天体撮影を行うための機材、赤道儀を自作することにしましたので、その記録です。
背景
1年ほど前から写真撮影が趣味になりました。
撮影対象としては航空機と星景写真。
※星景写真：星空と風景の同時撮影
そこそこの機材で綺麗に撮れていたので満足していましたが、星景写真撮影は更なる欲が出てきました。
星景写真は広角レンズで空をできるだけ広範囲に短いシャッター速度(長くても20sec)で撮っていました。
この条件では、日本一暗いと言われている天体観測の聖地阿智村で、上記の天の川がなんとか撮れました。
これより上のレベルの撮影となると、具体的な天体、銀河や星雲の撮影になります。
天体からの光量を稼ぐためにシャッター速度をより遅くしたいのですが、遅くすると地球の日周運動による影響で、撮影対象の天体が移動し、線のように映ってしまいます。
これを補うための機材が赤道儀です。
天体の動きに合わせて、カメラの方向を徐々に動かしてくれます。
原理は非常に単純で、24時間で360度カメラを動かします。
赤道儀は各メーカーから発売されておりますが、持ち運びに便利なポータブルタイプから、天体望遠鏡とセットになっていて、天体への導入機能になっているものまで、ピンキリです。値段は数万円〜です。
これであれば自分のスキルでもできそうと思い、開発を始めました。
また、ここ数年、本格的なシステム開発プロジェクトに従事しており、一通りの開発フェーズを体験したので、復習のために、要件定義〜設計〜開発〜試験を確認する目的もあります。
実際は、新しく習得する知識技術が多々あるので、設計〜試作〜試験を繰り返す開発を想定しています。
要件定義
まずはどのような赤道儀を作るか、要件定義です。
極軸投入を行う
赤道儀の回転運動は極軸（天球の回転軸）を北極星に向ける必要があります。
これを極軸合わせと呼びますが、極軸合わせの精度が、日周運動追随の精度に大きく影響します。
極軸合わせを補佐する機構が必要になります。
カメラのシャッターを制御する
大体のカメラは30sec以上のシャッター速度で撮影する場合（BULK撮影）、レリーズというカメラに接続するボタンを利用します。
レリーズは分解したところ三軸イヤフォンジャックのショートで制御しているようだったので、シャッターの制御もできそうと思い、要件に追加しました。
また、以下は上記が完成した後の改良要件ですが、できそうな気がするので挙げておきます。
極軸の自動投入を行う
極軸の方位角、仰角を取得し、赤道儀を載せた雲台を動かすことで実現可能と判断しました。
任意の天体の自動投入を行う
極軸の自動投入ができるのであれば、任意の天体への自動投入も可能と判断しました。
また、事前調査で、天体の諸データはインターネットで取得できそうでした。
終わりに
今回はひとまず要件定義を思いつくままに挙げました。
実際はもう少し開発が進んでおり、ある程度の進捗があるので、随時投稿していきたいと思います。
