From :ATM Türk: Amatör Teleskop Yapımı

Revision as of 19:35, 2 January 2020 Curiosis (Tartışma | contribs) ← Previous diff

Current revision Curiosis (Tartışma | contribs)

---

Current revision

OnStep, Howard J. Dutton tarafından geliştirilen, açık kaynak kodlu bir teleskop kontrol yazılımıdır. Teensy, AtMega, BluePill ve daha fazlasını içeren çok sayıda Arduino platformu için tasarlanmış ve geliştirilmiştir. Kod https://github.com/hjd1964/OnStep adresinde bulunur ve Howard J. Dutton ve OnStep topluluğu tarafından sürekli olarak güncellenerek zenginleştirilir. OnStep projesi için Howard Dutton ve Khalid Baheyeldin'in olağanüstü çabasını takdir ediyoruz. Aralarında bizlerin de bulunduğu hevesli kalabalığın hiç bitmeyen sorularını büyük bir sabırla cevaplıyorlar.

Teleskobumuzun üzerindeki elektronik bileşenler ve step motorların yanı sıra, optik ya da mekanik parçalar, satın alınmış ya da imal edilmiştir. Hazır, ticari bir teleskopla karşılaştırıldığında, el yapımı teleskopların ufak bir maliyet avantajı olabilir. Ama, tasarım ve imalat aşamalarında, olabildiğince düşük bir maliyetle teleskop yapmak gibi amaçla da hareket etmedik. Diğer yandan, bu türden teleskoplarda birincil ayna çapının arttırılması maliyeti daha cazip hale getirebilir. Bu, özellikle 16 inç ve daha büyük çaptaki aynalar için geçerlidir. OnStep tabanlı kontrol cihazlarının uygulamaları, alt-azimuth kundaklara kıyasla ekvatoral kundaklar için daha yaygındır, alt-azimuth kundaklar, çok daha ağır yüklerin hassas hareketini gerektiren büyük teleskoplarda daha fazla tercih edilmektedir. Ekvatoryal kundakların özellikle de gökyüzü fotografçılığı ve daha ufak çaplı teleskoplardaki yaygınlığının bir nedeni de, kutup ayarı yapıldıktan sonra tek bir motorla takip yapabilmeye olanak sağlamaları olabilir. Çalışmalarımız sırasında, tasarım ve üretim aşamalarındaki karmaşıklığın, grup çalışması ve yakın işbirliği gerektirdiğini gördük. Benzer konularda çalışanların neler yaptıklarını, karşılaştıkları sorunlar için kullandıkları çözümlerini öğrenmeniz çok mümkün olmadı. Ama az sayıda da olsa böyle örnekler gördükçe hiç tereddüt etmeden tasarım özelliklerinden bazılarını “ödünç almakta” bir sakınca da görmedik.

Projemizin başında, bize rehberlik etmek ve tasarım kararlarımızı kolaylaştırmak için farklı motorlu alt-azimuth teleskopları bulmak için web'i taradık, ancak ticari olan veya yeterince çekici görünmeyenler dışında pek bir şey bulamadık. Yine de, motorları, kasnakları ve triger kayışlarını minimum karmaşıklıkla monte etmek için kullanılabilecek birkaç zarif tasarımla karşılaştık. Başlarken, motorlu bir teleskop için çok ayrıntılı bir tasarım yapsak da, öngöremediğimiz bazı sorunlarla karşılaşmayı bekliyorduk. Burada, tasarım ve üretim sırasında karşılaştığımız bu sorunlarından söz etmeye de çalışacağız.

Satın alma, malzeme temini ve parçaların işlenmesi OnStep ile kontrol edilen bir alt-azimuth kundak, sağlamlık, ağır yükleri daha kolay taşımada üstünlük ve görsel kullanıma daha uygun olma gibi çeşitli nedenlerle daha büyük bir potansiyele sahip görünüyordu. OnStep kontrol kartlarımızın ilk prototipi (V1), 20 inç f/4.51 Castor teleskobuna (şu anda Türkiye'nin en büyük amatör teleskobu) kumanda etmek için başarıyla kullanıldı ve gelecekte yapmayı düşündüklerimiz için olumlu bir geri-bildirim sağladı. Proje kapsamında yapmayı hedeflediğimiz iki adet 10 inç f/6 teleskoptan ilki, hali hazırda satın alınmış bir birincil aynaya sahip ve şu anda çalışıyor. İkinci teleskopta ise, birincisinde geliştirilmesi gerektiği farkedilen noktalardan yola çıkılarak, iyileştirmeler yapılmakta. Bu teleskobun aynasının cilalanması, biçimlendirilmesi ve kaplanması tamamlandığında kullanılmasına başlanacak.

Grubumuzun bir üyesi teleskobun tüm mekanik parçalarını tasarlamak için parametrik CAD uygulamasını kullandı. Teleskobun sanal ortamdaki montajının yapılması, tüm parçaların değilse de çoğunun biçim, uyum ve işlevi hakkında yeterince güven sağladı. Tasarım için CAD kullanımı, bir projenin ayrılmaz bir parçası olmalıdır ve bir noktaya kadar doğaçlama olabilse de, CAD desteği olmadan yeterince doğru bir tasarım yapmakta olduğunuzdan asla emin olamazsınız. Örneğin daha henüz tasarım sırasında, teleskobun ağırlık merkezi (kundağın yükseklik eksenindeki dengesi, motor, kayış ve kasnaklara olabildiğince az yük binmesi için önemliydi) hesaplayarak doğrulandı ve CNC freze kesimi için gerekli tüm iki boyutlu çizimleri oluşturduk. Böylece imalat ve montajda minimum düzeyde bir karmaşa yaşandı.

Elbette ki böyle bir projede, her şeyi önceden doğrulamak mümkün değildir ve CAD potansiyel hatalarımızı azaltıp zamandan kazandırsa da, yine de tasarım aşamasında öngörmediğiniz çözümler geliştirmek ya da deneme-yanılma ile ilerlemek zorunda kalacağınız aşamalar ortaya çıkabilir.

Teleskobumuzun ürün ağacı, satın alınanlara kıyasla daha çok üretilen parçalar içermektedir. Kundakta dış etkilere kendiliğinden dayanabilmesi ve uzun ömürlü olması için 15 mm kalınlığında deniz tipi huş kontrplak kullandık. Teknik plastikler, kompozit malzemeler ya da metal levhalara göre kontrplak eski moda gibi görünse de, maliyet, sağlamlık/ağırlık oranı, titreşimleri hızlı sönümleme, .. gibi açılardan değerlendirildiğinde gayet amaca uygun bir malzemedir. Boyutsal kararlılığının rakipleri kadar olmaması, çeşitli yöntemlerle aşılabilecek önemsiz bir sorundur. Aynı anda üretmeye çalıştığımız iki teleskop için iki adet 122 x 250 cm kontrplak levha satın almamız gerekti. 15 mm kalınlığındaki kontrplak, ikincil kafes halkaları için çok ağır olacağından, bir CNC freze ile kesildikten sonra bir planya tezgahı kullanarak kalınlığını azaltmaya karar verdik. Toplam 4 halka için büyük bir zorluk olmasa da bu parçaları 6 veya 9 mm kalınlığındaki kontrplak levhadan kesmek daha kolay olacaktı. Parçalarını birbirine yapıştırma aşamasında, içerisinde neredeyse sonsuz sayıda işkence ve elektrikli tezgahlar bulunan profesyonel bir marangoz atölyesinden yardım aldık. Bunlar olmadan, sallanma ve ayna kutularının birbirine tam dik ya da tam paralel olması gereken irili ufaklı parçalarını hassas şekilde bir araya getirmek çok güç olabilirdi. Yine de gerek montaj sırasında, gerekse teleskobu çalıştırıp çeşitli ölçümler yapmaya başladığımızda, büyük kısmı CNC kesim sırasındaki hatalardan kaynaklandığını düşündüğümüz geometrik hatalar ile karşılaştık. Örneğin başucu ekseninde hareketi sağlayan ve üzerinde 288 adet diş bulunan T5 zamanlama kayışının sarıldığı parçanın kusursuz yuvarlak kesilmemesi sonucunda, bu kayışa hareket ileten kasnak ile zamanlama kayışı arasında +/- 200 mikron kadar bir boşluk oluyor ve bu yüzden de kayışın esnekliği, hareket yönü her değiştiğinde, bir boşluk yaratıyordu. Benzer şekilde kundağın birbirine dik olarak yapıştırılan bazı parçalarında 1 mm civarında ve aslında CNC ile kesimde beklemediğimiz kesim hataları fark ettik. Büyük olasılıkla, kullandığımız CNC freze tezgahının yapısından kaynaklanan hatalar, bizim parçaların da kesiminde ölçü hatalarına yol açmıştı. Çözüm olarak bir süre sonra hatasız bir CNC’de bazı parçaları yeniden kestirmeyi düşünüyoruz.

Ayna hücresini imal etmek için, gazaltı kaynak işlemlerinin profesyonelce yapıldığı bir atölyeden yardım aldık. Daha sonra, PLOP uygulamasında bir tanesi 40 diğer 25 mm kalınlığında ve aynı çaptaki iki farklı ayna için tasarlanan iki ayna hücresi, diğer bir işletmede elektrostatik toz boyayla siyah mat renge boyandı. Teleskop aynasına erişimi kolaylaştırmak için, sadece iki civatanın gevşetilmesi yeterlidir. Daha sonra ayna depolamak veya temizlemek için hücreden kolaylıkla dışarıya alınabilir. Ayna 9 adet nylon somun üzerinde kendi ağırlığı ile durur ve astigmatizmayı en aza indirmek için birbirlerinden 90°açıyla ayrılan iki çift PTFE rulman ile kenarlardan desteklenir. Teleskop başucu (Zenith) noktasına yönlendirildiğinde ~ 5 kg birincil ayna kütlesi bu 4 rulmana dayanır. Bu muhtemelen daha pahalı / zaman alıcı bir çözümdür, ancak bir sapan (sling) veya basit yan destekler kullanmaktan daha iyidir.

Ø 25 mm alüminyum (1 mm et kalınlığı) üçgen çatkı çubukları için, optik hizalamayı (collimation) sağlayan bir hexapod çözümü uyarladık. Üçgen çatkı çubuklarını saat yönünde ya da tersine çevirerek, optik hizalamayı yapabiliriz. Bu çevirme işlemi, çubukların boylarını yaklaşık 40 mm lik bir aralık içerisinde değiştirmekte, bu şekilde ikincil ayna ile teleskobun aynası arasındaki hizalama değişmektedir. Bu özellik sadece ayna hücresinin karmaşıklığını kolaylaştırmakla kalmaz, aynı zamanda bir kişinin teleskobun optik hizalamasını herhangi bir yardım olmadan ve ayna hücresi ile odaklayıcı arasında gidip gelmeden yapabilmesini sağlar. Yalnızca hexapod kolimasyonun rahatlığı, dana gözü rulmanlar veya alüminyum çubukların uçlarına giren teknik plastik (acetal) tapalar bağlantı elemanlarının ilave maliyet ve karmaşıklığına değecektir. Üçgen çatkıyı oluşturan altı adet boru, derli toplu bir komple oluşturmak ve dağınıklığı azaltıp ve kurulumu kolaylaştırmak için uçlarından cıvatalarla birleştirilmiştir. Bu kompleyi hem ikincil kafese hem de ayna kutusuna bağlamak için, başlangıçta M8 bakalit kelebekli cıvataları kullandık, ancak beklendiği gibi çalışmadılar ve gereken basınç dayanımını sağlayamadık ve daha sonra el ile sıkılan bakalit kelebeklerden allen anahtarı ile sıkılan M8 vidalarını kullanmaya başladık.. Katlanabilir üçgen çatkı komplesini monte etmek ve ikincil kafesi ayna kutusuna bağlamak için toplam altı cıvata sıkılmalıdır. Bu başlangıçta planladığımız şey olmasa da, daha iyi bir aletsiz çözüm bulup uygulayana kadar yeterince kullanılabilir oldu.

İkincil kafesde ise, 2.14 inç küçük eksen uzunluğundaki eliptik diagonal aynayı monte etmek için bir tel örümcek uygulamaya karar verdik. Bu tasarım ilk önce karmaşık görünse de yapılışının basitliği ve sağladığı katılık, kararımızı isabetli olduğumuzu ortaya çıkardı. Diagonal aynamız yaklaşık olarak ikincil kafesin ortasına gelecek şekilde konumlandırılır, basit bir fikstür kullanarak odaklayıcıya göre doğru pozisyona getirilir ve daha sonra optik hizalama sırasında gereken küçük ayarlamalar, sadece hexapod şeklinde çalışan üçgen çatkı çubukları kullanılarak yapılır. Şimdiye kadar tel örümceğin ikincil aynayı ve tutucusunu, yerçekimi yüklerine dayanacak kadar sağlam tuttuğunu gözlemledik. 4 çift ø 0.5 mm çelik telin gerdirilmesi, aynı boyuttaki bir soket kapak vidasına takılan pirinç manşon somunlarının, tel erezyon işlemesi kullanılarak 45° ekseni boyunca 0.15 mm çapında bir delik açıldığı yerlerde döndürülerek yapılır. Çelik teller bu deliklerden basit bir şekilde geçirilir ve ikincil ayna tutucu levhasına, telleri sabitlemek için vidaları olan 45° alüminyum bir plakaya bağlanır. Vidaları döndürmek, tellerin küçük ayarlarını yaparak ikincil tutucuyu mükemmel şekilde hizalayıp optik yolun ortasına getirmelerini sağlar. Yukarıda bahsedilen manşon somunları daha sonra ~ 180 mm uzunluğunda ø 19 mm alüminyum boruların içinden geçerek ikincil kafesin halkalarını birbirine bağlar. Tel örümceğin ilginç bir faydası da yıldızların etrafında oluşan kırılım mahmuzlarını (diffraction spikes) yumuşatarak oldukça belirsiz hale getirir.

Odaklayıcı ve birim bulucu gibi diğer parçalar, kafese monte edildikten sonra istenmeyen ışığı engellemek ve optik yüzeyleri korumak için kafesin çevresi boyunca mat siyah polyamid (Kydex benzeri) bir levha sarılmıştır.. İkincil kafes bu şekilde başlangıçta öngörülen ağırlığa oldukça yaklaşmış, farklı göz mercekleri ve birim bulucu ile, teleskobun dengesi sağlanabilmiştir. Teleskop için seçtiğimiz odaklayıcı 2 inç Crayford odaklayıcı ve oldukça basit bir tasarıma sahiptir. Hassas odaklama için gereken bir mikro-odaklama yeteneği yoktur (1:10 redüktörlü) çünkü gelecekte odaklayıcıyı OnStep ile kontrol edeceğiz ve hassas bu özelliğe sahip olacağız. Ayrıca, benzer düşünceden hareketle, bir bulucu teleskop (RACI) kullanmadık, bu tür bir bilgisayarlı teleskop için bilinen yıldızlardan diğerlerine sıçrayarak gitmek gerekli (veya pratik) değil.

Ostohowski tarafından yapılmış 40 mm kalınlığındaki Pyrex ayna, 9 noktalı ayna hücresine yerleştirildikten sonra hücre ayna kutusuna yerleştirildi. Yüksek hassasiyetli 50:1 planet redüktörlü NEMA 17 step motor kullanarak, 20 mm genişliğinde, 255 dişli dairesel AT5 zamanlama kayışı 25 dişli çift kasnak ile, ø 12 mm, 425 mm uzunluğunda civa çeliğinden bir şafta UFL12 yataklar kullanılarak bağlandı. Kayışların parlak olan arka yüzeyleri, ahşap yüzeye yapıştırılmadan önce hafifçe zımparalanarak, daha kuvvetli yapışması sağlandı. Ayna kutusunun dış kenarlardaki iki adet kasnak ile, yükseklik ekseni boyunca 90° kadar dönebilmesi sağlandı. Ayna kutusunun iç duvarları yansımaları en aza indirgemek için mat siyah (BLACK 2.0) ile boyandı. Ayna kutusu ayrıca (toplam sekiz adet M8 cıvatayla) yükseklik yataklarını tutar. Yarım daire formundaki bu çemberler 2x15 mm kalınlığındaki kontrplaktan kesilmiş ve çiftlerden biri aşınmayı en aza indirmek ve esneme ihtimalini azaltmak için 301 kalite paslanmaz çelikten 14 mm eninde şeritler ile kaplanmıştır. Ayna kutusunun kenarlarındaki çift kasnak, dış elemanlardan korumak ve minimalist bir görünüm elde etmek için bu yükseklik çemberlerinin altına gizlenmiştir. Triger kayışları, motorlar veya teleskobun kasnakları gibi hareketli parçalar dışarıdan görünmez. Karanlık bir gözlem alanında, çok sayıda meraklı ile teleskobu kullanırken, zaman zaman hızlı şekilde dönen parçaların çeşitli kazalara yol açmaması için bu özelliklerin önemli olduğunu düşünüyoruz.

En alt seviyedeki bileşen olan, sallanma kutusu (rocker box) çok basit bir tasarıma sahiptir. teleskobun ve başucu eksen motorun geri kalanının ağırlığını dengelemek için iki çift ayarlanabilir avara yatak içerir (yine 50: 1 oranlarında yüksek hassasiyetli planet dişli kutusuna sahip bir NEMA 17 step motor) ve karşılık gelen triger kayışı, 288 dişli dairesel bir T5, yine ilk bakışta görülmeyecek şekilde yerleştirilmiştir. Başucu eksen hareketinin düzgünlüğünü sağlamak için sallanma kutusunun altına vidalanmış; dış çapı ø 360 mm, iç çapı ø 280 mm olan 2 mm kalınlığında paslanmaz çelikten bir halka parçası vardır. Her ikisi de kontrplak parçalar olan sallanma kutusu ve zemin tahtası, eş merkezli ve boşluksuz dönmelerini sağlayabilmek için taban merkezlerinde açılan ø 14 mm deliklere, et kalınlığı 1 mm olan içi teflon kaplı birer yatak (yüzük) yerleştirilmiştir. Buradan, ø 28 mm çapında 3 mm kalınlığında bir tabanın merkezinden, 12mm çapında 57 mm uzunluğunda, pirinç malzemeden imal edilmiş başucu eksen mili geçer ve sallanma kutusunun ortasında, her iki parçayı iki adet M12 somun ile birbirlerine bağlar.

Zemin tahtası (ground board) kontrplak yüzeyine oyulmuş girintili yuvalar üzerinde üç adet transfer bilyasını (ø 15.8 mm) yataklama elemanı olarak kullandık. Böylece tüm teleskop düzeneğinin önemli ağırlığı altında, sert bir şekilde desteklenerek dönebilir ve zamanla kontrplak yüzeyi kazıyarak iz yapamaz. Bu kendi ekseni etrafında 360° dönebilen yapı, ayna kutusunu 16 dişli bir kasnak ile hareket ileterek döndüren ve başucu eksen motoruna güç vermedikçe bu ekseni kilitleyen bir özelliğe sahiptir.

Kasnak / tahrik mekanizmaları, her şeyi sökmeden ve sallanma kutusunu ters çevirip açmadığınız sürece görünmez. Araştırmalarımız sırasında rastladığımız motorlu amatör teleskopların bazılarında el ile kullanımı (push-to) mümkün kılmak için kayma / kavrama mekanizmaları bulunmakta ve biz bunu iyi bir çözüm olarak göremedik ve dolayısıyla da kullanmadık.

İki adet 12 V akü ve OnStep kontrol ünitesi ayrıca sallanan kutunun tabanına serbestçe duracak şekilde konulur. Bunların yüksekliği, dönme hareketi sırasında ayna kutusuna çarpmayacak şekildedir. Step motorlardan gelen kablolar kontrol ünitesine ulaşıyor ve teleskobun parçalar halinde taşınması isteniyorsa, en azından yükseklik ekseni motor kablosu bağlantısının OnStep kartı ile bağlantısının ayrılması gerekmektedir. Motorlardan OnStep kartına gelen kablo bağlantıları, bazı tasarımlarda olduğu gibi teleskobun hareketi sırasında dolanarak burulma sakıncası oluşturmamaktadır. Bununla birlikte özellikle karanlıkta kabloları daha da kolay söküp takabilmek için, geliştirilebilecek noktalar bulunduğunu düşünüyoruz.

Baskılı devre ve elektronikler OnStep'in uygulanması için üç ayrı PCB (V1, V2 ve V3) tasarladık ve ürettik. Her kart aynı boyutlara sahip ve PCB yapımı ve bir kısmı mikroskop altında yapılan lehimleme herhangi bir dış yardım olmadan tamamlanmıştır. Kartın V2 ve V3 sürümlerinde sessiz mikro adımlı (32) çift NEMA 17 motor sağlayan bir DRV8825 adımlı motor kontrol cihazı kullanıyor. V3, V2den farklı olarak karta WiFi / Bluetooth dışında da bir erişim yöntemi sağlıyor: OnStep kartına, cep telefonu / tablet / dizüstü bilgisayar vbg. kullanarak bağlanıp haberleşmek için SHC (Smart Hand Controller) güzel ve daha sağlam bir alternatif.

Kartı, 24V olarak sürebilmek için iki adet 7500 mAh 12V aküyü birbirlerine seri bağlayarak çalıştırıyoruz. Aküler, yaklaşık ~ 8 saat kesintisiz çalışma süresi sağlar. Bileşenler tarafından üretilen ısıyı dağıtmak için delikli pleksiglas kasadan çıkan iki konnektör, motorlara bağlanır. Açma / kapama düğmesi ve WiFi anteni de kasanın üzerindedir. Teleskop, bazen mümkün olabileceği durumlarda bir elektrik prizine yakın olduğunda kart ayrıca bir 12V DC adaptör ile de çalıştırılabilir.

Teleskop denetleyici donanımınızı Arduino BluePill mimarisine dayanarak oluşturmayı seçtik. Aldığımız önemli kararlardan biri, piyasada satılan genel Arduino modüllerinin bir araya getirilmesi ve eşleştirilmesi yerine kendi monolitik denetleyici donanım platformumuzu tasarlamak ve inşa etmekti. Bu yaklaşım birkaç avantaj sunar:

Güç, termal yönetim, MTBF, mekanik, kullanılabilirlik, servis kolaylığı da dahil olmak üzere teleskop operasyonu ve gözlemsel saha çalışması bağlamında özel gereksinimlerimize uygun bir ürün ortaya çıkar. Daha büyük Arduino modülleri yerine daha ufak yongalar satın almaktan kaynaklanan maliyet avantajı Sanayileşme için uygunluk

Arduino BluePill mimarisi, ST Microelectronics tarafından üretilen STM32F103 mikrodenetleyicisine dayanmaktadır. Bu her yerde ve çok uygun maliyetli bir yonga, ihtiyaçlarımız için paranın karşılığını optimize ediyor. Benzer şekilde, DRV8825 Step motor kontrolörleri, teleskop aksamını mekanik olarak yükseklik ve başucu eksenleri boyunca hareket ettiren NEMA17 motorlarını sürmek için seçildi.

Temel tasarım parametrelerinden bazılarını aşağıdaki gibi seçtik:

Giriş voltajı aralığı: 12-30V Nominal akü voltajı (tipik çalışma): 24V Motor akımı aralığı: sarım başına 2A 'e kadar Motor torku aralığı: 5 Nm 'ye kadar Motor redüksiyon oranı: 50: 1 Teleskop GoTo hızı: 5 derece / saniye maksimum

Elektronik PCB tasarım işlemi, motor sürücüleri tarafından ağır yük altında üretilecek aşırı ısının giderilmesini de göz önüne aldı.

Sorunlar ve tekrar yapımlar

İdeal olarak üretim ağırlıklı bir proje olacağını umduğumuz teleskop yapımı sırasında çıkan bazı sorunlar (iyileştirme fırsatları) projeyi zaman zaman da olsa bir ArGe çalışmasına benzer hale getirdi. Bize zaman kaybettirmesi yanında ilave para da harcatan bu sorunların çözümü için epeyce uğraştık. Bulup uyguladığımız çözümler, o sorun için olabileceklerin yalnızca bir tanesi idi. Bu şekilde düşündüğümüzde ise, kusursuz bir tasarıma ulaşma çabası içinde dönüp dolaşıp, tasarımın sürekli değiştirilmesi tehlikesi de var.

Teleskop çalışır durumdayken ve GoTo’yu olabildiğince hassas hale getirmeye çalıştık, her iki eksende de dişli boşluğu sorunları fark ettik ve ne kadar kritik olduklarını anlamaya çalıştık. Bilgisayarlı bir teleskoptaki boşluk, başucu/yükseklik veya her ikisinde de yön değişikliği gerektiren komutlar vermediğiniz sürece farkedilmeyebilir. Ayrıca, takip sırasında da, dişli boşluklarının bir etkisi yoktur. Yükseklik ekseni için, ayna kutusunu yatay ve dikey düzlemler arasında tam olarak konumlandırabilmek için için su terazileri kullandık. Kendi yazdığımız bir Arduino kodu (stepper.ino) kullanarak 90 derece döndürmek için kaç tam adımın gerekli olduğunu saydık. Başlangıç konumuna geri dönmek aynı sayıda adımı gerektirecekti, ancak dişli boşluğu nedeniyle, yaklaşık 480 tam adım (ya da 1.3 derece) eksik olduğunu gözlemledik. Diğer bazı testler bu sonuçları doğruladı ve biz bu değerden emin olabildik. Yükseklik eksenindeki dişli boşluğunu bulmak ve azaltmak için, triger kayış genişliğini 10 mm'den 20 mm'ye çıkardık ve ayrıca bu kayışın sürdüğü diş sayısını 16'dan 25'e çıkardık; oranlarda 1: 1 kaldıkları için azalma. Kayıştaki eğilmeyi azaltmak için kayış profilini T5'ten AT5'e değiştirdik. Tüm bu değişimler, boşluktan bir dereceye kadar kurtulmamıza yardımcı oldu.

Teleskobun kullanılması Taşınıp kullanılması pratik 6 inç bir teleskop ile karşılaştırıldığında,ı teleskobun, gözlem alanına taşınması için planlama yapılması gerekir. Üçgen çatkı çubuklarını söküp ikincil kafesi teleskoptan ayırdığınızda, sallanma ve ayna kutuları birbirinden ayırabilir ve taşımak için dört alt komple ile ilgilenmeniz gerekir. Bu dörtlüden en ağır olanı 12 kg ağırlığındaki ayna kutusudur. 8 kg ağırlığı ile salıncak kutusu ikinci sırada gelir. İkincil kafes oldukça hafiftir ve ikincil aynayı ve örümceğin ince tellerini içerdiği için sadece biraz özen gösterilmesi gerektirir. Katlanabilir üçgen çatkı komplesi de hafiftir ancak çubukların siyah yüzey kaplamasını korumak ve taşımayı kolaylaştırmak için bir tüpte (plastik / karton ø 70 mm çapında, 80 cm uzunluğunda) taşınması daha kolay olabilir. Aküler, OnStep kartının devre kutusu, kablolar, göz mercekleri, ünite bulucu, vbg. diğer küçük parçalar nakliye için pratik olarak daha az sorunludur. Elbette, aracınızda yeterli alanınız varsa teleskobu bir tekerlekli araba üzerinde de taşıyabilir ya da kapsamı sabit bir konumdan (bina) yakındaki bir gözlem yerine, okul gibi, vb. teleskobun kurulum prosedürünü basitleştirir ve muhtemelen sizi her seferinde optik hizalama yapmaktan kurtarır. Ayrıca, OnStep kartı ve bağlantı kablolarını teleskopta bırakabilme seçeneğiniz de olabilir, bu da kurulumu kolaylaştırır ve 5 - 10 dakika zaman kazandırır. Ayna kutusu rocker kutusu üzerine yerleştirildikten ve katlanabilir üçgen çatkı komplesi bağlandıktan sonra, cep telefonunuzla teleskoba komut göndermeye başlayabilmek için OnStep'in WiFi ağına bağlanabilirsiniz.

Tecrübeler göstermiştir ki, bir teleskobun kurulum ve ayarlanmasında ne kadar az iş olursa, dışarı çıkarıp gözlem aleti olarak kullanım süresi de aynı şekilde artmaktadır. Aynı şekilde zor taşınan, kurulan ve ayarlanan teleskoplar da gözlem zamanını hatta isteğini önemli ölçüde azaltmaktadır. U nedenle kolay taşıma ve kullanım, amatör bir teleskopta çok öncelikli tasarım kriterleri arasında sayılabilir.

Başlangıçta OnStep'in 1, 2 veya 3 yıldız kullanılarak bulunduğu konum ile gökyüzünü referanslaması gerekir. Aralarında yeterince açı farkı bulunan 2 ya da 3 yıldızı uygulamaya tanıtıp hizalamayı yaptıktan sonra, sidereal (zamanın% 99'u) veya Lunar / Solar izleme oranlarını izleyebilir veya doğrudan Android uygulaması veya Carte Du Ciel veya Stellarium benzeri bir planetaryum uygulaması ile GoTo işlemlerini gerçekleştirebilirsiniz. Teleskobu, planetaryumun ekranındaki hedefleri seçerek veya bildiğiniz takdirde gök cisimlerinin koordinatlarını sağlayarak ya da listedeki çok sayıdaki hazır hedeflerden bir tanesini seçerek hareket ettirebilirsiniz. Küçük GoTo hataları, ok tuşlarını (Kuzey / Güney / Doğu / Batı) kullanabileceğiniz ve çok yavaş ila çok hızlı arasında değişen farklı hızlarda hareket edebileceğiniz kılavuz işlemleri ile ayarlanabilir. GoTo operasyonları sırasında teleskobun dönüş hızı (konfigürasyon dosyasındaki değişken bir parametre) yaklaşık 3° / saniye civarındadır, bu nedenle Zenit'ten ufka 30 saniye, Doğu'dan Batıya veya Kuzeyden Güney'e yaklaşık 1 dakika sürer. Daha yüksek dönüş hızları, motorun bayılması ve / veya teleskobun yakındaki bir engele çarpması ve yeni bir yıldız hizalaması yapılması ek yükünü getirmektedir. Manuel kılavuzlama sırasında, dönüş hızı gereksinimlerine göre değişir ve genellikle bu hızın yarısı mümkündür.

Aynanın odak uzunluğu tam olarak 1524 mm dir, bu nedenle 40 mm ila 7.5 mm arasında değişen 2 inç göz mercekleri ile (2X Barlow lensli) 38x ila 203x arasında büyütmeler elde edilebilir. Bu teleskoptaki aynanın kalitesi inç başına 35x ila 50x diyafram açıklığını koruyabilir, bu nedenle teorik olarak büyütme işleminden önce ve tabii ki atmosferik koşullar izin vermeden önce maksimum 350x ila 500x çalışabilir. Hedef testleri ne kadar iyi izleyebildiğimizi görmek için, Celestron X-Cel 2.3 mm mercek kullanarak büyütme sınırını 662x'e çıkardık, ancak bu sadece deney yapmak içindi ve sonuç görsel olarak çekici değildi.

Ultra-hafif 10 inç bir teleskoba kıyasla klasik Dobsonian tasarımımız oldukça ağırdır. "Hafif, katı ve ucuz. Herhangi ikisini seçin!" sözü kesinlikle doğrudur. Katı, hafif ve ucuz bir teleskop yapabilmek ne yazık ki mümkün görünmemektedir.

Amatör teleskop için sabit bir yer olmadığı durumlarda, taşıma ve depolama kolaylığı göz önüne alınması gereken bir önceliktir. Ancak teleskobun alandaki kullanımı sırasında ise, ağırlık bizim lehimize çalışır. Rüzgar yüklerine daha az eğilimlidir (göz merceğinde daha az titreşim) ve ikincil kafese veya diğer parçalara yanlışlıkla çarptıysanız daha kısa sönümlenme süreleri. 35 kg civarında bir ağırlığı aracınızdan 20 - 30 metre yakınlardaki bir gözlem noktasına tek parça kadar olarak taşımak yerine, 3-4 sefer yaparak parçalar halinde taşımak daha uygun olacaktır.

Klasik ayna kutusu ayrıca çiğ oluşumuna karşı direnç sağlar ve aynanızı diğer kirleticilere karşı korur. Örtü olmasa bile ayna olumsuz hava koşullarına ve neme maruz kalır. Bu, ikincil ayna için de geçerlidir. Kafesin derinliği ikincil aynayı bir dereceye kadar korur. Tek halka tipi minimalist bir ikincil kafes, ağırlık ve imalat kolaylığı açısından değerlendirildiğinde, bizim tasarım tercihimizi yenebilir, ancak yine de klasik ikincil kafes, özel bir ilave örtücü parça olmadan bile aynaya gelebilecek doğrudan ışıkların önlenmesinde daha üstündür.

İlerideki geliştirmeler İkincil ayna ısıtıcısı / ısıl sınır tabaka dağıtıcı fanlar / ışık örtücü / dönme engelleyici / robo-focus / görsellik konuları / ticari potansiyel

Fotograflar, videolar ve dosyalar https://www.youtube.com/watch?v=eSOFmSh7xHU