Iskorištavanje i korištenje maksimuma iz robotske astronomije
Iako ništa na polju amaterske astronomije ne prevlada osjećaj gledanja u zvijezde, vremenske neprilike s kojima se mnogi suočavamo u različita doba godine, u kombinaciji sa zadatkom postavljanja i spakiranja opreme svake večeri osnova, može biti povlačenje. Oni od nas koji imaju dovoljno sreće da opservatorije nisu suočeni s ovom zadnjom problematikom, ali još uvijek se suočavaju s vremenom i obično ograničenjima vlastite opreme i neba.
Još jedna mogućnost koju treba razmotriti je uporaba robotskog teleskopa. Iz udobnosti svog doma možete napraviti nevjerojatna zapažanja, snimiti izvanredne astrofotografije i čak dati ključni doprinos znanosti!
Glavni elementi koji čine robotizirane teleskope privlačnim mnogim astronomima amaterima temelje se na tri faktora. Prvi je da je obično oprema koja se nudi općenito nadmoćnija od one koju ima amater u svojoj matičnoj zvjezdarnici. Mnogi robotski komercijalni teleskopski sustavi imaju mono CCD fotoaparate velikog formata, povezani s računalnim nosačima visoke preciznosti, s vrhunskom optikom na vrhu, obično ove postavke počinju u cjenovnom razredu od 20 do 30 000 dolara i mogu se potrošiti na milijune dolara ,
U kombinaciji s obično dobro definiranim i fluidnim procesima tijeka rada koji čak i početnicima pomažu kroz korištenje opsega, a zatim i stjecanja slika, automatski rukovanje takvim stvarima kao što su tamna i ravna polja, i za mnoge to olakšava krivulju učenja, mnoga su područja posebno namijenjena učenicima ranih razreda.
Drugi faktor je geografski položaj. Mnoga robotska mjesta nalaze se na mjestima gdje je prosječna količina kiše znatno niža nego recimo negdje kao što su Velika Britanija ili sjeveroistočni dio Sjedinjenih Država, s mjestima poput Novog Meksika i Čilea, koji nude skoro potpuno čisto suho nebo tijekom cijele godine. Robotski rasponi imaju više neba od većine amaterskih instalacija, a dok se oni kontroliraju putem interneta, ni sami ne morate hladiti vani u dubini zime. Ljepota aspekta zemljopisne lokacije je u tome što u nekim slučajevima možete raditi astronomiju tijekom dana, jer su dometi možda s druge strane svijeta.
Treće je jednostavna upotreba, jer to nije ništa drugo nego razuman laptop i čvrsta širokopojasna veza koja je potrebna. Jedino što vas treba brinuti je ispadanje internetske veze, a ne vaša oprema ne radi. Pomoću opsega poput Faulkesa ili Liverpool teleskopa, koji ja puno koristim, njima se lako može upravljati iz nečeg skromnog poput netbooka ili čak Android / iPad / iPhone. Problemi s konjskim snagama CPU-a obično se svode na obradu slika nakon što fotografirate.
Softverske aplikacije poput sjajnog Maxim DL-a od strane Diffraction Limited koji se obično koristi za obradu slika u amaterskoj, pa čak i profesionalnoj astronomiji, obrađuje podatke FITS datoteke koje će robotizirani opseg isporučiti. Uobičajeno je da se slike formata spremaju u profesionalne opservatorije, a isto vrijedi i za mnoge kućne amaterske postavke i robotske teleskope. Ovaj softver zahtijeva razumno brz PC da bi djelotvorno funkcionirao, kao i drugi uspon slikovne zajednice, Adobe Photoshop. Postoje neke vrhunske i besplatne aplikacije koje se mogu koristiti umjesto ova dva bastiona slikovnog bratstva, poput izvrsnog slagača Deep Sky-a, i IRIS-a, zajedno sa zanimljivo imenovanim „GIMP“ koji je varijanta na Photoshop temi, ali besplatna za koristiti.
Neki ljudi mogu reći da samo rukovanje slikovnim podacima ili teleskopom putem interneta umanjuje stvarnu astronomiju, ali to je način na koji profesionalni astronomi rade iz dana u dan, obično radeći smanjenje podataka sa teleskopa koji se nalaze na drugoj strani svijeta. Profesionalci mogu čekati godinama da dobiju vrijeme teleskopa, pa čak i tada, umjesto da zapravo sudjeluju u procesu snimanja, podnijeti će snimke u opservatoriju i čekati na unošenje podataka. (Ako netko želi osporiti tu činjenicu ... samo reci "Pokušajte napraviti astronomiju okulara s Hubbleom")
Proces korištenja i snimanja robotskim teleskopom još uvijek zahtijeva razinu vještine i predanosti kako bi se zajamčilo laku noć promatranja, bilo za lijepe slike ili stvarnu znanost ili oboje.
Location Location Location
Položaj robotskog teleskopa je presudan kao da želite zamisliti neka čuda južne hemisfere koja ona od nas u Velikoj Britaniji ili Sjevernoj Americi nikada neće vidjeti od kuće, tada ćete morati odabrati odgovarajuće područje , Doba dana je također važno za pristup, osim ako sustav opsega ne dopušta pristup izvanmrežnom upravljanju redom, pri čemu planirate da napravi svoja zapažanja za vas i samo čekate rezultate. Neki teleskopi koriste sučelje u stvarnom vremenu, gdje doslovno kontrolirate domet uživo sa svog računala, obično putem sučelja web preglednika. Dakle, ovisno o tome gdje se nalazi u svijetu, možda ste na poslu ili vam je možda u vrlo nezdravom času u noći prije nego što pristupite svom teleskopu, vrijedno je razmotriti to kada odlučite koji robotski sustav želite biti dio.
Teleskopi poput dvostrukog metra Faulkes s dva metra, koji se temelji na havajskom otoku Maui, na vrhu planine, i Siding Spring u Australiji, uz svjetski poznati englesko australijski opservatorij, djeluju tijekom uobičajenih školskih sati u Velikoj Britaniji, što znači noćno vrijeme na mjestima gdje žive vrtići. Ovo je savršeno za djecu zapadne Europe koja žele koristiti učionicu profesionalne tehnologije iz učionice, iako opseg Faulkesa koriste i škole i istraživači na Havajima.
Vrsta okvira / kamere koju odlučite koristiti, u konačnici će također odrediti o čemu se radi. Neki su robotski rasponi konfigurirani s CCD širokim poljem velikog formata koji su povezani s brzim teleskopima niskog žarišta. Savršeni su za stvaranje velikih nebeskih vidik koji obuhvaćaju maglice i veće galaksije poput Messiera 31 u Andromedi. Za natjecanja u slikanju poput natjecanja Fotograf godine godine Astronomy, ovi široki terenski polja pogodni su za prekrasne skyscapes koje mogu stvoriti.
Duljina poput Teleskopa Faulkes Sjever, iako ima ogromno ogledalo od 2 metra (gotovo iste veličine kao ono na Hubble svemirskom teleskopu), konfigurirana je za manja vidna polja, doslovno samo oko 10 arcminuta, što će se lijepo uklopiti u predmete poput Messiera 51, galaksije Whirpool, ali snimio bi mnoge odvojene slike da bi se stvorilo nešto poput punog Mjeseca (Ako bi za to bili postavljeni Faulkes sjever, to nije). Njegova je prednost veličina otvora i ogromna osjetljivost CCD-a. Naš tim koji ih koristi obično može zamisliti manje od +23 pokretni objekt (komet ili asteroid) u roku od jedne minute i pomoću crvenog filtra!
Vidno polje s opsegom poput blizanačkih opsega Faulkes, koje posjeduje i upravlja njimaLCOGT, savršeno je za manje objekte dubokog neba i moje osobne interese koji su kometi i asteroidi. Mnogi drugi istraživački projekti poput egzoplaneta i proučavanja promjenjivih zvijezda su provodi se pomoću ovih teleskopa. Mnoge škole počinju slikati maglice, manje galaksije i globularne klastere, s ciljem da uredu Teleskop Faulkes brzo privučemo studente da pređu na više znanstveno utemeljene radove, a istovremeno ga zabavljaju. Za slike, mozaički su pristupi u mogućnosti stvoriti veća polja, ali ovo će očito zahtijevati više snimanja i vremena za teleskop.
Svaki robotski sustav ima svoj niz krivulja učenja, a svaki može trpjeti zbog tehničkih ili vremenskih poteškoća, poput bilo kojeg složenog stroja ili elektroničkog sustava. Znajući malo o procesu snimanja za početak, sjesti na tuđe promatranje sesija za stvari poput Slooha, sve pomaže. Obavezno poznajte i svoje ciljno vidno polje / veličinu na nebu (obično bilo u pravom usponu i nagibu) ili neki sustavi imaju "način vođenja obilaska" s imenovanim objektima i provjerite možete li biti spremni premjestiti područje na što je brže moguće, kako biste dobili slike. Uz komercijalne robotske domete vrijeme zaista jest novac.
Časopisi poput Astronomy Now u Velikoj Britaniji, kao i Astronomy and Sky i Telescope u Sjedinjenim Američkim Državama i Australiji izvrsni su resursi za saznanje više, jer u svojim člancima redovito sadrže robotsko snimanje i opsege. Internetski forumi poput oblačnonights.com i stargazerslounge.com također imaju tisuće aktivnih članova, od kojih mnogi redovito koriste robotske domete i mogu dati savjete o snimanju i korištenju, a postoje i posvećene skupine za robotsku astronomiju poput Internet astronomskog društva. Tražilice će također dati korisne informacije o tome što je dostupno.
Da biste im pristupili, većina robotskih opsega zahtijeva jednostavan postupak prijave i tada korisnik može imati ograničen besplatan pristup, što je obično uvodna ponuda, ili samo početi plaćati vrijeme. Opseg se isporučuje u različitim veličinama i kvaliteti fotoaparata, što su bolji, obično to više plaćate. Za korisnike obrazovanja i škole, kao i za astronomska društva, Teul teleskop Faulkes (za škole) i opseg Bradford Robotic nude besplatan pristup, kao i projekt Mikro opservatorija, financiran od NASA-e. Komercijalni modeli poput iTelescope-a, Slooh-a i Lightbuckets-a nude niz teleskopa i mogućnosti snimanja, uz širok raspon cjenovnih modela, od ležernih do instrumenata i objekata istraživačkih razreda.
Pa što je s mojom vlastitom uporabom robotskih teleskopa?
Osobno koristim uglavnom mjerila Faulkes Sjever i Jug, kao i Liverpool La Palma teleskop. Već nekoliko godina surađujem s timom za teleskop Faulkesa i prava mi je čast imati takav pristup intrumentaciji istraživačkog razreda. Naš tim također koristi iTelescope mrežu kad je objekte teško dobiti pomoću opsega Faulkesa ili Liverpoola, iako smo s manjim otvorima ograničeni u svom ciljnom izboru kada je riječ o vrlo slabim objektima asteroida ili komete.
Nakon što sam pozvan na sastanke u savjetodavnom svojstvu za Faulkesa, krajem 2011. godine imenovan sam za pro programskog voditelja, koordinirajući projekte s amaterima i drugim istraživačkim skupinama. Što se tiče širenja javnosti, predstavio sam svoj rad na konferencijama i javnim terenskim događajima za Faulkes i upravo ćemo započeti novi i uzbudljiv projekt s Europskom svemirskom agencijom, za kojeg radim i kao znanstvenik.
Moja upotreba Faulkesa i Liverpoolovih mjerila prvenstveno je za oporavak kometa, mjerenje (fotometrija prašine / koma i ulazak u spektroskopiju) i rad na detekciji, što su mi ključni interesi ledenih interlopera solarnog sustava. Na ovom sam području otkrio cijepanje Comet C2007 / Q3 u 2010. godini i usko surađivao s amaterskim programom za promatranje kojim upravlja NASA za komet 103P, gdje su moje slike bile prikazane u National Geographic, The Times, BBC Television, a također ih koristi i NASA na njihovoj tiskovnoj konferenciji za 103P pred-susret događaja u JPL.
Dvosmjerna zrcala imaju ogromno svjetlo i mogu doseći vrlo slabe veličine u vrlo malo vremena. Kada pokušavate pronaći nove komete ili oporaviti orbite na postojećim, prava je blagodat biti u stanju zamisliti pokretni cilj magnitude 23 do 30 godina. Takođe imam sreću da radim zajedno s dvoje izuzetnih ljudi u Italiji, Giovanni Sostero i Ernesto Guido, i održavamo jedan blog našeg rada, a dio sam istraživačke skupine CARA koja radi na mjerenju komete i mjerenju prašine, a radim na stručnim istraživačkim radovima poput Astrofizičkog časopisa Letters i Icarus.
Proces slike
Kada snimite samu sliku, postupak započinje stvarno prije nego što imate pristup dosegu. Poznavanje vidnog polja, ono što želite postići je presudno, kao što je poznavanje mogućnosti područja snimanja i kamere u pitanju, i što je važno, bez obzira na to je li objekt koji želite slikati vidljiv sa mjesta / vremena u kojem ste Koristit ću ga.
Prvo što bih učinio ako ponovo počnem pogledati kroz arhive teleskopa koji su obično slobodno dostupni i vidjeti što su drugi slikali, kako su slikali u pogledu filtera, vremena izlaganja itd., A zatim to usporedite s vašim vlastiti ciljevi.
U idealnom slučaju, s obzirom da će vam u mnogim slučajevima vrijeme biti skupo, budite sigurni da ako ciljate slab objekat dubokog neba s gromoglasnom maglovitošću, ne odaberete noć sa svijetlim Mjesecom na nebu, čak ni sa uskopojasnim filterima , to može ugroziti konačnu kvalitetu slike i to što će vaš odabir dometa / kamere ustvari slikati ono što želite. Zapamtite da će i drugi možda htjeti koristiti iste teleskope, pa planirajte unaprijed i rezervirajte rano. Kad je Mjesec sjaj, mnogi komercijalni dobavljači robotskog dometa nude snižene stope, što je sjajno ako slikate nešto poput kuglastih nakupina, na koje nije utjecalo mjesečevo svjetlo (kao što kaže maglica)
Naprijed planiranje obično je neophodno jer znate da je vaš objekt vidljiv i ne preblizu bilo kojim ograničenjima horizonta koje može postaviti, idealno podižući objekte što je više moguće visoko ili se dižući kako biste dobili dovoljno vremena za snimanje. Nakon što je to sve učinjeno, praćenje postupka snimanja opsega ovisi o tome koji ste odabrali, ali s nečim poput Faulkesa, to je jednostavno kao odabir cilja / FOV, uvrštavanje opsega, postavljanje filtra, zatim vrijeme ekspozicije i zatim čekanje na slika koja će ući.
Broj snimljenih slika ovisi o vremenu koje imate. Obično ću prilikom slikanja kometa pomoću Faulkesa pokušati napraviti između 10 i 15 slika kako bih otkrio gibanje i dao mi dovoljno dobar signal za smanjenje znanstvenih podataka koji slijedi. Ipak uvijek imajte na umu da obično radite s znatno superiornom opremom nego kod kuće, a vrijeme potrebno za snimanje objekta pomoću postavki za kućno postavljanje bit će mnogo manje uz 2 m teleskop. Dobar primjer je da se slika u visokoj razlučivosti u boji u obliku nečega poput maglice Orao može dobiti za nekoliko minuta na Faulkesu, u uskom pojasu, nešto što bi obično trajalo satima na tipičnom dvorišnom teleskopu.
Za snimanje cilja koji se ne kreće, što više možete snimiti u punoj boji ili odabranim filtrom (vodik Alfa koji se najčešće koristi sa maglom Faulkes). Kad se slikaju u boji, tri su filtra na samom teleskopu grupirana u RGB skup, tako da ne morate postavljati svaki pojas boja. Obično dodajem sloj svjetline s H-Alfom ako je maglica emisije ili možda još nekoliko crvenih slika ako nisu za osvjetljenje. Nakon dovršetka snimanja, podaci se obično postavljaju na poslužitelj koji će prikupljati, a zatim nakon preuzimanja FITS datoteka kombinirajte slike pomoću Maxima (ili drugog odgovarajućeg softvera), a zatim uđite u nešto poput Photoshopa da biste napravili konačna slika u boji. Što više slika snimite, bolja je kvaliteta signala u pozadinskoj buci, a time i glatkiji i poliraniji završni kadar.
Između snimaka jedina stvar koja će se obično mijenjati jesu filtri, osim ako se ne prati pokretni cilj i eventualno vrijeme ekspozicije, jer nekim filterima treba manje vremena da dobiju potrebnu količinu svjetla. Na primjer, sa H-Alpha / OIII / SII slikom, obično slikate puno duže sa SII jer je emisija s mnogim objektima slabija u ovom pojasu, dok mnoge maglice dubokog neba snažno emitiraju u H-Alpha.
Sama slika
Kao i kod svih slika objekata dubokog neba, nemojte se bojati bacati nekvalitetne podokgrade (kraće ekspozicije koje čine složene posljednje duge ekspozicije kada se slažu). Na njih može utjecati oblak, satelitske staze ili bilo koji broj čimbenika, poput autogeta na teleskopu koji ne radi ispravno. Držite dobre snimke i upotrijebite one da dobijete što bolji RAW složen okvir podataka. Tada je sve redu objaviti alate za obradu na proizvodima kao što su Maxim / Photoshop / Gimp, gdje biste prilagodili boje, razine, krivulje i eventualno koristili dodatke kako biste izoštrili fokus ili smanjili šum. Ako vas zanima čista znanost, vjerojatno ćete preskočiti većinu tih koraka i samo želite dobre, kalibrirane slikovne podatke (oduzeto tamno i ravno polje kao i pristranost)
Strana obrade vrlo je važna kod snimanja estetske vrijednosti, čini se očiglednom, ali mnogi ljudi mogu pretjerati s obradom slika, smanjujući utjecaj i / ili vrijednost izvornih podataka. Obično većina amaterskih slikara troši više vremena na obradu od stvarnih slika, ali to se razlikuje, može biti od sata do doslovno dana vršeći podešavanja. Kada se obrađuje slika snimljena robotski, vrši se kalibracija tamnog i ravnog polja. Prvo što moram učiniti je pristupiti skupovima podataka kao FITS datotekama i vratiti ih u Maxim DL. Ovdje ću kombinirati i prilagoditi histogram na slici, moguće izvođenje višestrukih ponavljanja algoritma dekonvolucije ako početne točke nisu tako uske (možda zbog problema s tim da se vidim te noći).
Nakon što se slike pooštre i zatim istegnu, spremat ću ih kao FITS datoteke i pomoću besplatne aplikacije FITS Liberator unesite ih u Photoshop. Ovdje će se dodatna podešavanja smanjenja buke i podešavanja kontrasta / razine i krivulje izvršavati na svakom kanalu, izvodeći niz akcija poznatih kao radnje Noelsa (paket vrhunskih radnji Noela Carbonija, jednog od vodećih svjetskih stručnjaka za obradu slika) također može poboljšati konačni pojedinačni crveno zeleni i plavi kanal (i kombinirani kanal u boji).
Zatim ću komponirati slike pomoću slojeva u konačnom kadru u boji, prilagođavajući to ravnoteži boja i kontrastu. Možda se koristi utikač za poboljšanje fokusa i daljnje smanjenje buke. Zatim ih objavite putem flickr / facebook / twitter i / ili predajte u časopise / časopise ili znanstvenoistraživačke radove, ovisno o krajnjem cilju / ciljevima.
Serendipity može biti prekrasna stvar
Upao sam u to sasvim slučajno ... U ožujku 2010. vidio sam objavu na novinarskoj skupini da je Comet C / 2007 Q3, u to vrijeme objekt veličine 12-14, prolazio blizu galaksije i napravio bi zanimljivo široko polje bočno. Tog vikenda, koristeći vlastiti opservatorij, snimio sam komet tijekom nekoliko noći, i primjetio izrazitu promjenu repa i svjetline kometa, posebno tijekom dvije noći.
Član BAA (British Astronomical Association), vidjevši moje slike, zatim je pitao hoću li ih poslati na objavljivanje. Odlučio sam ipak istražiti ovo osvjetljavanje malo dalje, a kako sam taj tjedan imao pristup Faulkesu, odlučio sam da pokažem 2m opsega na ovom kometu, kako bih vidio da li se događa nešto neobično. Došle su prve slike i odmah sam, nakon što sam ih učitao u Maxim DL-u i prilagodio histogram, primijetio da se pojavio mali zamagljeni mrlj koji prati kretanje komete odmah iza nje. Odvajanje sam mjerio kao samo nekoliko lučnih sekundi i nakon što sam nekoliko minuta buljio u to, zaključio sam da se možda rascjepkao.
Kontaktirao sam kontrolu Faleskesa Telescope, koja me je navela u kontaktu s direktorom odsjeka za komet BAA, koji je istog dana ljubazno zabilježio ovo opažanje. Potom sam kontaktirao časopis Astronomy Now, koji je skočio na priču i slike i odmah krenuo s njom na njihovu web stranicu. Sljedećih je dana medijski nagon bio doslovno nevjerojatan.
Intervjui s nacionalnim novinama, BBC Radio, Pokrivenost na BBC-jevoj televizijskoj emisiji Sky at Night, Discovery Channel, Radio Hawaii, Etiopija bili su samo neke od vijesti / medija koji su pokupili priču .. vijest je postala globalna da je amater imao napravio je veliko astronomsko otkriće sa svog stola koristeći robotski domet. To me potom dovelo do rada s članovima AOP projekta s misijskim timom EPOXI NASA / University of Maryland na snimanju i dobivanju podataka svjetlosne krivulje za komet 103P krajem 2010. godine, što je opet dovelo do članaka i slika u National Geographic-u, The Timesu pa čak i moje slike koje je NASA koristila u svojim novinarskim brifingima, zajedno sa slikama sa svemirskog teleskopa Hubble. Kao rezultat mojih otkrića, zahtjevi za pretplatu na Faulkes teleskopski projekt porasli su za stotine% iz cijelog svijeta.
u sažetku
Robotski teleskopi mogu biti zabavni, mogu dovesti do nevjerojatnih stvari. Ove godine, student radnog iskustva kojem sam bio mentor kroz Projekt teleskopa Faulkes, uslikao je nekoliko polja koja smo joj dodijelili, gdje je naš tim tada pronašao desetine novih i asteroide koji nisu katalogizirani, a uspjela je i slikati ulomke kometa. Snimanje lijepih slika je zabavno, ali za mene je stiglo pravo znanstveno istraživanje kojim sam se sada bavio, a to je put na kojem želim ostati vjerojatno do kraja svog astronomskog života. Za studente i ljude koji zbog financijskih ili eventualnih ograničenja lokacije nemaju mogućnost posjedovanja teleskopa, fantastičan je način stvarne astronomije pomoću stvarne opreme i nadam se da ćete, čitajući ovo, ohrabriti pokušajte ovim fantastičnim robotskim teleskopima.
