Utilizarea și obținerea la maxim a astronomiei robotizate
În timp ce nimic din domeniul astronomiei amatorii nu bate sentimentul de a fi afară privindu-se spre stele, vremea neplăcută pe care mulți dintre noi trebuie să o înfrunte în diferite perioade ale anului, combinată cu sarcina de a configura și apoi a împacheta echipament într-o noapte. de bază, poate fi un drag. Cei dintre noi avem norocul să avem observatorii nu se confruntă cu această problemă din urmă, dar încă se confruntă cu vremea și, de obicei, cu limitele propriilor noastre echipamente și ceruri.
O altă opțiune de luat în considerare este utilizarea unui telescop robot. Din confortul casei dvs. puteți face observații incredibile, luați astrofoturi remarcabile și chiar puteți contribui esențial la știință!
Elementele principale care fac ca telescoapele robotizate să fie atrăgătoare pentru mulți astronomi amatori se bazează în jurul a 3 factori. Primul este că, de regulă, echipamentele oferite sunt, în general, mult superioare celor pe care amatorul le are în observatorul lor de origine. Multe dintre sistemele de telescopuri comerciale robotizate, au camere mono CCD de format mare, conectate la suporturi de înaltă precizie controlate de calculator, cu o optică superbă deasupra, de obicei aceste setări încep de la nivelul de preț de 20- 30.000 USD și pot ajunge la milioane de dolari. .
Combinată cu procese de flux de lucru fluide, de obicei bine definite, care ghidează chiar și un utilizator începător prin utilizarea domeniului de aplicare și apoi prin achiziția de imagini, care gestionează automat astfel de lucruri ca câmpuri întunecate și plane, face o curbă de învățare mult mai ușoară pentru mulți multe dintre domeniile destinate special elevilor de la clasa timpurie.
Al doilea factor este locația geografică. Multe dintre site-urile robotice sunt situate în locuri în care precipitațiile medii sunt mult mai mici decât se spune undeva, cum ar fi Marea Britanie sau Nord-Estul Statelor Unite, de exemplu, cu locuri precum New Mexico și Chile, în special oferind ceruri uscate aproape complet pe tot parcursul anului. Obiectivele robotice tind să vadă mai mult cerul decât majoritatea setărilor de amatori și, întrucât sunt controlate pe internet, nu trebuie nici măcar să fii frig afară în adâncul iernii. Frumusețea aspectului locației geografice este că, în unele cazuri, îți poți face astronomia în timpul zilei, deoarece domeniile pot fi de cealaltă parte a lumii.
Al treilea este ușurința de utilizare, deoarece nu este altceva decât un laptop rezonabil decent și o conexiune de bandă largă solidă care este necesară. Singurul lucru de care aveți nevoie să vă faceți griji este căderea conexiunii dvs. la internet, nu echipamentul dvs. nu funcționează. Cu scopuri precum Telescoapele Faulkes sau Liverpool, cele pe care le folosesc foarte mult, pot fi controlate de la ceva la fel de modest precum un netbook sau chiar un Android / iPad / iPhone, ușor. Problemele legate de puterea procesorului se referă de obicei la procesarea imaginilor după ce ai făcut fotografiile.
Aplicații software precum genialul Maxim DL de la Diffraction Limited, care este utilizat în mod obișnuit pentru procesarea postului de imagini în astronomie amator și chiar profesională, gestionează datele fișierelor FITS pe care le vor furniza scopurile robotizate. În mod obișnuit, imaginile în format sunt salvate cu observatoarele profesionale și același lucru se aplică în cazul multor configurații pentru amatori de acasă și a telescoapelor robotizate. Acest software necesită un PC destul de rapid pentru a funcționa eficient, la fel ca și celălalt impasibil al comunității de imagini, Adobe Photoshop. Există câteva aplicații superbe și gratuite care pot fi utilizate în locul acestor două bastioane ale fraternității imagistice, cum ar fi excelentul stivuitor Deep Sky și IRIS, împreună cu denumirea interesantă „GIMP”, care este variantă pe tema Photoshop, dar gratuită pentru utilizare.
Unii oameni pot spune că doar manipularea datelor despre imagini sau un telescop pe internet detrage astronomia reală, dar este modul în care astronomii profesioniști lucrează zi de zi, de regulă fac doar reducerea datelor de pe telescoape situate în cealaltă parte a lumii. Profesioniștii pot aștepta ani de zile pentru a obține timp la telescop, și chiar atunci, în loc să facă parte din procesul de imagistică, vor trimite rulaje de imagini la observatorii și vor aștepta ca datele să poată fi introduse. (Dacă cineva vrea să argumenteze acest fapt ... spune doar „Încercați să faceți astronomie oculară cu Hubble”)
Procesul de utilizare și imagistică cu un telescop robot necesită încă un nivel de îndemânare și dăruire pentru a garanta o noapte bună de observare, fie că este vorba de imagini frumoase, științe reale sau ambele.
Locație Locație Locație Locație
Locația pentru un telescop robot este esențială, de parcă doriți să vă imaginați câteva dintre minunile din emisfera sudică, pe care cei din noi în Marea Britanie sau America de Nord nu le vor vedea niciodată de acasă, atunci va trebui să alegeți un domeniu amplasat corespunzător. . Ora zilei este importantă și pentru acces, cu excepția cazului în care sistemul de aplicare permite o abordare offline de gestionare a cozii, prin care o programați să vă facă observațiile pentru dvs. și să așteptați doar rezultatele. Unele telescoape utilizează o interfață în timp real, unde controlează literalmente sfera live de pe computer, de obicei printr-o interfață de browser web. Deci, în funcție de locul în care se află în lume, este posibil să fiți la muncă sau poate să fie la o oră foarte nesănătoasă în noaptea dinainte de a putea accesa telescopul, merită să aveți în vedere acest lucru atunci când decideți ce sistem robotizat doriți să fiți o parte din.
Telescoape ca cele două gabaritele Faulkes, de 2 metri, care se bazează pe insula hawaiană Maui, în vârful unui munte, și Siding Spring, Australia, lângă celebrul Observator Anglo-Austral, operează în timpul orelor de școală obișnuite în Marea Britanie, ceea ce înseamnă noaptea în locațiile în care trăiesc mediile. Acest lucru este perfect pentru copiii din Europa de Vest care doresc să utilizeze tehnologie profesională de clasă de cercetare din clasă, deși scopurile Faulkes sunt folosite și de școlile și cercetătorii din Hawaii.
Tipul de domeniu / cameră pe care alegeți să o utilizați, în cele din urmă, va determina, de asemenea, care este imaginea dvs. Unele scopuri robotice sunt configurate cu CCD-uri de câmp larg, de format mare, conectate la telescoape rapide, cu raport focal redus. Acestea sunt perfecte pentru a crea vederi mari cu ceruri care includ nebuloase și galaxii mai mari precum Messier 31 în Andromeda. Pentru competiții imagistice precum competiția Astronomy Photographer of the Year, aceste domenii largi de teren sunt perfecte pentru peisajele frumoase pe care le pot crea.
Scopuri precum Telescopul Faulkes North, chiar dacă are o oglindă uriașă de 2m (aproape aceeași dimensiune ca cea de pe telescopul spațial Hubble), este configurat pentru câmpuri de vedere mai mici, literalmente doar în jurul a 10 arcminute, care se vor încadra frumos în obiecte cum ar fi Messier 51, Galaxy Whirpool, dar ar lua multe imagini separate pentru a imagina ceva ca luna plină (Dacă Faulkes North ar fi configurat pentru asta, ceea ce nu este). Avantajul este dimensiunea diafragmei și imensitatea sensibilității CCD. În mod obișnuit, echipa noastră care le folosește este capabilă să imagineze un obiect în mișcare +23 (cometă sau asteroid) în mai puțin de un minut folosind și un filtru roșu!
Un câmp de vedere cu un scop cum ar fi cele două scopuri Faulkes, care sunt deținute și operate deLCOGT, este perfect pentru obiecte cu ceruri profunde mai mici și interesele mele, care sunt comete și asteroizi. Multe alte proiecte de cercetare, cum ar fi exoplanetele și studiul stelelor variabile sunt desfășurate cu ajutorul acestor telescoape. Multe școli încep să creeze nebuloase imagistice, galaxii mai mici și grupuri globulare, cu scopul nostru de la biroul Faulkes Telescope Project, pentru a-i determina pe elevi să treacă mai repede la lucrări bazate pe știință, păstrându-i totodată distracție. Pentru imagini, abordările de mozaic sunt posibile pentru a crea câmpuri mai mari, dar, în mod evident, acest lucru va dura mai mult timp pentru imagini și timp de telescop.
Fiecare sistem robotizat are propriul set de curbe de învățare și fiecare poate suferi de dificultăți tehnice sau meteorologice, precum orice piesă complexă de mașini sau sistem electronic. Știi un pic despre procesul de imagini pentru a începe, dacă te afli la sesiunile de observare ale altor persoane, precum Slooh, te ajută. De asemenea, asigurați-vă că cunoașteți câmpul de vedere / dimensiune vizat pe cer (de obicei în ascensiune sau declinare dreaptă) sau anumite sisteme au un „mod de ghidare” cu obiecte numite și asigurați-vă că puteți fi gata să mutați sfera la cât de repede este posibil, pentru a obține imagini. Cu scopurile robotice comerciale, timpul este într-adevăr bani.
Reviste precum Astronomy Now în Marea Britanie, precum și Astronomie și Sky și Telescop din Statele Unite și Australia sunt resurse excelente pentru a afla mai multe, deoarece în mod regulat prezintă imagini și scopuri robotizate în articolele lor. Forumurile online precum cloudynights.com și stargazerslounge.com au, de asemenea, mii de membri activi, mulți dintre ei folosind în mod regulat scopuri robotizate și pot oferi sfaturi despre imagistică și utilizare, iar există grupuri dedicate pentru astronomie robotică precum Online Astronomical Society. Motoarele de căutare vor oferi, de asemenea, informații utile despre ceea ce este disponibil.
Pentru a avea acces la ele, majoritatea scopurilor robotice necesită un simplu proces de înregistrare, iar utilizatorul poate avea acces gratuit limitat, care este de obicei o ofertă introductivă, sau poate începe să plătească timp. Obiectivele sunt disponibile în diverse dimensiuni și calitate a camerei, cu atât sunt mai bune, de obicei cu cât plătiți mai mult. Pentru utilizatorii de educație și școli, precum și pentru societățile astronomice, The Faulkes Telescope (pentru școli) și domeniul de aplicare Robotic Bradford oferă acces gratuit, la fel ca proiectul Micro Observator finanțat de NASA. Cele comerciale, cum ar fi iTelescope, Slooh și Lightbuckets, oferă o gamă largă de telescoape și opțiuni de imagistică, cu o mare varietate de modele de prețuri, de la instrumente casual și facilități de cercetare.
Și ce-i cu propria mea utilizare a telescoapelor robotizate?
Personal folosesc mai ales scopurile Faulkes Nord și Sud, precum și Telescopul La Palma din Liverpool. Am lucrat cu echipa Faulkes Telescope Project de câțiva ani și este o adevărată onoare să am acces la astfel de instrumente de cercetare. Echipa noastră folosește, de asemenea, rețeaua iTelescope atunci când obiectele sunt dificil de obținut folosind scopurile Faulkes sau Liverpool, deși cu deschideri mai mici, suntem mai limitați în alegerea noastră țintă când vine vorba de obiecte foarte slabe de tip asteroid sau cometă.
După ce am fost invitat la întâlniri cu o capacitate consultativă pentru Faulkes, la sfârșitul anului 2011 am fost numit manager de program pro am, coordonând proiecte cu amatori și alte grupuri de cercetare. În ceea ce privește divulgarea publică, mi-am prezentat lucrările la conferințe și evenimente de difuzare publică pentru Faulkes și urmează să începem un proiect nou și interesant cu Agenția Spațială Europeană pentru care lucrez și ca scriitor științific.
Folosirea mea de Faulkes și de scopurile Liverpool este în principal pentru recuperarea cometelor, măsurarea (fotometria prafului / comă și îmbarcarea la spectroscopie) și a lucrărilor de detectare, acele interlopi glaciare ale sistemului solar fiind interesul meu principal. În această zonă, am descoperit divizarea Comet C2007 / Q3 în 2010 și am lucrat îndeaproape cu programul de observație amator gestionat de NASA pentru cometa 103P, unde imaginile mele au fost prezentate în National Geographic, The Times, BBC Television și, de asemenea, folosite de NASA. la conferința de presă pentru evenimentul pre-întâlnire 103P de la JPL.
Oglinzile de 2m au o putere uriașă uriașă și pot atinge magnitudini foarte slabe în foarte puțin timp. Atunci când încercați să găsiți comete noi sau să recuperați orbitele pe cele existente, a putea imagina o țintă mișcătoare la magnitudinea 23 la sub 30 de ani este o adevărată amuză. De asemenea, am norocul să lucrez alături de doi oameni excepționali din Italia, Giovanni Sostero și Ernesto Guido, și menținem un blogul muncii noastre, și fac parte din grupul de cercetare CARA care lucrează la cometa cometelor și a măsurării prafului, cu lucrările noastre în lucrări profesionale de cercetare, cum ar fi Astrophysical Journal Letters și Icarus.
Procesul imagistic
Când preiați imaginea în sine, procesul începe cu adevărat înainte de a avea acces la domeniul de aplicare. Cunoscând câmpul vizual, ceea ce doriți să atingeți este esențial, așa cum este cunoașterea capabilităților domeniului de aplicare și a camerei în cauză și, mai important, dacă obiectul pe care doriți să îl imagineze este vizibil sau nu din locația / ora în care vă aflați ” o voi folosi.
Primul lucru pe care l-aș face dacă începe din nou este să vă uitați prin arhivele telescopului, care sunt de obicei disponibile în mod liber și să vedeți ce au imaginat alții, cum au imaginat în termeni de filtre, timpi de expunere, etc. ținte proprii.
În mod ideal, având în vedere că, în multe cazuri, timpul va fi costisitor, asigurați-vă că dacă vizați un obiect slab de cer profund cu nebulozitate tenuoasă, nu alegeți o noapte cu o lună strălucitoare pe cer, chiar și cu filtre cu bandă îngustă , acest lucru poate împiedica calitatea finală a imaginii și că alegerea dvs. de obiectiv / cameră va imagina de fapt ceea ce doriți. Amintiți-vă că este posibil ca alții să dorească să folosească aceleași telescoape, așa că planificați-vă și rezervați din timp. Când Luna este strălucitoare, mulți dintre furnizorii comerciali cu scopuri robotice oferă tarife reduse, ceea ce este excelent dacă vă imaginați ceva cum ar fi grupuri globulare, care nu sunt la fel de afectate de lumina lunii (cum ar spune o nebuloasă ar fi)
Planificarea forwardă este de obicei esențială, știind că obiectul dvs. este vizibil și nu este prea aproape de limitele orizontului pe care ar putea să le impună domeniul de aplicare, alegând în mod ideal obiecte cât mai sus sau ridicându-vă pentru a vă oferi o mulțime de timp imagistic. Odată ce totul a fost făcut, apoi urmarea procesului de imagistică a domeniului de aplicare depinde de cel pe care îl alegeți, dar cu ceva de genul Faulkes, este la fel de simplu ca să selectați ținta / FOV, să eliminați domeniul de aplicare, să setați filtrul, apoi timpul de expunere și apoi să așteptați imaginea de a intra.
Numărul de fotografii efectuate depinde de timpul pe care îl aveți. De obicei, atunci când imaginez o cometă folosind Faulkes, voi încerca să iau între 10 și 15 imagini pentru a detecta mișcarea și să-mi dau un semnal suficient de bun pentru reducerea datelor științifice care urmează. Amintiți-vă întotdeauna că, de obicei, lucrați cu echipamente mult superioare decât aveți acasă, iar timpul necesar pentru a imagina un obiect folosind configurarea casei dvs. va fi mult mai mic cu un telescop de 2 m. Un exemplu bun este faptul că o imagine de înaltă rezoluție color cu ceva asemănător cu Ebul Nebula poate fi obținută în câteva minute pe Faulkes, în bandă îngustă, lucru care ar avea de obicei ore întregi pe un telescop tipic din curte.
Pentru imaginea unei ținte care nu se mișcă, cu atât mai multe fotografii în culori sau cu filtrul ales (Hydrogen Alpha fiind unul obișnuit cu Faulkes pentru nebuloasă) puteți obține mai bine. Când imagini în culori, cele trei filtre de pe telescop în sine sunt grupate într-un set RGB, deci nu trebuie să configurați fiecare bandă de culori. De obicei, adaug un strat de luminanță cu H-Alpha dacă este o nebuloasă de emisie sau poate câteva imagini roșii, dacă nu este pentru lumină. După ce rularea imagistică este completă, datele sunt de obicei plasate pe un server pentru a vă colecta, iar după ce ați descărcat fișierele FITS, combinați imaginile folosind Maxim (sau alt software adecvat) și apoi continuați la ceva de genul Photoshop pentru a face imaginea de culoare finală. Cu cât faceți mai multe imagini, cu atât va fi mai bună calitatea semnalului împotriva zgomotului de fundal și, prin urmare, o fotografie finală mai netedă și mai lustruită.
Între fotografii, singurul lucru care se va schimba de obicei va fi filtrele, cu excepția cazului în care se urmărește o țintă în mișcare și, eventual, timpul de expunere, deoarece unele filtre durează mai puțin timp pentru a obține cantitatea necesară de lumină. De exemplu, cu o imagine H-Alpha / OIII / SII, în mod obișnuit vă imaginați mult mai mult cu SII, deoarece emisia cu multe obiecte este mai slabă în această bandă, în timp ce multe nebuloase ale cerului profund emit puternic în H-Alpha.
Imaginea în sine
La fel ca în cazul oricărei imagini cu obiecte din cerul adânc, nu vă fie frică să aruncați sub-cadre de calitate slabă (expuneri mai scurte care vor alcătui expunerea lungă finală atunci când sunt stivuite). Acestea ar putea fi afectate de cloud, trasee prin satelit sau orice număr de factori, cum ar fi autoguiderul de pe telescop care nu funcționează corect. Păstrați fotografiile bune și folosiți-le pentru a obține un cadru de date stivuit RAW cât de bine puteți. Apoi, este totul pentru a posta instrumente de procesare în produse precum Maxim / Photoshop / Gimp, unde ajustați culorile, nivelurile, curbele și eventual folosiți plug-in-uri pentru a accentua concentrarea sau a reduce zgomotul. Dacă sunteți interesat de știința dvs. pură, veți omite majoritatea acelor pași și doriți doar date bune de imagine calibrate (câmp întunecat și plat scăzut, precum și părtinire)
Partea de procesare este foarte importantă atunci când fac fotografii pentru valoare estetică, pare evident, dar multe persoane o pot exagera cu procesarea imaginii, diminuând impactul și / sau valoarea datelor originale. De obicei, cei mai mulți imagini amatori petrec mai mult timp procesării decât imagini efective, dar acest lucru variază, poate fi de la ore până la literalmente zile făcând modificări. În mod obișnuit, atunci când se procesează o imagine făcută robotizat, se realizează calibrarea întuneric și plat. Primul lucru pe care îl fac este să accesez seturile de date sub formă de fișiere FITS și să le aduc pe cele la Maxim DL. Aici voi combina și regla histograma de pe imagine, posibil să se deruleze mai multe iterații ale unui algoritm de de-convoluție dacă punctele de pornire nu sunt la fel de strânse (poate că se datorează problemelor din acea noapte).
Odată ce imaginile vor fi strânse și apoi întinse, le voi salva ca fișiere FITS, iar folosind aplicația gratuită FITS Liberator le aduc în Photoshop. Aici, reduceri de zgomot suplimentare și ajustări de nivel / nivel și curbă vor fi efectuate pe fiecare canal, rulând un set de acțiuni cunoscute sub denumirea de acțiuni Noels (o suită de acțiuni superbe ale lui Noel Carboni, unul dintre cei mai importanți experți în imagini), de asemenea, poate îmbunătăți canalele individuale finale roșu și albastru (și culoarea combinată).
Apoi, voi compune imaginile folosind straturi într-o imagine finală de culoare, ajustând acest lucru pentru echilibrul și contrastul culorilor. Este posibil să executați un plug-up pentru îmbunătățirea focalizării și reducerea suplimentară a zgomotului. Apoi, publicați-le prin flickr / facebook / twitter și / sau trimiteți-le la reviste / jurnale sau lucrări de cercetare științifică, în funcție de obiectivul / obiectivele finale.
Serendipitatea poate fi un lucru minunat
M-am ocupat chiar de asta din greșeală ... În martie 2010, văzusem o postare pe un grup de știri în care Comet C / 2007 Q3, un obiect de mărime 12-14 la acea vreme, trecea aproape de o galaxie și avea să facă un câmp larg interesant, alături. În acel week-end, folosind propriul meu observator, am imaginat cometa peste câteva nopți și am observat o schimbare distinctă a cozii și luminozității cometei în special în două nopți.
Un membru al BAA (British Astronomical Association), văzând imaginile mele, a întrebat apoi dacă le voi trimite spre publicare. Cu toate acestea, am decis să investighez această lumină un pic mai departe și, în timp ce am avut acces la Faulkes în acea săptămână, am decis să punctez amploarea de 2 m la această cometă, pentru a vedea dacă are loc ceva neobișnuit. Au apărut primele imagini și, imediat după ce le-am încărcat în Maxim DL și am ajustat histograma, am observat că un mic blob nu părea să urmărească mișcarea cometei chiar în spatele ei. Am măsurat despărțirea ca doar câteva secunde de arc și după ce am privit-o timp de câteva minute, am decis că s-ar fi putut fragmenta.
Am luat legătura cu controlul Telescopului Faulkes, care m-a pus în legătură cu directorul secției de comete BAA, care a logat cu atenție această observație în aceeași zi. Am contactat apoi revista Astronomy Now, care au sărit pe poveste și imagini și au mers imediat să apese cu ea pe site-ul lor. Zilele următoare, mass-media a fost extrem de incredibilă.
Interviuri cu ziare naționale, Radio BBC, Acoperire la emisiunea de televiziune Sky at Night, Discovery Channel, Radio Hawaii, Etiopia au fost doar câteva dintre știrile / presele care au preluat povestea .. Știrea a devenit globală pe care un amator a avut-o a făcut o descoperire astronomică majoră de la biroul său folosind un scop robot. Apoi m-a determinat să lucrez cu membrii proiectului AOP cu echipa de misiune EPOXI NASA / University of Maryland pentru imagistica și obținerea datelor curbe ușoare pentru cometa 103P la sfârșitul anului 2010, ceea ce a dus din nou la articole și imagini în National Geographic, The Times și chiar imaginile mele folosite de NASA în informările lor de presă, alături de imaginile de la Telescopul Spațial Hubble. Cererile de abonament la Proiectul Telescop Faulkes ca urmare a descoperirilor mele s-au majorat cu sute de% din toată lumea.
În concluzie
Telescoapele robotizate pot fi distractive, pot duce la lucruri uimitoare, anul trecut, un student în experiență de muncă pentru care am fost mentor cu Proiectul Telescop Faulkes, a imaginat mai multe câmpuri pe care le-am fost repartizate, unde echipa noastră a găsit apoi zeci de noi și asteroizi ne-catalogați și ea a reușit să imagineze și o fragmentare a cometei. A face poze frumoase este distractiv, dar zâmbetul pentru mine vine cu adevărata cercetare științifică în care sunt acum implicată și este o cale pe care îmi propun să rămân probabil pe tot restul vieții mele astronomice. Pentru studenții și persoanele care nu au abilitatea de a deține un telescop din cauza constrângerilor financiare sau, eventual, ale locației, este o modalitate fantastică de a face astronomie reală, folosind echipamente reale și sper să citiți acest lucru. încercați aceste fantastice telescoape robotice.
