Askar SQA70 und EmCanAstro EM31 auf La Palma

Kompaktes Astrofotografie-Kit im Praxistest auf La Palma

Das Space-Weather-Team des Astronomischen Instituts der Universität Bern erforscht die Sonne und ihren Einfluss auf das Weltraumwetter. Um unsere Forschungsziele zu erreichen, sammeln wir regelmässig hochaufgelöste Daten der Sonnenatmosphäre mit einem grossen Sonnenteleskop, dem «Swedish Solar Telescope» auf der Kanareninsel La Palma. Das Teleskop befindet sich auf rund 2500 m ü. M. Neben den optimalen Beobachtungsbedingungen am Tag bietet der Standort einen der klarsten Nachthimmel Europas. Mehrere Observatorien, darunter das Gran Telescopio Canarias, das momentan grösste optische Einzelteleskop der Welt, profitieren hier von der geringen Lichtverschmutzung und der trockenen Luft.

Da unsere Sonnenbeobachtungen tagsüber stattfinden, können wir nachts am selben Standort unser privates Equipment auf den Sternenhimmel richten. Dieses Jahr konnten wir dank der grosszügigen Unterstützung von Foto Zumstein Bern ein vollständiges Astrofotografie-Kit mit nach La Palma nehmen und damit verschiedene Deep-Sky-Objekte aufnehmen. Dafür stellte uns Foto Zumstein einen neuen Refraktor, eine Harmonic-Drive-Montierung sowie umfangreiches Zubehör zur Verfügung. Voraussetzung war, dass das gesamte Equipment transportabel ist, im Reisegepäck verstaut und vor Ort mobil aufgebaut werden kann. In diesem Bericht schildern wir unsere praktischen Erfahrungen mit dem Kit und zeigen eine Auswahl der entstandenen Nachtaufnahmen.

Equipment

Als Teleskop verwendeten wir den neuen Askar SQA70 Refraktor. Er besteht aus einem Fünflinsensystem und soll über das gesamte Bildfeld eine scharfe Abbildung mit möglichst geringen Aberrationen liefern. Mit 70 mm Öffnung, 330 mm Brennweite und einem Öffnungsverhältnis von f/4,7 ist der Refraktor vergleichsweise lichtstark.

Getragen und nachgeführt wird er von der EmCanAstro EM31 Pro Montierung. Als Hauptkamera benutzten wir eine ZWO ASI2600MC Pro, als Guiding-Kamera eine ZWO ASI174MM mit ZWO Guidescope. Ausserdem wurde das System mit einem ZWO EAF ausgestattet, der die Fokusposition automatisch nachführt. Je nach Target verwendeten wir entweder den Optolong L-Quad Enhance oder den Optolong L-Ultimate.

Auspacken und Aufbau

Aufbau Montierung
Zuerst bauten wir die EmCanAstro EM31 Pro Montierung auf. Stativ und Montierungskopf werden in separaten, robusten Tragetaschen geliefert. Das ist besonders praktisch, wenn die Montierung auf Reisen mitgenommen wird. Die Tragtasche des Montierungskopfs hat ausserdem mehrere verschliessbare Fächer, in denen sich zum Beispiel Werkzeug und Kabel verstauen lassen.

Zunächst stellten wir das Carbonstativ ohne Beinverlängerungen auf und schraubten direkt die Verlängerungssäule an. Diese verhindert bei längeren Teleskopen, dass die Kamera beim Anfahren von Objekten in Zenitnähe mit den Stativbeinen kollidiert. Beim Askar SQA70 wäre die Säule vermutlich nicht zwingend erforderlich gewesen, zur Sicherheit montierten wir sie dennoch. Anschliessend setzten wir den Montierungskopf auf die Säule und befestigten ihn von unten mit der dafür vorgesehenen Stange. Dieser Schritt war in der Bedienungsanleitung verständlich beschrieben.

Wird die Breitengradeinstellung zunächst auf die Äquatorposition gebracht, lässt sich das Teleskop einfach waagerecht auf der Montierung befestigen. Die Montierung fühlte sich nach dem kompletten Aufbau sehr stabil und hochwertig an. Die Knäufe für Azimut und Polhöhe haben einen guten Widerstand und lassen sich sehr genau und kontrolliert verstellen.

Aufbau SQA70 mit Zubehör
Als Nächstes packten wir den Askar SQA70 Refraktor aus. Auch seine Tragetasche ist robust und mit festem Schaumstoff ausgekleidet, sodass das Teleskop beim Transport gut geschützt ist. Zusätzlich befinden sich verschiedene Adapterringe in der Tasche. Bereits beim ersten Anfassen wirkten die Komponenten hochwertig verarbeitet. Aufgrund des Fünflinsendesigns und der massiven Bauweise fühlt sich der kompakte Refraktor mit 2,68 kg relativ schwer an. Der Fokussierer lässt sich sanft und präzise verstellen.

Nach der Montage des Teleskops konnten wir den ZWO-EAF-Autofokusmotor mit dem mitgelieferten Adapter direkt anbringen. Auch das ZWO Guidescope liess sich problemlos montieren. Abschliessend befestigten wir Haupt- und Guiding-Kamera. Zur Rotation der Hauptkamera besitzt das Teleskop eine lösbare Fixierschraube, über die sich der Sensor einfach ausrichten lässt. Zudem ist ein abschraubbarer Anschluss vorhanden, in den sich 2-Zoll-Filter einsetzen lassen.

Zum Schluss folgte die Verkabelung. Die EM31 Pro benötigt eine 12-V-Gleichstromversorgung. Mit einer 3-A-Stromquelle konnten Montierung, Hauptkamera, Guiding-Kamera und EAF problemlos versorgt werden. Unterhalb der Dovetail-Schiene befindet sich ein Stromausgang, an den wir die Hauptkamera anschliessen konnten. Selbst bei maximaler Kühlleistung der Kamera reichte die Versorgung aus. Diese integrierte Stromverteilung ist im mobilen Betrieb sehr praktisch.

Das Anschlussfeld der EM31 Pro dreht sich mit der Rektaszensionsachse mit. Dadurch bewegen sich auch die angeschlossenen Kabel, in unserem Fall die Stromversorgung und das USB-Kabel. Die Sky-Watcher WAVE-150i löst die Kabelführung anders. Bei der EM31 Pro ist deshalb eine sorgfältige Kabelführung wichtig.

Steuerung über den PC
Anschliessend mussten wir mithilfe der Bedienungsanleitung herausfinden, wie die EM31 Pro am PC angesteuert wird, damit sich die Beobachtungen mit N.I.N.A. automatisieren und aus dem Gebäude fernsteuern lassen. Für unsere Konfiguration brauchten wir einige ergänzende Informationen. So dauerte es eine Weile, bis sich die Montierung slewen liess. Die entscheidende Information fanden wir schliesslich in einem Onlineforum: Das Tracking muss aktiviert sein, bevor man slewen kann.

Auch das Homing-System erforderte etwas Einarbeitung. Die Auto-Home-Funktion fuhr bei unserem Exemplar nicht immer die erwartete Parkposition an. Die Montierung stand danach teilweise schräg und unausgewogen. Eine Home-Position lässt sich manuell definieren, ging bei uns jedoch nach einzelnen Neustarts verloren und musste erneut gesetzt werden. Die OnStep-Steuerungssoftware funktionierte in unserem Aufbau, erforderte aber Geduld bei der Einrichtung. Die Benutzeroberfläche ist funktional gehalten.

Die ASCOM-Steuerung über N.I.N.A. funktionierte nach der Konfiguration der relevanten Parameter vergleichsweise zuverlässig. Dort mussten wir die Home-Position nur einmal setzen. Sie blieb über alle Beobachtungsnächte erhalten. In einer Nacht trat allerdings ein nicht reproduzierbarer Fehler auf, durch den sich die Deklinationsachse nicht mehr ansteuern liess. Dadurch gingen mehrere Stunden Aufnahmezeit verloren.

Rohdaten und Performance

Performance
Während unseres Aufenthalts am Observatorium konnten wir fast jede Nacht für Aufnahmen verschiedener Deep-Sky-Objekte nutzen. Zu den geplanten Targets gehörten Emissions- und Dunkelnebel, Galaxien, Kugelsternhaufen, Supernovaüberreste und planetarische Nebel.

Während der Dämmerung, sobald die ersten Sterne sichtbar waren, führten wir jeweils eine präzise Polausrichtung mithilfe von Plate-Solving-Algorithmen durch. Mit der EM31 Pro funktionierte dies wunderbar. Die Einstellknäufe für Azimut und Polhöhe lassen sich fein und kontrolliert bewegen, sodass die Polausrichtung in kurzer Zeit mit hoher Genauigkeit abgeschlossen war. Direkt auffällig ist, wie erstaunlich leise die EM31 Pro beim Slewen ist. Das kaum wahrnehmbare Motorgeräusch der Montierung hört sich sehr sanft an.

Anschliessend kalibrierten wir das aktive Guiding und stellten die Rotation der Hauptkamera für den gewünschten Bildausschnitt ein. Dank des integrierten Rotators am SQA70, der über eine Fixierschraube gelöst und wieder arretiert wird, lässt sich die Kameraposition einfach und kontrolliert anpassen.

Rohdaten
Die folgenden zwei Beispiel-Rohaufnahmen zeigen unterschiedliche Objekte. Sh2-1 nahmen wir mit dem Optolong L-Quad Enhance und Einzelbelichtungen von jeweils 300 s über eine ganze Nacht auf. Bereits im Rohbild wirkt das Bildfeld sehr eben und bis in die Randbereiche gleichmässig ausgeleuchtet. Um die feinen Strukturen des Dunkelnebels sichtbar zu machen, wurde die Aufnahme stark gestretcht. Dadurch tritt eine leichte Vignettierung hervor, die jedoch nur schwach ausgeprägt ist und sich mit der Flatfield-Korrektur einfach entfernen lässt.

Das zweite Rohbild zeigt eine 300-s-Einzelbelichtung des Pelikannebels durch den Optolong L-Ultimate Dual-Schmalbandfilter. Da dort deutlich mehr Signal vorhanden ist, wurde das Bild weniger stark gestretcht. Eine Vignettierung ist praktisch nicht erkennbar. In beiden Bildern wurde noch keine Farbkalibrierung durchgeführt. Deshalb weisen insbesondere die Sterne im Pelikannebel einen leichten Blaustich auf. Dennoch zeigt bereits eine einzelne 300-s-Aufnahme eindrücklich, wie viele feine Strukturen unter dem dunklen Nachthimmel von La Palma sichtbar werden.

Aberrationsinspektion

Die Ausschnitte aus Ecken, Rändern und Zentrum einer 300-s-Rohaufnahme zeigen keine ausgeprägte chromatische Aberration. Leichte Farbgradienten an einzelnen Sternen könnten von Optik, Filter oder Atmosphäre stammen. Ohne Vergleichsaufnahme lässt sich die Ursache nicht eindeutig bestimmen. Das Bildfeld wirkt insgesamt sehr eben.

Zuverlässiger Autofokus

Der ZWO EAF stellte die Fokusposition kontrolliert mit geringem Backlash ein und hielt sie stabil. Neu fokussiert wurde, sobald der mittlere HFR-Wert um 10 % zunahm. Dies war normalerweise nur ein- bis zweimal pro Nacht nötig. Auch nach dem Slewen blieb die Fokusposition weitgehend stabil.

Der typische Guiding-Plot aus einer Beobachtungsnacht zeigt RMS-Werte von 0,09 px in Rektaszension und 0,07 px in Deklination. Daraus ergibt sich ein Gesamtfehler von 0,12 px. Mit der verwendeten Brennweite und dem Bildmassstab des ZWO Guidescopes entspricht dies rund 1,18 Bogensekunden. Für das kurzbrennweitige Aufnahmesystem war diese Nachführgenauigkeit ausreichend, um über 300 s runde Sterne zu erhalten. Angesichts der teilweise starken Windverhältnisse ist die Guiding-Performance insgesamt sehr überzeugend. Die hohen, regelmässigen Ausschläge im Plot stammen vom Dithering zwischen den Einzelbelichtungen.

Insgesamt überzeugte die Leistung des Systems sehr. Die Optik des Askar SQA70 lieferte ein weitgehend ebenes Bildfeld mit scharfer Sternabbildung bis in die Randbereiche, während die EmCanAstro EM31 Pro eine präzise und zuverlässige Nachführung ermöglichte. Zusammen bilden beide Komponenten ein leistungsfähiges und kompaktes Astrofotografie-Kit, das sich auch für den mobilen Einsatz gut eignet.

Trotz des exponierten Beobachtungsstandorts am Swedish Solar Telescope blieb der Aufbau dank der kompakten Bauform, des soliden Stativs und des relativ hohen Eigengewichts ausreichend stabil. Auch unter diesen anspruchsvollen Bedingungen konnten über mehrere Nächte hinweg konstant saubere Aufnahmen gewonnen werden.

Ergebnisse

Die Einzelbelichtungen lagen je nach Objekt und Filter zwischen 60 und 300 s. Pro Target sammelten wir in der Regel etwa drei bis sieben Stunden integrierte Belichtungszeit. Bei einzelnen Targets war es noch etwas länger. Die Sequenzen wurden in N.I.N.A. geplant und automatisiert ausgeführt. Zum Kalibrieren und Stacken verwendeten wir je nach Datensatz PixInsight oder DeepSkyStacker. Die weitere Bildbearbeitung erfolgte in PixInsight und Photoshop, ergänzt durch Tools wie GraXpert, BlurXTerminator, NoiseXTerminator und StarXTerminator.

Die folgenden Aufnahmen zeigen, dass das Kit sowohl grossflächige Emissionsnebel als auch Galaxien, planetarische Nebel und Sternhaufen abbilden kann. Besonders gut passt die Kombination aus 330 mm Brennweite und APS-C-Sensor zu ausgedehnten Himmelsregionen und Mosaiken. Die Aufnahme von Omega Centauri entstand mit dem Optolong L-Quad Enhance und rund zwei Stunden integrierter Belichtungszeit.

Fazit

Das getestete Kit erfüllt alle Anforderungen an ein transportables und zugleich leistungsfähiges Astrofotografie-System. Der Askar SQA70 überzeugte mit einem grossen, sehr gut korrigierten Bildfeld, stabiler Fokuslage und einer für ausgedehnte Deep-Sky-Objekte sehr geeigneten Kombination aus 330 mm Brennweite und f/4,7. In Verbindung mit der ZWO ASI2600MC Pro konnten bereits mit einzelnen 300-s-Belichtungen viele schwache Nebelstrukturen erfasst werden. Auffällige optische Aberrationen waren in den untersuchten Rohbildern nicht erkennbar.

Auch die EmCanAstro EM31 Pro zeigte im Aufnahmebetrieb eine sehr gute mechanische Leistung. Die Polausrichtung war dank feinfühliger Einstellmechanik schnell durchführbar, und das Guiding blieb selbst an einem windexponierten Standort ausreichend präzise. Positiv sind ausserdem die kompakten Transporttaschen, die integrierte Stromversorgung, das solide Carbonstativ, der hochwertige Gesamteindruck und das leise Slewing.

Bei der Inbetriebnahme und Steuerungssoftware gibt es Punkte, die etwas Aufmerksamkeit brauchen. Die Dokumentation deckte unsere Konfiguration nicht vollständig ab, das Homing verhielt sich nicht immer wie erwartet, und ein einmaliger Ausfall der Deklinationssteuerung kostete Aufnahmezeit. Auch das mitrotierende Anschlussfeld verlangt eine sorgfältige Kabelführung.

Für Reisende und Astrofotografinnen oder Astrofotografen, die bevorzugt grossflächige Nebelregionen, Galaxiengruppen oder Mosaike aufnehmen, ist die Kombination insgesamt sehr attraktiv. Sie ist kompakt genug für einen mobilen Einsatz, aber stabil und leistungsfähig genug für automatisierte Mehrstunden-Sequenzen. Einsteiger müssen Zeit für die Einrichtung von OnStep, ASCOM und N.I.N.A. einplanen. Nach erfolgreicher Konfiguration lieferte das System über zahlreiche Nächte hinweg zuverlässig hochwertige Rohdaten und eine vielseitige Auswahl an Deep-Sky-Aufnahmen.

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