GOTO Autónomo para monturas EQ3/EQ5

Breve introducción

En este proyecto pretendía abordar el diseño y la construcción de un sistema electrónico para monturas de telescopio de aficionado tipo EQ3/EQ5, y dotarla así de capacidad de búsqueda automática de objetos celestes.

Esta función, comúnmente denominada GoTo, está disponible a través de soluciones comerciales. Mi objetivo con este trabajo era conseguir una alternativa interesante desde el punto de vista económico, que sea abierta y libre, y que opere de forma autónoma, sin necesidad de ordenador ni otra unidad de control externa.

Este sistema tiene como objetivo el sector actual del astrónomo aficionado, iniciado pero sin una gran experiencia, con un presupuesto limitado, y un interés general, sobretodo en la observación visual desde entornos urbanos y suburbanos. Pretende facilitar la búsqueda de objetos difusos, cuya tarea es laboriosa, y a menudo dificultada por la contaminación lumínica, que cada vez más obliga a recorrer una mayor distancia en busca de cielos oscuros.

Por otro lado pretende ser una solución para aquellos usuarios de monturas ecuatoriales, que quieran beneficiarse del GoTo, o evaluarlo, sin necesidad de una elevada inversión o cambio de equipo.

¿Qué y para quién?

Este proyecto ofrece una computarización muy básica de una montura ecuatorial.
Dispone de su propia pantalla y teclado, por lo que supone una solución autónoma.
El catalogo de objetos se graba en una tarjeta SD y es por tanto fácilmente modificable.
El sistema ha sido probado con resultados satisfactorios en una montura EQ3 y los motores de serie, pero está en una fase de desarrollo inicial.
Si buscas una solución madura y con multitud de funcionalidades, te recomiendo que uses PicGoto, que aunque en principio requiere un ordenador para operar la montura, es un sistema mucho más sofisticado.

Este proyecto en cambio está orientado a aquellos con inquietudes que deseen desarrollarlo, o bien gente curiosa, o interesados en electrónica que desee una solución básica.
Esta planteado para ser multiplataforma y poder ser implementado en cualquier microcontrolador con un compilador de C.
El prototipo ha sido realizado en un Arduino.
En este momento no tengo previsto seguir el desarrollo.
Es libre, y estaré encantado de ayudar a aquellos que deseen trabajar en él.
Así pues, este proyecto está orientado como una base para un desarrollo posterior.

Aspecto del prototipo

Aspecto del montaje del prototipo en el que se realizaron las pruebas: Como puede verse, no se trata de un producto acabado, aunque sin embargo ha demostrado un correcto funcionamiento tanto en búsquedas como en seguimientos.

Cómo funciona?

Sincronización y GoTo

Una vez alineada al eje polar, la montura se deberá llevar hacia algún objeto brillante que figure en el catálogo, y realizar una sincronización, de manera que el sistema conozca su posición. A partir de este paso previo, es posible hacer un GoTo o desplazamiento automático a otro objeto en el espacio cercano.

Esta forma de trabajo es adecuada porque debido a las limitaciones de los motores, se pretende no operar a más de 50 veces la velocidad sidérea de rotación terrestre, o simplemente 50X, que equivale a 12 ' 30 '' de arco por segundo.

A esta velocidad, llegar a M57 ("Nebulosa del Anillo") desde la brillante estrella Vega, en Lira, requiere casi medio minuto, a pesar de estar en la misma constelación, relativamente cerca

Seguimiento y movimiento manual

El sistema va compensando la rotación terrestre, para que los objetos bajo observación permanezcan centrados.
Las coordenadas ecuatoriales se van actualizando tras cada paso en cualquiera de los ejes, y están disponibles en todo momento.
La información de posición solamente se perderá cuando se mueva alguno de los ejes de la montura a mano (o, evidentemente, se cambie su emplazamiento).
Para evitarlo, el sistema permite desplazar el telescopio usando un mando de control, de forma que el sistema registre con precisión todo desplazamiento.

Por coherencia, durante el modo de movimiento manual, cesa el seguimiento automático, para no interferir con la voluntad del usuario.

Catálogo de objetos

Los catálogos que usará este sistema, se almacenarán en un formato específico, definido específicamente para optimizar su tamaño, acceso y manipulación por parte de un microcontrolador sencillo.

He usado el catálogo estelar HYG (que contiene casi 120.000 estrellas) y otro catálogo de objetos Messier, que contiene algunas de las galaxias, nebulosas y cúmulos más famosos del hemisferio norte.

El usuario puede generar su propio listado a partir de estos catálogos completos, eligiendo aquellos objetos de su interés.

Estos listados, de tamaño variable, se generan filtrando según parámetros, como la magnitud visual. Esta tarea se lleva a cabo en un ordenador usando una pequeña aplicación que he desarrollado, para ilustrar el proceso.

Finalmente el catálogo se graba en una tarjeta SD formateada en FAT16 o FAT32, compatibles con cualquier ordenador PC o Mac.

El sistema