so much time figuring out how to improve their image, that they never get around to getting an image to improve.'

Manchmal muss man vielleicht einfach nur fotografieren!

Zing • 9. Mai 2026