Friday, 15 January 2016

Zasilanie terenowe / Self-powered setup

Od dłuższego już czasu myślałem nad mobilnym systemem zasilania zestawu astro-fotograficznego. Systemem, który pozwoliłby mi się uniezależnić się od prądu sieciowego i w żaden sposób nie będzie ograniczeniem przy wyborze dobrej miejscówki. Miejsce, w którym obecnie zbieram materiał zdjęciowy ma dość ograniczone pole widzenia (praktycznie tylko kierunek północny powyżej 20 stopni i część wschodniego nieba powyżej 50 stopni), ale jest jednym z możliwych z uwagi na dostęp do prądu sieciowego. Oprócz dostępu do niezależnego źródła zasilania musiałem również zrobić porządek  z ilością kabli zwisających z teleskopu i przede wszystkim uwolnić się od nich tak, aby móc sterować zestawem zdalnie (siedząc na przykład w ciepłym pomieszczeniu czy samochodzie a nie koniecznie na dworze w ujemnej temperaturze).
For a long time I was thinking about mobile power system for my astrophotography setup. A system that would allow me to become independent from the power grid and in no way limit while choosing good observation spots. My actual place for taking photographs has a fairly limited field of view (practically only the northern direction above 20 degrees and the eastern part of the sky above 50 degrees), but it is one possible due to the access to electricity supply. Apart from independent power source I also wanted to eliminate all cables hanging from telescope and what is most important adapt my telescope set to work remotely.


Skompletowałem więc mój mobilny zestaw do zasilania terenowego, który składa się z:
I accomplished so my independent mobile power supply set, which consists of:
  • akumulatora żelowego o pojemności według normy C3 - 80Ah (to podobno więcej niż 100Ah wg. normy C20)
  • przetwornicy prądu DC12V - AC230V
  • skrzynki narzędziowej z komputerem i Routerem w środku
  • gel battery with a capacity 80Ah according to the standard C3 (it reportedly more than 100Ah acc. norm C20)
  • power inverter DC12V - AC230V
  • tool box with computer and router
Przy astrofotografii ilość urządzeń wymagających zasilania jest spora a więc i zapotrzebowanie na prąd jest całkiem spore. Pomierzyłem dziś dokładnie pobór prądu każdego urządzenia. Wyniki są następujące:
Astrophotography require a number of devices which needs to be powered, therefore electricity demand is quite large. Today, I have precisely measure the power consumption of each device. The results are as follows:



  1. Przetwornica DC/AC          0.90 A
  2. Zasilacz XBox                    0.40 A
  3. USB Switch                        0.10 A
  4. Router WiFi                        0.15 A
  5. Komputer                            2.80 A
  6. ATIK383                            1.95 A
  7. Montaż NEQ6                    1.00 A
  8. Grzałka teleskopu               0.60 A
  1. Power inverter DC/AC      0.90 A
  2. XBox Adapter                    0.40 A
  3. USB Switch                       0.10 A
  4. Router WiFi                       0.15 A
  5. Computer                           2.80 A
  6. ATIK383                           1.95 A
  7. NEQ6 Mount                     1.00 A
  8. Heater                                0.60 A
RAZEM - 8 A
TOTAL - 8 A

 * Pomiar wykonany przy aktywnym chłodzeniu kamery, prowadzeniu montażu i pracy wentylatora przetwornicy DC/AC
 * Measurements done with active following systems: cooling of ATIK, Mount tracking and cooling of the power inverter DC/AC

W tym rozwiązaniu zdecydowałem się na zastosowanie przetwornicy napięcia DC12V - AC230V ponieważ zależy mi na zasilaniu wszystkich urządzeń z zasilacza od konsoli XBox 170W. Pełni on funkcję stabilizatora napięcia i przede wszystkim bardzo czułego zabezpieczenia prądowego. W ten sposób jestem przekonany, że zachowałem wysoki stopień ochrony wszystkich podpiętych urządzeń. Ma to oczywiście swoją cen - pochłania dodatkową energię czyli powoduje straty w obwodzie. Z moich pomiarów wynika, że przetwornica na "jałowym biegu" pobiera 0.5A a podczas pracy z urządzeniami, po załączeniu jej wewnętrznego wentylatora bierze nawet 0.9A (ok. 10W) ! Ta strata powstaje przy konwersji napięcia Akumulator (DC12V) => Przetwornica (AC230V) => Zasilacz XBox (DC12V). Dzięki przetwornicy dysponuję więc dwoma poziomami napięcia AC230V (zasilam komputer i router) oraz DC12V (wszystkie pozostałe urządzenia).
In my case, I decided to apply the power inverter DC12V - AC230V because I do not want power all astro equipment directly from battery. Due to safety reason I used power adapter from game console Xbox (170W). It acts as a voltage stabilizer and above all very sensitive protection against short-circuit. In this way, I am convinced that kept a high level of protection for all devices connected to mobile power source. Of course there is nothing for free - it's consumes additional power which causes losses in the circuit. My today's measurements show that the power inverter itself gets 0.5 A and 0.9A (approx. 10W) when working under load with other devices (internal cooling fan of inverter is active)! This loss arises during conversion of voltage starting from battery (12VDC) => inverter (AC230V) => Xbox power supply (12VDC). Thanks to the inverter I have two voltage levels AC230V (power of the computer and router) and 12VDC (all other devices).



To na czym mi również bardzo mocno zależało to uwolnić się od kabli i od sztywnego połączenia zestawu z komputerem. W tym celu skonfigurowałem zamkniętą sieć WiFi w oparciu o Router Netgear i darmowy program TeamViewer. Komputer umieszczony w skrzynce ma zainstalowane niezbędne oprogramowanie (MaximDL) do akwizycji materiału. Zamiast więc sterczeć wiele godzin przy teleskopie (co jest uciążliwe szczególnie w zimie) siedzę tam gdzie jest ciepło kontrolując cały proces za pomocą drugiego komputera w sposób całkowicie zdalny - przez WiFi.
Regardless of the power system I also wanted to reduce as much as possible a number of cables (power and USB) hanging from telescope and what is more important make the telescope remotely controlled. For this purpose I configured a closed Wi-Fi network based on the Netgear router and free software - TeamViewer. The computer placed in a toolbox has installed the necessary acquisition software (MaximDL). So instead of freeze several hours at the telescope in winter, I sit where it's warm controlling the whole process with a second computer in a completely remotely - via WiFi.

Wszystkie urządzenia zestawu podłączone są do koncentratora USB skąd sygnał przekazywane jest jednym przewodem do komputera umieszczonego w skrzyni. Podobnie rzecz się ma z zasilaniem urządzeń. Aby uniknąć ciągnięcia kabli z każdego urządzenia do skrzynki zainstalowałem na teleskopie puszkę rozdzielczą zasilania DC12V. W układzie tym jest jeden szczegół - koncentrator USB wymaga zasilania DC5V. Z tego powodu w puszce rozdzielczej umieściłem małą przetwornicę napięcia - reduktor DC12V - DC5V.
All devices are connected to a USB hub from where the signal is transmitted to a computer placed in box with one cable. Similarly, with power supply cables for devices. To avoid pulling the cable from each device to the box I have installed a small power distribution box DC12V on the top of telescope. In this system, there is one detail - USB hub requires power DC5V. For this reason I installed voltage converter 12VDC -> DC5V inside the distribution box.

Teraz tylko czekam na pogodę bez chmur i Księżyca, oczywiście weekend i przetestuję zasilanie w terenie! Przy akumulatorze 80Ah liczę na spokojne i długie sesje - 8h  mi wystarczy :)
Now I am just waiting for the weather without clouds and the moon. Then I will perform functional tests of mobile power system. I hope that 80Ah battery give me a peaceful and chance for long nice sessions - 8h is enough for me.




Wednesday, 6 January 2016

Przerwa świąteczna / Christmas holidays

Przerwa świąteczno - noworoczna nie rozpieszczała ładną pogodą. Jednak końcówka starego roku 2015 wynagrodziła te braki w postaci paru pięknych, pogodnych nocy. 30 grudnia Księżyc był jeszcze dość wysoko i w oświetleniu blisko 70%. To niezbyt dobry moment na łapanie światła z galaktyk czy mgławic chyba, że wykorzystuje się filtry wąskopasmowe. Na początek więc był Księżyc - nie mogło być inaczej skoro to najjaśniejszy obiekt nocnego nieba, przyćmiewający swym blaskiem wszystkie pozostałe. Moim głównym celem było skoncentrowanie się na wydobyciu jak najlepszego detalu i wykorzystanie filtra czerwonego "R". W pierwszej kolejności więc szybka kolimacja Schmidta i kilka strzałów w kierunku srebrnego globu.
During the Christmas time, weather was not very pleasant, really cloudy and windy. However, at the end of 2015 we got a beautiful gift in the form of few clear nights. Dec. 30 the moon was still quite high and illuminated by nearly 70%. That's not a good time to catch the light from galaxies or nebulae, unless used narrow-band filters. The first object of the night's session was the moon - it could not be otherwise since it is the brightest object in the night sky and overshadow splendour of the all others. My main goal was to take a Moon photo using a red filter "R" and focussing on best sharpness I ever set. Therefore, in the first place I made fast collimation of my Schmidt and then I made a several shots of the silver globe.


Parametry zdjęciaDuration=52.662s, Frames captured=1500, ROI=1280x960, FPS (avg.)=28, Shutter=3.670ms, Gain=8, Histogramm=82%
Technical cardDuration=52.662s, Frames captured=1500, ROI=1280x960, FPS (avg.)=28, Shutter=3.670ms, Gain=8, Histogramm=82%


W prawym górnym narożniku poniższej fotografii znany krater TYCHO o średnicy 86 km z kopernikańskiej epoki geologicznej. Krater położony jest na południowej półkuli Księżycowej. Zaliczany jest do dość młodych formacji, liczy ok 100 milionów lat - to w skali kosmicznej jest właśnie młody wiek :)
In the upper right corner of the photo below you can see a well-known TYCHO crater with a diameter of 86 km from the Copernican geological epoch. The crater is located in the southern hemisphere of the Moon. It is relatively young formation, has about 100 million years -it just means young age on a cosmic scale :)






Parametry zdjęciaDuration=35.176s, Frames captured=1000, ROI=1280x960, FPS (avg.)=28, Shutter=3.670ms, Gain=8, Histogramm=80%
Technical cardDuration=35.176s, Frames captured=1000, ROI=1280x960, FPS (avg.)=28, Shutter=3.670ms, Gain=8, Histogramm=80%

Poniższa fotografia to północno - wschodni fragment Morza Nektaru (dolny lewy narożnik) z dwoma dość dużymi kraterami uderzeniowymi THEOPHILUS (dół zdjęcia) o głębokości 3.2 km i średnicy 101 km. W centrum krateru Theophilus'a wyraźnie widać górę, która powstała  po zderzeniu - wysokość to 1,4 km! Miej więcej na środku lewej krawędzi zdjęcia jest kolejny duży krater FRACASTORIUS o średnicy 124 km.
The following photograph is the north - east part of the Sea of Nectar (lower left corner) with two fairly large impact craters. The first is the THEOPHILUS (bottom photo) with a depth of 3.2 km and a diameter of 101 km and the second is FRACASTORIUS large crater with a diameter of 124 km (keep more in the middle of the left edge of the photo). In the centre of the Theophilus crater you can clearly see big impact mountain, which was formed after some meteorite collision - height is 1.4 km!



Kolejnym obiektem, znacząco odmiennym od dotychczas fotografowanych jest układ dwóch galaktyk M81 (Galaktyka Bodego) i M82 (Galaktyka Cygaro), położonych w gwiazdozbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy w północnej części naszej hemisfery. Oba obiekty to Galaktyki spiralne odległe od Ziemi ok. 12 milionów lat świetlnych. M81 (największa na zdjęciu) ma rozmiary 84 x 46 tysięcy lat świetlnych - aż trudno to sobie wyobrazić bo wykracza to znacznie poza przyjęte przez nas skale. Obie Galaktyki dzieli stosunkowo niewielka odległość 150 tysięcy lat świetlnych. Ciekawą informacją jest to że M82 oddala się od nas z prędkością 50 km/s czyli 180 000 km/h to chyba niezaprzeczany dowód ciągłego rozszerzania się Wszechświata. Większość obiektów kosmicznych oddala się od nas, są jednak takie które są na kursie kolizyjnym np. Galaktyka Andromedy. Zderzenia z naszą Drogą Mleczną nie unikniemy co nastąpi za jakieś 3 miliardy lat więc póki co nie ma co się tym przejmować :). Mam nadzieję, że to będzie mój drugi obiekt tego typu w kolekcji.
Another object significantly different from previously photographed is a system of two galaxies M81 (Bode's Galaxy) and M82 (Cigar Galaxy), located in the constellation Ursa Major in the northern parts of our hemisphere. Both objects are spiral galaxies far from Earth approx. 12 million light years. M81 (the largest in the photo) has dimensions 84 x 46 thousand light-years - it is hard to imagine because it goes far beyond scale accepted by us. Both the Galaxy is divided into relatively small a distance of 150 thousand light years. An interesting information is that M82 is moving away from us at a speed of 50 km / s or 180 000 km / h is probably an undeniably proof of the continuous expansion of the universe. Most of the space objects moving away from us, but they are ones that are on a collision course, for example Andromeda galaxy. We cannot avoid a collision with our Milky Way, which will take place in about 3 billion years so long as there is nothing to worry about :). I hope that this will be my next photo of this kind object in the collection.


I na koniec zmierzyłem się po raz kolejny z mgławicą wodorową NGC 7635 (Mgławica Bąbel). Tym razem w kadrze znalazła się również dużo mniejsza ale równie piękna mgławica NGC 7638. Z braku dobrej miejscówki i co za tym idzie ograniczonej widoczności zrobiłem właściwie tylko kanał wodorowy Ha 7nm. Tym razem w ramach testu prowadzenia montażu, ustawiłem czas naświetlania na 1200 s - myślę, że wyszło nie źle. Paskowanie montażu sprawdza się genialnie http://moje-nocne-niebo.blogspot.com/p/paskowanie-neq5.html. Ustrzeliłem też parę klatek RGB, ale niestety kanał B złapałem zupełnie nie ostro (sam nie wiem jak to się stało) więc póki co koloru nie będzie. Jestem zdeterminowany, więc jeszcze to tego obiektu wrócę :)
And at the end I measured once again with hydrogen nebula NGC 7635 (Bubble Nebula). This time I also catch on to the frame much smaller but equally beautiful nebula NGC 7638. Due to the lack of good observing place and consequently limited field of view I collected only one narrowband hydrogen channel Ha 7nm. This time additionally I wanted to test tracking system of the mount NEQ6 after modification, so I set exposure time to 1200 s - I think that came out not too bad. Belt system works brilliantly http://moje-nocne-niebo.blogspot.com/p/paskowanie-neq5.html. I also took a few RGB frames but unfortunately channel B was out of focus (I don’t know how it could happen), so I have to stay with mono version. I am determined and definitely I will go back to this object in a future :)


Życzę czystego nieba !!!