OpenScope

Als mein Celestron StarSense AutoAlign nach knapp drei Jahren den Geist aufgab, war die Enttäuschung groß — aber der Kundenservice noch größer: Celestron Deutschland verwies auf den US-Hauptsitz, Celestron USA verwies zurück auf den deutschen Händler. Am Ende stand ich ohne Ersatzteile, ohne Support und ohne funktionierendes Alignment-System da.

Also habe ich selbst eins gebaut. Das Original konnte nur eines: die Montierung automatisch am Himmel ausrichten (Alignment). Mein Eigenbau ersetzt das — und geht weit darüber hinaus: Goto, Autoguiding, NINA-Anbindung, Himmelskarte und mehr.

Was ist OpenScope?

OpenScope ist eine selbstgebaute Steuerungssoftware für meine Celestron CGX Montierung, die auf einem Raspberry Pi läuft. Die Montierung wird direkt über das interne AUX-Protokoll angesprochen — ganz ohne Celestron-Firmware oder Handcontroller. Die Bedienung erfolgt komplett über den Webbrowser, vom Laptop, Tablet oder Handy.

Die Kernfunktionen:

• Automatisches Plate-Solving — Die Kamera fotografiert den Himmel, ASTAP identifiziert die Sterne und berechnet die exakte Himmelsposition. Kein manuelles Sternhopping nötig.
• Goto mit Katalog — Über 25.000 Himmelsobjekte (Messier, NGC, Caldwell, Sharpless, Doppelsterne, Planeten) direkt anfahrbar.
• Autoguiding — Eigenes Autoguiding-System mit Multi-Stern-Tracking, Dark-Frame-Bibliothek und Live-Graphen — PHD2-ähnlich, aber direkt integriert.
• NINA-Anbindung — ASCOM-Alpaca-kompatibel, funktioniert direkt mit N.I.N.A. für die Aufnahmeplanung.
• Himmelskarte — Interaktive Sky-Map mit Echtzeitposition, Objektsuche und Sync-Markierungen.
• Park & Resume — Sessions über Nächte hinweg fortsetzen, ohne neu zu alignen.
• Feldbetrieb — WLAN-Hotspot-Modus für den Einsatz ohne Heimnetzwerk.

Hardware

• Rechner: Raspberry Pi 3B+ mit Raspberry Pi OS Trixie
• Kamera: SVBony SV305PRO (1920×1080, 2,9 µm Pixelgröße)
• Montierung: Celestron CGX (über USB/AUX-Protokoll)
• Plate-Solver: ASTAP (lokale Installation mit Sternkatalog)

Software-Architektur

Das System besteht aus mehreren Python-Modulen, die über eine Flask-Webanwendung zusammenarbeiten:

• app.py — Flask-Weboberfläche mit allen Routen und der kompletten UI
• autoguide.py — Autoguiding-Engine mit Multi-Stern-Tracking
• mount_safety.py — SafeMount-Wrapper mit Positions-Limits und Sicherheits-Locks
• aux_mount.py — Low-Level Celestron AUX-Protokoll
• astap_solver.py — Plate-Solving via ASTAP
• astro_catalog.py — Objektkatalog (Messier, NGC, Caldwell, Sharpless, Sterne)
• alpaca_telescope.py — ASCOM-Alpaca-Treiber für NINA
• ephemeris.py — Planetenberechnung über PyMeeus

Das Projekt umfasst aktuell über 125 automatisierte Tests und ein vollständiges Benutzerhandbuch inklusive eines KI-Kapitels, das anderen Entwicklern und KI-Assistenten den Einstieg in die Codebasis erleichtert.

Der KI-Aspekt

Eine Besonderheit dieses Projekts: Ein großer Teil der Entwicklung wurde in enger Zusammenarbeit mit Claude (Anthropic) durchgeführt. Das Benutzerhandbuch enthält ein eigenes KI-Kapitel, das als Projektübergabe-Dokument dient — damit eine KI (oder ein neuer Entwickler) sofort produktiv am Code arbeiten kann, ohne sich erst durch tausende Zeilen Code lesen zu müssen.

Das KI-Kapitel dokumentiert unter anderem:

• Arbeitsregeln und Sicherheits-Checks (Backups, Syntax-Prüfung, Tests)
• Die komplette Dateikarte mit Abhängigkeiten
• Anleitungen für typische Erweiterungen (neue Kamera, neue Montierung)
• Technische Details zum Alpaca-Treiber und Threading
• Dokumentation aller bisherigen Fixes und Audit-Ergebnisse

Aktueller Stand

Das System ist funktionsfähig und wird aktiv weiterentwickelt. Stand September 2026:

• Plate-Solving und Goto funktionieren auf echter Hardware
• NINA-Anbindung über Alpaca ist verifiziert
• Autoguiding läuft mit Multi-Stern-Tracking und Live-Diagnostik
• Das System läuft als systemd-Service mit Watchdog

Was noch kommt:

• Mehrpunkt-Pointing-Modell für bessere Goto-Genauigkeit über den ganzen Himmel
• Langzeit-Autoguiding-Tests über komplette Aufnahme-Sessions
• Kegelfehler-Korrektur

Quellcode

Das gesamte Projekt ist Open Source auf GitHub verfügbar:

github.com/chmasi/OpenScope