DIY Barndoor mit Lego-Antrieb und Kamera als Polsucher

Hallo,

ich habe mich an eine Selbstbau Barndoor-Montierung gemacht. Anleitungen und Anregungen dafür gibt es im Internet ja sehr viele. Da ich allerdings ein großes Arsenal an Lego-Technik habe, dachte ich mir die Montierung über einen Lego Motor anzutreiben. Als Polsucher möchte ich die Kamera selbst verwenden. Doch dazu später mehr.

TEIL 1: Die Montierung mit Lego-Antrieb

Die fertige Montierung sieht so aus:



Holz und Schrauben haben etwa 30€ gekostet. Das ist doch eine nette Alternative zu den erhältlichen Trackern, die mindestens 200€+ kosten?
Der schwierigste Teil war, den Lego-Motor so umzusetzen, dass die Barndoor entsprechend der Erdrotation geöffnet wird. Hierzu kurz meine Rechnung:

Die Erdrotation beträgt 360° in 23h 56min 4,1s. Eine Nachführung über beispielsweise 16 Minuten bedeutet eine Winkelbewegung von etwa 4,01°. Über die Formel für das Bogenmaß kann ich die resultierende Strecke berechnen, um die die Barndoor am äußeren Punkt geöffnet werden muss, um diese Winkelbewegung zu machen. Hierfür erhalte ich 14,00mm bei einer Entfernung von 20cm zur Scharnierachse.

Mit den Lego-Technik Teil Nr. 3743 "Gear-Rack" kann ich mit einer Zahnradzacke eine Bewegung von 3,2mm erzeugen. Mit einem 8-zackigen Zahnrad bedeutet das eine Hebelbewegung von 25,6mm pro Umdrehung. Für die gewünschten 14mm benötige ich also ~0,55 Umdrehungen pro 16 Minuten oder umgerechnet in 0,03418 rpm (mit exakten Zahlen gerechnet). Der kleine rote 9V Lego-Motor hat 30rpm. Ich brauche also eine Zahnradübersetzung von 1:878. Das erreiche ich ungefähr mit folgender Konfiguration:


Link zur Webseite: http://gears.sariel.pl/

Die 1:878 erreiche ich zwar nicht exakt, aber es reicht aus, wie ein Test gezeigt hat. In 16 Minuten wird eine Hebelbewegung von genau 14mm erreicht.

Mit einem 300mm Teleobjektiv an APS-C habe ich die Laufruhe des Systems getestet. Bei der Beobachtung im Live-View mit voller Vergrößerung konnte ich kaum Vibrationen durch den Motor wahrnehmen und die Bewegung ist absolut gleichmäßig.

Zur Ausrichtung der Montierung zum Himmelspol wird normalerweise ein Polsucher verwendet, dessen Achse parallel zur Scharnierachse ist (entspricht Rektaszensionsachse). Ich habe mir aber ein System ausgedacht, um die Kamera als Polsucher zu verwenden. Im Live-View+Vergrößerung will ich den Himmelsnordpol anhand vom Polarstern exakt anzielen. Voraussetzung ist, dass die optische Achse der Kamera exakt parallel zur Scharnierachse ist. Dafür habe ich auf dem oberen Brett eine zweite Bohrung zur Befestigung der Kamera ohne Kugelkopf.



Die Kamera muss also nur entsprechend nach rechts oder links gedreht werden, bis die Blickrichtung exakt der Scharnierachse entspricht. Die Kalibrierung der Kameraposition hierfür folgt im zweiten Teil.

Teil 2: Kalibrierung der Kameraposition

Test 1: Abweichung der optischen Kameraachse mit verschiedenen Objektiven
Als Referenz für diesen Test habe ich den Stuttgarter Fernsehturm, der sich in 6km Entfernung befindet, möglichst exakt mittig (Live-View + maximale Vergrößerung) mit der Kamera und dem Tamron 60/2 angezielt und ein Bild gemacht.
Dann habe ich das Tamron 17-50/2.8 aufgesetzt und mit 17mm und 50mm ein Bild gemacht. Danach das Sigma 30/1.4 und als letztes nochmals das Tamron 60/2 um eine Bewegung des Stativs auszuschließen. Den ganzen Vorgang habe ich zur Kontrolle 2x gemacht.
In der Auswertung habe ich dann in die Bilder die Bildmitte eingezeichnet und die Position der Bildmitte aus dem Referenzbild mit dem Tamron 60/2. Die Differenzen in Pixel habe ich umgerechnet in Meter und dann in Winkel, um den Einfluss auf die Genauigkeit der Kamera als Polsucher zu ermitteln:



Man sieht wie stark die Veränderung beim Zoomobjektiv Tamron 17-50mm ist. Es wird also nicht exakt in die Mitte gezoomed, sondern leicht versetzt. Für die Ausrichtung der Montierung zum Himmelsnordpol werde ich also eine der beiden Festbrennweiten nehmen. Die Bildmitte repräsentiert die optische Kameraachse mit einer Genauigkeit von schätzungsweise unter 0,1°.

Test 2: Kalibrierung des Polsuchers
Die optische Kameraachse soll parallel zur Scharnierachse sein. Der Bildmittelpunkt soll also genau auf den Punkt zeigen, auf den auch die Verlängerung der Scharnierachse zeigt. Ich bin dabei genauso vorgegangen, wie man auch einen normalen Polsucher justiert. Ich habe den Fernsehturm mittig angezielt und die Barndoor um 180° geöffnet und geprüft, ob der Fernsehturm immer noch mittig im Bild ist. Falls nicht, habe ich die Kameraschraube entsprechend gelöst und die Ausrichtung korrigiert. Das war zwar eine unglaubliche Fummelei, hat aber geklappt. Ich habe mir auf dem Brett zwei entsprechende Markierungen gemacht, um die Kamera immer wieder genau so auszurichten.

Mir ist dabei aufgefallen, dass die Kamera etwas zu tief zeigt. Das konnte ich durch ein gefaltetes Blatt Papier direkt vor der Kameraschraube korrigieren (die Abweichung war nur minimal):



Test 3: Ermittlung der Abweichung des Polsuchers im Anwendungsfall
Ich habe nun die Kamera abgeschraubt und wieder angeschraubt und neu nach meiner Markierung ausgerichtet. Mit dem Tamron 60/2 habe ich dann bestmöglich den Fernsehturm angezielt und ein Bild gemacht. Dann habe ich die Barndoor um 180° geöffnet und wieder ein Bild gemacht.
In die Bilder habe ich jeweils wieder die Bildmitten eingezeichnet und die Differenzen gemessen.
Die Abweichung aus Lage I & II in Meter umgerechnet beträgt X=-8,3m und Y=3,1m. Die Verlängerung der Scharnierachse liegt exakt in der Mitte, die Werte werden also halbiert. Daraus resultiert eine Abweichung der optischen Kameraachse zur Scharnierachse von X=-0,04° und Y=0,02°.

Um die Kamera letztendlich als Polsucher verwenden zu können, muss aber nicht der markant sichtbare Polarstern angezielt werden, sondern ein wenig daneben. Dafür habe ich mir folgendes überlegt:
Ich nehme einen Startrail mit dem Tamron 60/2 in Richtung Polarstern auf. Dadurch sehe ich, um welchen Punkt sich der Himmel kreist. Das Bild beschneide ich dann auf genau die Größe, die ich im Live-View bei maximaler Vergrößerung bekomme. Dann drucke ich das Bild aus in der Größe meines Kameradisplays. Polarstern und Himmelsnordpol sollten zu sehen sein (ansonsten geringere Vergrößerung).
Ich kann also die Entfernung der beiden Punkte mit dem Lineal messen und kann die Kamera entsprechend ausrichten. Dazu brauche ich aber noch die Richtung und die hole ich mir immer aus Stellarium o.ä.
Voraussetzung ist, dass die Kamera im Wasser ist (bezogen auf die Ost-West-Richtung). Der Bericht folgt in Teil 3.

Teil 3: Kamera als Polsucher

Letzte Nacht war endlich mal für drei Stunden ein klarer Himmel und ich habe die Zeit genutzt, um den geplanten Startrail in Richtung Polarstern mit dem Tamron 60/2 aufzunehmen.



Der dickere helle Strich nahe dem Zentrum auf 7 bis 8 Uhr ist der Polarstern. Man sieht deutlich den Himmelsnordpol.
Mein Live-View vergrößert bis zu 10fach, aus 6000x4000 Pixel werden also 600x400 Pixel. Die Displaybreite beträgt 6cm. Somit sind bei maximaler vergrößerung 100 Pixel auf einem Zentimeter abgebildet.
Die Entfernung von Polarstern zum Himmelsnordpol habe ich mit 189 Pixel gemessen. Auf meinem Display sind das also 19mm.

Zur Ausrichtung fehlt allerdings noch die Richtung zwischen Polarstern und Himmelsnordpol. Die wollte ich ursprunglich aus Stellarium abgreifen, das geht allerdings nicht so einfach. Außerdem müsste sich die Kamera samt Montierung exakt im Wasser befinden, damit man den Winkel übertragen könnte. Ich habe mir daher etwas anderes überlegt:

Der Polarstern, der Himmelsnordpol und der Stern Kochab liegen exakt auf einer Linie. Anhand der beiden Sterne lässt sich also ebenfalls der Winkel ableiten.
Mit dem Tamron 60/2 sind beide Sterne meistens noch sichtbar auf einem Bild, wenn nicht muss ich zur Ermittlung des Winkels mein Sigma 30/1.4 nutzen.

Inspiriert von "normalen" Polsuchern habe ich folgende Vorlage erstellt:



Die Vorlage beträgt 6x4,5cm und wird auf eine Overhead-Folie ausgedruckt und passt exakt auf mein Display.
Bei der Ausrichtung schaue ich, auf welcher der Geraden der Polarstern und Kochab liegen. Anschließend vergrößere ich den Live-View maximal und richte die Montierung so aus, dass der Polarstern auf dem Schnittpunkt von Gerade und Kreis liegen. Der Kreis hat einen Radius von 19mm. Somit zeigt die optische Achse exakt zum Himmelsnordpol.



Damit müsste ich theoretisch jetzt alles komplett haben, um einen ersten Testlauf zu starten. Heute Nacht ist wieder klarer Himmel vorausgesagt

Ein Bericht folgt!

Hallo Ferdinand,

echt klasse Ideen und natürlich auch die Umsetzung!
Vor Allem das mit dem Polsucher - vllt. probier ich das auch mal aus

Grüße
Hannes

Das nenne ich mal eine einfallsreiche Konstruktion. Danke für die schöne Beschreibung!

Nachdem das Wetter mitgespielt hat, ist "Teil 3: Kamera als Polsucher" fertig. Ich kann es kaum abwarten, die Montierung auszuprobieren.

Erster Testlauf

Gestern Abend habe ich die Montierung ausprobiert. Die Ausrichtung habe ich wie beschrieben mit dem Tamron 60/2 durchgeführt. Kochab stand sehr weit oben, ich habe also für den Winkel das Sigma 30/1.4 genommen.

Hier ein Bild in östlicher Aufnahmerichtung, ohne Nachführung:


Und jetzt habe ich den Motor laufen lassen (kurz gewartet bis das Getriebe kein Spiel mehr hat):


Das sieht doch schonmal gut aus, mit 60mm Brennweite (DX!) bei 2 Minuten Nachführung. Aufnahmen mit einem UWW sollten damit schon problemlos möglich sein. Da ich mich auch mal an der Andromeda-Galaxie mit 200mm probieren möchte, brauche ich aber ein noch besseres Ergebnis.

Hier die Strichspuren mit 200mm ohne Nachführung bei 1 Minute Belichtung:


Und hier nachgeführt:


Die verbleibenden Strichspuren haben dieselbe Richtung wie ohne Nachführung. Daraus schließe ich, dass die Ausrichtung der Montierung mit der Kamera als Polsucher sehr gut funktioniert hat! Lediglich die Nachführung ist noch etwas zu langsam. Die Sterne bewegen sich noch etwas schneller, als die Kamera nachgeführt wird. Mit Zahnrädern kann ich so leichte Justierungen nicht vornehmen. Der Motor ist mit einem Gummiband an das Getriebe angeschlossen mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1,5 (im Gear Ratio Calc habe ich das dargestellt mit einem 16er auf 24er Zahnrad). An dieser Stelle kann ich mit verschieden großen Scheiben für den Gummi das Übersetzungsverhältnis ändern. Verschieden starke Gummibänder bremsen außerdem auch nochmal den Motor minimal aus. Bei einem zweiten Testlauf werde ich verschiedene Kombinationen testen.

da bist du doch aber schon ganz gut dabei, hätte ich mir schlimmer vorgestellt

Da kann ich meinem Vorposter nur anschließen:
Echt nicht schlecht!

Ich würde dir empfehlen, den Lego-Motor durch einen kleinen Schrittmotor zu ersetzen. Das hab ich bei meiner Bastel-Nachführung auch gemacht und es war einfacher und günstiger als gedacht (unter 30€).
Damit kannst du die Drehzahl präzise und unabhängig von Batteriespannung und Last einstellen.
Hier hab ich mir für mein Projekt damals Unterstützung geholt und auch das Ergebnis präsentiert:
http://www.mikrocontroller.net/topic/349134
(völlig überdimensionierter Schrittmotor, mit billigem Treiber, der durch einen Arduino angesteuert wird.)
Vllt. nützt dir das ja.

Grüße
Hannes

Ich habe die Lego-Konstruktion komplett überarbeitet und u.a. einen anderen Motor eingebaut. Der dreht sich nun mit etwa 250 rpm und ich habe das Getriebe dementsprechend angepasst. Der Motor ist leiser und läuft etwas gleichmäßiger.

Ich habe mir auch überlegt, die Lego-Kontruktion durch einen Schrittmotor zu ersetzen. Ich kenne mich aber so garnicht mit Elektro-Technik aus und mich scheuen im Moment die zusätzlichen kosten, auch wenn sich diese wohl unter 50€ belaufen würden. Ist aber für später vorgemerkt.

Mit dem Ergebnis bin ich im Moment erstmal zufrieden und schaue, was sich daraus machen lässt (Orion, Andromeda usw).

Hier ein Testlauf mit 200mm und 8 Minuten:

Die sterne sind zwar schon deutlich in die Länge gezogen, aber 8 Minuten sind mWn. auch schon echt lange für eine Barndoor

Wenn du Deep-Sky-Objekte aufnehmen willst, darfst du die ISO ruhig etwas höher einstellen. Bei meiner D7000 habe ich normalerweise ISO 800 eingestellt, da diese ab ISO 800 ISO-los arbeitet - wie sich das bei der D3300 verhält, weis ich allerdings nicht. ISO-los bedeutet, dass das signal digital verstärkt wird. Dadurch kann die Verstärkung (Belichtungskorrektur) auch gleichwertig in der Nachbearbeitung (RAW!!!) erfolgen, ohne dass du ein höheres Rauschen erhältst. Durch die niedrigere ISO nimmst du jedoch mehr Informationen in den Lichtern auf, die bei ISO 3200 z.B. verloren wären.
Ich kenne dein objektiv zwar nicht, aber die Blende kannst du vmtl. auch noch weiter auf machen... momentan begrenzt ja noch eher die Nachführgenauigkeit als die Abbildungsleitung der Optik.

Ansonsten kann ich dir auch die Software Deep-Sky-stacker empfehlen.
Dazu ist auch die Seite von gwegner empfehlenswert.
Wenn du das schon kennst, ignorier das einfach

Grüße
hannes

Finde mal raus, ab wann es Striche werden.

Aber nochmal: für die verwendete Technik ein Top-Ergebnis

@hannes: Ja, ich wollte die maximale Belichtungszeit testen. Dementsprechend auch die Settings, dass das Bild nicht überbelichtet. Ich habe hier in Stuttgart mit starker Lichtverschmutzung zu kämpfen, dazu der Mond Für richtige Aufnahmen fahr ich dann aufs Land.
Meine D3300 hat die höchste ISO-los Einstellung wahrscheinlich auch auf ISO800, ab dort nimmt das Rauschen stark zu.

@pstimpel: Da die Mechanik sich ein wenig zufällig verhält, sind die höchsten Belichtungszeiten ein bisschen Glückspiel. Bei 30s habe ich fast 0 Ausschuss. 8 Minuten ohne (geringe) Striche ist fast unmöglich. Ich denke ich werde so bei 2 Minuten dann landen und lieber ein paar Bilder mehr machen. (bezogen auf 200mm)

Meint ihr mit einem Schrittmotor ist da noch wesentlich mehr drin oder sollte ich dann lieber eine richtige Nachführung kaufen ala SkyTracker oder SkyWatcher? (für Zukunft)

Danke.

Ich würde wohl erst mal zusehen, dass ich mit dieser Lösung ans Bilder machen komme, und Erfahrungen sammle. Eventuell stellst du ja fest, dass dir eine mobile Montierung nicht reicht, oder du hinter ein richtiges Rohr willst. Du hast da ein nettes "Spielzeug" gebaut, nutze es

Gruß und CS

Peter

Also die Bildergebnisse find ich beeindruckend.
Zum Thema Polsucher: Ich hätte nicht gedacht daß Du das mit Deiner Idee so gut schaffst auszurichten.
Ich hab mit meiner (auch selbstgebauten) Nachführung mit Polsucher immer wieder das Problem daß ich mein Stativ überhaupt nicht ausziehen darf (somit muß ich immer auf den Knie zum Ausrichten) und außerdem wenns dann mal geglückt ist die Nachführung auszurichten darf ich die Kamera kaum noch Anfassen. Im Polsucherfernrohr gibt´s übrigens ein geätztes Sternbild mit dem es leicht fällt den Himmelsnordpol zu treffen, der Polarstern liegt ja knapp daneben - wie Du mit Deinem Startrail schön gezeigt hast.
Es gibt auch noch ne App (für ein paar Euro) mit der man die Ausrichtung des Polsuchers nach der Stundenmarkierung am Polsucher vornehmen kann.
Wenn Du irgendwann womöglich doch zum Polsucher umschwenkst .. Damit Dir nicht das Gleiche passiert wie mir: Wenns dann mal wirklich eine richtig dunkle Neumondnacht hat die auch noch klar ist - dann sieht man die geätzte Glasmarkierung zum Ausrichten nicht mehr - absolut keine Chance. Bei mir hat es geholfen eine klitzekleine grüne SMD LED genau mittig vor dem Polsucher zu platzieren. Die leuchtet so schwach (mit Poti als Vorwiderstand einstellbar) daß sie tagsüber kaum noch zu sehen ist. Bei sternklarer Nacht dann aber Ideal! Ich hatte dann, als so irrsinnig viele Sterne sichtbar wurden, Schwierigkeiten den Polarstern zu finden. Was ich im Normalfall bei unserer Lichtverschmutzung als kleine Übung mache so oft ich den Sterenhimmel sehe klappte dann plötzlich nicht mehr bzw. erst nach langem Suchen.

Die Anregung mit dem Steppermotor finde ich auch richtig. Ich bin von vornherein auf einen Getriebestepper als Antrieb gegangern der tickert dann im Vollschrittbetrieb so vor sich hin - Wichtig - Vollschrittbetrieb ist stromsparender als Halbschrittbetrieb - wird u.U. in kalten Nächten zum Ausschlußkriterium wenn Dir bei der schönsten Dauerbelichtung irgendwann unbemerkt der Stepper stehenbleibt weil der Akku zu schwach wurde.

Oh - es wurde wieder ein Roman

Dewenne

Das Thema ist zwar schon uralt, aber ich stehe vor ähnlichen Problematiken wie Ferdinand und Dewenne. Vielleicht könnt ihr ja meine Fragen beantworten und mir ggf. ein paar Tipps geben.

Aber vorab erst mal was zu meiner Astrogeschichte und meinem Aufbau:
Die Astrofotografie beschäftigt mich eigentlich nur am Rande. Allerdings wenn, dann mit Begeisterung. Im Moment bin ich eher noch auf dem Stand, dass ich probieren möchte was möglich ist und dabei aber auch gute Ergebnisse erzielen will. Meine ersten Astrobilder habe ich auf La Palma gemacht. Dort bin ich nachts einfach auf einen Berg gefahren und habe mit einem Weitwinkel und einem Stativ die Milchstraße abgelichtet. Völlig ohne auch nur irgend eine Ahnung zu haben was ich tun muss. Auch den Neumond habe ich nicht eingeplant, der aber zufällig da war. Dann habe ich ein wenig mit ISO und Belichtungszeit rumgespielt. Und es waren tolle Bilder!

Irgendwann bin ich dann mal auf das Barndoor-Prinzip gekommen und da ich gerne bastle habe ich mir dann eine selbst konstruiert und gebaut. Und ehrlich gesagt ist das Basteln für mich da auch der wichtigere Teil. Ein paar Bilder kommen sicher auch nochmal. Auf die Nachführung selbst will ich garnicht im Detail eingehen. Die funktioniert prinzipiell sehr gut. Auch mit sehr langen Belichtungszeiten. Meine Probleme liegen tatsächlich in der Stabilität des Aufbaus mit Stativ und bei der Ausrichtung. Ich habe dazu ein gaaaaaanz billiges Plaste Sucher Fernrohr für ein paar Euro erstanden und die ersten male mit unendlicher Mühe versucht mittig den Polarstern zu fixieren. Nun habe ich nur ein leichtes Stativ, musste mich dementsprechend bücken und als Brillenträger.... Naja Katastrophe.

Ja das Stativ. Ok ich weiß mit meinem Stativ ist es am besten man fasst wie Dewenne beschrieben möglichst nichts mehr an. Es ist also keine brauchbare Lösung. Ein großes stabiles Stativ möchte ich aber nicht anschaffen. Zum einen weil ich gerne meine Vorrichtung transportabel halten möchte und vor allem im Urlaub das nicht mitnehmen möchte (Platz Größe Gewicht). Da bin ich derzeit am überlegen die Nachführung für den Bodenbetrieb umzubauen. Daher einfach mit Klavierband an der vorderen Seite ein weiteres Brettchen montieren, Dann die Neigung einstellbar machen und Arritieren. Dann mit drei Auslagern (Aluminiumrohr) quasi eine Bodenstativ bauen. Die Fotografie würden dann quasi in Bodennähe stattfinden.

Nun kommt das Problem mit dem Polsucher! War es bisher mit meinem Billigsucher extrem schwierig, so ist es in Bodennähe quasi nicht mehr möglich. Nun da meine Aktuelle Kamera ein Schwenkdisplay hat, dachte ich mir dass ich das so ähnlich wie von Ferdinand beschrieben gerne machen würde. Allerdings bin ich mir nicht sicher ob das auch wirklich praktikabel ist. Ich weiß aus meinen frühen Versuchen, dass es recht schwer ist schwach leuchtende Sterne im Display zu sehen. Kannst Du dazu mal bitte Deine Erfahrungen weitergeben? Da ich ein Samyang 135mm f2.0 habe, würde ich das gerne als Polsucher mit verwenden. Die Halterung für das Objektiv kommt dann aus dem 3D-Drucker. Um die Einstellung des Himmlischen Nordpols möglichst einfach zu machen, habe ich mir überlegt eine Aufsteck-Vorrichtung für das Klappdisplay zu drucken (3D). Dort dann eine drehbare Skala mit Uhrzeit anzubringen. Der Fokus der Kamera in die Mitte ausrichten und dann den Polarstern auf den richtigen Punkt in der Drehskala auszurichten.

Was meint Ihr dazu? Wie sind denn Eure Erfahrungen? Insbesondere die Erfahrungen mit der Polsuchermethode.

Meine derzeitige Nachführung vor dem Umbau und der Reparatur:

Hallo brontes, schön, dass mein alter Thread noch Interesse findet Ich bin bisher nicht mehr im Forum hier aktiv gewesen und bin tatsächlich nur wegen deiner PM (Emailbenachrichtigung) auf deinen Post aufmerksam geworden. Gerne gebe ich dir ein bisschen Input.

Was du vorhast, ist in meinen Augen auf jeden Fall umsetzbar. Halt uns gerne über deine Fortschritte auf dem Laufenden. Dein Tracker sieht schon mega gut aus!

Zum Thema Stativ:
Wenn du die Neigung beispielsweise über eine Gewindestange samt Rändelmutter oder Sternschraube umsetzt, kannst du das relativ präzise einstellen. Ob das ganze dann stabil wird, muss man schauen. Stabilität kommt durch drei Kernaspekte: Breite Basis, Gewicht, Verwindungssteifheit. Billige, leichte und dann noch hoch aufgebaute Stative sind für den Zweck natürlich absolut ungeeignet. Bei sehr niedrigen Aufbauten besteht wiederum das Problem, dass das ganze Setup durch die Höhe des Trackers+Kamera+Objektiv sehr kopflastig wird und leicht kippt. Man könnte zentrisch unter dem Stativ einen "Superwurm ( Aluminium ) mit Schäkel 15mm" (Google mal, ich verzichte auf Links, da ich nicht weiß, ob hier Prdouktlinks unerwünscht sind) mit einer Ratsche eindrehen und mit einem kleinen Spanngurt das Stativ an der Mittelsäule (evtl. modifizieren) verspannen. Würde dann nur auf Erdboden gehen und wäre kurzer Aufwand beim Auf- und Abbauen. Geht aber relativ schnell, ich kenn die Dinger. Ansonsten einfach mal einen Selbstbau entwerfen und Verbesserungen iterieren...

Zum Thema Polsucher:
Eine einfache, relativ günstige und vor allem extrem praktikable Lösung wäre ein Laserpointer, den man auf den Polarstern ausrichtet. Ich habe den "Pointer for Polar Alignment" von MoveShootMove. Der Laser lässt sich in zwei Achse justieren. Eine Halterung könnstest du selber Drucken oder die beiliegende irgendwie dranschrauben. Wenn die Genauigkeit der Ausrichtung für deine Brennweite zu niedrig wäre, kann man auch den Laserstrahl leicht zum Himmelsnordpol verschieben. Die Distanz von Polarstern und Himmelsnordpol beträgt etwa 7 Grad, zum Vergleich der Vollmond hat 5 Grad Ausdehnung. Das kann man ganz gut abschätzen, habs mal gestestet und hat wirklich ne deutliche Verbesserung des Trackings gebracht. Angaben ausm Kopf, kann mich mit den Zahlen auch irren.
Das mit der Kamera würde auch gehen und wäre vermutlich präziser, vorausgesetzt du arbeitest sauber. Das Samy 135 hat die gleiche Lichtstärke wie mein 60er damals, der Polarstern sollte im LiveView sichtbar sein. War bei mir zumindest so. Kommt auch ein bisschen drauf an, was bei deiner Kamera die Helligkeit des LiveViews beeinflusst. Da sind die Kameras je nach Modell leider etwas zickig, evtl. mal verschiedene Einstellungen probieren oder die manuelle Belichtungskorrektur (auch wenn im manuellen Modus) auf +5 stellen.
Außerdem musst du wissen, wie groß die Distanz (in Pixel) ist zwischen Himmelsnordpol und Polarstern, um die Größe des Kreises herauszufinden. Dazu vielleicht mal ein Timelapse vom Nordpol machen ohne Tracker und schauen ob du die Kreisgröße daraus ableiten kannst. Dann musst du wissen welche Zoomstufen dein LiveView hat. Eventuell ist die höchste Stufe sogar schon zu nah, dass der ganze Kreis aufs Display passt. Bei meiner Kamera waren die Zoomstufen im LiveView gleich mit den Zoomstufen in der Galerieansicht, das war ganz hilfreich.
Wenn du für die Position des Polarsterns auf dem Kreis eine App nutzen willst (ich nutze Beispielsweise die SA Console vom StarAdventurer), dann bedenke dass normale Polsucher spiegelverkehrt arbeiten, deine Kamera das Bild aber richtig herum anzeigt, du musst die Position aus der App also auf die andere Seite spiegeln).
Das nervigste Problem wird wahrscheinlich, dass du die Kamera exakt parallel zu deiner Neigeachse ausrichten musst. Das kann man am besten am Tag machen, mit einer weit entfernten Mastspitze oder ähnlichem. Zentrisch anvisieren, Barndoor 180° aufklappen, dann muss das Ziel immernoch zentrisch sein. Wenn nicht, dann um 50% korrigieren, zurückklappen, neu ausrichten, wieder aufklappen und prüfen und so weiter. Die Frage ist nur, wie kannst du die Kamera submilimeterweise links/rechts/hoch/runter korrigieren. Im Thread findest du ja, wie ich das gelöst habe. Oder du überlegst dir eine andere Halterung, vielleicht ein 3D-gedrucktes Teil, das exakt passt. Für den praktischen Einsatz wäre halt wichtig, dass du möglichst schnell die Kamera aufsetzen kannst und die Justage damit automatisch passt. Dann schnell ausrichten und Kamera wieder runter und rauf auf den Stativkopf zum Fotografieren.

Ich muss dich übrigens vorwarnen. Das Thema Astrofotografie bietet extremes Suchtpotential. Ich bin mittlerweile mit einer großen EQ6-R Montierung unterwegs, samt dedizierter gekühlter Mono-Astrokamera und Schmalbandfiltern gegen die Lichtverschmutzung. Anbei mal ein Bild vom Nordamerikanebel

Vielen lieben dank für die rasche Antwort Ferdinand. Da habe ich erst einmal ne ganze Menge Brot zum weiter zu arbeiten. Vielleicht werde ich in den nächsten Tagen, wenn die Sterne mal wieder zu sehen ein paar Trockenübungen machen in wie weit sich meine Displaydarstellung mit den Sternen rund um den Polarstern eignet. Konstruktiv sehe ich keine großen Schwierigkeiten mir einen Bodennahen stabile Aufbau zu bauen. Da muss ich halt noch ein wenig basteln. Für die Kameraanbringung in genauer Achsrichtung muss ich mal schauen ob eine Acra Swiss Halterung auf dem Holz reicht oder ob ich das Objektiv klemme und die Kamera nur am Objektiv hält.

Ja, in die Nachführung ist schon eine ganze Menge an Bastelarbeit reingeflossen. Das ganze Konstruktion ist zusammenklappbar und die Elektronik mit den Führungen etc. dann geschützt im inneren. Ich hatte damals als ich die gebaut habe noch eine Linearführung mit Gleitlager und einer Präzesionsspindel von Igus rumliegen. Die habe ich dort mit verbaut. Damit habe ich praktisch keine Rundlauffehler. Daran hängt ein Getriebe Schrittmotor welcher über einen Arduino gesteuert wird. Die Nullposition und Endposition wird über einen Endlagenschalter angefahren, so dass die Position nach der Lernfahrt am Anfang absolut bekannt ist. Somit lassen sich auch die Winkelfehler ausgleichen. Der Motor dreht daher nicht über die gesamte Zeit gleich schnell, sondern so, dass die Winkelgeschwindigkeit immer exakt stimmt.

Ein bisschen Schnick-Schnack ist auch noch auf der Steuerung. GPS für die genaue Positionsbestimmung, Neigungssensor und elektronischer Kompas für die grobe Vorausrichtung. Inkrementalgeberauswertung für den Motor. Der Schrittmotor läuft nominell mit sehr kleinem Strom. Sollte der Motor hinterherhinken auf Grund mechanischer Belastung, dann wird der Motorstrom gesteuert vom Arduino erhöht. Damit kann ich eine lange Laufzeit garantieren, der Motor wird nicht warm und es kommt zu keine Schrittverlusten. Ich verwende übrigens Micro-Stepping. Die Schrittweite spielte eigentlich keine Rolle, aber im Vollschrittbetrieb kam es zu störenden Vibrationen die nun weg sind. Weiterhin ist ein Bluetooth Modul verbaut. Damit kann ich dann über eine App am Handy (Bluetooth Electronics) alles steuern. Und da ich faul bin, steuere ich die Kamera auch noch über die Elektronik der Nachführung per Kabel. Die Kamera wird auf Bulb gestellt und über die App stelle ich dann ein wie viele Bilder ich machen möchte, wie lange die Pausen sind und wie lange die Belichtungszeit sein soll.

Test ergaben dass ich mit 50mm (75mm KB) problemlos Bilder mit 125s machen konnte ohne auch nur ansatzweise Striche zu sehen. Da konnte man den Pacman-Nebel im städtischen Umfeld schon ansatzweise erkennen. Mein Ziel ist es im nächsten Urlaub mich mal an der Andromedagalaxie und ein zwei anderen Anfängerobjekten wie Herznebel zu probieren. Meine größten Sorgen sind die auch wirklich am Himmel mit der Kamera zu finden.

Wenn du 6 Jahre später durch einen neuen Post daran erinnert wirst, dass du auch mal ne Barndoor basteln wolltest ... Danke für das Aufwecken

Hübsches Projekt.

Mein erster Gedanke war beim Lesen auch Einnorden über Magnetsensor. Du schreibst, dass das nur die grobe Orientierung bietet. Gibt es denn da nichts genaues auf dem Sensormarkt?

Grüße
Peter

Der magnetische Nordpol ist nicht sehr genau. Und er verändert sich permanent. Siehe beispielsweise hier. Die andere Sache dabei ist Sensorik mit ausreichender Empfindlichkeit zu haben. Probiere mal den Kompass auf dem Smartphone. So genau ist der nicht und wird von vielen Umwelteinflüssen überlagert. Auch Neigungssensoren auf MEMS-Basis, also alles was preiswert ist, haben nur eine endliche Genauigkeit. Und wenn man sowieso wegen Norden ausrichtet spielt der Rest auch keine Rolle mehr. Mit dem Sensorischen Magnetkompass habe ich sowieso so meine Huddeleien, so dass ich tatsächlich dafür einen Pfadfinderkompass mit klassischer Kompassnadel verwende.

Nicht umsonst wird eine gute vollautomatische Ausrichtung optisch mit einer Kamera und den Sternenpositionen gemacht. Zumindest bei Ortsveränderlichen Ausrichtungen.