Caracas Astronómica - Adaptaciones y Modificaciones

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Adaptaciones y Modificaciones

Si bien no hace falta tener elementos costosos para disfrutar de la Astronomía Amateur, no es menos cierto que éste es un hobby caro.
A medida que se va avanzando en la adquisición de conocimientos y sus técnicas asociadas, desearemos más herramientas para ir más lejos.

Podemos hacer uso de muchos proyectos e ideas para mejorar nuestra instalación y hacerla más eficiente y cómoda.

Es muy conveniente tener algunos amigos con conocimientos de electrónica, técnicas de construcción de circuitos, acceso a un torno y taller para trabajar metal y madera que estén dispuestos a darnos una mano.

Una de las cosas que extrañaba en mi C8 era la existencia de una bandeja para colocar los oculares y otros elementos que se necesitan "a la mano" durante una sesión de observación. Utilizando un plafón de una lámpara de neon redonda, se puede fabricar una muy sólida y con buen "look".

Otras necesidades son más orientadas a las funciones operativas que a la comodidad, como por ejemplo interfaces para el guiado y enfoque del equipo.

En el Internet existen muchísimas páginas sobre ATM (Amateur Telescope Making o Maker: Fabricantes de Telescopios Amateur) que son una fuente invaluable de proyectos "hágalo usted mismo" que son de extrema utilidad.

Esta pasión por el bricolage no llega solo a los accesorios sino que en realidad comienza con la construcción de telescopios completos y en algunos casos de tamaño considerable (24 o 30 pulgadas) que incluyen el modelado de los espejos y elementos ópticos. A tal punto se desarrollan estas técnicas que algunos "Amateur" son considerados como verdaderos expertos profesionales en óptica, ingeniería mecánica y astronomía. Existen programas Freeware de diseño de telescopios y su óptica para aquellos que se quieran embarcar en esta tarea como por ejemplo el "Plop" para telescopios Newtonianos o Reflectores de Dale Keller. Pueden bajarlo aquí y su página Web está aquí.
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Bandeja de Accesorios:

Detalle de la bandeja de accesorios para el Celestar.
Está soportada por los brazos del trípode y su tornillo de ajuste. Pueden observar el filete protector de plástico (como los empleados en las puertas de los vehículos) usado para darle un mejor acabado.
Se pudieran realizar adicionalmente, algunos orificios de 1-1/4 y 2 pulgadas para oculares.
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Interfaz Enfocador:

El enfocador NGFS posee un motor DC de 9 Volt para moverlo mediante un mando manual.
Para poder hacer esto desde el computador y en forma remota, diseñé esta interfaz basada en un microcontrolador PIC 16F84. Tiene una entrada para un encoder óptico a fin de determinar la posición del enfocador y utilizar esta información con los programas comerciales que incluyen

rutinas de auto enfoque como el CCDSoft. La comunicación con el computador es serial y dispone de un panel mímico que indica cuando el enfocador se está moviendo y si lo hace hacia adentro o hacia afuera. El NGFS no trae instalado un encoder óptico, por lo que hay que hacer una adaptación mecánica sobre el eje del enfocador para que mueva el encoder y envíe los pulsos hacia la interfaz. Para evitar esta adaptación, diseñé un pequeño circuito oscilador con un 555 que se conecta a la interfaz en la entrada del encoder. De esta forma el oscilador envía un impulso a la interfaz cada 10 milisegundos, la cual los utiliza como contador para determinar la posición sin embargo, esta solución no es tan precisa como con el uso del encoder óptico.

El motor DC es controlado mediante el uso de un puente H (H bridge) realizado con componentes discretos. Existen chips que integran este tipo de circuitos para el control de motores. Su uso podría reducir el tamaño de la interfaz casi a la mitad.

Emulador LX200:

Este es el emulador de LX200.

La mayoría de los programas usados para corregir los errores de guiado del telescopio durante las sesiones de fotografía son compatibles con los telescopios Meade. Esta interfaz permite utilizarlos a través de un puerto de guíado ST4 standard.

Meade es una compañía americana cuya filosofía de desarrollo de productos es "Legacy" o propietaria, lo que hace que su arquitectura sea cerrada. Por ejemplo, todo el software que viene incluido con las cámaras DSI (Color, Pro, Color II y Pro II) están diseñados para ser utilizados con el protocolo Autostar y por ende con telescopio Meade. El emulador "traducirá" estos comandos a órdenes básicas que un telescopio de otra marca pueda entender.

Se conecta al puerto serial del computador. Está basado en un microcontrolador ATMEL y una placa con relays para cerrar los circuitos del puerto ST4. En su versión original, el emulador incluye otros dos relays para el control de enfocadores con motores DC como el NGFS, pero no posee retroalimentación que permita determinar su posición. Mi versión posee 4 diodos LEDs que indican la dirección de movimiento (N, S, E, O) y una opción interna para hacer un bypass a la placa emuladora a fin de controlar los relays con el puerto paralelo del computador, convirtiéndola en otro tipo de interfaz para guía. En éste último caso, la compatibilidad con LX200 se pierde.

Una página web donde encontrarán un proyecto completo para estos emuladores se encuentra aquí. Verán que hay una opción Serial y otra USB al igual que kits para la venta.

Heater/Power Supply:

A medida que agregamos estos elementos electrónicos, la cantidad de transformadores y cables necesarios para energizarlos aumenta en esa proporción.

Usando una fuente de poder ATX para PC de 350 Watt, construí una fuente múltiple para alimentar el telescopio y los accesorios

Estas fuentes poseen unas

señales de tensión bastante estables y limpias, además de suministrar suficiente potencia y seguridad para esta aplicación. El cable verde del pulso de encendido de las fuentes ATX deben llevarse a tierra para que puedan encenderse en forma manual usando el switch, La cantidad de conectores de suministro de 12 Volts se aumentaron a 5. En la foto solo se muestra 1.

Aprovechando la fuente y a fin de evitar otra caja externa, se construyó e instaló dentro de ella, un oscilador variable que va desde 1 Hz hasta 1 Kz para utilizarlo como alimentador PWM (Pulse Width Modulation) del calentador (Dew Heater) usado en la placa correctora del C8. El oscilador tiene una etapa de potencia que se conecta a una bobina de cable esmaltado que sirve a modo de calentador y que evita que la placa correctora se empañe. No es el caso de Caracas pero si la temperatura ambiente en el sitio de observación es muy baja (por debajo de 0 grados) podría hacer falta otro tipo de calentador, quizás basado en resistencias.

Ajuste de Colimación:

La colimación es el proceso mediante el cual se ajustan los elementos del tren óptico alineándolos de manera tal que la potencia de amplificación sea máxima.

La colimación en telescopios catadióptricos como el Schmidt Cassegrain, se

realiza ajustando el eje axial del espejo secundario. Para ésto, el Celestar (como casi todos los de las otras marcas y modelos) tiene 3 tornillos dispuestos en forma de triángulo y un eje central a modo de pivote para hacer el ajuste. El problema con ésto es que prácticamente el espejo "cuelga" de estos tres tornillos. Haciendo un poco de presión hacia afuera se logra más estabilidad en el conjunto. Con ésto en mente, se colocó un resorte helicoidal como se muestra en la figura. El resultado es una colimación más precisa y duradera, sobre todo si el telescopio no se va a usar en una instalación permanente.

Se debe tener cuidado de que el resorte sea inoxidable. Aquellos usados en linternas de buena calidad son ideales.

Contrapesos 3D:

Uno de los aspectos que menos se tiende a tomar en cuenta por el amateur en la astrofotographía es el correcto balance de todo el sistema telescópico.

El sistema de balanceo debe permitir que el conjunto permanezca prácticamente en su lugar con los seguros de RA y DEC sueltos.
Solo una pequeña tendencia a "caer" hacia el Este (Oeste en el hemisferio sur) debe

prevalecer, de manera que exista una fuerza opuesta a la dirección de seguimiento. El buen balanceo favorece mucho la calidad del seguimiento y minimiza los errores de tracking.

El sistema que observan en la foto se fabricó usando una guía para lámparas tipo "Spots". Un "sandwich" de placas de aluminio (plateadas) permiten el ajuste y deslizamiento de los tornillos de acero inoxidable que soportan los contrapesos. La guía está remachada a una placa de aluminio de 7 mm de grosor que a su vez se atornilla en la parte inferior del tubo del telescopio usando los agujeros roscados existentes. Un corte y ligero doblés permite adaptar la placa a la curva del tubo.

Los contrapesos son disco de pesas. Fíjense que uno de ellos está colocado en forma asimétrica (fuera de eje por un hueco realizado a un lado de él) a fin de compensar el peso en el eje de RA.

El sistema permite ajustar los contrapesos subiéndolos y bajándolos por medio de los tornillos o bien moviéndolos hacia atrás y hacia adelante. Por último, el poder colocar los contrapesos fuera de sus ejes ofrece una tercera opción de ajuste. De allí el término de 3D.

Anillos para GuideScope :

Este adaptador para telescopio guía ya se comentó en el apartado "Observatorio". A pesar de los materiales usados, el soporte ofrece mucha rigidez y estabilidad.
Todo el soporte está fabricado con madera MDF (aglomerado de alta densidad). Los apoyos tienen 1 cm. de ancho, cortados siguiendo la curva del telescopio principal (C8)

La base longitudinal se hizo con MDF de 5 mm. de ancho. Los soprortes de los anillos son MDF de 1 cm. cortados con mucha paciencia. Tienen esa forma de manera que se puedan colocar los tornillos con tuercas que los sujetan a la base y a los anillos.

Los anillos provienen de un empalme de tubería PVC de 6 pulgadas. Usando un torno para metal se pudieron extraer 4 anillos perfectos y de igual grosor. Los tornillos de ajuste y soporte del telescopio guía son de 5 mm de diámetro, acero inoxidable y con cabeza de tipo Allen. Para que se haga la rosca sobre los anillos de PVC, se abren unos agujeros más pequeños que el grosor de los tornillos de soporte. Forzando su atonillado dentro de ellos, se fabrica la rosca en el PVC.
Unos topes de plástico sacados de unos marcadores viejos sirven como protectores para que las punta de los tornillos de soporte no dañen la pintura del telescopio guía

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	rutinas de auto enfoque como el CCDSoft. La comunicación con el computador es serial y dispone de un panel mímico que indica cuando el enfocador se está moviendo y si lo hace hacia adentro o hacia afuera. El NGFS no trae instalado un encoder óptico, por lo que hay que hacer una adaptación mecánica sobre el eje del enfocador para que mueva el encoder y envíe los pulsos hacia la interfaz. Para evitar esta adaptación, diseñé un pequeño circuito oscilador con un 555 que se conecta a la interfaz en la entrada del encoder. De esta forma el oscilador envía un impulso a la interfaz cada 10 milisegundos, la cual los utiliza como contador para determinar la posición sin embargo, esta solución no es tan precisa como con el uso del encoder óptico. El motor DC es controlado mediante el uso de un puente H (H bridge) realizado con componentes discretos. Existen chips que integran este tipo de circuitos para el control de motores. Su uso podría reducir el tamaño de la interfaz casi a la mitad.
		Emulador LX200:
		Este es el emulador de LX200. La mayoría de los programas usados para corregir los errores de guiado del telescopio durante las sesiones de fotografía son compatibles con los telescopios Meade. Esta interfaz permite utilizarlos a través de un puerto de guíado ST4 standard.
	Meade es una compañía americana cuya filosofía de desarrollo de productos es "Legacy" o propietaria, lo que hace que su arquitectura sea cerrada. Por ejemplo, todo el software que viene incluido con las cámaras DSI (Color, Pro, Color II y Pro II) están diseñados para ser utilizados con el protocolo Autostar y por ende con telescopio Meade. El emulador "traducirá" estos comandos a órdenes básicas que un telescopio de otra marca pueda entender. Se conecta al puerto serial del computador. Está basado en un microcontrolador ATMEL y una placa con relays para cerrar los circuitos del puerto ST4. En su versión original, el emulador incluye otros dos relays para el control de enfocadores con motores DC como el NGFS, pero no posee retroalimentación que permita determinar su posición. Mi versión posee 4 diodos LEDs que indican la dirección de movimiento (N, S, E, O) y una opción interna para hacer un bypass a la placa emuladora a fin de controlar los relays con el puerto paralelo del computador, convirtiéndola en otro tipo de interfaz para guía. En éste último caso, la compatibilidad con LX200 se pierde. Una página web donde encontrarán un proyecto completo para estos emuladores se encuentra aquí. Verán que hay una opción Serial y otra USB al igual que kits para la venta.
		Heater/Power Supply:
		A medida que agregamos estos elementos electrónicos, la cantidad de transformadores y cables necesarios para energizarlos aumenta en esa proporción. Usando una fuente de poder ATX para PC de 350 Watt, construí una fuente múltiple para alimentar el telescopio y los accesorios Estas fuentes poseen unas
	señales de tensión bastante estables y limpias, además de suministrar suficiente potencia y seguridad para esta aplicación. El cable verde del pulso de encendido de las fuentes ATX deben llevarse a tierra para que puedan encenderse en forma manual usando el switch, La cantidad de conectores de suministro de 12 Volts se aumentaron a 5. En la foto solo se muestra 1. Aprovechando la fuente y a fin de evitar otra caja externa, se construyó e instaló dentro de ella, un oscilador variable que va desde 1 Hz hasta 1 Kz para utilizarlo como alimentador PWM (Pulse Width Modulation) del calentador (Dew Heater) usado en la placa correctora del C8. El oscilador tiene una etapa de potencia que se conecta a una bobina de cable esmaltado que sirve a modo de calentador y que evita que la placa correctora se empañe. No es el caso de Caracas pero si la temperatura ambiente en el sitio de observación es muy baja (por debajo de 0 grados) podría hacer falta otro tipo de calentador, quizás basado en resistencias.
		Ajuste de Colimación:
		La colimación es el proceso mediante el cual se ajustan los elementos del tren óptico alineándolos de manera tal que la potencia de amplificación sea máxima. La colimación en telescopios catadióptricos como el Schmidt Cassegrain, se
	realiza ajustando el eje axial del espejo secundario. Para ésto, el Celestar (como casi todos los de las otras marcas y modelos) tiene 3 tornillos dispuestos en forma de triángulo y un eje central a modo de pivote para hacer el ajuste. El problema con ésto es que prácticamente el espejo "cuelga" de estos tres tornillos. Haciendo un poco de presión hacia afuera se logra más estabilidad en el conjunto. Con ésto en mente, se colocó un resorte helicoidal como se muestra en la figura. El resultado es una colimación más precisa y duradera, sobre todo si el telescopio no se va a usar en una instalación permanente. Se debe tener cuidado de que el resorte sea inoxidable. Aquellos usados en linternas de buena calidad son ideales.
		Contrapesos 3D:
		Uno de los aspectos que menos se tiende a tomar en cuenta por el amateur en la astrofotographía es el correcto balance de todo el sistema telescópico. El sistema de balanceo debe permitir que el conjunto permanezca prácticamente en su lugar con los seguros de RA y DEC sueltos. Solo una pequeña tendencia a "caer" hacia el Este (Oeste en el hemisferio sur) debe
	prevalecer, de manera que exista una fuerza opuesta a la dirección de seguimiento. El buen balanceo favorece mucho la calidad del seguimiento y minimiza los errores de tracking. El sistema que observan en la foto se fabricó usando una guía para lámparas tipo "Spots". Un "sandwich" de placas de aluminio (plateadas) permiten el ajuste y deslizamiento de los tornillos de acero inoxidable que soportan los contrapesos. La guía está remachada a una placa de aluminio de 7 mm de grosor que a su vez se atornilla en la parte inferior del tubo del telescopio usando los agujeros roscados existentes. Un corte y ligero doblés permite adaptar la placa a la curva del tubo. Los contrapesos son disco de pesas. Fíjense que uno de ellos está colocado en forma asimétrica (fuera de eje por un hueco realizado a un lado de él) a fin de compensar el peso en el eje de RA. El sistema permite ajustar los contrapesos subiéndolos y bajándolos por medio de los tornillos o bien moviéndolos hacia atrás y hacia adelante. Por último, el poder colocar los contrapesos fuera de sus ejes ofrece una tercera opción de ajuste. De allí el término de 3D.
		Anillos para GuideScope :
		Este adaptador para telescopio guía ya se comentó en el apartado "Observatorio". A pesar de los materiales usados, el soporte ofrece mucha rigidez y estabilidad. Todo el soporte está fabricado con madera MDF (aglomerado de alta densidad). Los apoyos tienen 1 cm. de ancho, cortados siguiendo la curva del telescopio principal (C8)

		La base longitudinal se hizo con MDF de 5 mm. de ancho. Los soprortes de los anillos son MDF de 1 cm. cortados con mucha paciencia. Tienen esa forma de manera que se puedan colocar los tornillos con tuercas que los sujetan a la base y a los anillos.
	Los anillos provienen de un empalme de tubería PVC de 6 pulgadas. Usando un torno para metal se pudieron extraer 4 anillos perfectos y de igual grosor. Los tornillos de ajuste y soporte del telescopio guía son de 5 mm de diámetro, acero inoxidable y con cabeza de tipo Allen. Para que se haga la rosca sobre los anillos de PVC, se abren unos agujeros más pequeños que el grosor de los tornillos de soporte. Forzando su atonillado dentro de ellos, se fabrica la rosca en el PVC. Unos topes de plástico sacados de unos marcadores viejos sirven como protectores para que las punta de los tornillos de soporte no dañen la pintura del telescopio guía

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