Използване и извличане на максимума от роботизираната астрономия
Докато нищо в областта на любителската астрономия не побеждава усещането, че сте навън, гледайки към звездите, времето, в което се крият, много от нас трябва да се сблъскат през различни периоди от годината, съчетано със задачата да настроят и след това да опаковат оборудване на вечер основа, може да бъде влачене. Тези от нас имат щастието да имат обсерватории, които не се сблъскват с последния въпрос, но все пак са изправени пред времето и обикновено границите на собственото ни оборудване и небето.
Друга възможност да се обмисли е използването на роботизиран телескоп. От комфорта на вашия дом можете да правите невероятни наблюдения, да правите изключителни астрофотографии и дори да давате ключов принос в науката!
Основните елементи, които правят роботизирани телескопи привлекателни за много астрономи любители, се основават на 3 фактора. Първият е, че обикновено предлаганото оборудване като цяло е значително по-високо от това, което има любителят в домашната си обсерватория. Много от роботизираните търговски телескопни системи имат широкоформатни моно CCD камери, свързани с високо прецизни компютри, контролирани с компютър, с превъзходна оптика отгоре, обикновено тези настройки започват от ценовата група от 20 до 30 000 долара и могат да достигнат до милиони долари ,
В съчетание с обикновено добре дефинирани и течни процеси на работния процес, които ръководят дори начинаещ потребител чрез използването на обхвата и след това придобиване на изображения, автоматично боравене с такива неща като тъмни и плоски полета, прави много по-лесна крива на обучение и за мнозина, с много от обхвата, специално предназначени за ученици в начален клас.
Вторият фактор е географското местоположение. Много от роботизираните сайтове са разположени на места, където средните валежи са много по-ниски, отколкото например в Обединеното кралство или Североизточна САЩ, например места като Ню Мексико и Чили, които предлагат почти напълно ясни сухи небеса през цялата година. Роботизираните прицели са склонни да виждат повече небе от повечето аматьорски настройки и тъй като те се контролират по интернет, вие самият дори не е нужно да изстивате навън в дълбините на зимата. Красотата на аспекта на географското местоположение е, че в някои случаи можете да правите астрономията си през деня, тъй като обхвата може да е от другата страна на света.
Третото е лекотата на използване, тъй като не е нищо повече от разумно приличен лаптоп и солидна широколентова връзка, която е необходима. Единственото, за което се нуждаете, е да прекъснете интернет връзката си, а не вашето оборудване да работи. С обхвати като телескопите Faulkes или Liverpool, които използвам много, те могат лесно да бъдат контролирани от нещо толкова скромно като нетбук или дори Android / iPad / iPhone. Проблемите с конските сили на процесора обикновено се свеждат до обработката на изображения, след като сте направили снимки.
Софтуерни приложения като блестящия Maxim DL от Diffraction Limited, който обикновено се използва за обработка на изображения в аматьорска и дори професионална астрономия, обработва данните от файловете на FITS, които ще предоставят роботизирани обхвати. Обикновено изображенията във формат се записват в професионални обсерватории и същото важи за много домашни любителски настройки и роботизирани телескопи. Този софтуер изисква сравнително бърз компютър, за да работи ефективно, както и другият непоколебим в общността на изображения, Adobe Photoshop. Има някои превъзходни и безплатни приложения, които могат да се използват вместо тези два бастиона на образното братство, като отличния стекер Deep Sky и IRIS, заедно с интересно наречения „GIMP“, който е вариант на тема Photoshop, но безплатен за използвате.
Някои хора могат да кажат, че обработката на изображения с изображения или телескоп по интернет влошава истинската астрономия, но това е как професионалните астрономи работят всеки ден, обикновено правят само намаляване на данни от телескопи, разположени от другата страна на света. Професионалистите могат да чакат години, за да получат време за телескоп, и дори тогава, а не всъщност да са част от процеса на образна обработка, ще изпратят тиражи за изображения в обсерватории и да изчакат да се въведат данните. (Ако някой иска да оспори този факт ... просто кажи „Опитайте да направите окулярна астрономия с Хъбъл“)
Процесът на използване и изображения с роботизиран телескоп все още изисква ниво на умения и всеотдайност, за да се гарантира лека нощ за наблюдение, било то за хубави снимки или истинска наука или и двете.
Местоположение Местоположение Местоположение
Местоположението на роботизиран телескоп е критично, сякаш искате да представите някои от чудесата на Южното полукълбо, които тези от нас във Великобритания или Северна Америка никога няма да видят от дома, тогава ще трябва да изберете подходящо разположен обхват , Времето от деня също е важно за достъпа, освен ако системата за обхвата не позволява подход за управление на офлайн опашки, при което можете да го планирате да направи вашите наблюдения за вас и просто да изчакате резултатите. Някои телескопи използват интерфейс в реално време, където буквално контролирате обхвата на живо от вашия компютър, обикновено чрез интерфейс на уеб браузър. Така че, в зависимост от това къде се намирате в света, може да работите или може да сте в много нездравословен час през нощта, преди да имате достъп до телескопа си, струва си да вземете предвид това, когато решите коя роботизирана система искате да бъдете част от.
Телескопите като двуметровите обхвати Faulkes, които са базирани на хавайския остров Мауи на върха на планината и Сидинг пролет, Австралия, до световно известната Англо-австралийска обсерватория, работят по време на обичайните учебни часове във Великобритания, което означава нощно време на местата, където живеят прилозите. Това е идеално за деца в Западна Европа, които желаят да използват професионални технологии за изследователска степен от класната стая, въпреки че приложното поле на Фолкес се използва и от училища и изследователи в Хавай.
Видът на обхвата / камерата, който решите да използвате, в крайна сметка ще определи и какво е изображението. Някои роботизирани прицели са конфигурирани с широкополеви широкоформатни CCD устройства, свързани с бързи телескопи с ниско фокусно съотношение. Те са идеални за създаване на големи небесни гледки, включващи мъглявини и по-големи галактики като Messier 31 в Андромеда. За състезания за изобразяване като състезанието Astronomy Photographer of the Year, тези широкообхватни полеви полета са идеални за красивите небостъргачи, които могат да създадат.
Обхват като телескопа Faulkes North, въпреки че има огромен 2m (почти същия размер като този на космическия телескоп Хъбъл), е конфигуриран за по-малки зрителни полета, буквално само около 10 arcminutes, които добре ще се поберат в обектите като Messier 51, галактиката Whirpool, но би направил много отделни изображения, за да изобрази нещо като пълната Луна (Ако Faulkes North беше създаден за това, което не е). Предимството му е размерът на блендата и огромната чувствителност на CCD. Обикновено нашият екип, който ги използва, е в състояние да изобрази движещ се обект с магнитуд +23 (комета или астероид) за по-малко от минута с помощта на червен филтър!
Зрително поле с обхват като областите близнаци Faulkes, които са собственост и се управлява отLCOGT, е идеално за по-малки обекти на дълбоко небе и моите собствени интереси, които са комети и астероиди. Много други изследователски проекти като екзопланети и проучване на променливи звезди са провежда се с помощта на тези телескопи. Много училища започват да създават мъглявини, по-малки галактики и кълбовидни клъстери, с нашата цел в офиса на проекта Faulkes Telescope, за да накараме бързо учениците да преминат към по-научно базирана работа, като същевременно поддържаме забавление. За изображенията са възможни мозаечни подходи за създаване на по-големи полета, но това очевидно ще отнеме повече изображения и времето на телескопа уби.
Всяка роботизирана система има свой набор от криви на обучение и всяка може да страда от технически или атмосферни затруднения, като всяка сложна машина или електронна система. Като знаете малко за процеса на изобразяване, за да започнете с това, да седнете в други наблюдателни сесии за неща като Слоу, всичко това помага. Уверете се също, че знаете целевото си зрително поле / размер в небето (обикновено в дясно изкачване и наклонение) или някои системи имат „режим с екскурзовод“ с назовани обекти и се уверете, че можете да сте готови да преместите обхвата на възможно най-бързо, за да получите изображения. С търговските роботизирани обхвати времето наистина е пари.
Списания като Astronomy Now във Обединеното кралство, както и Astronomy and Sky и Telescope в Съединените щати и Австралия са отлични ресурси за откриване на повече, тъй като те редовно представят роботизирани изображения и обхвати в своите статии. Онлайн форуми като cloudnights.com и stargazerslounge.com също имат хиляди активни членове, много от които редовно използват роботизирани обхвати и могат да дават съвети за изображения и използване, а има специализирани групи за роботизирана астрономия като Онлайн астрономическото общество. Търсачките също ще дадат полезна информация за това, което е налично.
За да получите достъп до тях, повечето от роботизираните обхвати изискват прост процес на регистрация и тогава потребителят може да има ограничен безплатен достъп, което обикновено е въвеждаща оферта, или просто да започне да плаща за време. Обхватът се предлага в различни размери и качество на камерата, колкото по-добри са те, обикновено толкова повече плащате. За потребителите на образованието и училищата, както и за астрономическите общества, телескопът Faulkes (за училищата) и обхвата на Bradford Robotic предлагат безплатен достъп, както и финансираният от НАСА проект за микро обсерватория. Търговски такива като iTelescope, Slooh и Lightbuckets предоставят редица телескопи и опции за изображения, с голямо разнообразие от ценови модели от ежедневни до изследователски инструменти и съоръжения.
Какво ще кажете за моята собствена употреба на роботизирани телескопи?
Лично аз използвам основно прилозите на Север и Юг Faulkes, както и телескопа на Ливърпул Ла Палма. Работя с екипа на телескопа Faulkes от няколко години и за мен е истинска чест да имам такъв достъп до научноизследователската степен. Нашият екип също използва мрежата на iTelescope, когато обектите са трудни за получаване с помощта на прилозите на Фолкес или Ливърпул, макар и с по-малки отвори, ние сме по-ограничени в нашия целеви избор, когато става дума за много слаби астероидни или кометни обекти.
След като бях поканен на срещи в качеството на консултант за Faulkes, в края на 2011 г. бях назначен за ръководител на програмата, координиращ проекти с любители и други изследователски групи. По отношение на обществената работа, аз представях работата си на конференции и публични информационни мероприятия за Фолкес и ние сме на път да започнем нов и вълнуващ проект с Европейската космическа агенция, за когото работя също като научен писател.
Използването ми на Фолкес и приборите на Ливърпул е предимно за възстановяване на кометата, измерване (фотометрия на прах / кома и предприемане на спектроскопия) и работа по откриване, като тези ледени интерлопери на Слънчевата система са основният ми интерес. В тази област открих разделянето на Comet C2007 / Q3 през 2010 г. и работих в тясно сътрудничество с програмата за наблюдение на любители, управлявана от НАСА за комета 103P, където моите изображения бяха представени в National Geographic, The Times, BBC Television и също използвани от НАСА по време на пресконференцията им за събитието от 103P преди среща в JPL.
Двуметровите огледала имат огромна светлина и могат да достигнат много слаби величини за много малко време. Когато се опитвате да намерите нови комети или да възстановите орбитите на съществуващите, истинската полза е да можете да изобразите движеща се цел с магнитуд 23 до под 30-те. Имам щастието да работя заедно с двама изключителни хора в Италия, Джовани Состеро и Ернесто Гуидо, и поддържаме блог за нашата работа, и аз съм част от изследователската група на CARA, която работи върху кометата на кометата и измерванията на прах, с нашата работа в професионални изследователски доклади, като Astrophysical Journal Letters и Icarus.
Процесът на изобразяване
Когато правите самото изображение, процесът започва наистина преди да имате достъп до обхвата. Познаването на зрителното поле, това, което искате да постигнете, е от решаващо значение, както и познаването на възможностите на въпросния обхват и камера, и важното е дали обектът, който искате да изобразите, се вижда от местоположението / времето, в което сте ' Ще го използвам
Първото нещо, което бих направил, ако започнете отново, е да погледнете през архивите на телескопа, които обикновено са свободно достъпни, и да видя какво са си представили другите, как са направили изображения по отношение на филтри, времена на експозиция и т.н., и след това да съответствате на това спрямо вашия собствени цели.
В идеалния случай, като се има предвид, че в много случаи времето ще ви струва скъпо, уверете се, че ако се стремите към слаб обект на дълбоко небе със слаба мъглявина, няма да изберете нощ с ярка Луна в небето, дори и с теснолентови филтри , това може да попречи на крайното качество на изображението и че вашият избор на обхват / камера всъщност ще изобрази това, което искате. Не забравяйте, че и други може да искат да използват същите телескопи, така че планирайте предварително и резервирайте рано. Когато Луната е ярка, много от продавачите на комерсиални роботи предлагат намалени цени, което е чудесно, ако имате нещо като кълбовидни клъстери, които не са засегнати от лунната светлина (както казват, че би била мъглявина)
Планирането за напред обикновено е от съществено значение, тъй като знаете, че вашият обект е видим и не е твърде близо до границите на хоризонта, които обхватът може да наложи, в идеалния случай да избирате обекти възможно най-високо или да се издигате, за да ви даде достатъчно време за изображения. След като всичко е готово, следването на процеса на изобразяване на обхвата зависи от това, което изберете, но с нещо като Faulkes, това е толкова просто, колкото да изберете целта / FOV, да изместите обхвата, да настроите филтъра и след това да изчакате време и след това да чакате за изображението да влезе.
Броят на направените снимки зависи от времето, с което разполагате. Обикновено при изобразяване на комета с помощта на Фолкес ще се опитам да направя между 10 и 15 изображения, за да открия движението и да ми дадат достатъчно добър сигнал за намаляване на научните данни, което следва. Винаги помнете обаче, че обикновено работите с много по-превъзходно оборудване, отколкото имате вкъщи, а времето, необходимо за изобразяване на обект с помощта на домашната ви настройка, ще бъде много по-малко с 2 м телескоп. Добър пример е, че пълноценно изображение с висока разделителна способност на нещо като мъглявината на орлите може да се получи за броени минути на Faulkes, в теснолентов обхват, нещо, което обикновено отнема часове на типичен задния двор телескоп.
За изображения на неподвижна цел, колкото повече снимки в пълен цвят или с избрания от вас филтър (водородът Алфа е често използван с Faulkes за мъглявина) можете да получите по-доброто. Когато имате цветни изображения, трите филтъра на самия телескоп са групирани в RGB набор, така че не е необходимо да настройвате всяка цветова лента. Обикновено добавям яркост слой с H-Alpha, ако е мъглявина за излъчване или може би още няколко червени изображения, ако не са за яркост. След приключване на обработката на изображения, данните обикновено се поставят на сървър, който можете да събирате и след това, след като изтеглите файловете FITS, комбинирайте изображенията с помощта на Maxim (или друг подходящ софтуер) и след това влезте в нещо като Photoshop, за да направите окончателно цветно изображение. Колкото повече изображения заснемете, толкова по-добро качество на сигнала на фона на шума и следователно по-гладка и по-полирана финална снимка.
Между снимки единственото нещо, което обикновено се променя, са филтрите, освен ако не се проследява движеща се цел и евентуално времето на експозиция, тъй като някои филтри отнемат по-малко време, за да получат необходимото количество светлина. Например с изображение на H-Alpha / OIII / SII, типично се изобразяваш много по-дълго със SII, тъй като излъчването с много обекти е по-слабо в тази лента, докато много мъглявина на дълбоко небе излъчва силно в H-Alpha.
Самият образ
Както при всяко изображение на обекти от дълбоко небе, не се страхувайте да изхвърляте некачествени подкадри (по-късите експозиции, които оформят окончателната дълга експозиция, когато са подредени). Те могат да бъдат повлияни от облак, сателитни пътеки или всякакъв брой фактори, като например автоматичният водач на телескопа не работи правилно. Съхранявайте добрите снимки и ги използвайте, за да получите възможно най-добър кадър с подредени RAW данни. След това всичко е до публикуването на инструменти за обработка в продукти като Maxim / Photoshop / Gimp, където трябва да коригирате цветовете, нивата, извивките и евентуално да използвате добавки, за да изострите фокуса или да намалите шума. Ако това е чиста наука, която ви интересува, вероятно ще пропуснете повечето от тези стъпки и просто искате добри, калибрирани данни от изображения (тъмно и плоско поле се изважда, както и отклонения)
Страната на обработката е много важна, когато правите снимки за естетическа стойност, изглежда очевидно, но много хора могат да прекалят с обработката на изображения, намалявайки въздействието и / или стойността на оригиналните данни. Обикновено повечето аматьорски изображения прекарват повече време за обработка, отколкото действителните изображения, но това се различава, може да бъде от часове до буквално дни, като правите ощипвания. Обикновено при обработка на изображение, направено роботично, се извършва калибрирането на тъмно и плоско поле. Първото нещо, което правя, е да получа достъп до наборите от данни като FITS файлове и да ги предам в Maxim DL. Тук ще комбинирам и коригирам хистограмата на изображението, възможно е да се изпълняват множество итерации на алгоритъм за деконволюция, ако началните точки не са толкова стегнати (може би се дължи на виждането на проблеми през онази нощ).
След като изображенията са затегнати и след това разтегнати, ще ги запазя като FITS файлове и с помощта на безплатното приложение FITS Liberator ги въвеждам във Photoshop. Тук ще бъдат направени допълнителни корекции на шума и регулиране на контраста / нивото и кривата на всеки канал, като се изпълняват набор от действия, известни като действия на Noels (набор от великолепни действия на Ноел Карбони, един от най-добрите световни експерти по образна диагностика) също могат да подобрят окончателни индивидуални червено-сини и сини канали (и комбинирания цветен).
След това ще композирам изображенията, използвайки слоеве, в цветен финален кадър, коригирайки това за цветен баланс и контраст. Възможно е включване на щепсел за подобряване на фокуса и допълнително намаляване на шума. След това ги публикувайте чрез flickr / facebook / twitter и / или изпращайте в списания / списания или научно-изследователски доклади в зависимост от крайната цел / цели.
Serendipity може да бъде прекрасно нещо
Самият аз попаднах в това съвсем случайно ... През март 2010 г. видях публикация в новинарска група, че Comet C / 2007 Q3, обект с магнитуд 12-14 по онова време, минаваше близо до галактика и би направил интересно широко поле едно до друго. Онзи уикенд, използвайки собствената си обсерватория, заснех кометата в продължение на няколко нощи и забелязах ясно изразена промяна в опашката и яркостта на кометата в частност за две нощи.
Член на БАА (Британска астрономическа асоциация), като видя снимките ми, след това ме попита дали ще ги изпратя за публикуване. Реших обаче да проуча това озаряващо малко по-нататък и тъй като през тази седмица имах достъп до Faulkes, реших да насоча 2m обхвата на тази комета, за да видя дали се случва нещо необичайно. Влязоха първите изображения и аз веднага, след като ги заредих в Maxim DL и коригирах хистограмата, забелязах, че се появи малко размито петно, което следи движението на кометата точно зад нея. Измерих раздялата само с няколко дъгови секунди и след като се вгледах в нея няколко минути, реших, че може да се е раздробила.
Свързах се с контролера на телескопа Faulkes, който ме свърза с директора на секцията за комети BAA, който любезно регистрира това наблюдение същия ден. Тогава се свързах със списание Astronomy Now, което скочи върху историята и изображенията и веднага отиде да притиска с него на своя уебсайт. Следващите дни медийният фурор беше доста буквално невероятен.
Интервютата с националните вестници, радио BBC, отразяването в телевизионното предаване Sky at Night на BBC, Discovery Channel, Radio Hawaii, Ethiopia бяха само няколко от новините / медийните издания, които вдигнаха историята. Новината стана глобална, че любител има направи голямо астрономическо откритие от бюрото си, използвайки роботизиран обхват. След това ме накара да работя с членове на AOP проекта с екипа на мисията EPOXI на НАСА / Университет в Мериленд по изобразяване и получаване на данни за светлината на кривата за комета 103P в края на 2010 г., което отново доведе до статии и изображения в National Geographic, The Times и дори моите изображения, използвани от НАСА в техните брифинги за пресата, заедно с изображения от космическия телескоп Хъбъл. Заявките за абонамент за телескоп Faulkes в резултат на моите открития се повишиха със стотици% от цял свят.
в обобщение
Роботизираните телескопи могат да бъдат забавни, могат да доведат до невероятни неща, през изминалата година студент по трудов стаж, за когото бях ментор по проекта за телескоп Faulkes, представи няколко полета, които сме й задали, където екипът ни след това намери десетки нови и не-каталогизирани астероиди и тя също успя да изобрази фрагмент на кометата. Снимането на хубави снимки е забавно, но за мен е истинското научно изследване, с което сега се занимавам, и това е път, на който се стремя да продължа вероятно до края на астрономическия си живот. За студенти и хора, които нямат възможност да притежават телескоп поради финансови или евентуални ограничения на местоположението, това е фантастичен начин да направите истинска астрономия, използвайки реално оборудване, и се надявам, четейки това, да бъдете насърчени да опитай тези фантастични роботизирани телескопи.
