AUTOGUIDA
impostazione dell'autoguida con K3CCDTools 3

Esistono diversi programmi in grado di esaminare in tempo reale le immagini riprese da un sensore CCD, verificare se un certo particolare (la cosiddetta stella di guida) si stia spostando ed impartire alla montatura equatoriale motorizzata i comandi corretti per riportare l'oggetto alla posizione iniziale. Insomma esistono diversi programmi per fare quella che si chiama l'autoguida. Personalmente effettuo l'autoguida con due distinti sensori e due diversi programmi: durante le riprese con la camera SBIG ST-8XME, che dispone di un sensore di guida incorporato, utilizzo il medesimo software con cui effettuo l'acquisizione delle immagini, ovvero CCDSoft 5. Quando invece riprendo con la reflex digitale Canon EOS 300D effettuo l'autoguida con un secondo telescopio montato in parallelo a quello di ripresa. In questo caso utilizzo come sensore di autoguida una camera CCD DMK 21AF04.AS della Imaging Source ed il software che ho scelto per controllare la montatura è K3CCDTools 3, lo stesso che utilizzo per effettuare le riprese planetarie con quella piccola camera.

IMPOSTAZIONI DEL PROGRAMMA

La prima cosa da fare è impostare correttamente il programma. Nelle impostazioni di K3CCDTools 3 andate nella sezione Guiding. Qui si potrà scegliere se attivare la modalità Low Priority Mode che consente di assegnare un tempo processore inferiore a K3CCDTools 3 durante l'autoguida in modo che questo non disturbi il software di acquisizione (che potrebbe essere anche un altra sessione di K3CCDTools 3 con cui viene controllata una seconda camera). Questa funzione ha influenza solo se la camera collegata a K3CCDTools 3 usa un driver VfW (un tipo di driver obsoleto). Se vostra camera dispone di un più moderno driver WDM è sempre meglio utilizzarlo ed in questo caso l'opzione Low Priority Mode è inifluente.

In questa sezione è anche possibile scegliere se effettuare una guida con frazioni di pixel attivando l'opzione Subpixel Guiding. Attivate questa modalità se la focale del telescopio di guida è uguale o minore a quella del telescopio di ripresa. Attivare inutilmente questa opzione può diminuire le prestazioni del sistema. La FFTSize è l'area quadrata che verrà esaminata in ogni fotogramma per determinare la posizione della stella di guida. Quest'area può essere impostata di 64 pixel di lato, di 128 o di 256 pixel di lato. Se vi aspettate che la stella di guida possa spostarsi di molto avrete bisogno di un'area maggiore, ma in questo caso le prestazioni del sistema potrebbero diminuire. È poi possibile decidere la posizione e modificare alcuni parametri sul file di log che K3CCDTools 3 può generare registrando gli errori di posizione della stella di guida. Questi file di log possono essere utili per studiare ad esempio l'errore periodico della vostra montatura, ma noi non ce ne occuperemo in questa scheda.

Nella sezione Interface è possibile scegliere come K3CCDTools si interfaccerà alla montatura. Io ho scelto di usare i driver ASCOM (che possono essere scaricati gratuitamente dal sito e devono essere installati separatamente sul PC). In questo caso ho dovuto impostare il tipo di telescopio attraverso Choose ASCOM Telescope e la porta seriale a cui è collegato mediante Setup Telescope. Le impostazioni dei driver ASCOM non verranno affrontate in questa scheda, ma sostanzialmente bisogna impostare la corretta porta seriale e la velocità di guida desiderata.

IMPOSTAZIONI DELL'OTTICA E DELLA CAMERA DI GUIDA

Fate un click sul pulsante indicato per far apparire la finestra di impostazione dell'ottica e della camera di guida.

Digitate i dati del telescopio di guida e della camera di guida. Questi dati verranno utilizzati da K3CCDTools 3 per visualizzare correttamente gli scostamenti della stella di guida in secondi d'arco. Potete anche memorizzare in una lista richiamabile varie configurazioni corrispondenti ai vostri strumenti.

SCELTA DELLA STELLA DI GUIDA

Per guidare una lunga esposizione è bene scegliere una stella di guida sufficientemente luminosa da apparire sullo schermo del PC con una posa relativamente breve, meglio se inferiore a 1 o 2 secondi. Malgrado in teoria sia possibile disassare il telescopio di guida verso una qualunque stella del cielo è meglio non discostarsi eccessivamente dal campo inquadrato dal sensore di ripresa per ridurre il rischio di rotazione del campo. Anche se non è indispensabile io vi consiglio di orientare la camera in modo che i movimenti sugli assi della montatura siano paralleli agli assi dell'immagine sullo schermo. Una volta inquadrata la stella adatta attivate lo strumento Focus Tool di K3CCDTools 3.

Apparirà una finestra con un grafico ed un valore numerico. Agite con delicatezza sulla messa a fuoco del telescopio per mettere a fuoco la stella: la messa a fuoco migliore equivale ad un valore più alto indicato nella finestra Focus.

Non è un fattore critico che la stella di guida sia perfettamente a fuoco, ma una stella sfuocata è anche meno luminosa e si corre il rischio che K3CCDTools 3 la perda durante l'autoguida. Una volta effettuata la messa a fuoco la finestra Focus può essere chiusa.

NB: in questo esempio ho puntato una stella doppia. Non vi sono problemi a guidare con questo tipo di stelle in quanto K3CCDTools 3 calcola sempre il centroide della stella di guida. State invece attenti a non utilizzare come stella di guida un oggetto del sistema solare (come un pianeta, una cometa o un'asteroide) in quanto questi oggetti si spostano abbastanza rapidamente rispetto alla volta celeste.

CALIBRAZIONE DELL'AUTOGUIDA

K3CCDTools 3 non dispone di un sistema di calibrazione automatica dell'autoguida. Se da un lato questa mancanza è fastidiosa dall'altro permette un controllo totale sulle funzioni del programma che consente, con un po' di pazienza, di ottenere un'ottima autoguida.

Fate un click sull'icona indicata per far apparire la finestra Drift Explorer. Attraverso i pulsanti ed i parametri impostabili in questa finestra potrete effettuare l'autoguida.

Per prima cosa fate un click su questo pulsante

seguito da un click sulla stella di guida. In questo modo K3CCDTools 3 saprà qual'è la stella da considerare nel campo inquadrato dalla camera di guida. Notate come il quadrato tratteggiato segue la stella nei suoi spostamenti.

Durante l'autoguida K3CCDTools 3 cerca sempre di mantenere la stella di guida nella posizione che aveva quando è stata selezionata. Se volete spostare leggermente l'inquadratura potete farlo con i comandi della montatura, quindi fate un click sul pulsante

per resettare l'autoguida alla nuova posizione. Se non lo fate l'autoguida una volta avviata riporterà la stella alla posizione iniziale.

Se la vostra camera di guida è ruotata in modo arbitrario dovete istruire K3CCDTools 3 sull'angolo di rotazione. Per farlo dovete fare un click sul pulsante

quindi spegnere il moto orario della montatura per alcuni secondi. La stella di guida inizierà a muoversi sullo schermo ed il valore Angle visibile nella finetra Drift Explorer indicherà l'angolo di rotazione della camera. Io però consiglio di tenere la camera di guida parallela agli assi della montatura. Se deciderete di seguire il mio consiglio il valore Angle dovà essere 0,0°. Se fosse indicato un valore diverso potrete resettarlo con un click col tasto destro del mouse sul medesimo pulsante.

Alcune montature richiedono un'inizializzazione delle comunicazioni con il driver ASCOM. Se fosse così fate un click sul pulsante

per effettuare questa operazione. Per quanto ne so non vi sono controindicazioni nell'inviare un comando di inizializzazione anche se non fosse necessario.

Ora è il momento di attivare la comunicazione tra K3CCDTools 3 e la montatura. Per farlo fate un click sul pulsante

che si attiverà. Ora che il collegamento è effettuato attivate le caselle Guide, RA Control e DEC Control. Accanto alla sezione DEC Control deve apparire la scritta +/- come nell'immagine di esempio. Se così non fosse cliccate sopra alla casella finché non accade.

VERIFICA DELLA DIREZIONE DELLE CORREZIONI

Ora che l'autoguida è attiva possiamo verificarne il funzionamento e metterla a punto. Usate la pulsantiera della montatura per spostare la stella di guida in AR (ma senza farla uscire dal campo del sensore) ed osservate quello che accade:

Se l'autoguida inizia a riportare la stella verso la posizione iniziale bene, se viceversa la allontana ancora di più dovete invertire i movimenti di correzione in AR facendo un click sul pulsante

Ora provate a spostare la stella di guida in DEC e, se necessario, invertite i movimenti di correzione in DEC facendo un click sul pulsante

PARAMETRI DELL'AUTOGUIDA

Di seguito riporto il significato dei parametri dell'autoguida di K3CCDTools 3 ed una breve spiegazione su come impostarli correttamente. Vi consiglio di annotare i parametri corretti per una certa combinazione ottica/sensore di guida in quanto saranno sempre un buon punto di partenza.

Interval [ms]:
Questo valore indica l'intervallo tra una correzione e la successiva. Anche se si potrebbe pensare che sia sempre meglio correggere il più velocemente possibile all'atto pratico questo non è sempre vero e, in condizioni di seeing non eccelso, si rischia di effettuare correzioni per inseguire la turbolenza atmosferica anziché lo spostamento della stella dovuto ad un errore d'inseguimento della montatura. Un valore di 500 ms è un buon compromesso, ma se il seeing è scarso si può arrivare a 1000 o anche 2000. Inoltre è inutile effettuare correzioni più velocemente di quanto la camera riprenda: se il sensore di guida riprende un'immagine ogni due secondi un valore Interval inferiore a 2000 è insensato.
K [ms/"]:
Questo valore, separato per ogni asse, indica per quanti millisecondi deve essere applicata la correzione per ottenere uno spostamento della stella di guida di un secondo d'arco. Se provate a spostare leggermente la stella di guida e vi sembra che l'autoguida impieghi troppo tempo a riportarla in posizione allora dovete aumentare il valore di K. Se il valore di K fosse viceversa troppo alto la stella di guida, tornando in posizione, supererebbe il punto di partenza iniziando ad oscillare avanti e indietro.
Q [ms]:
Questo valore indica la durata minima di un impulso di correzione. I motori della montatura non iniziano neppure a muoversi se la durata dell'impulso è troppo breve. Il valore Q impedisce che venga inviato un impulso inferiore al valore indicato. Per conoscere il valore più adatto dovete leggere le caratteristiche della vostra motorizzazione. In genere un valore compreso tra 100 o 200 millisecondi è adatto.
DeadZone ["]:
Questo valore indica la "zona morta". In pratica se la stella di guida si discosta dalla posizione iniziale di un valore inferiore a quello indicato in questo parametro non viene applicata alcuna correzione. Se il seeing è pessimo può essere utile aumentare questo valore.
Backlash [ms]:
Questo valore viene aggiunto alla durata dell'impulso di correzione quando questo inverte il moto rispetto all'impulso precedente. Questo serve a rimediare al backlash, ovvero al gioco dell'accoppiamento tra la ruota dentata e la vite senza fine della montatura. In AR questo valore può essere normalmente lasciato a zero in quanto il moto lungo questo asse non viene di norma mai invertito. In declinazione si può aumentare questo valore se notate che, quando è necessaria una correzione in senso contrario all'ultima, questa sembra avvenire in forte ritardo. Se il valore è viceversa troppo alto potreste vedere la stella di guida saltellare avanti e indietro.
NB: Se la vostra montatura dispone di un dispositivo per minimizzare il backlash in declinazione vi consiglio di utilizzare quello e lasciare questo parametro sempre a zero.