로봇 천문학을 최대한 활용
아마추어 천문학 분야에서는 별을 바라보고있는 느낌을 능가하는 것은 없지만, 많은 사람들이 연중 다양한시기에 직면해야하는 악천후는 밤마다 장비를 설치하고 포장하는 작업과 결합되어 있습니다. 기초는 드래그가 될 수 있습니다. 우리는 천문대가 후자의 문제에 직면하지 않고 날씨와 일반적으로 우리 장비와 하늘의 한계에 직면 할만큼 운이 좋았습니다.
고려해야 할 또 다른 옵션은 로봇 망원경을 사용하는 것입니다. 집에서 편안하게 놀라운 관찰을하고 뛰어난 천체 사진을 찍으며 과학에 중요한 기여를 할 수도 있습니다!
로봇 망원경이 많은 아마추어 천문학 자들에게 어필 할 수있게하는 주요 요소는 3 가지 요소에 기반을두고 있습니다. 첫 번째는 일반적으로 제공되는 장비가 일반적으로 아마추어가 집 전망대에 가지고있는 장비보다 훨씬 우수하다는 것입니다. 많은 로봇 식 상업용 망원경 시스템에는 대형 모노 CCD 카메라가 있으며 고정밀 컴퓨터 제어 마운트에 연결되어 있으며 최고의 광학 장치가 장착되어 있습니다. 일반적으로 이러한 설정은 $ 20- $ 30,000 가격 브래킷에서 시작하여 수백만 달러에 달할 수 있습니다 .
일반적으로 잘 정의되고 유동적 인 워크 플로우 프로세스와 결합하여 초보 사용자도 스코프 사용 및 이미지 획득을 통해 어두운 곳이나 평평한 분야 등을 자동으로 처리하여 많은 사람에게 훨씬 쉬운 학습 곡선을 제공합니다. 많은 학생들이 특히 초등학생을 대상으로합니다.
두 번째 요소는 지리적 위치입니다. 많은 로봇 사이트는 평균 강우량이 예를 들어 영국이나 북동부 같은 곳보다 훨씬 낮은 곳에 위치하고 있으며, 특히 뉴 멕시코 나 칠레와 같은 곳에서는 일년 내내 거의 완전히 맑은 하늘을 제공합니다. 로봇 스코프는 대부분의 아마추어 설치보다 하늘을 더 많이 보는 경향이 있으며, 인터넷을 통해 제어되기 때문에 겨울철 깊은 곳에서 차가워 질 필요조차 없습니다. 지리적 위치 측면의 아름다움은 경우에 따라 스코프가 세계의 다른쪽에 있기 때문에 낮에는 천문학을 수행 할 수 있다는 것입니다.
세 번째는 합리적 수준의 랩톱과 견고한 광대역 연결에 불과한 사용 편의성입니다. 걱정할 필요는 장비가 작동하지 않는 것이 아니라 인터넷 연결이 끊어지는 것입니다. Faulkes 또는 Liverpool Telescopes와 같은 스코프를 사용하면 많이 사용하는 넷북이나 Android / iPad / iPhone과 같은 소박함에서 쉽게 제어 할 수 있습니다. CPU 마력의 문제는 일반적으로 사진을 촬영 한 후 이미지 처리와 관련이 있습니다.
아마추어 및 전문 천문학에서 이미지 포스트 프로세싱에 일반적으로 사용되는 뛰어난 Maxim DL by Diffraction Limited와 같은 소프트웨어 애플리케이션은 로봇 스코프가 제공 할 FITS 파일 데이터를 처리합니다. 이것은 일반적으로 이미지가 전문 관측소에 저장되는 형식이며 많은 가정 아마추어 설정 및 로봇 망원경에 적용됩니다. 이 소프트웨어는 다른 이미징 커뮤니티 인 Adobe Photoshop과 마찬가지로 효율적으로 작동하려면 상당히 빠른 PC가 필요합니다. 뛰어난 Deep Sky 스태커 및 IRIS와 같은 이미징 클럽의 두 가지 요새 대신 Photoshop 테마의 변형 인 흥미로운“GIMP”와 함께 사용할 수있는 훌륭하고 무료 응용 프로그램이 있습니다. 사용하다.
일부 사람들은 인터넷을 통해 이미지 데이터 나 망원경을 다루는 것이 실제 천문학을 방해한다고 말하지만, 전문 천문학 자들은 하루 종일 일하는 방식으로 일반적으로 세계 반대편에있는 망원경에서 데이터를 줄입니다. 전문가들은 망원경으로 시간을 얻기 위해 수년을 기다릴 수 있으며, 실제로는 이미징 프로세스의 일부가 아니라 관측소에 이미징 실행을 제출하고 데이터가 들어 오기를 기다릴 것입니다. "허블과 접안경 천문학을 시도하십시오")
로봇 망원경으로 이미지를 사용하고 이미징하는 과정에는 여전히 아름다운 사진이나 실제 과학 또는 둘 다를 관찰 할 수있는 좋은 밤을 보장 할 수있는 수준의 기술과 헌신이 필요합니다.
위치 위치 위치
로봇 망원경의 위치는 영국이나 북아메리카에있는 사람들이 집에서 볼 수없는 남반구의 불가사의를 촬영하고 싶을 때 매우 중요합니다. 따라서 적절하게 위치한 범위를 선택해야합니다. . 범위 시스템이 오프라인 큐 관리 접근 방식을 허용하지 않는 한 시간도 액세스에 중요하며,이를 통해 관찰을 수행하고 결과를 기다리도록 예약 할 수 있습니다. 일부 망원경은 실시간 인터페이스를 사용하여 컴퓨터에서 일반적으로 웹 브라우저 인터페이스를 통해 실시간으로 스코프를 제어합니다. 따라서 세계 어느 곳에 있든지, 직장에 있거나 망원경을 사용하기 전날 밤 건강에 좋지 않은 시간에있을 수 있습니다. 원하는 로봇 시스템을 결정할 때이 점을 고려해보십시오. 부분의.
산 위에있는 하와이 마우이 섬을 기반으로하는 트윈 Faulkes 2 미터 망원경과 세계적으로 유명한 Anglo Australian Observatory 옆에있는 Siding Spring, 호주는 영국의 일반적인 수업 시간에 작동합니다. 스코프가 거주하는 지역의 야간 시간. Faulkes 스코프는 하와이의 학교와 연구원들도 사용하지만, 교실에서 연구 등급의 전문 기술을 사용하고자하는 서유럽의 어린이에게 적합합니다.
사용하기로 선택한 스코프 / 카메라의 유형에 따라 이미지가 무엇인지 결정됩니다. 일부 로봇 스코프는 광 시야 대형 CCD가 빠르고 낮은 초점 비율의 망원경에 연결되어 구성됩니다. 안드로메다의 Messier 31과 같은 성운과 은하계를 포괄하는 대형 하늘 풍경을 만드는 데 적합합니다. Astronomy Photographer of the Year 경쟁과 같은 이미징 경쟁의 경우, 이러한 넓은 현장 범위는 그들이 만들 수있는 아름다운 스카이 스케이프에 적합합니다.
Faulkes Telescope North와 같은 범위는 거대한 2m (허블 우주 망원경의 크기와 거의 동일한 크기) 거울을 가지고 있지만 문자 그대로 약 10 arcminutes의 작은 시야에 맞게 구성되어있어 물체에 잘 맞습니다. Mhirer 51, Whirpool Galaxy와 같이 보름달과 같은 이미지를 만들기 위해 별도의 이미지를 많이 가져옵니다 (Faukes North가 설정되어 있지 않은 경우). 장점은 조리개 크기와 엄청난 CCD 감도입니다. 일반적으로이를 사용하는 팀은 빨간색 필터를 사용하여 1 분 안에 크기 +23 개의 움직이는 물체 (격자 또는 소행성)를 이미지화 할 수 있습니다!
LCOGT가 소유하고 운영하는 트윈 Faulkes 스코프와 같은 범위의 시야는 작은 딥 스카이 객체와 혜성과 소행성 인 저 자신의 관심사에 적합합니다. 많은 학교들이 Faulkes Telescope Project 사무소를 목표로하여 성운, 작은 은하 및 구상 클러스터를 촬영하기 시작하여 학생들이 과학 기반의 작업으로 빠르게 이동하면서 재미있게 유지할 수 있도록합니다. 이미 저의 경우 더 큰 필드를 생성하기 위해 모자이크 방식이 가능하지만 더 많은 이미징과 망원경의 시간이 걸립니다.
각 로봇 시스템에는 고유 한 학습 곡선 세트가 있으며 복잡한 기계 또는 전자 시스템과 같이 기술적 또는 기상 관련 어려움으로 어려움을 겪을 수 있습니다. Slooh와 같은 것들에 대한 다른 사람들의 관찰 세션에 앉아 이미징 프로세스에 대해 조금 아는 것이 모두 도움이됩니다. 또한 하늘의 목표 시야 / 크기 (일반적으로 오른쪽 상승 및 경사)를 알고 있거나 일부 시스템에는 이름이 지정된 개체가 포함 된 "가이드 투어 모드"가 있으며 스코프를로 이동할 준비가되었는지 확인하십시오. 가능한 빨리 이미지를 얻을 수 있습니다. 상용 로봇 범위에서 시간은 실제로 돈입니다.
영국의 천문학, 미국 및 호주의 천문학 및 스카이 및 망원경과 같은 잡지는 정기적으로 기사에 로봇 이미지와 범위가 포함되어 있기 때문에 더 많은 정보를 찾을 수있는 훌륭한 자료입니다. cloudynights.com 및 stargazerslounge.com과 같은 온라인 포럼에는 수천 명의 활동중인 회원이 있으며, 그 중 다수는 정기적으로 로봇 범위를 사용하고 이미징 및 사용에 대한 조언을 제공 할 수 있으며 온라인 천문 학회와 같은 로봇 천문학을위한 전용 그룹이 있습니다. 검색 엔진은 사용 가능한 항목에 대한 유용한 정보도 제공합니다.
그들에게 접근하려면 대부분의 로봇 스코프에는 간단한 가입 절차가 필요하며 사용자는 일반적으로 입문 제안 인 무료 액세스가 제한되거나 시간을 지불하기 시작할 수 있습니다. 스코프는 다양한 크기와 품질의 카메라로 제공되며 일반적으로 더 많이 지불할수록 더 좋습니다. 교육 및 학교 사용자와 천문학 사회를 위해 NASA가 자금을 지원하는 Micro Observatory 프로젝트와 마찬가지로 학교용 Faulkes Telescope와 Bradford Robotic 스코프는 모두 무료로 액세스 할 수 있습니다. iTelescope, Slooh 및 Lightbuckets와 같은 상용 제품은 일반 망원경에서 연구 등급 계측 및 시설에 이르기까지 다양한 가격대의 망원경과 이미징 옵션을 제공합니다.
로봇 망원경을 사용하는 것은 어떻습니까?
개인적으로 나는 리버풀 라 팔마 망원경뿐만 아니라 주로 Faulkes North and South 스코프를 사용합니다. 저는 수년 동안 Faulkes Telescope Project 팀과 함께 일해 왔으며 연구 등급에 참여할 수있어 정말 영광입니다. 우리 팀은 또한 Faulkes 또는 Liverpool 스코프를 사용하여 물체를 얻기가 어려운 경우 iTelescope 네트워크를 사용하지만 조리개가 작 으면 희미한 소행성 또는 혜성 물체에 대해서는 대상 선택이 더 제한적입니다.
Faulkes 자문 역량 회의에 초청 된 후 2011 년 말 저는 아마추어 및 기타 연구 그룹과 프로젝트를 조정하는 프로그램 관리자로 임명되었습니다. 공공 봉사 활동과 관련하여 저는 Faulkes를위한 회의 및 공공 봉사 활동 행사에서 저의 작업을 발표했으며, 과학 작가로도 일하는 유럽 우주국과 새롭고 흥미로운 프로젝트를 시작하려고합니다.
Faulkes와 Liverpool 스코프를 주로 사용하는 것은 주로 혜성 복구, 측정 (먼지 / 코마 광도 측정 및 분광법 착수) 및 감지 작업에 사용됩니다. 이 지역에서 나는 2010 년에 Comet C2007 / Q3 splitting을 공동으로 발견했으며 NASA가 관리하는 혜성 103P에 대한 아마추어 관찰 프로그램과 긴밀히 협력하여 내 이미지가 내셔널 지오그래픽, The Times, BBC Television에 등장했으며 NASA에서도 사용되었습니다. JPL에서 열린 103P 사전 만남 행사 기자 회견에서
2m 거울은 큰 빛을 가지고 있으며 아주 짧은 시간 안에 아주 희미한 크기에 도달 할 수 있습니다. 기존 혜성에서 새로운 혜성을 찾거나 궤도를 회복하려고 시도 할 때 30 대 이하에서 23 크기로 움직이는 목표물을 이미지화 할 수 있다는 것은 실질적인 이점입니다. 또한 이탈리아에서 두 명의 뛰어난 사람들 인 Giovanni Sostero와 Ernesto Guido와 함께 일하게되어 행운입니다. 우리 일의 블로그, 혜성 코마 및 먼지 측정에 관한 CARA 연구 그룹의 일원으로 천체 물리학 저널 편지 및 이카루스와 같은 전문 연구 논문에서 일하고 있습니다.
이미징 프로세스
이미지 자체를 찍을 때 스코프에 액세스하기 전에 프로세스가 실제로 시작됩니다. 해당 스코프와 카메라의 기능을 알고있는 것처럼 시야를 확보하고, 달성하고자하는 것은 매우 중요하며, 중요한 것은 촬영하려는 물체가 원하는 위치 / 시간에서 보이는지 여부입니다. 사용하겠습니다.
다시 시작하는 경우 가장 먼저 할 일은 일반적으로 무료로 제공되는 망원경의 보관소를 살펴보고 다른 사람들이 어떤 이미지를 찍었는지, 어떻게 필터, 노출 시간 등으로 이미지를 찍었는지 확인한 다음 자신의 목표.
이상적으로는 많은 경우에 시간이 오래 걸리기 때문에, 좁은 성운을 가진 희미한 깊은 하늘 물체를 목표로 삼고 있다면 협 대역 필터를 사용하더라도 하늘에 밝은 달이있는 밤을 선택하지 않아야합니다. , 이로 인해 최종 이미지 품질이 저하 될 수 있으며 스코프 / 카메라를 선택하면 실제로 원하는 이미지를 얻을 수 있습니다. 다른 사람들도 동일한 망원경을 사용하기를 원할 수 있으므로 미리 계획하고 일찍 예약하십시오. 달이 밝을 때, 많은 상용 로봇 스코프 공급 업체는 할인 된 요금을 제공합니다. 이는 구상 성단과 같은 것을 이미징 할 때 좋습니다.
전방 계획은 일반적으로 물체가 가시적이며 스코프가 부과 할 수있는 수평선 한계에 너무 가깝지 않다는 것을 알고, 가능한 한 높은 물체를 선택하거나, 충분한 이미징 시간을주기 위해 상승합니다. 일단 완료되면 스코프의 이미징 프로세스를 따르는 것은 선택한 이미지에 따라 달라 지지만 Faulkes와 같이 대상 / FOV를 선택하고 스코프를 돌리고 필터를 설정 한 다음 노출 시간을 설정하고 기다리는 것만 큼 간단합니다 들어올 이미지입니다.
촬영 횟수는 사용 시간에 따라 다릅니다. 일반적으로 Faulkes를 사용하여 혜성을 이미징 할 때 움직임을 감지하기 위해 10 ~ 15 개의 이미지를 찍고 과학적 데이터 감소를위한 충분한 신호를줍니다. 하지만 항상 집보다 훨씬 뛰어난 장비로 작업하고 있으며, 홈 설정을 사용하여 물체를 이미지화하는 데 걸리는 시간은 2m 망원경으로 훨씬 적습니다. 좋은 예는 독수리 성운과 같은 것의 풀 컬러 고해상도 이미지를 Faulkes에서 몇 분 만에 협 대역에서 얻을 수 있으며, 일반적인 뒤뜰 망원경에서 보통 몇 시간이 걸리는 것입니다.
움직이지 않는 대상을 이미징하는 경우 풀 컬러로 촬영하거나 선택한 필터 (성운에는 Faulkes에서 일반적으로 사용되는 수소 알파 임)로 더 많은 샷을 얻을 수 있습니다. 컬러로 이미징하는 경우 망원경 자체에있는 3 개의 필터가 RGB 세트로 그룹화되므로 각 컬러 밴드를 설정할 필요가 없습니다. 나는 일반적으로 방출 성운 인 경우 H-Alpha로 휘도 레이어를 추가하거나 휘도가 아닌 경우 약간의 빨간색 이미지를 추가합니다. 이미징 실행이 완료되면 일반적으로 데이터를 수집 할 수 있도록 서버에 저장 한 다음 FITS 파일을 다운로드 한 후 Maxim (또는 기타 적합한 소프트웨어)을 사용하여 이미지를 결합한 다음 Photoshop과 같은 방식으로 이미지를 결합합니다. 최종 컬러 이미지. 더 많은 이미지를 촬영할수록 배경 노이즈에 대한 신호 품질이 향상되므로 매끄럽고 세련된 최종 장면이 만들어집니다.
샷 사이에서 일반적으로 변경되는 유일한 것은 움직이는 대상을 추적하지 않는 한 필터이며 노출 시간은 일부 필터는 필요한 양의 빛을 얻는 데 시간이 덜 걸리기 때문에 가능합니다. 예를 들어, H-Alpha / OIII / SII 이미지의 경우이 밴드에서는 많은 물체의 방출이 약한 반면, 많은 깊은 하늘 성운은 H-Alpha에서 강하게 방출되므로 일반적으로 SII로 훨씬 더 긴 이미지를 촬영합니다.
이미지 자체
깊은 하늘 물체를 촬영할 때와 같이 품질이 낮은 서브 프레임 (더 짧은 노출이 쌓일 때 최종 긴 노출을 구성하는 짧은 노출)을 버리는 것을 두려워하지 마십시오. 구름, 위성 트레일 또는 망원경의 오토 가이더와 같은 여러 가지 요인에 의해 영향을받을 수 있습니다. 좋은 샷을 유지하고 가능한 한 RAW 누적 데이터 프레임을 얻는 데 사용하십시오. 그런 다음 Maxim / Photoshop / Gimp와 같은 제품에서 후 처리 도구를 사용하여 색상, 레벨, 커브를 조정하고 플러그인을 사용하여 초점을 선명하게하거나 노이즈를 줄입니다. 순수한 과학에 관심이 있다면 대부분의 단계를 건너 뛰고 보정 된 이미지 데이터 (어둡고 평평한 필드를 빼고 바이어스)를 원할 것입니다.
미학적 가치를 위해 사진을 찍을 때 처리 측면이 매우 중요하지만, 명백한 것처럼 보이지만 많은 사람들이 이미지 처리로 이미지를 과도하게 처리하여 원본 데이터의 영향 및 / 또는 가치를 줄입니다. 일반적으로 대부분의 아마추어 이미 저는 실제 이미징보다 처리에 더 많은 시간을 소비하지만 시간이 오래 걸리고 문자 그대로 조정하는 데 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 일반적으로 로봇 식으로 촬영 한 이미지를 처리 할 때는 암시 야 및 플랫 필드 보정이 수행됩니다. 가장 먼저해야 할 일은 FITS 파일로 데이터 세트에 액세스하여 Maxim DL로 가져 오는 것입니다. 여기서 시작점이 빡빡하지 않은 경우 (그날 밤 문제가 발생할 수 있기 때문에) 이미지의 히스토그램을 결합하고 조정하여 디볼 루션 알고리즘의 여러 반복을 실행할 수 있습니다.
이미지가 강화 된 후 늘어 나면 이미지를 FITS 파일로 저장하고 무료 FITS Liberator 응용 프로그램을 사용하여 Photoshop으로 가져옵니다. 여기에서 각 채널에 대해 추가 노이즈 감소 및 대비 / 레벨 및 곡선 조정이 수행되며, Noels 작업 (세계 최고의 이미징 전문가 중 하나 인 Noel Carboni의 탁월한 작업 모음)을 실행하는 일련의 작업을 수행 할 수 있습니다. 최종 개별 빨강 녹색 및 파랑 채널 (및 결합 된 색상).
그런 다음 레이어를 사용하여 이미지를 컬러 최종 샷으로 합성하여 색상 균형과 대비를 조정합니다. 포커스 향상 플러그 인을 추가로 실행하고 노이즈를 추가로 줄일 수 있습니다. 그런 다음 flickr / facebook / twitter를 통해 게시하거나 최종 목표 / 목표에 따라 잡지 / 저널 또는 과학 연구 논문에 제출하십시오.
세렌디피티는 훌륭한 일이 될 수 있습니다
나는 우연히 우연히 이것에 들어갔다.… 2010 년 3 월, 당시 12-14 크기의 Comet C / 2007 Q3 Comet C / 2007 Q3 뉴스가 은하계 근처로지나 가면서 흥미 진진한 필드를 나란히 촬영할 수 있다는 소식이있었습니다. 그 주말, 나는 자신의 전망대를 사용하여 며칠 밤 동안 혜성을 이미지화했고, 특히 이틀 동안 혜성의 꼬리와 밝기가 뚜렷하게 변화하는 것을 발견했습니다.
BAA (British Astronomical Association) 회원이 내 이미지를보고 출판을 위해 제출할 것인지 물었습니다. 그러나 나는이 밝게를 조금 더 조사하기로 결정했고, 그 주에 Faulkes에 접근 할 때,이 혜성에서 2m 범위를 가리켜 서 이상한 일이 일어나고 있는지 확인하기로 결정했습니다. 첫 번째 이미지가 들어 와서 바로 Maxim DL에 이미지를로드하고 히스토그램을 조정 한 직후 작은 퍼지 얼룩이 혜성의 움직임을 추적하는 것으로 나타났습니다. 나는 단지 몇 arc-seconds로 분리를 측정하고, 몇 분 동안 그것을 쳐다보고 나서, 그것이 분열되었을 수 있다고 결정했다.
나는 Faulkes Telescope control에 연락하여 BAA 혜성 담당 이사와 연락을 취했으며 같은 날이 관찰을 친절하게 기록했습니다. 그런 다음 천문학 잡지에 연락하여 이야기와 이미지를보고 즉시 웹 사이트에서 보도했습니다. 그 다음날 미디어는 매우 말도 안될 정도로 심오했습니다.
BBC의 Sky at Night 텔레비전 쇼, 디스커버리 채널, 라디오 하와이, 에티오피아에 대한 전국 신문, BBC 라디오, 보도와의 인터뷰는 뉴스를 보도 한 뉴스 / 미디어 매체 중 일부에 지나지 않았습니다. 로봇 스코프를 사용하여 그의 책상에서 천문학적으로 큰 발견을했습니다. 그 결과 2010 년 말 NASA / University of Maryland EPOXI 미션 팀과 함께 AOP 프로젝트 멤버들과 함께 혜성 103P의 광 곡선 데이터 이미징 및 획득에 관한 연구를 진행하게되었으며, National Geographic, The Times의 기사와 이미지로 다시 이어졌습니다. 허블 우주 망원경의 이미지와 함께 NASA가 언론 브리핑에 사용한 이미지도 있습니다. 제가 발견 한 결과 Faulkes Telescope Project에 대한 구독 요청은 전 세계에서 수백 % 증가했습니다.
요약하자면
로봇 망원경은 재미있을 수 있고, 놀라운 것들로 이어질 수 있습니다. 지난해, Faulkes Telescope Project에서 멘토로 일한 경험이있는 학생으로, 우리에게 할당 된 여러 분야를 촬영했습니다. 비 카탈 로거 소행성, 그리고 그녀는 또한 혜성 조각화를 이미징했습니다. 예쁜 사진을 찍는 것은 재미 있지만, 저를위한 소문은 제가 현재 참여하고있는 실제 과학적 연구와 함께 제공되며, 아마도 천문학의 남은 생애 동안 계속 머 무르려고하는 통로입니다. 재정적이거나 위치 제약으로 인해 망원경을 소유 할 능력이없는 학생들과 사람들에게는 실제 장비를 사용하여 실제 천문학을 수행하는 환상적인 방법이며,이 글을 읽는 데 도움이되기를 바랍니다. 이 환상적인 로봇 망원경을 사용해보십시오.
