Sistema de Motorização: PicGoTo

Desenho digital de uma placa PicGoTo++.

Em continuidade à publicação anterior, neste artigo falarei sobre o PicGoTo, que foi o primeiro circuito que montei para motorizar uma montagem equatorial. Este sistema me foi apresentado em meados de 2.011 pelo meu ilustre amigo José Marcos Baungartner, acredito que ele foi o primeiro a montar este sistema no Brasil, inclusive a minha primeira placa PicGoTo foi ele quem montou, logo depois eu montei a minha própria placa com algumas alterações.

Versão standard do PicGoTo que montei para uma EQ5.

Fotos dos componentes da placa já soldados.

O PicGoTo é um sistema criado por Ángel Caparrós e que utiliza um controlador pic para controlar os motores de uma montagem equatorial provendo excelentes recursos como goto e autoguiagem. O sistema é livre e gratuito para quem quiser construir a sua própria placa, sendo proibido comercializá-lo. Há diversas versões de circuitos, desde placas bem simples (como a que eu montei) a circuitos bem complexos como o PicGoTo++. No Brasil uma das pessoas mais experientes com o sistema é o meu amigo Rafael Compassi, portanto pedi a ele que escrevesse um pequeno review  sobre o sistema, o qual segue abaixo:

"Existem algumas variações do picgoto, que explicarei adiante, mas basicamente o sistema consiste em um (ou mais) integrados da família PIC com uma etapa de potência. O PIC é o responsável pela comunicação, cálculos de velocidade e geração de pulsos para os motores. A etapa de potência amplifica esses pulsos de nível lógico de baixa corrente, para uma corrente e tensão maiores, necessários para os motores de passo.

As versões existentes são as seguintes:

Picgoto standard: 1 PIC controla os dois eixos. Limitado a gotos de 150 a 200x a velocidade sideral.

Picgoto++: 2 PICs, 1 para cada eixo. Suporte a focalizador e roda de filtros. Maiores velocidades de goto (teoricamente passa de 1000x a sideral, mas depende muito de motores de alto desempenho para chegar a tanto).

Picgoto step/dir: somente 1 PIC, sem etapa de potência, necessita de um driver externo de potência, como um drv8825. Velocidades máximas de goto limitadas como a versão standard.

Apesar de ser um ótimo controlador de montagem, requer certa experiência para confeccionar a placa e soldar os componentes, dimensionar outros para limitação de corrente, gravar os integrados PIC ou confeccionar as bobinas toroidais, no caso da versão ++.

Grupo de discussão, com os arquivos esquemáticos, drivers e firmwares: https://es.groups.yahoo.com/neo/groups/Picgotogroup "

Rafael Compassi 

PicGoTo++ do Rafael Compassi.

Como disse o Rafael, dentre todos os sistemas que enumerei no artigo anterior, o PicGoTo é o que exige mais conhecimento em eletrônica para ser montado, pois faz-se necessário confeccionar a placa de circuito impresso, gravar microcontroladores (necessário gravador pic) e fazer inúmeras soldas. Acredito que é um dos sistemas mais baratos para montar, caso você possua o conhecimento exigido, porque os componentes são baratos e fáceis de encontrar em lojas de componentes eletrônicos.

Uma boa vantagem que vejo neste sistema é a qualidade do driver ASCOM presente no picgoto server que o torna capaz de ser operado por qualquer programa com suporte ASCOM, além disso o programa possui inúmeras funcionalidades que te permitem configurar qualquer montagem e realizar ajustes finos. O único fator que considero pouco prático é a necessidade de se utilizar um cabo conversor USB-Serial para operar o sistema.

Janela do picgoto server.

Geralmente o material sobre esta ferramenta é apresentado em espanhol, existem páginas na internet, manuais e um bom grupo de apoio no Yahoo Groups.

Alguns links interessantes para quem deseja estudar mais sobre o PicGoTo:

Página Oficial:

https://sites.google.com/site/picgoto/Home

Grupo Picgoto:

http://es.groups.yahoo.com/group/Picgotogroup/

Na próxima publicação falaremos sobre o AstroEQ.

Abraços e até a próxima!!

Toto Mount - (Parte 2)

No dia 31 de outubro de 2016 foi apresentado no blog a Toto Mount, desde então a montagem ficou à espera de condições favoráveis aos testes em campo, sendo elas diretamente proporcionais à qualidade do céu noturno (seeing) e à minha disponibilidade de tempo. Na publicação anterior eu havia prometido descrever os passos da construção, porém acabei mudando de ideia e decidi primeiramente realizar os testes em campo porque podem surgir algumas alterações no projeto. Finalmente, em 04 de janeiro de 2017, a almejada noite de testes chegou e publicarei aqui os resultados. 

Preliminarmente, esclareço que os testes foram direcionados exclusivamente à atividade-fim do projeto, ou seja, astrofotografia de céu profundo, portanto, a abordagem realizada não incorporou métodos de aferição sistemática com rigorosa obediência ao método científico coletando, quantificando e classificando os dados obtidos. No entanto, asseguro que o rigor foi mantido para evitar a produção de resultados falso-positivos. Os testes não tiveram como escopo aferir erro periódico, capacidade máxima de carga, ortogonalidade dos eixos, nem qualquer outra coleta de dados a não ser a astrofotografia de longa exposição, porque é este o seu desiderato!

O primeiro passo foi o alinhamento polar da montagem, laconicamente este processo consiste em alinhar o eixo polar da montagem com o eixo de rotação do planeta, para isto foi empregado o método da derivação (drift) com o auxílio de uma webcam (SPC880NC). Durante o processo verifiquei que o ajuste de latitude se mostrou pouco prático e merece uma revisão futura, mas ainda assim é possível usá-lo satisfatoriamente; já o ajuste de latitude funcionou exatamente conforme o desejado. Abaixo segue o link para um vídeo de aproximadamente cinco minutos do planeta Vênus próximo ao horizonte e com turbulência atmosférica, a configuração consiste em um telescópio refrator Orion ED80 + webcam SPC880NC (aprox. 100x de aumento).

LINK:  Vídeo: Planeta Vênus

Assegurado o alinhamento polar, a próxima fase seria realizar capturas de longa exposição com este mesmo telescópio, porém com uma câmera DSLR Canon 450D acoplada. Nesta etapa descobri uma falha que impossibilitou este tipo de captura: o driver ASCOM do PicGoTo de alguma forma inverte o sentido dos motores e, ao acioná-lo, o motor de ascensão reta da montagem passa a trabalhar em sentido inverso ao desejado.

No dia 07 de janeiro de 2017 voltei aos testes (precisei inverter dois fios dos motores para assegurar a compatibilidade com o driver ASCOM), refiz o alinhamento polar e retomei as atividades de onde haviam sido interrompidas, porém não fiz um alinhamento polar tão primoroso quanto o primeiro. Apesar da Lua em fase crescente (62% iluminada), aproveitei para fazer o teste de longa exposição assim mesmo.

Foi utilizado o programa PHD Guiding para a tarefa de autoguiagem, vejam abaixo o gráfico:

Para um teste preliminar ficou bom e sei que pode ficar ainda melhor!

O gráfico não está ruim para a configuração, mas percebi dois pontos para melhorar a qualidade da guiagem na próxima captura: 1) melhorar o alinhamento polar; 2) regular o balanceamento que fiz apressadamente.


Segue abaixo duas exposições de 300s em ISO400 (exposições únicas!):

Nebulosa de Órion M42

Foto anterior com destaque para as estrelas pontuais (objetivo).

Nebulosa da Tarântula

Os testes me deixaram muito satisfeito, o desempenho da montagem foi satisfatório. O próximo objetivo é fazer uma captura completa com várias horas de exposição e processamento adequado.

Nas próximas publicações continuarei a publicar detalhes e os avanços com a Toto Mount.

Abraços!

Telescópio Refletor Newtoniano 150mm F/8

O mundo da astronomia amadora é rico em possibilidades para o entusiasta desta incrível atividade (há quem a classifique como hobby, mas pessoalmente não gosto de tal classificação). Uma destas possibilidades é a construção dos próprios equipamentos, tal prática é conhecida como ATM (sigla do termo em inglês Amateur Telescope Maker).

Não me considero um ATM propriamente dito, porque acredito que somente pode ser classificado como tal quem fabrica a própria ótica. Os ATMs são verdadeiros mestres na arte de transformar vidro bruto em espelhos capazes de coletar fótons oriundos do Cosmos.

O meu caso é um pouco peculiar, pois flerto com diversas áreas da astronomia amadora como astrofotografia, ATM, observacional etc. Geralmente faço projetos e construo boa parte dos meus equipamentos, ou então implemento aperfeiçoamentos aos instrumentos já existentes de forma que atendam às minhas necessidades.

Nesta publicação apresento um telescópio que montei recentemente a partir de um conjunto de espelhos já prontos (um dia espero fazer os meus próprios espelhos), levei bastante tempo para concluí-lo porque fui modificando o projeto ao longo do seu progresso.

Mais imagens:

Câmera DSLR acoplada ao focalizador em foco primário.

O telescópio está montado sobre a Montagem Equatorial Libra, que compensa o movimento de rotação da Terra permitindo fotos de longa exposição dos astros celestes, esta montagem equatorial também foi construída por mim.

Este pequeno telescópio no lado oposto ao focalizador será utilizado como telescópio-guia para o telescópio maior em fotos de longa exposição.

Nesta imagem vemos o espelho primário instalado no final do tubo.

A foto abaixo foi obtida com este instrumento em seu primeiro trabalho de campo:

Lua crescente e o Brilho Da Vinci (10 de abril de 2016).

Características do instrumento:

• Abertura: 150mm
• Distância Focal: 1200mm
• Design ótico: refletor newtoniano

Na próxima publicação irei demonstrar os processos da construção deste equipamento.

Abraços,
Delberson.

Como construir uma Montagem Dobsoniana

O projeto desta vez é a construção de uma montagem dobsoniana para um telescópio refletor newtoniano com abertura de 150mm e distância focal de 1200mm. Geralmente esta é a primeira montagem que o astrônomo amador tem contato, por ser bastante intuitiva e de manuseio extremamente fácil, é também a mais popular. 

Apesar de eu ter começado com montagens equatoriais (verdade, fiz o caminho inverso), eu decidi construir tal montagem para aplicá-la em um projeto social que iniciarei neste ano levando o telescópio às praças e escolas da pequena cidade do interior de Goiás na qual resido.

A matéria-prima desta montagem é a madeira, ou compensados de madeira, então resolvi reaproveitar um velho sapateiro que eu tinha em casa como fornecedor da matéria-prima necessária.

Transformação!

Inicialmente a melhor coisa a se fazer é MEDIR e PLANEJAR antes de cortar ou comprar algo. A primeira medida a ser aferida é o centro de gravidade do OTA (Optical Telescope Assembly) "tubo do telescópio". Para fazer isto coloque o tubo completo (com espelhos, focalizador, buscadora e ocular com massa mediana) sobre um ponto no qual o OTA fará um movimento similar a uma gangorra, altere o ponto de apoio até encontrar a posição de equilíbrio, depois afira a distância deste ponto até a extremidade do tubo onde está instalada a célula do espelho primário. Esta medida servirá de base para definirmos a altura da montagem.

Após fazer as devidas aferições e desmontar o móvel, bem como esboçar em papel quais partes deverei cortar, fiz os cortes iniciais utilizando uma serra circular manual, que é a ferramenta ideal para fazer cortes retos.

Cortes com a serra circular.

Optei por iniciar a montagem pelo berço do OTA, que no meu caso consiste em um cubo no qual o OTA passará através dele. Considerando que o diâmetro externo do tubo é de 20cm, então a distância interna entre as paredes do berço deverá possuir tal medida também. Realizei os cortes de quatro peças iguais e, utilizando um gabarito 90 graus, fixei todas elas formando um caixote sem fundo.

Gabaritos ajudam bastante.

Cortes da base, fixei as peças para que os cortes fossem espelhados.

Corte da base de movimento  azimutal.

Montagem da base.

Novamente utilizando gabaritos.

Aqui a montagem já está bem encaminhada, notem que já temos o berço do telescópio e a base montados. Utilizei dois caps de cano hidráulico 60mm como rolamentos para o movimento de altitude.

Falta o acabamento...

Detalhe da base de giro, reaproveitei os pés de plástico da base do móvel e coloquei um revestimento de borracha em cada um para aumentar o atrito com o solo.

Sequência de montagem das peças.

Um detalhe interessante na foto abaixo é que aproveitei os puxadores das portas do móvel como alças, que são muito úteis para transportar a montagem.

Montagem pronta sem o OTA.

Sistema que criei para travar a posição do OTA no berço,
há internamente uma placa de alumínio que empurra o OTA
evitando danificar o tubo com o parafuso da manopla.

Os movimentos ficaram bem suaves e com atrito residual suficiente para manter o telescópio estável. O custo foi insignificante, pois foi necessário comprar apenas dois caps, alguns parafusos e o vinil branco para revestir o compensado de madeira.

Um aspecto interessante deste projeto foi o reaproveitamento de algo que possivelmente iria parar no lixo e que agora foi transformado em um instrumento que propiciará oportunidades a diversas pessoas que nunca tiveram a possibilidade de observar o Universo através de um telescópio.

Abraços a todos!