Handelsübliche Meteorkameras "von der Stange" kosten viel Geld. Eine kurze Recherche im Internet ergab jedoch ein paar praktikable Lösungen, die sich mit relativ wenig Geld realisieren lassen. Das hier vorgestellte Modell ist eine Kombination aus mehreren Varianten. Ob es etwas taugt, wird der Test in der Praxis zeigen.
Die Kamera selbst soll ca. 50 m vom Haus entfernt im Garten postiert werden, wo es zwar Strom, aber keinen Netzwerkanschluss gibt. Da die Kamera aus dem Haus heraus gesteuert werden soll, kam hier nur eine WLAN-Verbindung in Frage.
Gehäuse
Fast alle Gehäuseteile sind im Baumarkt zu erhalten: Überschiebmuffe DN 125 und zwei Endstopfen DN 125. Die obere Abdeckung ist etwas schwerer zu besorgen. Allerdings wird man "in der Bucht" fündig, wenn man im Dekorationsbedarf nach Acryl-Halbkugeln sucht. Das hier eingesetzte Modell hat einen Durchmesser von 100 mm. Es besitzt eine Krempe, wodurch die Halbkugel mit dem Unterbau verschraubt werden kann. Der Außendurchmesser von 130 mm passt ideal zu den Endstopfen. Eine Bohr-Schablone für den oberen Endstopfen ist hier gezeigt:
Das zentrale Loch ist für das Kabel der Kamera vorgesehen. Die vier Löcher (10 mm) sollen der Luftzirkulation dienen und Taubeschlag verhindern. Darüber hinaus sind vier kleine Löcher vorhanden, in denen zwei Widerstände (33 ?, 5 W) befestigt werden. Sollte die Abwärme der Elektronik den Taubeschlag nicht ausreichend verhindern können, werden die Widerstände als zusätzliche Heizung in Betrieb genommen.
Auf dem Endstopfen ist noch die Kamera-Halterung platziert. Diese ist zweiteilig und besteht aus einem etwas gekürzten Endstopfen DN 40, in dem die Kamera befestigt wird, sowie einem selbstgedruckten "Flansch", der mit dem Endstopfen verschraubt ist. Im Inneren ist die Platinenhalterung befestigt:
Das Gehäuse benötigt zwei Verbindungen nach außen: Die Buchse der WLAN-Antenne wird an der Seite des oberen Endstopfens angebracht, die mit Silikon abgedichtet wird. Der untere Deckel ist mit einer wasserdichten Kabelverschraubung samt Zugentlastung versehen. Die Stromversorgung erfolgt über ein PUR-Elektronikkabel.
Elektronik
Basis des Ganzen ist ein Raspberry Pi 3, der mit Raspbian betrieben wird (Raspbian GNU/Linux 8 (jessie), Kernel 4.4.13-v7+). Als Kamera dient eine "Raspberry Pi Night Vision Camera" ohne IR-Sperrfilter, deren Weitwinkelobjektiv eine Bilddiagonale von 160° besitzt. Im Netz gibt es genug Anleitungen zur Inbetriebnahme. Etwas schwieriger gestaltete sich der Anschluss der WLAN-Antenne, da mit der eingebauten Antenne nur wenige Meter überbrückt werden können. Glücklicherweise besitzt der Raspberry einen Lötpunkt zum Anschluss einer externen WLAN-Antenne. Hier wurde ein U.FL-Steckverbinder aufgelötet, an dem ein Antennenadapterkabel mit U.FL-RP-SMA-Anschluss angesteckt wird. Die Antenne (5 dBi) ist für das Gehäuse etwas zu lang geraten, so dass ich sie außen anbringen musste. Das Löten der SMD-Teile selbst ist nicht einfach und sollte von einem Erfahrungsträger erledigt werden. Man findet verschiedene deutsch- und englischsprachige Anleitungen im Netz. Nicht alle enthalten jedoch den Hinweis, dass ein winziger (!!!) Kondensator umgelötet werden muss, damit das Signal den Weg zur externen Antenne findet. Die Mühe hat sich gelohnt: Das Signal ist recht schwach. Es reicht aber aus, um mit dem Raspberry zu kommunizieren.
Auf dem Raspberry läuft der TightVNC-Server, über den per WLAN auf den Computer zugegriffen werden kann. Die Fotos werden mittels FTP auf den PC im Arbeitszimmer übertragen.
Zur Steuerung der Kamera nutze ich zunächst "MeteotuxPI", das in regelmäßigen Abständen und zeitlich gesteuert Fotos anfertigt. Hier ist das Ergebnis eines Probelaufs zwischen 22.30 und 04.00 Uhr, bei dem der halbfertige Aufbau hinter dem geschlossenen Fenster stand und die Wolkendecke ablichtete:
Es ist (fast) vollbracht
Dieses Bild zeigt die fertige Kamera. Es fehlt noch die Schelle zur Befestigung im Garten. Die Komponenten sind zusammengesteckt und warten auf die Erprobung. Dabei gilt es herauszufinden, ob der Wärmehaushalt reicht und ob das Einbringen eines Silicagel-Päckchens erforderlich ist.
In der Nacht vom 13. auf den 14. August war es dann soweit. Ein weiterer Probelauf stand an. Diesmal wurde die Kamera auf dem Balkon postiert. Zwischen 23.30 Uhr und 04.30 Uhr wurden Fotos á 6 s im Takt von 10 s angefertigt. Taubeschlag war kein Problem. Allerdings machte sich die Status-LED der Elektronik als Reflex in der Halbkugel bemerkbar. Dieses Problem sollte aber mit etwas Isolierband zu beheben sein. Aus den gut 1900 Fotos ca. 5 Fotos aussortiert werden, auf denen neben den Reflexen auch Meteore abgebildet sind:
Die Kamera hängt am Mast
Nun ist es endlich soweit: Die Kamera hängt am Mast. Das Unterfangen war etwas schwieriger, da passende Schellen in den üblichen Baumärkten nur Bestellware sind. Zum Glück gibt es unweit einen Pneumatik-Handel, der diese Schelle vorrätig hatte. Mastseitig ist es eine Mastschelle für Sat-Anlagen. Ein Gefäß mit Blaugel wurde als Schutz gegen das Beschlagen der Innenseite eingelegt.
Das Kabel ist PU-ummantelt und sollte entsprechend wetterfest sein. Die WLAN-Verbindung weist eine annehmbare Übertragungsrate auf und reicht aus, um mit der Raspberry über eine VNC-Server/Client-Verbindung zu kommunizieren.
Derzeit laufen Probeaufnahmen, um die Kamerausrichtung und die optimalen Aufnahmeparameter zu finden. Bei einem dieser Aufnahmeserien konnte doch gleich ein Iridium-Satellit "eingefangen" werden.
Weitere Tests sollen zeigen, ob es doch notwendig ist, den Innenraum aktiv zu heizen.
Nicht zu vergessen ist die Verschmutzung des Sichtfensters durch die Ausscheidungen fliegenden Getiers. Hier sind kräftige Regengüsse vorteilhaft, die die Hinterlassenschaften wegspülen. Taubeschlag scheint momentan kein Problem zu sein. Mal sehen, wie es im Spätsommer aussieht.
Die Kamera selbst hat schon einige Regengüsse mitgemacht und blieb dicht. Eine Kombination aus Starkregen und Temperatursturz war jedoch nicht so optimal. Regenwasser drang ein, so dass ich die Kamera erstmal gründlich trocknen musste. Zwischen Plexiglashaube und oberem Endstopfen befindet sich eine Gummidichtung, deren Außenseite ich nun nochmal mit Silikon abgedichtet habe.
Weitere Fotos sind hier zu finden: Satelliten, Meteore