AllSky Portátil
Las vacaciones de verano son un buen momento para emprender nuevos proyectos relacionados con la astronomía que se adapten a las circunstancias de estar de viaje. En este caso, y teniendo en cuenta que iba a estar desplazado en un entorno diferente de mi observatorio y en época de lluvia de meteoritos, me he propuesto montar una cámara AllSky portátil.
El diseño de la cámara AllSky portátil te permite escoger el emplazamiento en el que se van a hacer las tomas, y por ejemplo, tal y como me propongo este verano, conseguir un video o un Star Trail que recoja una lluvia de meteoritos. Mi observatorio está en un entorno urbano y la portabilidad proporciona la ventaja de poder elegir el cielo para las capturas.
Hacer portátil una cámara AllSky consiste básicamente en alimentar la cámara con una batería. Este es el resumen, pero hay algunos aspectos a tener presente que complican un poco el diseño. Aquí enumero los que me parecen más relevantes:
Estanqueidad del sistema
En el diseño no me he propuesto un sistema que sea completamente resistente al agua y pueda dejarse a la intemperie durante días o meses, pero sí que sea suficientemente estanco para poderlo dejar una noche a la intemperie y que esté protegida principalmente la batería y la electrónica.
Para ello he escogido una caja de plástico (de derivación, utilizada en instalaciones eléctricas) con protección IP56 gracias a una justa de goma que sella la tapa con el resto de la caja. La caja en sí misma es estanca, pero hay que hacer alguna mecanización y el resultado le resta algo de estanqueidad.
En particular hay que hacer las siguientes mecanizaciones:
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Taladro en la tapa para el soporte de la cámara
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Abertura rectangular en la tapa para el visor/medidor de tensión.
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Aberturas laterales para la salida de cables.
Todas estas mecanizaciones pueden sellarse internamente para mantener la estanqueidad original de la caja, pero yo no lo he considerado necesario para un uso del equipo que no sea completamente desatendido, de forma que normalmente no se dejará capturando soportando lluvia días y días, pero si una noche de repente llueve sin que estuviese previsto, no le ocurra nada al equipamiento.
Alimentación del sistema
El primer aspecto a considerar es la necesidad de disponer de alimentación a 5V. Se puede utilizar una batería que ofrezca salida de 5V pero no me parece lo más útil. Hay que tender a lo estándar y práctico, y esto es una batería de 12V, fácil de encontrar y más económica.
Para este proyecto he utilizado la misma batería de litio que utilizo para el telescopio cuando necesito alimentar la montura en campo; de esta forma le doy un doble uso. Es una batería de LiFePO4 de carrito de golf con capacidad de 20Ah y con un voltaje nominal de 12.8V. Es razonablemente ligera y de tamaño asequible para este proyecto.
Para obtener los 5V que necesita el sistema, es necesario utilizar un conversor DC/DC que transforme los 12V en 5V. Es importante que sea capaz de entregar al menos 3A, que precisaremos para alimentar la electrónica y la cámara. En este caso he utilizado el modelo JZK A2 DC/DC con salida USB. La salida USB es muy práctica porque permite sin conectores alimentar la electrónica. Este equipo puede encontrarse en Amazon por 8.99€ a día de hoy:
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Nivel de batería
Si nos disponemos a capturar las imágenes de una noche, es importante que nos garanticemos que tenemos suficiente nivel de batería.
En el diseño he previsto que haya un interruptor de encendido / apagado del sistema, y que cuando esté encendido se muestre en un visor retroiluminado el nivel de batería. Esto se consigue con este medidor de batería que, a día de hoy, en Amazon tiene un coste de 12.98€:
https://www.amazon.es/gp/product/B08L8RDW17/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o06_s00?ie=UTF8&psc=1
Esquema eléctrico
A continuación, se muestra el esquema eléctrico del sistema:
Control de la cámara
Para el control de la cámara se ha optado por implementar el proyecto “A Raspberry Pi operated Wireless Allsky Camera” desarrollado por Thomas Jacquin y muy bien documentado en estos links:
https://github.com/thomasjacquin/allsky/wiki
https://github.com/thomasjacquin
Los requerimientos para el sistema son:
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Una camera (Raspberry Pi HQ or ZWO ASI)
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Una Raspberry Pi (2, 3, 4 or Zero)
Yo he utilizado una cámara ASI224MC y una Raspberry Pi 4.
En la documentación indicada se describe bastante bien los pasos a dar para la instalación y la posterior configuración y uso.
Detalles constructivos
Se ha utilizado una caja eléctrica de derivación que se ha mecanizado lateralmente con la salida de cables: un prensa-estopa el cable USB 3.0 que va a la cámara y se ha colocado un cable ethernet macho hembra (para que la comunicación con el sistema se pueda hacer tanto por WIFI como por ethernet).
La tapa de la caja se ha mecanizado para colocar una rótula a la que se fija la cámara. La rótula se ha adquirido en Amazon al precio, a día de hoy, de 15.99€:
https://www.amazon.es/gp/product/B07RZBZKPM/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o05_s00?ie=UTF8&psc=1
Dado que la rótula se fija a una tapa de plástico, se ha colocado en la parte interna de la tapa una pletina metálica que proporciona consistencia al conjunto.
La idea de colocar una rótula es poder orientar la cámara en aquellos emplazamientos en los que apuntar el zenit no es la mejor opción, o por ejemplo si se quiere hacer un Star Trail y que la Polar esté en el centro de la imagen o en la posición que se desee.
Resultados
La AllSky portátil funciona muy bien y es muy fácil de usar: colocarla en el lugar deseado y encenderla; al día siguiente se podrán descargar las imágenes, tanto individuales, como un video de toda la noche y un star trail.
Antes de llevar el equipo a una zona oscura para hacer buenas capturas, lo he probado en entorno urbano y a continuación muestro un ejemplo de un star trail:
Por cierto, ¿alguien puede decirme qué puede ser esa traza señalada en la imagen?. En el video se puede comprobar que es un objeto que aparece en el cielo hacia las 4h hora local (Madrid, España) y se mueve lentamente de forma que la grabación captura varias horas de su movimiento.