KStars-Ekos: Ein Erfahrungsbericht als Hilfe zum Einstieg

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Produktbeschreibung

KStars-Ekos: Ein Erfahrungsbericht als Hilfe zum Einstieg


​Anfang 2017 wurde ich auf KStars-Ekos aufmerksam, und wurde schnell von einem neuen "Werkzeug" in den Bann gezogen, von dem ich meine, dass es die Amateur-Astrophotographie erheblich vereinfacht, wenn nicht sogar langfristig verändert.  Warum?
"KStars" ist eine Betriebssystem-übergreifende Astronomie-Software, die zunächst eine grafische Simulation des Nachthimmels bietet. Der Clou ist das eingebettete Programmpaket "Ekos", das ist eine Astrophotographie-Suite, über die die verschiedenen eingesetzten Geräte, insbesondere die Montierung oder die Aufnahme-Kamera gesteuert werden können.

Links:
www.edu-kde.org
www.indilib.org/about/ekos.html
Wenn man mit seiner gewohnten Ausrüstung und deren Bedienung nach vielen Jahren endlich vertraut ist, zögert man, sich in ein neues Werkzeug einzuarbeiten. Der Einsteiger trifft auf eine ungewohnte Nutzeroberfläche, mit vielen Menüs und Parametern, die verstanden werden wollen. Die gute Nachricht vorweg, es gibt viele Tutorials, insbesondere auf YouTube, aber vor allem auch ein lebendiges Nutzerforum ("www.indilib.or/support/community.html"). Hier findet man rasch Hilfestellung, Expertenwissen wird nicht vorausgesetzt.
KStars-Ekos wird laufend gemeinsam mit den Anwendern und deren Feedback weiterentwickelt, was bedeutet, dass schnell auch für die neuesten Geräte (insbesondere Kameras) die benötigten Treiber zur Verfügung stehen, oder "bugs" behoben werden. Auch der "Bastler" fühlt sich schnell zu Hause, wenn es z.B. um den Selbstbau von Motorfokussieren oder Wetterstationen geht. Eine Bauanleitungen findet man z.B. hier: https://github.com/Hansastro/Focuser

​Wozu braucht man KStars

Wer sich fragt, wozu denn nun KStars-Ekos eigentlich gut ist, sei folgendes erklärt: Sämtliche Arbeitsschritte vom "unparking" der Montierung, dem Polar-Alignment, der Kalibrierung, dem Ansteuern von Objekten, dem Autoguiding, der (Auto-) Fokussierung, bis zur Abarbeitung der Aufnahmen und ggf. Filterwechsel können hierüber gesteuert und sogar bei Bedarf automatisiert werden! D.h. die komplette Ausrüstung kann "remote" vom Wohnzimmer oder Auto aus bedient werden, was die Freude am Hobby besonders im Winter zu steigern vermag. Hexerei ist das alles nicht, und macht die Astrophotographie wesentlich komfortabler, und erspart nebenbei noch einiges an "Kabelsalat". Das "Alignment" von Teleskop und Nachthimmel findet über einen Solver-Algorithmus statt (astrometry.net), d.h. eine Probeaufnahme des Sternhimmels wird mit der theoretischen Position abgeglichen, also das tatsächliche mit dem theoretischen FOV (field of view) synchronisiert. Das erspart auch das etwas müßige 3-Punkt-Alignment, das zeitraubend und an manchem Standort ohnehin problematisch ist. Okulare und Bahmitov-Maske brauche ich praktisch nicht mehr, wenn ich photographieren will. In der Tat, haben sich Auf- und Abbauzeiten erheblich verkürzt.

Welche Komponenten gibt es

Vielleicht ist es am leichtesten zu verstehen, wenn man sich vorstellt, man möchte auf dem PC oder Laptop einen Brief schreiben und ausdrucken. Dazu benötigt man ein Textverarbeitungsprogramm und für seinen Drucker den passenden Treiber. D.h. die Benutzung von KStars-Ekos setzt das Vorhandensein der Indi-Treiber (vergleichbar mit ASCOM-Treibern) voraus. Die Indi-Treiber müssen auf einem "Server" installiert sein, der entweder auf einem ein Linux- oder Max OS-Betriebssystem basiert. Das ist dann folglich der "Indi-Server", oder auch Hub, da sämtliche Geräte, die man über KStars-Ekos steuern möchte, hier über USB-Stecker angeschlossen werden. Zum Beispiel gibt es den "EqMod" Driver für die Skywatcher EQ-Montierungen. Das Programmpaket KStars-Ekos ist der "Indi-Client", also ist der Teil der Software, den der Nutzer "erlebt".
Wer über einen Laptop mit einem Linux- oder Mac OS-Betriebssystem verfügt, ist erst einmal im Vorteil, da hier sowohl der Indi-Server (für die spezifische Anbindung der Ausrüstung) als auch der Indi-Client (also die KStars-Ekos-Software) installiert sein können, also sowohl als Hub als auch für die Steuerung durch den Nutzer fungieren kann. Nachteilig kann sein, dass der Laptop dann direkt neben der Ausrüstung aufgestellt sein muss (die zulässige Kabellänge ist leider begrenzt, oft werden 3 Meter als maximale Länge genannt).
Wer "nur" einen Windows-Laptop betreibt, braucht z.B. einen Raspberry Pi, der primär als Indi-Server (Hub) genutzt wird, auf dem auch KStars-Ekos aufgespielt und genutzt werden kann (aber nicht muss). Entweder man schließt zur Bedienung des Raspberry einen Monitor (HDMI) und Keyboard an, oder man aktiviert die "Hotspot"-Funktion des Raspberrys, um über eine VNC-Verbindung den Raspberry "remote" anzusteuern. Ich persönlich bevorzuge den "headless" Betrieb (also remote). Alternativ kann auch auf dem Windows-Laptop KStars-Ekos installiert werden, aus dessen Programm heraus "remote" auf den Indi-Server zugegriffen wird. Übrigens kommt als Client-Software nicht nur KStars-Ekos in Frage, auch über PixInsight können die Indi-Treiber, also letztlich die Geräte angesteuert werden.
 
Links:
http://www.indilib.org/about/discover-indi.html
http://indilib.org/support/tutorials/150-painless-remote-control-with-ekos-indi.html

​Viele Wege führen nach Rom

Wahrscheinlich ist der Umgang mit Linux-basierten Betriebssystemen für den Unerfahrenen die größte Hürde. Manch einer mag sich an MS-DOS zurückerinnern, wenn er zum ersten mal den Linux-Terminal benutzt. Aber aufgemerkt: auch für die gängigen Linux-Distributionen, wie Ubuntu MATE gibt es ansehnliche Nutzeroberflächen, und dank Google kommt man schnell zurecht. Wer zum ersten mal einen Raspberry Pi benutzt, wird überrascht sein, was ein Einplatinen-Computer für ca. 35 EUR alles zu leisten vermag!
Was muss man anschaffen? Wer also keinen Linux- oder Mac-Laptop hat, fährt am preisgünstigsten, sich einen Raspberry Pi zuzulegen. Die aktuelle Generation verfügt über Wifi, einen Ethernet- und vier USB 2.0-Anschlüsse. Wie gesagt, man braucht keinen eigenen Monitor oder Tastatur, da alles "headless", also ferngesteuert über den PC oder Tablet bedient werden kann (über VNC oder PuTTY/ssh). Das Betriebssystem, z.B. Ubuntu MATE (Image-Datei) wird aus dem Internet runtergeladen und auf einer MicroSD Card installiert (z.B. mittels Win32DiskImager). Wer keine Lust auf Raspberry Pi hat oder wem USB 3.0 Anschlüsse wichtig sind (insbesondere für die neuesten ASI Kameras), kann auch auf seinem Windows-Laptop etwas Platz auf der Festplatte schaffen und Linux (z.B. Ubuntu GNOME) parallel installieren. Das ist unproblematisch, lediglich bei jedem Hochfahren des Laptops muss man sich entscheiden, ob man Windows oder Ubuntu nutzen will. Natürlich gibt es auch hierfür unzählige Tutorials und ich kann bestätigen, dass es klappt.
www.pc-magazin.de/ratgeber/dual-boot-windows-10-linux-parallel-installation-anleitung-3197615.html
Alternativ zum Raspberry Pi gibt es inzwischen auch einige neue SBCs (Single Board Computer), wie beispielsweise Rock64, die über mind. einen USB 3.0 Anschluss verfügen, was für neue CCD/CMOS fast unvermeidlich ist, sofern sie über keinen Buffer verfügen.
Für die Einrichtung des Raspberry Pi's ist insbesondere dieses Tutorial zu empfehlen, das Schritt für Schritt die Installation von Ekos auf dem Raspberry beschreibt:
www.indilib.org/support/tutorials/169-ekos-on-raspberry-pi-complete-guide.html
Wer es einfacher sucht, kann auf vorinstallierte Betriebssysteme inklusive KStars-Ekos zurückgreifen. Es gibt es zwei Varianten: StellarMate (für 49 USD) und den Astroberry Server (umsonst), mit vielen weiteren Software-Tools, wie z.B. OACapture für Planetenvideos oder dem PHD2-Autoguider, anstelle des bereits in Ekos enthaltenen Autoguiders.

www.stellarmate.com
 
www.github.com/rkazcorek/astroberry-server
Für Interessierte, die aber nicht gerne mit Computern tüfteln, würde ich "StellarMate" empfehlen. Für StellarMate gibt es auch eine tolle App, die auf dem Tablet installiert werden kann, was die Einrichtung nochmals erleichtert.
Recht neu ist der Ansatz, ein Installations-Skript zu nutzen, dass alle Software-Pakete selbstständig installiert, und nicht auf den Raspberry Pi beschränkt ist, siehe www.github.com/rlancaste/AstroPi3

​KStars-Ekos macht Spaß

Die Ekos-Module sind schlüssig aufgebaut und unterstützen den Workflow in optisch ansprechender Weise. Hilfstexte werden angeboten und erleichtern das Kennenlernen. Jedes Modul, ob Alignment (Solver), Guiding oder Focuser muss man sich aber erarbeiten. Für die wichtigsten Funktionen gibt es in aller Regel ein Tutorial. Außerdem gibt es einen Debugger, der eine nachträgliche Analyse der Vorgänge ermöglicht.
Stand heute würde ich noch nicht behaupten, dass ich das Programm voll im Griff habe, und es bleibt noch viel zu entdecken. Dem Einsteiger würde ich raten, Stück für Stück vorgehen und nicht zu viel auf einmal in einer Beobachtungsnacht realisieren zu wollen. Das ein oder andere lässt sich auch "trocken" innerhalb der eigenen vier Wände ausprobieren. Ekos enthält für Montierung und CCD einen Simulator - dann verbraucht man nicht zu viel wertvolle wolkenfreie Nächte für "Basics". Wenn dann das erste mal der Autofocusser das macht, wofür er geschaffen wurde, also der Motor den Okularauszug hin- und herschiebt bis das Bild "scharf" ist, entsteht wirkliche Freude.
 
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