Mini Observatorio
Mini Observatorio es el nombre que le he dado a un observatorio de terraza muy pequeño pero funcional y completamente automatizado.
El proyecto surgió como idea para la utilización de un viejo tubo de 8" desmontado de un LX200 para que opere de forma automatizada en distintas funciones basadas en fotografía astronómica planificada.
El conjunto está soportado sobre una montura EQ5 y el diseño se ha realizado basándose en estos requisitos:
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Que el conjunto de la montura y telescopio esté desplegado y en estación de forma permanente en la terraza con algún sistema de protección contra el agua y viento.
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Que el conjunto ocupe lo mínimo posible dadas las restricciones de espacio en la terraza.
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Que la protección funcione con un mecanismo de apertura y cierre automatizable
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Que el conjunto esté controlado por un mini ordenador y sea totalmente autónomo y controlable remotamente
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Que durante la fabricación los elementos básicos tengan un tamaño que les permita ser transportados a través de las puertas de la casa para realizar en la terraza solamente el ensamblado
El diseño está basado en una estructura muy ligera y minimalista de perfiles de aluminio que permiten cubrir la montura (sin opción de que quepa una persona dentro por lo que no es una solución apta para astronomía visual) y que soporta dos estructuras con forma de pala muy ligeras y que se cierran una sobre otra para proteger al conjunto de la lluvia y el viento.
La estructura de aluminio se muestra en la siguiente foto:
Las palas son estructuras con tres piezas de PVC expandido blanco unidas entre sí por dos barras roscadas de métrica 10, que en sus extremos sujetan dos cortes de perfil de aluminio que permiten fijar los paneles laterales con tornillos. La pieza mayor de PVC expandido está plegada con calor para darle la forma de pala al conjunto. En las uniones laterales se ha utilizado madera para las fijaciones con pernos de 8mm. La pieza metálica que se ve en el centro no forma parte de la estructura de la pala, sino que es el soporte del que tirará el mecanismo de apertura y cierre. La operación de apertura y cierre se hace mediante pivote sobre las 4 esquinas (se puede observar un refuerzo con arandelas metálicas).
En la siguiente foto puede observarse el conjunto ensamblado con la montura y el telescopio dentro. Las dos palas son prácticamente idénticas, sólo las diferencia que la de la izquierda (pala norte) lleva un saliente que se monta sobre la otra pala (pala sur) para realizar el cierre y proteger correctamente al conjunto del agua.
Las palas están sujetas a la estructura por dos pletinas de aluminio de 30mm de ancho y 2mm de espesor a cada lado que permiten el movimiento de apertura y cierre y están diseñadas para que al mover la pala se produzca a la vez un movimiento de desplazamiento y altura. Es decir, cuando la pala se abre, a la vez baja y se desplaza hacia afuera, y cuando sube, hace lógicamente lo contrario.
El conjunto cuando se cierra deja el telescopio, cámara y demás elementos protegidos del agua y el viento, aunque no aisla de la temperatura exterior, que no he considerado necesario. Solamente cuando el sistema no se va a utilizar por una temporada, puede enfundarse el telescopio y la montura antes de cerrar el mini observatorio.
El conjunto está orientado norte - sur. En la siguiente fotografía se muestra el conjunto cerrado y se puede observarse como la pala norte monta con un saliente sobre la pala sur para la correcta protección contra la lluvia.
La apertura y cierre del mini observatorio se realiza con una placa de control MaxDome II actuando sobre dos actuadores eléctricos de husillo. La placa controladora realiza la apertura y cierre en dos fases: en el cierre primero se mueve la pala sur y cuando esta ha llegado al final, detectado por un final de carrera, comienza el movimiento la pala norte, de igual forma hasta que detecta un final de carrera. En la apertura es al contrario, primero la para norte y cuando llega a su posición final se mueve la pala sur. Hacer la maniobra en dos fases tiene varias ventajas, por un lado no cargamos en exceso la fuente con el consumo simultáneo de los dos actuadores, y lo que es más importante, garantizamos que en el cierre la pala norte, que lleva en su parte superior un suplemento que debe quedar por encima de la pala sur para un correcto cierre, llega después de que la pala sur esté en su posición. En el siguiente video se muestra una parte del proceso de cierre:
En el video se observa cómo el telescopio está en posición horizontal. Dado el tamaño tan reducido del mini observatorio, la posición normal "park" con el telescopio hacia la polar no es posible utilizarla, debido a la altura. Para ello es necesario definir en la montura una posición "park" con el telescopio en horizontal. En el video la posición park es en horizontal con el telescopio hacia el sur en el oeste, pero igualmente puede utilizarse otra combinación. Yo he elegido finalmente norte - oeste ya que tengo preferencia a observar en el norte porque hacia el sur está la pared de la casa que limita la altitud y desde dicha posición park hay menos movimiento para llegar a los objetos a fotografiar, y en consecuencia menos error en el primer apuntado.
En la parte inferior de la estructura se sitúa un armario con protección para intemperie donde se aloja todo el sistema de control, que incluye:
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Protección monofásica
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Fuente de alimentación de 12VDC
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Mini ordenador Intel NUC
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Placa de control MaxDome II
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Hub USB al que se conectan:
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Montura EQ5
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Cámara SBIG ST8XME
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Cámara de guiado SX
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MaxDome II
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Enfocador Moonlite
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El armario es ya de por sí estanco y además queda protegido en esa posición del agua y del sol.
A pesar del poco tamaño del mini observatorio, una vez abierto, la montura tiene total libertad de movimiento sin ninguna restricción para apuntar a cualquier parte del cielo.
Las palas abiertas ofrecen cierta limitación para apuntar en altitudes bajas, pero en realidad las paredes de la terraza y los edificios colindantes imponen limitaciones superiores a las palas.
Las patas de la montura son independientes de la estructura, de hecho en la foto puede observarse que la pata norte de la montura queda fuera de la estructura. Al ser elementos independientes, una vez hecha la puesta en estación de la montura, el movimiento de la estructura no va a tocarla y el sistema se mantendrá orientado y estable.
La estructura puede fijarse al suelo de la terraza o simplemente marcarse con un rotulador por si hay algún desplazamiento accidental, dado que al ser muy ligera, tropezarse con ella puede hacerla moverse.
El conjunto es completamente automatizable por software. En el mini PC se ha instalado:
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Maxim DL para el control de las cámaras (principal y de guiado)
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Autofocus para el control del enfocado
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ACP DC3 para el control automatizado de las operaciones mediantes scrips
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Servidor VNC para el control remoto del equipo a través de WIFI