Venuksen ylikulku 1761 ja 1769

Julkaistu: 12.8.2025 | Kirjoittanut: Jari Backman

Löysin Ylen areenan podcasteista vuonna 2015 tehdyn ’Tähtitieteen historian’, jonka toiseksi viimeisessä osassa Tapio Markkanen kertoi, että vuosina 1761 ja 1769 turkulainen Turun Akatemian professori Anders Planman mittasi Venuksen ylikulun havaintomatkoillaan Suomessa usean paikkakunnan maantieteellisen aseman. 

Paikkakunnan leveyspiirin ja pituuspiirin mittaamisesta 260 vuotta sitten on aiemmat artikkelit ja ne kannattaa käydä lukemassa ennen tähän artikkeliin syventymistä. Ja nyt lopulta tutustutaan Venuksen ylikulun tapahtumiin 1760-luvulla.

Etäisyys aurinkoon – tähtitieteen kyynäräkeppi

Keplerin tutkimusten perusteella osattiin jo 1600-luvulla laskea aurinkokunnan etäisyydet suhteessa aurinkoon eli yksikkönä käytettiin auringon etäisyyttä maapallosta, AU. Mutta absoluuttista etäisyyttä pystyttiin vain arvelemaan. Tutkimustensa perusteella Kepler ehdotti Venuksen ylikulkua auringon etäisyyden laskemiseksi.

Venuksen ylikulku on siirtyminen radallaan auringon ja maapallon välissä niin, että se havaitaan maapallolta. Maan ja Venuksen rataprofiileista johtuen se on harvinainen ilmiö ja tapahtuu erikoisella neljän jakson syklillä: 105,5 vuotta, kahdeksan vuotta, 121,5 vuotta ja kahdeksan vuotta.

Keplerin tekemän ehdotuksen jälkeen seuraava ylikulku vuonna 1631 ei näkynyt Euroopassa, mutta vuonna 1639 James Horrocks arvioi parallaksin arvoksi 14°. Silloin etäisyydeksi maasta aurinkoon tulisi maapallon säteellä noin 94 miljoonaa kilometriä eli vajaat 2/3 oikeasta etäisyydestä.

Seuraavaa ylikulkuparia 1761 ja 1769 on selostetaan tässä artikkelissa ja 50 vuotta aiemmin Edmond Halley oli vuonna 1716 ehdottanut parallaksin laskemista perustuen eri paikkakunnilla tehtäviin ylikulun keston mittauksiin. Ehdotuksessaan hän mainitsi, että parallaksi silloin arvioitiin olevan noin 12,5°.

Parallaksi syntyy allaolevan kuvan mukaisesti, sillä pohjoisemmalla paikkakunnalla Venus näyttää liikkuvan alempaa rataa kuin eteläisellä paikkakunnalla. Ylikulku kestää noin kuusi tuntia, mutta keskinäiset ylikulun kestoajat eroavat muutamasta minuutista kymmeneen minuuttiin. Niinpä Halley kehotti tutkijoita levittäytymään mahdollisimman laajasti maapallolle, missä ylikulku vain näkyi.

Auringon parallaksin mittaus maapallolta Venuksen ylikulun aikana. Wikipedia.

Pariisissa vuonna 1760 ranskalainen Jean Nicholas Delisle ehdotti rinnakkaista menetelmää Auringon parallaksin saamiseksi, joka poikkesi Halleyn menetelmästä; tarvitsi tallentaa planeetan yhden ainoan Auringon sisäisen kosketuksen tarkka aika kahdesta eri havaintopaikasta, joiden leveys- ja pituusaste oli tiedettävä tarkasti. Näin ollen joko toisen tai kolmannen kosketuksen havainnointi riittäisi; ei enää tarvinnut havaita sekä Venuksen sisään- että ulostuloa, kuten Halleyn menetelmässä edellytettiin.

Avaruusluotaimilla on määritelty auringon parallaksin keskimääräiseksi arvoksi 8,794 kaarisekuntia. Mittausten kannalta määritelmä keskimääräinen on olennainen asia, sillä maan elliptisen radan vuoksi se vaihtelee 8,944 ja 8,650 kaarisekunnin välillä. Tammikuun alussa se on suurimmillaan ja heinäkuun alussa pienimmillään. Tosin tiedemiehet ovat aina suhteuttaneet laskelmat keskimääräiseen arvoon.

Venuksen ylikulku 6.6.1761

Kun 1639 Venuksen ylikulkua oli havaittu vain kahdessa paikassa Englannissa, kaukoputket olivat nyt valmiina yli 80 paikkakunnalla noin kahden tusinan valtakunnan alueella.

Ruotsin kuninkaallinen tiedeakatemia vastasi vuonna 1761 haasteeseen järjestämällä havaintoja 10 paikkakunnalla, joista raportoitiin akatemian vuosijulkaisussa tuoreeltaan tapahtuneen Tukholmassa, Uppsalassa, Kajaanissa, Turussa, Härösundissa, Kalmarissa, Karlskronassa, Lundissa, Landskronassa ja Torniossa. /1/

Tiedeakatemian sihteerin Pehr Wargentinin yleiskatsaus Ruotsin järjestämiin havaintoihin on vallan oivallinen artikkeli tapahtuneesta. Erityisesti Tukholman observatorion tapahtumat yllättävät lukijan, sillä tapahtuman alkaessa Wargentin kertoo:
”Herra lehtori WILCKE havainnoi kahden jalan peiliteleskoopilla. Kamari herralle ja majuri Baron von SETHille, kuninkaallisen ritarikunnan arkistonhoitajalle, herra tohtori GADOLINille, herra professorille, LEHNBERGille ja herra C. LEHNBERGille annettiin myös pienemmät putket; mutta huone ei sallinut heidän kaikkien olla kellon lähellä, koska oli välttämätöntä kuulla häntä, joka laski sekunteja kovalla äänellä.”

Tukholman observatorion havaintotilannetta kuvaa oheinen pienoismalli. Tilanteen aitoudesta voi olla kahta mieltä, mutta minun huomioni kiinnittyi kahden isomman kaukoputken mittasuhteisiin, sillä ne näyttivät olevan ovat oikean suuntaiset. .

Kesäkuussa kuuden tunnin saaminen näkyvään seurantaan on otollisinta maapallon pohjoisimmalla alueelle, joten Anders Planmanin oli tarkoitus havaita Venuksen ylikulku Suomen Lapissa. Mutta 1700-luvulla olosuhteet muuttivat matkasuunnitelmia kuten hän elävästi kertoo:
”Jätin tarvitsemani laitteet mainitun vuoden helmikuun 2. päivänä ja saavuin Turkuun ilman merimatkan vaaroja samassa kuussa, voitettuani ne onnistuneesti. Sieltä matkustin suoraa reittiä Suomen läpi. Mutta on vaikea sanoa, kuinka paljon viivästystä aiheutti lumi, joka usein nousi 1,2 metrin korkeuteen; hevoset olivat nimittäin selkäänsä myöten veden alla, ja tämä useimmiten, koska maankuori pehmeni kevään kuumuudesta. Niinpä minun piti turhaan raivata tieni hevosen selässä, varsinkin metsien läpi. Koska olin siis täysin menettänyt toivoni päästäkseni Lapin kaukaisimpiin kolkkiin, päätin päästä Kajaaninlinnaan kaikin keinoin ja huolehdin siitä, että tähtitieteelliset laitteet kuljetettiin ihmisvoimin. Aina kun metsät olivat laajoja, kun minä ja seuralaiseni kävelimme jalan, olin usein upoksissa käsivarsiani myöten lumeen, josta en päässyt pois ilman muiden apua. Niinpä lopulta 14. huhtikuuta saavuin Kajaaninlinnan.”

Kun olen Novan putkien kanssa kokenut kohteen seurannan onnistuvan vaihtelevalla menestyksellä, miten ihmeessä yli kuuden metrin putkella voidaan tuntikausia pitää aurinko näkyvissä. Ilmeisesti observatorioissa, kuten Tukholmassa (ei kuitenkaan näy ylläolevassa pienoismallissa), kaukoputket olivat liikuteltavilla telineillä ja massakeskipisteeseen kiinnitettyä kaukoputkea voitiin ohjata taljoin. Mutta miten Planman pärjäsi matkustettaessa koilliseen Suomeen ja siihen hän vastaa itse väitöskirjassaan:
”Eri ylikulun kontaktien tarkkailemiseksi minulla oli linssi, jonka objektiivin polttoväli oli 21 ruotsalaista jalkaa ja okulaarin pituus kaksi ja puoli tuumaa. Sen tukipiste oli sijoitettu siten, että sen etuosaa voitiin vähitellen nostaa väkipyörän avulla tarkkailijan pyynnöstä, kun taas takaosa oli suunnattava vain vaakasuoraan Auringon kulkuun nähden. Näin tehtyäni tarkkailtava Aurinko ei edes kadonnut näkökentästäni putkessa silmänräpäyksessä. Auringon voiman torjumiseksi minulla oli kaksi punertavalla värillä sävytettyä lasia; käytin kirkkaampaa sekä kontaktiin 2 että kontaktiin 3, jotta auringon reunan ohuin lanka näkyisi silmissä selkeämmin. Seuraavaksi haluan muistuttaa teitä siitä, että olen totuttanut sekä vasemman että oikean silmäni havaintoihin, niin että voin ottaa mikrometrin havainnot toisella silmällä ja kosketushetket toisella, ettei toinen silmä, joka on tarkkaillut aurinkoa useita tunteja, menettäisi kykyään havaita laskun alkua ja loppua tarkasti.”

Ehkä tähän tapaan Planman teki havaintonsa. Kyseessä oma leikkaa ja liimaa sommitteluni. Kellon lukija oli lukittu häiriöiden välttämiseksi kellotapulin alakertaan ja hän tiedotti sekuntien kulumisen tapulin ikkunasta.

Tämän luettuani täytyy nostaa hattua korkeuksiin Planmanin tekemisestä, sillä Stellariumista pystyy tarkistamaan, miten ylimenon ajan mittaaminen onnistui. Hän saavutti Venuksen kuuden tunnin keston mittauksessa vain kolme aikasekuntia erilaisen tuloksen.

Planman onnistui havainnoimaan kaikki neljä kontaktihetkeä ja jos joku muukin oli onnistunut, saataisiin etäisyys aurinkoon laskettua. Ja tuloksia oli, mutta täysin kiistatonta tuloksista ei saatu.

Planman esitti tuloksensa väitöskirjassaan 1763 /2/, josta edellisessä artikkelissa käytiin läpi kellon tarkistus. Siinä ja samoin perustein esitetyssä Ruotsin tiedeakatemian vuosikirjassa /3/ muutamaa kuukautta myöhemmin hän päätyy ehdottamaan auringon parallaksiksi 8,2”.

Vasemmalla Stellariumin näkemys Venuksen ylikulusta 6.6.1761 Kajaanista katsottuna, mutta ekvatoriaalisena näkymänä ja oikealla Venuksen kuuden tunnin ylikulku animaationa.

Hän kuvaa selkeästi myös havaintoja hankaloittaneesta ”mustasta kaistaleesta” Venuksen ja Auringon reunan välillä. Havaintojen kriittisiä hetkiä olivat ylikulun alussa auringon pilkistäminen Venuksen siirtyessä kokonaan aurinkoon ja ylikulun lopussa Venuksen tarttuminen auringon reunaan. Tällöin tapahtui optinen vääristymä, black drop effect -ilmiö, jolloin auringon ja Venuksen reunat eivät pysyneetkään selkeinä. Koska useissa havaintopaikoissa oli useampia havainnoijia, saatiin kaikkien hämmästykseksi jopa yli kymmenien sekuntien eroja, vaikka käytössä oli sama ajanotto. James Shortin mukaan kymmenellä paikkakunnalla, joissa oli useampia havainnoijia, keskimääräinen ero oli yli kuusi sekuntia /4/.

1700-luvun maantieteellisen paikannuksen taso oli vaihteleva ja merkittävä tulosten hajontaa aiheuttava seikka. Erityisesti pituuspiirin mittaamisessa oli puutteellisuuksia, mutta esimerkiksi Walesin prinssin linnakkeen tunnettu sijainti Kanadan Hudson Bayssa oli 25 kilometriä virheellinen.

Asiaa tietysti hankaloitti myös alkeelliset auringonsuotimet ja linssiputkien akromaattiset virheet. Anders Planman huomasi myös jälkikäteen, että kellon kanssa oli tullut minuutin virhe ylikulun loppuvaiheen alettua.

Hän myös totesi, että nyt oli saatu kaksi sekuntia pienempi arvo kuin de La Caille vuonna 1750 Hyväntoivonniemellä. Vuotta myöhemmin Planman tarkensi laskelmia ja sai auringon parallaksiksi 8,25° /5/.

Englantilainen James Short vertasi joulukuussa 1763 noin 20 havainnon keskinäistä vaikutusta /6/ ja sai keskiarvoksi 8,56°. Short huomasi myös Planmanin minuutin virheen, joka oli myös tehty Turun mittauksissa.

Tähtitiede vaatii omistautumista, mutta ranskalainen Guillaume Le Gentil de la Galaisière nostaa riman korkealle. Hän lähti matkalle Intian Pondicherryyn maaliskuussa 1760 mutta sota Englannin ja Ranskan välillä teki matkasta hankalan ja punataudista kärsivä käänsi suunnan kohti Madagaskaria. Mutta hän myöhästyi ylikulusta muutamalla viikolla ja päätti jäädä alueelle ja odottaa vuoden 1769 ylikulkua. Odotusaika kului tutkimusmatkoihin, tähtikartoituksiin ja sairauksien kanssa kamppailuun, mutta toivo uuden yrityksen onnistumisesta piti hänet liikkeellä. Todellinen ’once in a life time’-asenne.

Venuksen ylikulku 3.6.1769

Aiemmasta kokemuksesta viisastuneena lähdettiin toiveikkaina matkaan kahdeksan vuotta myöhemmin. Vaikka havainnoijia oli enemmän, Ruotsin tiedeakatemia päätti panostaa enemmän laatuun kuin määrään ja nyt varustettiin kuusi havainnointipaikkaa entistä kokeneemmin voimin. Maailmalla muun muassa kapteeni James Cook sai Tyynen valtameren matkallaan tehtäväksi havainnoida Venuksen ylikulku.

Venuksen ylikulun koko näkyvyys oli painottunut Tyynen meren alueelle ja maapallon pohjoisosiin, joten suuressa määrin havaintopaikkoja jouduttiin tyytymään vain osittaisiin havaintoihin. Jos sääolosuhteet sallivat.

Ylikulun näkyvyys, joka taas suosi Pohjolaa.

Väitöskirjansa jälkeen Turun Akatemian professoriksi vuonna 1763 nimitetty Anders Planman matkusti jälleen Kajaaniin. Ja keikasta meinasi tulla pannukakku, sillä juuri 3. kesäkuuta oli pilvistä ja keskipäivällä ei pystytty tarkistamaan paikallista aurinkoaikaa. Mutta ylikulun alkaessa pilviverho avutui ja Planman sai mitattua hetken, jolloin Venus siirtyi kokonaan aurinkoon. Hän sai vielä mitattua teodoliitilla Venuksen ja auringon korkeudet ja atsimuutit. Sen jälkeen pilvet ottivat vallan ja ukonilma vielä pahensi tilannetta. Taivas osin selkeni Venuksen siirtyessä kokonaan auringon reunan ohi, mistä Planman pystyi interpoloimaan hetken , jolloin auringon peittämä Venus kosketti auringon reunaa. Vaikka ’mustan kaistaleen’-ilmiötä varten oli varauduttu, sai Planmanin avustaja kolme sekuntia eroavan ajan /7/, /8/.

Venuksen ylikulku 1769. Animaatio näyttää miten se aikalaisten silmin eteni. Auringon rata ei ole suora, vaan koukkumainen. Tällä kertaa Venuksen rata menee Auringon yläosassa. Eteläisellä pallonpuoliskolla se näyttää liikkuvan oikealta vasemmalle kello kuuden ja yhdeksän välillä eikä kuunpimennystä nähty.

Tuloksia oli taas saatu, mutta edelleen sääolosuhteet, havaintotekniikka sekä laitteiden tekniikka aiheuttivat hajontaa. Venuksen ylikulkuhavaintojen muuttaminen parallaksiksi ei mene ihan Elon laskuopin mukaan, ja vaikka kaikki havainnot otettiin tarkasteluun, kummasti sieltä vain putkahti erilaisia tuloksia. Tulokset vaihtelivat 8,43 ja 8,80 kaarisekunnin välillä.

Erityisesti pituuspiirin mittaamisessa oli edelleen puutteellisuuksia, sillä esimerkiksi Walesin prinssin linnakkeen tunnettu sijainti Kanadan Hudson Bayssa oli 25 kilometriä virheellinen Eulerin laskelmissa.

Pietarissa, tuossa vieressä, yksi tieteen suurnimistä, Leonhard Euler antoi parallaksilaskennan nuoren apulaisensa Anders Lexellin tehtäväksi /9/, /10/, /11/. Hänen laskelmansa aiheuttivat aikamoisen kalabaliikin, johon liittyivät

Lexell sai parallaksin arvoksi 8,68 kaarisekuntia, Hell 8,7”, LaLande 8,5” tai 8,6” ja Planman 8,43”. Ilmeisesti Lexellin laskennan yhteydessä olleet arvioinnit havaintojen onnistumisesta olivat riidan pääsyy, ei niinkään tulosten lukemat.

Vuoden 1769 tuloksia laskettiin vielä kauan tämän jälkeen, Johann Encke sai vuonna 1824 tulokseksi 8,5776” ja vuonna 2004 Francois Mignard laski kaikista kontaktien 2 ja 3 välisten kestojen havainnoista keskiarvoksi 8,61”.

Koska parallaksin arvo historiallisesti oli jatkuvasti laskenut, voisi jälkiviisaana ajatella, että alhaisimman arvon laskenut Planman saattoi ajatella olevansa ’kisan’ kärjessä. Häneltä jäi vain huomaamatta oikean arvon ohitus.

Palataan vielä Guillaume Le Gentileen, jonka jätimme odottamaan vuoden 1769 ylikulkua. Le Gentil oli valmis toiseen yritykseen, tällä kertaa alkuperäisessä paikassaan, Pondichéryssä. Hän oli rakentanut huolelliset havaintolaitteet ja valmistautunut perusteellisesti, mutta ylikulun päivänä taivas peittyi pilviin juuri ratkaisevalla hetkellä. Yhdentoista vuoden poissaolon jälkeen hän palasi Ranskaan vuonna 1771 vain huomatakseen, että hänet oli virallisesti julistettu kuolleeksi, hänen vaimonsa oli mennyt uudelleen naimisiin ja hänen omaisuutensa sekä virkansa oli jaettu muille. Joskus tähtitieteilijän suurin koettelemus on itse elämä.

Yhteenveto artikkelisarjasta

Tähän onkin hyvä tehdä yhteenvetoa vanhojen asioiden kaivamisestani tänä kesänä. En ole laittanut ylös urakan aloituspäivää, mutta 19.6 olen perustanut koneelleni Planmanin kansioni, joten ehkäpä kesäkuun alkupuolella tämä alkoi.

Aluksi oli vain tarkoitus kertoa Planmanin matkoista, mutta sitten menin itse laskemaan asioita, ja sukelsin syvempään päätyyn. Samalla tuli perinpohjaisesti tutustuttua myös sekstanttiin, mutta Planmanin ja kumppaneiden artikkelit ne vasta ihastuttavan maailman aukaisivat .

En väitä aiemmin vähätelleeni parin sadan vuoden tähtitieteilijöitä, onhan Erastosthenen, Brahen, Keplerin, Galilein ja Newtonin ansiota nykyisen tietämyksemme pohja, mutta tällä matkallani arvostukseni nousu humisi päässäni.

Loppukaneettina saattaa tulla vielä neljäs artikkeli, sillä viimeiset viikot olen pyörinyt parallaksilaskelmien ympärillä. Paljon olen siitäkin oppinut, mutta heikolta teoriapohjalta ponnistaneena se on vielä hankalaa. Ja saattaa jäädäkin, joten en lupaa mitään.

[1] Wargentin, Pehr. OBSERVATIONER På Planeten Veneris gång genom Solens Discus, om äro gjorde i Stockholm, Upsala, Åbo, Carlscrona, Lund, Landscrona, Cajaneborg den 6 Junii 1761. Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, April, Maj och Juni i år 1761, pp. 143 – 166.

[2] Planman, Anders. DISSERTATIO DE VENERE IN SOLE VISA DIE 6 JUNII ANNI 1761, Anders Planmanin väitöskirja 23.2.1763, Turun Akatemia, 1763.

[3] Planman, Anders. Solens Parallaxis, Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, April, Maj och Juni, pp. 118 – 134

[4] Short, James. The observations of the internal contact of Venus with the Sun’s limb, in the late transit, made in different places of Europe, compared with the time of the same contact observed at the cape of good hope, and the parallax of the Sun from thence determined, Philosophical Transactions, The Royal Society, December 1762. pp. 611 – 628.

[5] Planman, Anders. Ytterliga uträkningar på Solens Parallaxis, i anledning av Observationerna på Veneris gång genom solen, d 6. Juni 1761, Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, April, Maj och Juni, pp. 139 – 142.

[6] Short, James. Second paper concerning the parallax of the sun determined from the observations of the late transit of Venus; in which this subject is length, and the quantity of the parallax more fully ascertained. Philosophical Transactions, The Royal Society, December 1762. pp. 300-345.

[7] Planman, Anders. Venus i Solen den 3. Junii 1769, Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, Juli, August och September i år 1769, pp. 214 – 218..

[8] Planman, Anders. Expositio observationum transitus Veneris per solem, Cajaneburgi a:o 1769 D. 3 Junii factarum, Carl Widqvistin maisteripresentaatio, Turun Akatemia 1770. (1700-luvulla maisterintutkintoon kuului esittää professorin kirjoittama väitöskirja)

[9] C. Sten, P.P. Aspaas. Anders Johan Lexell’s Role in the Determination of the Solar Parallax , Journal of Astronomical Data. 2013

[10] Lexell, Anders. Uträkning över solens parallaxis, i anledning av observationer, som blivit gjorda över Veneris gång genom solen år 1769. Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, Juli, August och September i år 1771. pp. 220–234

[11] Lexell, Anders. Uträkning öfver solens parallax, i anledning av de uppå King Georg Eyland gjorde observationer över Veneris gång genom solen, år 1769. Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, Juli, August och September i år 1771. pp. 301–330

Kategoriat: Historiaa | Avainsanoina , , , , , , , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Venuksen ylikulku 1761 ja 1769

Jäsentiedote 3/2025: syksyn kerhot ja valtakunnallinen tähtiharrastuspäivä

Julkaistu: 11.8.2025 | Kirjoittanut: Kai Hämäläinen

Hyvät Etelä-Karjalan Novan jäsenet

Tässä vuoden kolmannessa tiedotteessa on tiedot syksyn kokoontumisista ja valtakunnallisesta tähtiharrastuspäivästä.

Syyskauden kerhokokoontumiset ovat perinteiseen tapaan 6.9., 4.10., 8.11. ja 13.12. klo 13 alkaen.

Kerhokokoontumiset

Lauantaina 6.9. klo 13 yritämme uudestaan ulkoilmakokoontumista Lappeenrannassa Skinnarilan kampusalueen grillipaikalla. Toukokuussa peruimme tämän makkaranpaistoon keskittyvän kokoontumisen sateisen sään vuoksi ja nyt yritämme sitä uudestaan. Grillipaikka on novalaisille ennestään tuttu. Se sijaitsee melko tarkkaan yliopiston päätepysäkin kohdalla lähempänä rantaa. Yhdistys tarjoaa grillimakkaraa ja virvokkeita. Jos sää on jälleen sateinen, kokoonnumme Google Meetissä, mutta emme Kuutinkulmassa.

Perinteiset Kuutinkulman kerhot ovat loka-, marras- ja joulukuussa klo 13 – 15.

Tähtiharrastuspäivä

Valtakunnallista tähtiharrastuspäivää vietetään tähtiharrastuspaikkakunnilla lauantaina 27.9.2025. Nova on mukana tänäkin vuonna. Viime vuoden tapaan kokoonnumme säävarauksella lentokentän kuntoradan parkkialueen tuntumassa ja katselemme syksyn kohteita. Ennen kokoontumista voinee seurata jälleen Ursan suoraa Youtube-lähetystä. Tarkempia kellonaikoja ilmoitetaan vielä myöhemmin, mutta suunnilleen klo 20 aikaan voi Saturnusta ja muita kohteita alkaa havaitsemaan.

Kaikkiin Novan tapahtumiin annetaan tarvittavat lisätiedot etukäteen yhdistyksen sähköpostilistalla ja WhatsApp-ryhmässä.

Nähdään syksyn tapahtumissa!

Kategoriat: Tiedotteet | Kommentit pois päältä artikkelissa Jäsentiedote 3/2025: syksyn kerhot ja valtakunnallinen tähtiharrastuspäivä

Maantieteellinen paikannus 260 vuotta sitten – pituuspiiri

Julkaistu: 21.7.2025 | Kirjoittanut: Jari Backman

Löysin Ylen areenan podcasteista vuonna 2015 tehdyn ’Tähtitieteen historian’, jonka toiseksi viimeisessä osassa Tapio Markkanen kertoi, että vuosina 1761 ja 1769 turkulainen Turun Akatemian professori Anders Planman mittasi Venuksen ylikulun havaintomatkoillaan Suomessa usean paikkakunnan maantieteellisen aseman.

Paikkakunnan leveyspiirin mittaamisesta 260 vuotta sitten on aiempi artikkeli ja nyt tutustutaan silloiseen tapaan mitata pituuspiiri. Kesän mittaan on tarkoitus vielä lisätä artikkeli Venuksen ylikuluista 1760-luvulla.

Paikkakunnan pituuspiirin mittaamiselle 1760-luvulla suurin haaste oli saada paikallinen kellonaika tarkasti selville. Meriliikenteessä ajan epävarmuus aiheutti vuosittain paljon laivojen ja ihmishenkien menetyksiä eikä se ollut yksinkertaista maan kamarallakaan.

Pituuspiirin määrittäminen

Pituuspiiri kulkee navalta toiselle ja Yhdistyneen kuningaskunnan Greenwichissä kautta kulkee pituuspiiri 0 eli nollameridiaani.

Pituuspiirit kohtaavat navoilla, minkä vuoksi niiden välinen etäisyys pienenee päiväntasaajalta siirryttäessä. Vain päiväntasaajalla yhden asteen ero pituuspiirien välillä vastaa 60 meripeninkulmaa (noin 111 km).

Maan pyörimisen vuoksi Aurinko näyttää liikkuvan taivaalla 15 astetta tunnissa. Tämä yhteys pituusasteiden ja ajan välillä on aikavyöhykkeiden perusta. Tästä syystä 1700-luvulla yhtenäisen nollameridiaanin puuttuessa, kerrottiin uuden paikkakunnan pituuspiiri aikaerona tunnettuun paikkakuntaan.

Kun siirrytään pohjoiseen tai etelään, pituuspiirien välinen yhden asteen matka ei enää tarkoita 60 merimailia. Suomessa Helsingin kohdalla asteen ero pituuspiirien välillä vastaa 30 meripeninkulman matkaa. Laskennallisesti etäisyys kahden pituuspiirin välillä tietyllä leveysasteella saadaan kertomalla päiväntasaajan etäisyys (60 meripeninkulmaa) kyseisen leveysasteen kosinilla.

Pituuspiirin määrittämiseen tarvitaan havainto tunnetusta taivaan tapahtumasta ja hyvin tarkka kello. Jo minuutin heitto aiheuttaa enimmillään meripeninkulman virheen. Planman käytti useita eri havaintotapoja ja hänellä oli hyvin tarkka kello, josta pidettiin erittäin hyvää huolta.

Kellon tarkistus /1/

Tutkimusmatkoillaan 1761 ja 1769 Planmanilla oli ”astronominen kello, jonka on valmistanut erinomainen taitaja ERNST Tukholmassa ja joka on varustettu heilurilla, joka on koottu messinki- ja rautatangoista”. Heilurimaininta viittaa useista rinnakkaisista messinki- ja rautatangoista koostuneeseen kompensaatioheiluriin (gridiron pendulum), joka oli aikansa ehdotonta huipputeknologiaa. John Harrison oli kehittänyt tekniikan neljä vuosikymmentä aiemmin vähentääkseen lämpötilan muutosten vaikutusta heilurin pituuteen, mikä teki kellosta erittäin tarkan.

”Nämä instrumentit siirrettiin toukokuun 30. päivänä kellotapuliin, josta avautui vapaampi näkymä Auringon nousuun ja laskuun. Kello sijoitettiin tämän rakennuksen alaosaan, mahdollisimman vakaaseen ja lujaan paikkaan, ja lisäksi niin vahvoilla lukoilla suojattuna, ettei kenelläkään ollut sinne pääsyä JOHTAJAN tietämättä. Eikä pienintäkään epäilystä rakennuksen tärähtelystä syntyisi, oli huolehdittu siitä, että Auringon päivänä merkkiä ei annettu temppeliin, ellei kellotapulin kelloa soitettu kevyesti kolme tai neljä kertaa.”

Nämä varotoimet vakaan paikan, lukitusten ja kellojen soiton rajoitusten suhteen kertovat äärimmäisestä huolellisuudesta.

Mittaustulokset

Heilurikellon tarkistuslaskelmat olivat ilahduttava näky, koska niissä olivat kaikki olennaiset asiat esillä. Näillä Planman kiistatta osoittaa paikallisen keskipäivän olevan tarkan. Laskelmissa esiintyy myös harvinainen terssi (”’), joka on sekunnin 1/60 osa.

Kuvakaappaus 2.6.1769 mittaustuloksista /1/

Tämä 255 vuotta vanha taulukko on elegantti esitys siitä, miten 1700-luvun tähtitieteilijä käytti yksinkertaista geometriaa ja huolellista toistoa saavuttaakseen hämmästyttävän tarkkuuden paikallisajan määrityksessä. Se on raakadataa, joka todistaa hänen työnsä laadun.

Tarkempaa tarkastelua varten esitetään myös suomennettuna koko laskentataulukko. Koska kello tarkistetaan keskipäivän auringon avulla, se ei onnistu pilvisenä päivänä. Tämän takia Planman oli varautunut tilanteeseen ja teki päivittäin tarkistuksia. Hänellä oli melko suotuisat olosuhteet, sillä ainoastaan Venuksen ylikulun päivänä ei keskipäivän aikaa saatu mitattua.

Kuitenkin mittaustulokset 2.6., 4.6. ja 5.6. pelastivat tilanteen. Taulukon 3.6. päivän rivistö on harmaataustainen, sillä se perustuu muiden päivien mittauksesta laskemiini interpolointeihin.

Kellon tarkistustaulukko 2.-5.6.1769

Koska auringon korkeus meridiaaniohituksen yhteydessä muuttuu hyvin vähän, on tarkan keskipäivän hetken mittaus tehty monta tunti ennen ja jälkeen samalla auringon korkeudella, kuvan tapauksessa korkeuksilla 33° 20′ ja 33° 40′. Kummankin korkeuden ajoista on laskettu keskiarvo, joista huomataan 2.6. vain 0,5 sekunnin ero kahden korkeuden välillä. Koska heilurikello antoi ajan vain sekunnin tarkkuudella, tuloksen heitto on pienin mahdollinen.

Käytetty keskiarvo ei kuitenkaan ollut Planmanille riittävän tarkka, sillä 1769 tiedettiin, ettei auringon kaari taivaalla ole täydellisen symmetrinen keskipäivän molemmin puolin vaan auringon deklinaatio taivaalla on jatkuvassa liikkeessä maapallon radalla auringon ympäri. Siksi Planman suorittaa kaikkien päivien kohdalle keskipäivän korjauksen. Kesäkuun alussa lähellä kesäpäiväntasausta auringon liike taivaalla on iltapäivällä aavistuksen nopeampi ja siksi keskipäivä on hieman keskiarvoa aiemmin. Koska kesäpäiväntasaus, jolloin deklinaation suunta muuttuu, on lähellä, on korjaus vain muutamia sekunteja. Ja taulukosta huomaamme, että tämä keskipäivän korjaus pienenee päivien edetessä. Lopputuloksena on kunakin päivänä heilurikellon mittaama keskipäivä.

Maapallon kiertorata aiheutta myös tarpeen ajantasaukselle (EOT, Equation of Time). Kesäkuun alussa se on muutamia minuutteja negatiivinen lähestyen nollaa kesäpäiväntasauksessa. Ajantasauksen aika vähennetää keskipäivän hetkestä 12:00:00 ja saadaan paikallinen keskipäivä.

Tämän jälkeen Planman laski kullekin päivälle kellon ja paikallisen keskipäivän erotuksen

  • 2.6. 1761 erotus on 4 minuuttia 20 sekuntia ja 13 terssiä
  • 4.6. 1761 erotus on 5 minuuttia 54 sekuntia ja 24 terssiä
  • 5.6. 1761 erotus on 6 minuuttia 42 sekuntia ja 5 terssiä

Olennaista on, että vaikka kellon ilmoittama aika ei pysynyt kohdallaan, Planman mittauksilla osoitti, että sen sen heilurikoneisto onnistui pitämään kellon hidastumisen keston vakaana, ollen 47 sekuntia 21 terssiä +/- 36 terssiä. Tämän perusteella laskien saadaan, että kesäkuun 3. päivän todellinen keskipäivä kellon mukaan oli puolen sekunnin tarkkuudella 11h 52′ 36.”16”’.

Planmanin julkaisun taulukko ja jatkolaskelmat osoittavat, miten 1700-luvun tähtitieteilijä käytti yksinkertaista geometriaa ja huolellista toistoa saavuttaakseen näin hämmästyttävän tarkkuuden paikallisajan määrityksessä. Tämä raakadata todistaa hänen työnsä laadun.

Planmanin kaukoputket

Havainnointiretkien kaukoputkien koot oli aivan hirmuisia tämän päivän harrastajien silmissä. Matkassa oli mukana kolme kaukoputkea, tosin akromaattinen putki vaihtui toiseen vuonna 1769.

  1. Venuksen ylikulkua varten oli astronominen kaukoputki, jonka polttoväli oli 21 Ruotsin jalkaa eli 6235 mm ja okulaarin 2,9 Ruotsin tuumaa eli 72 mm. Tällöin kaukoputken suurennus on 87-kertainen. Voi vain kuvitella, mitä hankaluuksia on ollut sekä kuljetuksessa että käytössä. Pitkä polttoväli oli keino vähentää 1700-luvun alun kaukoputkia vaivannutta kromaattista vääristymää valon värien kohdistuessa eri polttopisteisiin.
  2. Planeettoja ja tähtimittausta varten astronominen kaukoputki, jonka polttoväli oli kuusi jalkaa eli 1782 mm. Kaukoputki on varustettuna mikrometrillä, säädettävällä hiusristikolla.
  3. Uudenaikaisimpia olivat akromaattiset kaukoputket. Vuonna 1761 retkikunta sai mukaansa uuden, John Dollondin valmistaman kaksoislinssikaukoputken, jolla ’lyhyempi’ putki väisti värivirheet. Kaukoputken polttoväli oli 5,5 jalkaa eli 1633 mm ja se oli valmistettu vuoden 1758 jälkeen. Vuonna 1769 kaukoputki vaihtui pienempään ja sen polttoväli oli 3 jalkaa eli 891 mm ja okulaarin 22,3 mm. Tällöin kaukoputki suurentaa kohteiden halkaisijaa 40-kertaisesti.
Tällaisen näköinen oli todennäköisesti Planmanin käytössä ollut 3 jalan kaukoputki vuonna 1769. Kuvan putken kaiverruksen mukaan sen oli tehnyt Doalland, sillä sen tekijä halusi kiertää Dollondin patenttia. Väärennykset olivat käytössä nykyajan tapaan jo 1700-luvulla.

Planmanin pituuspiirimittaukset

Koska Venuksen ylikulut tapahtuivat 1761 ja 1769, Anders Planman teki kaksi havaintomatkaa. Vuonna 1761 oli tarkoitus mennä Lappiin asti, mutta talvi oli ollut runsasluminen ja hän valitsi Kajaanin havaintopaikakseen. Ilmeisesti olosuhteet olivat olleet niin tyydyttävät, että myös 1769 matka suuntautui Kajaaniin.

Kajaaninlinnan pituuspiiri 1761 /2/

Planman oli saapunut Kajaanin hyvissä ajoin ennen Venuksen ylikulkua, sillä päänäytöstä ennen olisi sekä kuun- että auringonpimennykset, joista hän teki ensimmäiset leveyspiirin mittaukset Myöhemmin syksyllä palattuaan Suomen kiertomatkaltaan takaisin Kajaaniin, hän myös mittasi leveyspiirin Jupiterin kuiden avulla.

Menetelmä 1: Kuunpimennys 18. toukokuuta 1761

Kuunpimennyksessä maan varjo liikkuu Kuun pinnalla. Pimennys näkyy maapallolla kaikille havaitsijoille täsmälleen samalla hetkellä. Verrattaessa kellonaikoja, jolloin tietyt Kuun kraatterit (esim. Grimaldus, Aristarchus, Mare Crisium) pimenevät tai ilmestyvät varjosta Kajaanissa ja Tukholmassa, saadaan selville näiden paikkakuntien välinen aikaero ja sitä myötä pituuspiiriero.

Pimentymisvaiheessa Planman seurasi yksityiskohtaisesti kuun kraaterien peittymistä. Hän käytti mikrometrillä varustettua linssikaukoputkea ja keräsi 26 havaintoa kuunpimennyksen aikana. Kun katson tuota listaa, joka kerättiin 80 minuutin aikana, lisää se omalta osaltaan kunnioitustani tuon ajan ammattilaisen tekemiseen.

Täyspimennyksen aikana pilvet tulivat tielle, eikä Planman pystynyt näkemään kuun kirkastumista, mutta sai kuitenkin kaksi havaintoa kohta kirkastumisen alettua. Sitten tuli tunnin tauko ja viimeisen neljän minuutin aikana rekisteröitiin kaksi havaintoa.

Hän vertasi 25 selkeimmän havainnon keskimääräistä eroa Tukholman observatoriossa tehtyihin vastaaviin havaintoihin ja sai tulokseksi, että Kajaaninlinna on 38 minuuttia ja 40 sekuntia Tukholman observatoriosta itään.

Menetelmä 2: Auringonpimennys, 3. kesäkuuta 1761

Auringonpimennyksen vertailu on monimutkaisempi tapa mitata leveyspiiri, sillä auringon 150 miljoonan kilometrin etäisyyden vuoksi täyspimennys tekee vaelluksen maapallon pinnalla. Yleensä pimennyksen loppumishetki on parhaiten kellotettavissa.

Kajaanin korkeudella nähtiin 5/6 auringonpimennys ja Planman rekisteröi pimennyksen loppumishetken Kajaaninlinnassa. Hän vertasi tätä tulosta Torniossa Anders Hellantin tekemään havaintoon. Huomioituaan paikkakuntien välisen parallaksin, hän sai aikaeron Kajaanin ja Tornion väliseksi aikaeroksi tasan 14 minuuttia. Tornion ja Tukholman välinen aikaeron tiedettiin olevan 24 minuuttia 38 sekuntia ja siten Kajaaninlinnan ja Tukholman väliseksi aikaeroksi tulee tällä menetelmällä 38 minuuttia 38 sekuntia.

Tulos vastaa hyvin kuunpimennyksen tuloksia, tosin tarkempi analyysi osoittaa, että Tornion pituuspiiri oli 20 sekuntia lännempänä. Asia huomattiin 1769, jolloin Uppsalan tähtitieteilijä Fredric Mallet tarkasti Hellantin mittaukset /3/. Tämä korjaus aiheuttaa lisävirhettä 20 sekuntia, joten Torniossa tehdyssä auringonpimennyksen arvioinnissa ei oltu myöskään täysin täysin onnistuttu.

Menetelmä 3: Jupiterin kuiden pimennykset syyskuu 1761

Galileo Galilei oli 1600-luvun alkupuolella esittänyt, että Jupiterin kuiden säännölliset katoamiset ja ilmestymiset planeetan varjosta ovat universaaleja aika-merkkejä. Ja näin antavat mahdollisuuden ajan tarkistamiseen.

Menetelmää ajan tarkistamiseksi kaivattiin erityisesti merenkulussa, jossa laivoja säännöllisesti menetettiin, mutta menetelmää ei saatu sopivaksi keinuvilla laivoilla. Meni 150 vuotta, ennenkuin riittävän tarkka laivakronometri ratkaisi ongelman.

Kuitenkin maalla tällä menetelmällä saavutettiin kohtalainen tarkkuus ja se oli kolmionmittausta huomattavasti nopeampi menetelmä jopa senaikaisilla kaukoputkilla ja kelloilla. Planman teki pituuspiirin tarkistusmittauksia kahdesti syyskuussa 1761.

3.9. 1761 Planman havaitsi Ganymedeksen katoamisen Jupiterin varjoon 21 jalan kaukoputkella. Hän vertasi aikaansa Anders Hellantin Torniossa vastaavalla kaukoputkella tekemään havaintoon ja sai tulokseksi Kajaanin ja Tornion väliseksi aikaeroksi 14 minuuttia 19 sekuntia, mikä itse asiassa heittää vain kaksi sekuntia oikeasta lukemasta. Hellant oli siis onnistunut mittauksissaan tällä kertaa. Mutta kun Planman lisäsi arvoon Tornion ja Tukholman virheellisen etäisyyden, tuli Kajaaninlinnan etäisyydeksi Tukholmasta 38 min 57 sekuntia.

8.9 1761 Planman havaitsi Io:n pimennyksen. Hän vertasi tätä aikaa Marseillessa tehtyyn havaintoon ja sai aikaeroksi 1 tunti 28 minuuttia 35 sekuntia. Marseillen ja Tukholman etäisyys tiedettiin olevan 37 minuuttia 54 sekuntia, joten välille Kajaaninlinna – Tukholma jäi 37 minuuttia 54 sekuntia. Mittauksen suhteen Planman ei ollut tyytyväinen, sillä Io oli ollut lähellä horisonttia kun taas Marseillessa Io oli ollut korkeammalla kirkkaammin näkyvissä.

Näistä kahdesta mittauksesta Planman sai keskiarvoksi 38 minuuttia 26 sekuntia.

Pieni välipala

Ennen kuin liian tiukasti arvostellaan tähtitieteen harrastajan Hellantin toimintaa, laitan tähän animaation, miltä tuo 3.9. havainto näytti. Voit itse arvella, miten tarkkaan ilmiön voi kellottaa. Animaatio on tehty Stellariumin avulla, ja sen noin 50 minuuttia on nopeutettu 25 sekuntiin.

Ganymedeksen liukuminen Jupiterin varjoon. Kuva on tehty 73-kertaisella suurrenoksella, joka on hieman alhaisempi kuin Planmanin 21 jalan kaukoputkella.

Yhteenveto Kajaaninlinnan mittauksista

Planman oli saanut hieman ristiriitaisia tuloksia, mutta hän suoriutui erinomaisesti, kun mittauksia arvioidaan näin jälkeenpäin. Huolellinen mittaus ja hyvä laitteisto mahdollisti tarkan mittaamisen.

Punnittuaan mittaustuloksia (sanaleikki suotakoon) Planman painotti Kuunpimennyksen lukuisia mittauksia ja ilmoitti Kajaaninlinnan etäisyydeksi Tukholman observatorioon olevan 38 minuuttia 40 sekuntia. Ja tämä lukema Google Mapsin mukaan heittää kelloetäisyytenä vain kaksi sekuntia!

Planmanin mittaama Kajaaninlinnan pituuspiiri ja tuloksen vertailu Google Mapsiin. Arvot korjattu 23.7.2025 havaintopaikan siirryttyä kirkolle.
Planmanin mittaama Kajaaninlinnan pituuspiiri ja tuloksen vertailu Google Mapsiin.

Hän myös mainitsee artikkelissaan, että Kajaaninlinnan aiemmat mittaukset olivat liikaa idässä, vuonna 1747 mitattu pituuspiiri 25 minuuttia (20 km, Ruotsin kartassa) ja vuonna 1758 mitattu pituuspiiri 8 minuuttia (6,5 km, Euroopan kartassa).

Mielenkiintoinen yksityiskohta on, että tiedeakatemian tuoreeltaan julkaisemassa yhteenvedossa Ruotsin tekemistä Venuksen ylikulun tuloksista kerrotaan kyllä Anders Planmanin 18.5.1761 tekemästä pituuspiirin mittauksesta, mutta tulokseksi kerrotaan ”noin 39 minuuttia 20 sekuntia” /4/.

Planman korjasi yhden aikavirheen Venuksen ylikulun kohdalla vuotta myöhemmin julkaistussa artikkelissaan Kajaaninlinnan maantietellisestä asemasta. Mutta hän ei puutu yllämainittuun pituuspiirin arvoon, vaikka yksikään hänen mittaamansa tulos ei ole yli 39 minuuttia. Ehkä se perustui alustaviin arvioihin?

No, historia osoittaa, että lopullisesti julkaistu tulos on tarkka, joten tuosta ei tarvinne kantaa enempää huolta.

Suomalaisten paikkakuntien pituuspiirit /5/

Pituuspiirin mittaaminen muilla paikkakunnilla oli leveyspiirin mittaamista hankalampaa, koska etukäteen tiedettyjä ja taulukoituja taivaanilmiöitä oli jokapäiväistä auringon kulkua harvemmassa. Jos tuolla hetkellä sää ei ollut suosiollinen, ei Planmanilla ehkä ollut aikaa jäädä odottelemaan parempia kelejä. Siksi hänen onnistui mitata Kajaaninlinnan lisäksi vain viiden paikkakunnan leveyspiirin arvot. Niistäkin Hämeenlinnan lukema leveyspiirin tavoin perustui Rahkoilan mittauksiin.

Planmanin pituuspiirimittauksia 1761-62. Hämeenlinnan pituuspiiri ei perustu erilliseen mittaukseen. Tuloksia on verrattu Google Mapsin tietoihin Planmanin havaintopaikkamäärittelyjen mukaan.

Rahkoilan mittaus on ainoa, joka on kohtuullisen tarkka. Liperissä suurimman mittausvirheen syy voi olla Planmanin sairastuminen, sillä mittauksen teki apulaispastori Lyra ohjeiden mukaan. Planman toteaakin artikkelissaan: ”Olen kuitenkin aiemmin ilmoittanut sekä seuralaiselleni että apulaispastorille, herra Lyralle, joka oli iloinen voidessaan seurata minua täällä, miten heidän tulisi menetellä Jupiterin kuiden emersioiden tarkkailussa.”

Planmanin havaintopaikat on mainittu sen ajan tapaan selkeästi, mutta pappila, kirkko jne. ovat voineet muuttaa pitemmänkin matkan 260 vuodessa. Näin ei kuitenkaan ole Mikkelin kirkon suhteen, koska tiedetään silloisen puukirkon rakennetun 1750 nykyisen torin paikalle.

Siksi voi olla, että Planman ei ole vieraillut joissakin havaintopaikoissa tarpeeksi kauan varmistaakseen heilurikellonsa tarkkuuden. Silloin mittauksissa on ajanotossa pitänyt olla noin puolentoista minuutin virhe Mikkelissä ja Pielisjärvellä.

Toisaalta leveyspiirin mittaus Mikkelissä on ollut erittäin onnistunut, joten kellon systemaattinen virhe ei tunnu loogiselta. Tällöin virhelähteeksi jää itse ilmiön ajoitus. Kuten yllä olevasta animaatiosta huomataan, Jupiterin kuun katoaminen tapahtuu hetkessä, ja seuraavaa saa odotella sääolosuhteiden armoilla parista päivästä viikkoon.

On myös mahdollista, että Jupiterin kuiden havaintotaulukoissa on ollut heittoa, joskin tiedetään tiedeakatemian sihteeri Pehr Wargentinin jo 1740-luvun alusta lähtien säännöllisesti seuranneen Galilein kuiden kiertoa /6/.

Planmanin tulokset pituuspiirien mittauksissa olivat esitetyn vertailun perusteella suurimmaksi osaksi välttäviä.

Tekoälyn hyödyntäminen tiedonhaussa

Tämä kesäprojektini on ylittänyt orastavat toiveeni selvittää, miten maantieteellinen paikannus tähtitieteen avulla toimi 1760-luvulla. Kiinnostuksen myötä sitä usein huomaa kaivavansa yhä syvempää kuoppaa, mutta itse ainakin huomasin tekoälyn oivaksi työkaluksi.

Sen käyttäminen on selvästi tekniikkalaji, jossa on pyrittävä rajaamaan haut selkeästi ja määrittämään myös niiden laatutaso. Olenkin laittanut sivustollemme osan yhteistyömme alkuajasta, josta selviää erittäin hyvin, miten haastavaa työ on.

Kuitenkin etenin tutkimuksessani huomattavasti pidemmälle sen takia, että eteen tuli tekoälyn kautta myös selkeää tietoa, jota tuskin olisin muuten kohdannut. Ja tietohan kasvaa portaittain.

Tekoälyn käyttöjärjestelmässä on pitemmän päälle ärsyttäviä piirteitä. Sen lattiaan saakka kumartava tapa pyytää virheitään anteeksi ensiksi naurattaa, mutta kun asiaa ei siltikään saa etenemään, virnistykset kyllä tukahtuvat. Toinen ärsyttävä piirre on se yletön mairittelevuus etenkin käyttäjän ajatusten ja hänen itsesä löytämien tietojen kommentoinnissa. En myöskään tahdo aina löytää oikeaa tapaa estää olemattomien tietojen keksimistä, jotka voivat helposti hukkua faktan keskelle. Ja vaikka pyytää tekoälyä sanomaan, ettei se tiedä, ei siitä tule mitään. Kas kun se ei tiedä ettei se tiedä.

Mutta kokemuksia tasapainottavia positiivisia puolia on saada tiedonmurusia sieltä täältä hieman irrallaan oleviin asioihin, joista on hyvä lähteä kuromaan tietoja yhteen. Ja tässä tapauksessa asiat lähtivät rullaamaan toden teolla tekoälyn käännettyä latinankielisen artikkelin.

Tosin meni aikaa ymmärtää, ettei tekoäly pysty avaamaan ja lukemaan linkkejä, vaan se vastaa oikein, jos asianomaista tekstiä on käytetty oppimisessa. Sen vuoksi tekoälyn suosittelemat lähteet eivät yleensä toimi. Siitä on hyvänä esimerkkinä linkittämäni ’muistelman’ alkuvaihe, jossa kulmakarvat vähintään nousivat, kun linkit eivät johtaneet mihinkään.

Koska tekoäly löysi kohtia kaikista käytetyistä lähteistä, olivat nuo yli 250 vuotta vanhat julkaisut olleet myös sen virittämisessä mukana.

Tekoäly osaa myös suomea hyvin, ja tekstintarkistajana kyllä löytää hyvin ajatus- ja kirjoitusvirheet.

Ja kaikkein tärkeintä on, että tarkistaa kaiken, mitä yhteistyön perusteella saa selville.

[1] Planman, Anders. Expositio observationum transitus Veneris per solem, Cajaneburgi a:o 1769 D. 3 Junii factarum, Carl Widqvistin maisteripresentaatio, Turun Akatemia 1770. (1700-luvulla maisterintutkintoon kuului esittää professorin kirjoittama väitöskirja)

[2] Planman, Anders. DISSERTATIO DE VENERE IN SOLE VISA DIE 6 JUNII ANNI 1761,Anders Planmanin väitöskirja 23.2.1763, Turun Akatemia, 1763.

[2] Planman, Anders. Cajaneborgs geografiska belägenhet, Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, April, Maj och Juni i år 1762, pp. 132 – 139.

[3] Pekonen, Osmo. The Amateur Astronomer Anders Hellant and the Plight
of his Observations of the Transits of Venus in Tornio, 1761 and 1769. Journal of Astronomical Data, 2013.

[4] Wargentin, Pehr. OBSERVATIONER På Planeten Veneris gång genom Solens Discus, om äro gjorde i Stockholm, Upsala, Åbo, Carlscrona, Lund, Landscrona, Cajaneborg den 6 Junii 1761. Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, April, Maj och Juni i år 1761, pp. 143 – 166.

[5] Planman, Anders. Astronomiska observationer under resan til och ifrån Cajaneborg, gjorde år 1761. Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, Januari, Februari och Mars i år 1767, pp. 132 – 139.

[6] Kärnfelt, Johan. ‘Excellentissimo tubo Dollondiana’: The Stockholm Observatory’s 10-foot Dollond achromatic refractor, Journal of the History of Astronomy. Vol 5, Issue 1.

Kategoriat: Historiaa | Avainsanoina , , , , , , , , , , , , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Maantieteellinen paikannus 260 vuotta sitten – pituuspiiri

Maantieteellinen paikannus 260 vuotta sitten – leveyspiiri

Julkaistu: 14.7.2025 | Kirjoittanut: Jari Backman

Löysin Ylen areenan podcasteista vuonna 2015 tehdyn ’Tähtitieteen historian’, jossa toiseksi viimeisessä osassa Tapio Markkanen kertoi, että vuosina 1761 ja 1769 turkulainen Turun Akatemian professori Anders Planman mittasi tutkimusmatkoillaan Kajaanissa Venuksen Auringon ylikulun yhteydessä usean paikkakunnan maantieteellisen aseman.

Olin kyllä itsekin astrolabilla tehnyt auringon korkeuden mittausta, mutta korvat höröllä kuuntelin, että pituuspiirin mittauksessa hyödynnettiin Jupiterin Galilein kuiden kiertoa planeettan ympärillä. Tällä palstalla aiemmin mitattiin Galilein kuiden seuraamisella Jupiterin massaa, mutta minulle oli täysin uutta, että niistä saisi myös havaintopaikan pituuspiirin määritettyä.

Galilein neljä kuuta kiertävät Jupiterin säännöllisillä radoilla noin kahdesta ja 17:ään päivään eli animaatio on vahvasti nopeutettu. Jo 1700-luvulla julkaistiin taulukoita kuiden ja Jupiterin reunan kohtaamisten ajankohdista. Animaatio kaapattu Sky & Telescopen sivustolta, https://skyandtelescope.org/observing/jupiters-moons-javascript-utility/.

Asia vaivasi minua pitkään, ja lopulta päätin selvittää, millä tavalla mittaukset todellisuudessa tehtiin. Otin avukseni matkaan Gemini 2.5 Pro tekoälyn, jonka kanssa mutkat suoristuivat, tosin monta kertaa jatkettiin väärällä tiellä. Olen kuitenkin hämmästynyt, miten tällä työkalulla saa niin merkittävällä tavalla laajennettua tietämystään. Itse olen kuitenkin vastuussa informaation paikkansapitävyydestä.

Planman teki 1762 Ruotsin kuninkaalliselle tiedeakatemialle artikkelin ”Kajaaninlinnan maantieteellinen asema”. Ja vuonna 1767 hän julkaisi artikkelin ”Astronomisia havaintoja matkalta Kajaaninlinnaan vuonna 1761” jossa raportoi 13 paikkakunnan leveyspiirin ja Kajaaninlinnan lisäksi viidelle näistä myös pituuspiirin.

Pitääkseni esityksen riittävän kompaktina, keskityn tässä artikkelissa leveyspiirin mittaamiseen. Pituuspiiristä ja Venuksen ylikulusta on tekeillä jatkoartikkelit kesän mittaan.

Planmanin tutkimuslaitteisto /1/

Tiedeakatemia oli varustanut Planmanin sen ajan huippulaitteistoilla. Maantieteellinen instrumentti oli vuonna 1750 suunniteltu alt-asimutaalinen teodoliitti, jolla mitattiin leveyspiirit. Laitteen esitteli Daniel Ekström Ruotsin kuninkaallisen tiedeakatemian julkaisussa ”Uusi maantieteellinen instrumentti”.

Instrumentissa on pieni kaukoputki sekä vaaka- että korkeuslukeman mittaamiseksi. Laitteessa on useampi vesivaaka, lukuisia säätöruuveja ja kolme liki metrin mittaista tukijalkaa.

Maantieteellistä paikannusta varten käytetään vain korkeusmittausta. Allaolevassa kuvassa näkyy keskellä korkeusmittauslevy, jonka päälle on asennettu 35 mm:n tähtäinputki, joissa on kaksi kuperaa ja säädettävää konveksilinssiä hiusristikon kera.

Levyn (G-G, leveys 45 mm, paksuus 0,4 mm) molemmissa päissä on pienet aukot, joiden yhteydessä on 19 viivaiset noniusasteikot. Liki puolen metrin halkaisijaisessa ympyrälevyssä on asteikot joka asteen kohdalla ja asteiden välissä on kolmasosa-asteen viivoitus. Näin sillä periaatteessa pääsee yhden kaariminuutin tarkkuuteen.

Planmanin mittauksista oli todennettavissa, että hän pystyi arvioimaan auringon korkeuden puolen kaariminuutin tarkkuudella.

Ekströmin instrumentti vuodelta 1750. Kuvan keskellä näkyy kahteen suuntaan (vaaka- ja korkeustasossa kääntyvä korkeusmittauslevy G-G ja siihen kiinnitetty tähtäinputki. Kuvaan lisätty 21.7.2025 Steven Yaskellin valokuva teodoliitista.

Leveyspiirin määrittäminen auringon korkeudesta deklinaation avulla

Ennen Planmanin tuloksiin tutustumista, käydään läpi auringon korkeuden mittaamisen perusteet, jotka pätevät myös mm. sekstantilla mittaamiseen.

Johtuen maapallon 23,4 asteen kallistumasta kiertoradallaan aurinko on suoraan havainnoijan yläpuolella vuodenajasta riippuen kravun ja kauriin kääntöpiirien välillä. Vain kevät- ja syyspäivän tasauksen yhteydessä se on päiväntasaajalla eli se voidaan jättää huomioitta.

Leveysasteen määrittely pohjoisella pallonpuoliskolla, kun auringon deklinaatiokulma on positiivinen eli se sijaitsee myös pohjoisella pallonpuoliskolla.

Auringon säteiden kulmaeroa ekvaattoriin kutsutaan deklinaatioksi, δ ja se on otettava huomioon leveyspiiriä määritettäessä. Kun aurinko on ekvaattorin pohjoispuolella deklinaatio on positiivinen ja eteläpuolella negatiivinen. Näinollen vain kevät- ja syyspäiväntasauksen aikaan deklinaatiota on nolla.

Deklinaation arvoja julkaistaan kalentereissa ja luotettavan lukeman saa myös yhdysvaltalaisen NOAA:n sivustolta.

Auringon leveyspiirin määrittelyssä käytetään auringon korkeuden komplementtikulmaa eli zeniittikulmaa Hz = 90° – Ho.

Kun mittaamme leveyspiiriä pohjoisella pallonpuoliskolla ja aurinko on etelässä päiväntasaajan yläpuolella, saamme leveyspiiriksi ylläolevan kuvan mukaisesti.

Lat = Hz + δ =(90° – Ho) + δ

Yhtälössä negatiivisen deklinaation yhteydessä leveyspiiri on korkeuslukemaa pienempi.

Auringon korkeuden määrittäminen

Vaikka instrumentilla onkin mitattu auringon korkeus, oikean tuloksen saaminen ei ole ihan sillä selvä. Käydään läpi tulokseemme vaikuttavat seikat.

  1. Korkeuslukema (Ha): Kulma, jonka luet suoraan laitteen asteikolta.
  2. Laitekalibrointi (Lk): Kalibroinnin jälkeen todettu laitteen oma pieni virhe, joka perustuu valmistajan tai käyttäjän tarkistukseen.
  3. Horisontin aleneminen (Hh): Korjaus, joka saattaa johtua mittalaitteissa, kuten sekstantin mittaustason sijainnista merenpinnan yläpuolella. 
  4. Refraktio eli ilmakehän taittuminen (R): Ilmakehä taittaa valoa, jolloin taivaankappaleet näyttävät olevan korkeammalla kuin ne ovat.
  5. Parallaksi (P): Pieni korjaus, joka johtuu siitä, että mittaus tehdään Maan pinnalta eikä sen keskipisteestä.
  6. Auringon säde (Ar ): Korjaus, jos mittauspiste ei ole auringon keskellä.

1. Auringon korkeus, Ha

Auringon korkeus horisontista (Ha) muuttuu päivän mittaan, ja sen maksimikorkeus saavutetaan keskipäivällä. Tämä maksimikorkeus on riippuvainen leveysasteesta. Mitä pohjoisemmassa ollaan, sitä matalammalla Aurinko on taivaalla, ja mitä etelämpänä, sitä korkeammalla.

Leveyspiirit halkaisevat maapallon tasaisesti, ja kokonaisia asteita on 90 maapallon pohjoisella ja 90 maapallon eteläisellä pallonpuoliskolla. Aikoinaan huomattiin, että maapallon piiri on noin 40 000 km tai 21 600 meripeninkulmaa. Jaettuna 360:lla saadaan leveyspiireille yhden asteen arvoksi noin 60 meripeninkulmaa ja yhden kaariminuutin arvoksi yksi meripeninkulma. Vastaavasti yksi aste on noin 111 kilometriä ja yksi kaariminuutti 1 852 metriä.

Planman pystyi siis mittaamaan auringon korkeuden instrumentillaan puolen minuutin eli käytännössä hieman vajaan kilometrin tarkkuudella.

Auringon mittaaminen ei ole vaaratonta, urbaanilegendan mukaan moni kapteeni joutui käyttämään silmälappua loppuelämänsä pilatessaan silmänsä tässä yhteydessä. Siksi mittauksen yhteydessä on käytettävä suodatinta. Nykyään tiedämme, että aurinkoa voi katsoa vain auringonvalon liki 100% suodattamalla erikoissuotimella, mutta 1700-luvulla käytettiin erivärisiä linssejä. Uppsalasta raportoitiin vuonna 1761 /2/, että käytetyllä kaukoputkella saatiin auringon paiste kumottua punaisella suodinlasilla kun taas vihreällä suotimella auringonpilkut näkyivät huonommin. Toisella kaukoputkella taas päädyttiin käyttämään sekä punaista että vihreätä suodinta.

2. Laitekalibrointi, Lk

Mittalaitteen kalibrointia tehdään useammassa vaiheessa. Se voi olla valmistajan tekemä silloin, kun siihen käyttäjällä ei ole mahdollisuuksia sitä korjata. Joka tapauksessa käyttäjän vastuulla on tehdä perustarkistus ennen jokaista käyttöä. Sekstantilla tulee tehdä peilien suuntauksen tarkistus ja horisontin nollaus. Hyvin usein sitä ei saada täysin nollattua, vaan sekstantti antaa poikkeavan lähtölukeman. Korjaus voi olla negatiivinen tai positiivinen.

Planmanin instrumentissa oli oleellista varmistaa, että kaikki vesivaa’at olivat kohdallaan ja kaikki kiinnitykset paikallaan. Julkaisusta ei selviä, oliko valmistaja tehnyt laitteelle kalibrointeja, ja itselläni ei ole tietoa senaikaisista käytännöistä.

3. Horisontin aleneminen, Hh

Mikäli havainnoitsija sijaitsee horisonttia korkeammalla, on korkeuslukemasta vähennettävä kaariminuutteina

Hh = 1,76 * h0,5 (h = havaintopaikan korkeus h metreinä)

Itselleni tuli yllätyksenä, että havaintopaikan korkeudella (h) saattaa olla merkittävä vaikutus lopputulokseen. Esimerkiksi meren tai järven rannalla seisten h on noin kaksi metriä ja korjaus on jo huomattava eli noin 2,5 kaariminuuttia.

Planmanin käyttämä teodoliitti on tarkan leveyspiirin mittaamisessa aivan ylivoimainen. Koska sen toiminta perustuu tarkkaan vaakatasoon, ei tarvita sen enempää horisonttia kuin havaintopaikan korkeuden eron korjausta siihen.

4. – 6. Kokonaiskorjaus, Hkok

Taulukoissa usein kuten Nautical Almanc yhdistetään refraktio-, parallaksi- ja auringon sädekorjaukset yhdistetään kokonaiskorjaukseksi.

4. Taittovirheen korjaus

Auringon valo kulkiessaan ilmakehän läpi taittuu ja ilmiö korjataan refraktiokorjauksella, joka on aina negatiivinen. Se riippuu voimakkaasti havaitusta korkeudesta (Ha). Yksinkertainen ja melko tarkka kaava (korkeuksille yli 15 astetta) on kaariminuutteina

R = 1 / (tan(Ha))

Tangentin yhtälöstä johtuen korjaus on huomattava alle 15 asteen arvoilla ja silloin myös ilmakehän vaikutus lisää epävarmuutta.

5. Parallaksin kulmakorjaus

Havainnoitsijan ja maan keskipisteen kulmaerosta aurinkoon nähden tulee pieni positiivinen parallaksikorjaus. Korjaus on kaariminuutteina

P = 0,15 * cos(Ha)

Tyypillisesti parallaksikorjaus on noin 10% refraktiokorjauksesta

6. Mittauspisteen korjaus

Tarkkuutta vaatii myös mittauspisteen sijoittaminen. Keskelle aurinkoa sitä ei saa tarkasti, ja siksi suositaan joko auringon yläreunaa tai alareunaa. Vielä edelleen esimerkiksi sekstantin käyttäjiä suositellaan valitsemaan horisontti ja auringon ala- tai yläreuna mittaustavaksi. Mutta sitten on huomioitava, että mittauksessa saadaan tulokseksi joko positiivinen auringon sädekorjaus (yläreuna) tai negatiivinen auringon sädekorjaus (alareuna).

Auringon halkaisija on meille tuttu puoli astetta eli säde on 15 kaariminuuttia. Sen pois jättäminen siis aiheuttaisi todella ison virheen eli liki 30 kilometriä. Mutta … maapallomme ei kierrä ympyrärataa vaan hieman elliptistä ja meiltä katsottuna auringon säde (Ar) vaihtelee 15.8 kaariminuutin (heinäkuu) ja 16.3 kaariminuutin (tammikuu) välillä. Hiusten halkomista ehkä, mutta enimmillään puolen kaariminuutin ero aiheuttaa vajaan kilometrin virheen.

Kun tuon periaatteen tietää, voi korjauksen arvioida suurin piirtein, mutta tuloksen saa myös kaariminuuttina yhtälöllä

Ar = 16,05 * (1−0,01672∗cos(0,9856∗(päivä−4)))

Yhtälössä päivä on juokseva päivän lukema vuoden alusta laskien. Käytännössä tähtitieteilijät käyttivät valmiita taulukoita, mutta tämä yhtälö näyttää, miten arvo periaatteessa lasketaan.

Edelliset kolme korjausta yhdistettynä on haluttu kokonaiskorjaus

Hkok = – R + P +/- Ar

Jos laskemisen sijasta haluaa käyttää taulukkoa, niissä kokonaiskorjaus annetaan erikseen auringon ylä- ja alareunalle..

Yhteenveto korkeuden mittaamisesta

Näinollen todellinen auringon korkeus horisontista on

Ho = Ha +/- Lk – Hh + Hkok

Minusta on tärkeätä oivaltaa, että oikean korkeuden miittamiseksi itse mittalaitteen tarkkuuteen ei saa keskittää huomiotaan, sillä mittausolosuhteiden määrittelyssä helposti tehdään moninkertainen virhe.

Planmanin mittaustulokset

Planman julkaisi Ruotsin kuninkaallisen akatemian julkaisussa erikseen Kajaaninlinnan ja Oulun leveyspiirimittauksensa tulokset. Olisin mielelläni yrittänyt verifioida tuloksia tarkemmin, mutta julkaisuissa ei ollut kaikkia käytettyjä edellämainittuja korjauksia. Deklinaatiokorjaus on hänen teksteissä oletettu itsestäänselväksi enkä ole löytänyt edes mainitaan käytetystä taulukosta. Lisäksi ajoittain on mainittu sekä refraktio- että parallaksikorjausten tekemistä, mutta niissä on viitattu senaikaisiin taulukoihin ilman tarkempaa viitettä. Hän ei tarvinnut mittauspaikan korkeuskorjausta, koska korkeusmittauslaite oli vaaitettu vaakatasoon.

Kajaaninlinnan leveyspiiri /3/

Korjaus 23.7.2023 – Koska Planman puhui Kajaaninlinnasta, oletin sen tarkoittavan itse linnaa. Mutta linnahan on tuhoutunut muutama vuosikymmen ja kun tarkemmin katsoin, mittausvälineet sijoitettin kellotapuliin eli kirkon luo. Kajaanin kolme kirkkoa ovat olleet samalla paikalla, joten uuden tarkastuksen jälkeen Planmanin sihti oli vieläkin tarkempi

Mittauksia on tehty seitsemän kappaletta aikavälillä huhtikuun loppu ja elokuun puoliväli. Koska mittauksia on seitsemän kappaletta, Planmanin tuloksesta tulee tarkempi. Keskihajonnan avulla saadaan 95% epävarmuudella tulokseksi +/- 11 kaarisekuntia, joka on matkana +/- 332 metriä.

Kajaaninlinnan tarkka nykyinen leveyspiiri on 64° 13′ 45”, joten siihen nähden ollaan 24 kaarisekuntia tai 740 metriä etelässä. Tosin Planman on pyörittänyt keskiarvon puolen minuutin tarkkuudelle, ja tässä tapauksessa pyöristys pienentää eroa kahdeksan kaarisekunnin verran, kun hän ilmoittaa Kajaaninlinnan leveyspiiriksi 64° 13′ 30”.

Planman pyöristystä puoltavana seikkana oli myös hänen toukokuussa kahtena yönä mittaamansa Arcturuksen yläkulminaation korkeus 46° 14′, josta sai Kajaanin leveyspiiriksi 64° 13′ 30”. Tämän mittauksen itsekin pystyin vahvistamaan Stellariumin avulla oikean suuntaiseksi.

Planman oli tarkistanut mittausinstrumenttinsa hyvin säntillisesti eikä niissä esiintynyt muutostarpeita. Lisäksi laitteistoa oli säilytetty erittäin turvallisesti. Planman mainitsee julkaisussaan, että vuonna 1758 tehty leveyspiirin edellinen lukema oli ollut 16 kaariminuuttia eli noin 30 kilometriä liian suuri. Mittaus oli tehty Euroopan Karttaa varten ranskalaisten toimesta.

Planmanin leveyspiirimittaukset Kajaaninlinnassa 21.4. – 15.8.1761. Epävarmuus on laskettu +/- 1,97*Keskihajonta/(mittausten lukumäärä)^0,5
Kajaaninlinna ympäröitynä ja Planmanin leveyspiiri vaakaviivana. Eroa 8 kaarisekuntia eli 250 metriä!
Kajaaninlinna ympäröitynä ja Planmanin leveyspiiri vaakaviivana.

Oulun leveyspiiri /4/

Oulun leveyspiirin Planman mittasi kuusi kertaa noin yhden kuukauden aikana. Mittausten hajonta oli kaksinkertainen Kajaaninlinnaan verrattuna, epävarmuus on +/- 22 kaarisekuntia, joka matkana vastaa +/- 664 metriä.

Julkaisusta ei ilmennyt tarkkaa paikkaa eikä ole täysin selvää, missä Planmanin mittaukset tehtiin. Koska laitteiston siirtämistä varmasti välteltiin, käytän oletusarvona käytän Oulun vanhaa pappilaa, joka sijaitsee Asemakadulla leveyspiirillä 65° 0′ 49”. Mikäli hän teki mittauksensa pappilasta, on Planmanin ilmoittama sijainti 1,5 kaariminuuttia eli noin 2,8 kilometriä etelämpänä.

Planmanin leveyspiirimittaukset Oulussa 25.6. – 29.7.1761
Oulun vanha pappila ympäröitynä ja Planmanin leveyspiiri vaakaviivana. Kuten kuvasta näkyy, on kartan näkökenttä Kajaaninlinnaa selvästi suurempi.

Tämän julkaisun suhteen on mielenkiintoista, että Planman julkaisi sen vasta vuonna 1767 eli kuusi vuotta mittauksia myöhemmin. Ehkäpä hän sen myötä valmisteli tulevaa vuoden 1769 Venuksen ylikulun tallentamista.

Muut paikkakunnat

Kajaaninlinnassa tehtyjen mittausten lisäksi huhtikuun 1761 ja tammikuun 1762 välisenä aikana Planman tiedeakatemian pyytämiä Suomen paikkakuntien koordinaatteja. Hän mittasi 11 muun paikkakunnan leveyspiirit oheisen taulukon mukaan, johon olen liittänyt myös vertailun Google Mapsin dataan. Artikkelissaan 1767 hän jostain syystä jätti mainitsematta usean paikkakunnan auringon korkeuden, vaan raportoi ainoastaan leveyspiirin.

Mittaustuloksista näkyy selvästi, miten leveysasteen mittauksissa mittausten lukumäärä merkittävästi vaikuttaa tulokseen. Planman ei mainitse, tekikö hän useampia mittauksia, mutta tulokset ovat kaikki heikompia kuin Kajaaninlinnassa tai Oulussa. Lisäksi virhettä voi aiheuttaa se, että on vaikea varmistaa tarkka mittauspaikka.

Kolmella paikkakunnalla ero on alle kilometrin, neljällä alle kolme kilometriä, kolmella 6 – 8 kilometriä ja yhden paikkakunnan tarkkuus eroaa melkein 14 kilometriä.

Yhteenveto

Vaikka Planmanin mittauksissa leveyspiirin erot näkyvät kuvissa ehkä merkittävinä, ovat tulokset todella tarkkoja. Mittausten epävarmuus on pienempi kuin mittauslaitteiston pienin jakoväli. Vaikka absoluuttinen virhe nykypäivän arvoihin on suurempi, sen selvittäminen ei välttämättä 260 vuoden takaa ole helppoa.

Planman raportoi Ruotsiin ruotsiksi, mutta väitöskirjansa ja muita raportteja kirjoitettiin latinaksi, joka oli 1700-luvulla kansainvälinen tiedekieli.

Minusta on ollut häkellyttävän mielenkiintoista lukea 1700-luvun tiedejulkaisuja. Olen ollut yllättynyt mittausten tarkkuudesta ja tutkijoiden pieteetistä saada mahdollisimman tarkka tulos.

(Muut paikkakunnat lisätty 19.7.2025)

Lähteet

[1] Ekström, Daniel. Et Nyt Geografisk Instrument, Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, Januari, Februari och Mars i år 1750, pp. 26 – 44.

[2] Wargentin, Pehr (ed.). OBSERVATIONER På Planeten Veneris gång genom Solens Discus, om äro gjorde i Stockholm, Upsala, Åbo, Carlscrona, Lund, Landscrona, Cajaneborg den 6 Junii 1761. Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, April, Maj och Juni i år 1761, pp. 143 – 166.

[3] Planman, Anders. Cajaneborgs geografiska belägenhet, Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, April, Maj och Juni i år 1762, pp. 132 – 139.

[4] Planman, Anders. Astronomiska observationer under resan til och ifrån Cajaneborg, gjorde år 1761. Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, Januari, Februari och Mars i år 1767, pp. 132 – 139.

Kategoriat: Historiaa | Avainsanoina , , , , , , , , , , , , , , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Maantieteellinen paikannus 260 vuotta sitten – leveyspiiri

Jäsentiedote 2/2025: toukokuun kokoontuminen ja lahjoituskaukoputkista luopuminen

Julkaistu: 25.4.2025 | Kirjoittanut: Kai Hämäläinen

Hyvät Etelä-Karjalan Novan jäsenet

Tässä vuoden toisessa tiedotteessa ohjeet toukokuun ulkoilmakokoontumiseen ja tietoa yhdistyksen vuosien varrella saamista lahjoituskaukoputkista luopumisesta mieluiten jäsenten omaan käyttöön. Muistutetaan myös tämän vuoden jäsenmaksuista, joiden maksuohjeet lötyvät edellisestä jäsentiedotteesta.

Toukokuun kokoontuminen

Päätämme kevätkauden kerhokokoontumiset perinteiseen tapaan ulkoilmassa lauantaina 3.5.2025 klo 13 Lappeenrannassa Skinnarilan kampusalueen grillipaikalla, melko tarkkaan yliopiston päätepysäkin kohdalla, Yliopistonkadun toisella puolella rannassa. Paikka on novalaisille ennestään tuttu vastaavista kokoontumisista. Yhdistys tarjoaa grillimakkaraa ja virvokkeita. Aurinkohavaintoja pyritään tekemään. Jos sää on sateinen, voimme vaihtaa kuulumiset Google Meetissä ja samalla toivotella hyvät kesät. Kesä-, heinä- ja elokuussa kerhokokoontumisia ei järjestetä.

Lahjoituskaukoputkista luopuminen

Yhdistys on vuosien varrella saanut erilaisia lahjoituskaukoputkia, joiden käyttö on kuitenkin jäänyt hyvin vähäiseksi tai jopa olemattomaksi. Nämä ovat eri putkia kuin ne, joita yleensä käytetään tähtinäytöksissä ja lainaputkina. Novan hallitus on päättänyt luopua näistä putkista siten, että ne siirtyisivät harrastuskäyttöön yksityishenkilöille kuten asiasta kiinnostuneille yhdistyksen jäsenille. Rahallista arvoa putkilla ei juurikaan ole, mutta tähtiharrastajina emme tohdi toimivia putkia kaatopaikallekaan viedä. Koska yhdistyksellä ei ole omaa varastotilaa, kaikki yhdistyksen tavarat ovat aktiivijäsenten kodeissa säilöttävänä.

Putkista kiinnostuneet voivat olla yhteydessä (WhatsApp) varainhoitaja Martti Muinoseen ja niitä voidaan välittää esimerkiksi toukokuun kokoontumisen yhteydessä suoraan autosta autoon ja muutoinkin kesän aikana. Maksua lahjoituksina saaduista putkista ei pyydetä. Esittely putkista on oheisena liitteenä. Myös yksi laatikollinen scifi-kirjoja annetaan pois.

NovaputketLataa

Hallitus on myös päättänyt selvittää sopivaa sijoituskohdetta ns. Väisälän putkelle, joka toimi yhdistyksen alkuaikoina näytösputkena. Putki on ollut harrastuskäytössä eri yhteyksissä 1940-luvulta 1980-luvun alkuun. Enää sillä ei ole käyttöarvoa eikä se ole täysin käyttökunnossa, mutta jonkinlaisena museoesineenä sen jatkoa selvitellään.

Kategoriat: Tiedotteet | Kommentit pois päältä artikkelissa Jäsentiedote 2/2025: toukokuun kokoontuminen ja lahjoituskaukoputkista luopuminen

Et tarvitse lasilevyä enää

Julkaistu: 20.4.2025 | Kirjoittanut: Jari Backman

”Plate solving” on keskeinen menetelmä tähtikuvien paikkatietojen määrittämiseksi ja se on kehittynyt aika lailla lasilevyjen aikakaudelta digitaaliseen nykypäivään.

Meillä oli WhatsApp-ryhmässä keskustelua ”Plate solving”-termistä, jonka voisi suomentaa esimerkiksi ”levyn ratkaisuksi” tai ”astrometriseksi ratkaisuksi” tai ”astrometriseksi kalibroinniksi”. Eli sukelsimme suoraan tähtitieteen perusteisiin!

Tässä juttua menetelmän tekniikan kehityksestä, käytännön toteutuksesta ennen ja nyt sekä ohjeet oman tähtikuvan analysointiin:

1. Mitä on ”Plate Solving”?

”Plate solving” on prosessi, jossa määritetään tähtitieteellisen kuvan tarkat koordinaatit –  rektaskensio (RA) ja deklinaatio (Dec) – sekä kuvan suunta (kääntyminen) ja mittakaava (kaarisekuntia pikseliä kohden) sovittamalla kuvassa näkyvien tähtien kuviot tunnetun tähtikatalogin tietoihin. Tavoitteena on luoda kuvaan maailmankoordinaatisto – World Coordinate System (WCS) – eli matemaattinen sääntö, joka kertoo, mihin kohtaan taivasta kukin pikseli kuvassa osoittaa.

Tämä on elintärkeää monissa tähtitieteen ja tähtikuvaamisen sovelluksissa, kuten:

  • Useiden kuvien pinoaminen (stacking), jotta ne voidaan kohdistaa täsmällisesti.
  • Tähtien tai muiden kohteiden (asteroidit, komeetat, supernovat) tarkkojen sijaintien määrittäminen kuvassa.
  • Kuvan mittakaavan ja optisten vääristymien analysointi.

2. Historiallinen menetelmä lasilevyillä (n. 1800-luvun lopulta 1900-luvun lopulle)

Tämä on tähtien tutkimuksen aikakausi, jolle naiset antoivat merkittävän panoksen. Työ oli äärimmäisen tarkkaa, uuvuttavaa ja vaati valtavasti manuaalista työtä.

Kehitetty lasilevy Perun Arequipan observatoriosta 1925. Harvard Collegen observatorio.
  •  Vaihe 1: Kuvan tallennus. Kaukoputken kuva heijastettiin suoraan lasilevylle, joka oli päällystetty valoherkällä hopeahalogenidiemulsiolla. Pitkät valotusajat (jopa tunteja) olivat tarpeen himmeiden kohteiden tallentamiseksi. Lasilevy valittiin sen vakauden vuoksi verrattuna esimerkiksi filmirullaan – se ei kutistunut tai venynyt kehityksen aikana samalla tavalla, mikä oli tärkeää tarkkojen mittausten kannalta.
  • Vaihe 2: Levyn kehitys. Valotettu levy kehitettiin pimiössä kemiallisesti, jolloin valoherkät hopeakiteet muuttuivat näkyväksi kuvaksi tähtien jättäessä mustia pisteitä tai läiskiä läpinäkyvälle tai osittain läpinäkyvälle levylle.
  • Vaihe 3: Tähtien tunnistus ja mittaus. Tämä oli prosessin sydän ja suurin työ.
    • Tiettyjä, kirkkaita tähtiä  – joita kutsuttiin ”vertailutähdiksi” –  tunnistettiin visuaalisesti vertaamalla levyn tähtikuviota tunnettuun tähtikarttaan tai katalogiin. Nämä vertailutähdet valittiin niin, että niiden koordinaatit (RA, Dec) olivat jo tarkasti tiedossa. Tämä manuaalinen kuvion tunnistus vaati harjaantunutta silmää.
    • Kun vertailutähdet oli tunnistettu, mitattiin niiden tarkat (x, y) -koordinaatit levyllä mittauslaitteella.
    • Tämän jälkeen mitattiin kaikkien muidenkin kuvassa näkyvien (ja haluttujen) tähtien (x, y) -koordinaatit samalla laitteella.
  • Vaihe 4: Koordinaattien laskenta. Tässä vaiheessa yhdistettiin mitatut levyn (x, y) -koordinaatit ja tunnistettujen vertailutähtien tunnetut taivaan (RA, Dec) -koordinaatit.
    • Käyttämällä matemaattisia menetelmiä laskettiin muunnos, joka kuvasi, miten levyn (x, y) -koordinaatit vastaavat taivaan (RA, Dec) -koordinaatteja. Tämä muunnos otti huomioon levyn mittakaavan, kääntymisen, sijainnin sekä mahdolliset optiset vääristymät.
    • Kun tämä muunnos oli laskettu, sitä sovellettiin kaikkien mitattujen tähtien (x, y) -koordinaatteihin levyllä, jotta saatiin laskettua niiden tarkat (RA, Dec) -koordinaatit taivaalla.
  • Vaihe 5: Tähtiluettelon luonti. Laskelmien tulokset kirjattiin ylös, ja näistä mittauksista koottiin valtavia tähtiluetteloja. Työ oli massiivista ja saattoi kestää vuosia tai jopa vuosikymmeniä yhden alueen taivasta kattavan luettelon luomiseen. Työtä tehtiin usein pareittain, toinen teki mittauksia ja toinen kirjasi tulokset ylös.

Naiset ja levyanalyysi: Naisilla oli erittäin tärkeä rooli tässä työssä. Esimerkiksi Harvard Collegen observatoriossa työskenteli joukko naisia, joita kutsuttiin ”Harvard Computers” -nimellä (termi ”computer” tarkoitti tuolloin henkilöä, joka teki laskutoimituksia). He olivat korkeasti koulutettuja, mutta palkattu usein huomattavasti miehiä pienemmällä palkalla tekemään juuri tätä tarkkaa, toistuvaa ja uuvuttavaa mittaus- ja laskentatyötä lasilevyiltä. He tekivät valtavan panoksen tähtitieteen tietopohjaan mittaamalla ja luokittelemalla satojatuhansia tähtiä. Kuuluisia nimiä ovat muiden muassa Henrietta Swan Leavitt ja Annie Jump Cannon.

Kaksi laskijaa työskentelee yhdessä Harvard Collegen observatoriossa, n. 1891. Oikealla Williamina Fleming tutkii tähtitieteellistä lasilevyä. Hänen kollegansa, mahdollisesti Mabel C. Stevens, tallentaa Flemingin havainnot ja mittaukset muistikirjaan.

3. Moderni menetelmä tietokoneella (digitaalinen aikakausi, n. 1990-luvulta nykypäivään)

Digitaalikameroiden (CCD ja CMOS) myötä kuvat tallennetaan suoraan tiedostoiksi. Kuvat tallennetaan RAW-muodossa, mutta tähtitieteessä käytetään FITS-muunnosta, jossa kuvatiedosto sisältää olennaisia tähtitieteeseen liittyviä tietoja. Näin mittaus ja laskenta siirtyivät kokonaan tietokoneiden hoidettavaksi. Prosessi on entistä lasilevytekniikkaa huomattavasti nopeampi ja tehokkaampi.

  • Vaihe 1: Kuvan tallennus. Digitaalikamera (CCD tai CMOS) tallentaa kuvan sähköisesti ja tallentaa sen tiedostoksi.
  • Vaihe 2: Tähtien tunnistus (algoritmi). Tietokoneohjelma analysoi digitaalisen kuvatiedoston.
    • Ohjelma tunnistaa kuvasta automaattisesti kirkkaat kohteet, jotka ovat todennäköisesti tähtiä (tai muita pieniä, pisteenomaisia kohteita).
    • Se määrittää kunkin tunnistetun kohteen tarkat pikselikoordinaatit (x, y) ja kirkkauden.
  • Vaihe 3: Kuvion muodostus (algoritmi). Ohjelma analysoi tunnistettujen tähtien muodostamaa kuviota. Se voi esimerkiksi laskea etäisyyksiä ja kulmia lähimpien tähtien välillä tai muodostaa kolmioita tähtien välille. Tämä muodostaa ”sormenjäljen” kuvassa näkyvästä tähtijoukosta.
  • Vaihe 4: Sovitus tähtiluetteloon (algoritmi). Tämä on modernin astrometrisen kalibroinnin sydän.
    • Ohjelma vertaa kuvassa tunnistettua tähtikuviota (sormenjälkeä) valtaviin digitaalisiin tähtiluetteloihin (esim. USNO-B1.0, UCAC4, Gaia DR3). Nämä luettelot sisältävät miljoonien tai miljardien tähtien tarkat koordinaatit (RA, Dec).
    • Ohjelma etsii luettelosta aluetta, jonka tähtien kuvio vastaa riittävän tarkasti kuvassa näkyvää kuviota. Kehittyneet algoritmit (kuten Astrometry.netin käyttämä) osaavat etsiä tätä sovitusta jopa ilman minkäänlaista ennakkotietoa kuvan sijainnista, mittakaavasta tai suunnasta (”all-sky solving”). Tämä on valtava edistysaskel verrattuna manuaaliseen työhön, jossa tarvittiin ainakin summittainen tieto kuvan kohteesta.
    • Kun riittävä määrä tähtiä on sovitettu onnistuneesti kuvan ja katalogin välillä, ohjelma tunnistaa, mikä alue taivasta kuvassa näkyy.
  • Vaihe 5: WCS-muunnoksen laskenta (Algoritmi). Kun sovitus on tehty, ohjelma käyttää sovitettujen tähtien pikselikoordinaatteja ja niiden tunnettuja luettelokoordinaatteja (RA, Dec) laskeakseen tarkan matemaattisen muunnoksen (WCS-muunnos), joka kuvaa pikselien ja taivaan koordinaattien suhdetta. Tämä muunnos huomioi kuvan mittakaavan, kääntymisen ja sijainnin hyvin tarkasti.
  • Vaihe 6: Tuloksen tallennus ja raportointi. Laskettu WCS-muunnos kirjoitetaan yleensä suoraan kuvatiedoston (FITS) otsikkotietoihin (header). Ohjelma raportoi myös löydetyt kuvan keskikoordinaatit, mittakaavan (yleensä kaarisekuntia/pikseli) ja kääntymiskulman.

Digitaalisessa menetelmässä koko prosessi tähtien tunnistuksesta koordinaattien laskentaan vie yleensä vain sekunteja tai korkeintaan muutamia minuutteja tietokoneen nopeudesta riippuen.

4. Miten teet ”Plate Solvingin” omalle tähtikuvallesi?

Nykyään tämä on suhteellisen helppoa ja usein jopa ilmaista. Tarvitset vain digitaalisen tähtikuvasi, jonka ottamiseksi et tarvitse edes kaukoputkea, vaan järjestelmäkamera ja jopa puhelin riittävät. Tällöin myös kuvamuodot JPG, TIFF tai PNG käyvät eli et välttämättä tarvitse FITS-kuvaa.

Käydään läpi esimerkkinä erään tähtikuvani selvittäminen Astrometry.netin palvelussa ja toivottavasti se innostaa Sinua kokeilemaan samaa:

  • Vaihe 1: Ota tähtikuva. Kuvaa kaukoputkella tai kameralla tähtitaivasta. Kuva voi olla melkein mitä tahansa – yksittäinen kuva, osa mosaiikkia, kuva syvän taivaan kohteesta tai jopa pelkkä laajemman alueen tähtikuva. Mitä enemmän tähtiä kuvassa on ja mitä selkeämmin ne erottuvat taustasta, sitä helpompaa ratkaiseminen on.
Vanhalla Canon EOS 6000D järjestelmäkamerallani otettu kuva pohjoistaivaasta. Polttoväli 55 mm, f/7, ISO1600, valotus 8 sekuntia. Melko vähän tähtiä ja keskellä alareunassa näkyy maisemassa oleva isohko puu himmeästi.

Vaihe 2: Valitse työkalu. Sinulla on useita vaihtoehtoja, mutta suosituin on ehdottomasti Astrometry.net.:

  • Mene heidän verkkosivulleen (http://nova.astrometry.net/).
  • Mene heidän verkkosivulleen (http://nova.astrometry.net/).
  • Rekisteröityminen ei ole pakollista, mutta suositeltavaa, jotta voit hallita latauksiasi.
  • Klikkaa ”Upload” tai vastaavaa.
  • Valitse kuvatiedostosi tietokoneeltasi.
Klikkasin ’Upload’ ja avautuneesta ikkunasta menin kansiooni ja valitsin tähtikuvan.
  • Vaihe 3: Käynnistä tähtikuvan analysointi
    • Lähetä kuva palveluun klikkaamalla ’Upload’.
    • Odota. Palvelu prosessoi kuvaa, tunnistaa tähdet ja vertaa niitä tähtiluetteloihin. Tämä voi kestää muutamasta sekunnista muutamaan minuuttiin riippuen kuvan koosta, tähtien määrästä ja palvelun kuormituksesta.
    • Kun ratkaisu on löytynyt, näet ruudulla vihreän ’Success’ sanan, klikkaa ’Go to results page’ ja saat raportin kuvan keskipisteen tarkoista koordinaateista, mittakaavasta, kääntymisestä sekä linkin, josta voit ladata keskikoordinaatit sisältävän version kuvastasi (FITS-tiedoston, jossa WCS on ylätunnisteessa) ja nähdä visuaalisesti, miten luettelotähtiä on sovitettu kuvasi tähtiin.
Kun näet vihreän ’Success’ tekstin kuvasi vieressä, olet onnistunut ratkaisemaan tähtikuvasi ja saat lisätietoa ’Go to results page’ linkistä.
  • Vaihe 4: Jos et saa ratkaisua.  Jos ratkaisu epäonnistui, syitä voi olla monia: liian vähän tähtiä kuvassa, tähdet eivät erotu (ylivalottuneet tai liian himmeät), kuva on liian sumea tai tekninen ongelma. Kameroita ja puhelimia käytettäessä suositellaan ehdottomasti käyttämään ajastusta ja kolmijalkaa tai muuta tukea useamman sekunnin valotusaikaa käytettäessä.
Tähtikuvan ratkaisu, jossa vasemmalla on nimetty tähtiä ja kuvattu Ison karhun tähdistöä. Keskellä tietolaatikossa kuvan keskipisteen koordinaatit, kuvan koko ja oikealla tähtikuvan sijoittuminen tähtitaivaalle. Kyseessä on laajakuva liki 28 astetta halkaisijaltaan ja samanlaisia tuloksia saa myös tavallisilla puhelinkameroilla.

Astrometry.net on tunnettu erittäin vankkana ratkaisijana ja se on liitetty moniin tähtitieteen ohjelmistoihin ratkaisijaksi.

5. Lähdeviittauksia ja Lisätietoja:

  • Astrometry.net:
    • Verkkosivusto: http://nova.astrometry.net/ (Paras paikka kokeilla itse)
    • Lang, Dustin; Hogg, David W.; Mierle, Kyle; Blanton, Michael; Roweis, Sam (2010). Alkuperäinen julkaisu (tekninen, englanniksi):  ”Astrometry.net: Blind Astrometric Calibration of Arbitrary Astronomical Images”. The Astronomical Journal, Volume 139, Issue 5, pp. 1782-1800. (Saatavilla usein esim. arXiv.org -palvelussa etsimällä nimellä) – Tämä on perusteellinen kuvaus modernista algoritmisesta lähestymistavasta.
  • Yleistä tähtikuvaamisesta ja mittauksista:
    •  Älä myöskään epäröi kysyä tähtiharrastusystäviltäsi.
    • Wikipedia-artikkeleita (englanniksi ovat usein kattavampia, suomentuvat esim. Chromessa):

Toivottavasti tämä artikkeli auttaa sinua kokeilemaan tähtikuvan ratkaisemista itse! Se on kiehtova esimerkki siitä, miten tieteen perustavan laatuiset tarpeet kuten kohteiden sijaintien tietäminen ovat säilyneet, mutta teknologia menetelmien takana on muuttunut dramaattisesti käsityöstä täysin automatisoiduksi algoritmien voimin.

Kategoriat: Havaitseminen, Historiaa, Tähtiharrastus | Avainsanoina , , , , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Et tarvitse lasilevyä enää

Seestar – vuosi takana

Julkaistu: 8.4.2025 | Kirjoittanut: Jari Backman

Vakuuttavaa kehitystä

Seestar on tehnyt tähtiharrastajiin todellisen vaikutuksen. Pienikokoinen kaukoputki sai aluksi paljon epäilyjä osakseen ja YouTubessakin oli videoita, ettei se ole niin hyvä tai epäiltiin sen petkuttavan kuvien teossa. Mutta hiljalleen epäilyt, itsellänikin, hiljenivät.

Seestar S50

Vuoden takaisessa artikkelissani kerroin, kaukoputken ominaisuudet nähtiin vajavaisena, mutta sen helppokäyttöisyys ja havainnoista julkaistut kuvat antoivat paljon lupauksia.

Seestar on aktiivisesti parantanut ominaisuuksiaan ja sillä on ollut julkaisunsa jälkeen melkein 30 kaukoputken laiteohjelmiston päivitystä. Matkan varrella kaukoputken ominaisuuksiin on lisätty muun muassa:

  • kuvan tekeminen videon parhaista osista (lucky imaging) aurinkokunnan kohteissa.
  • aurinkokunnan kohteiden kuvauksessa aina nelinkertaiseen suurennokseen saakka. Vaikka toiminta on digitaalinen, lisää se käytettävyyttä ja yksityiskohtien havaitsemista reaaliajassa.
  • parannettu kuvien pinoamisprosessia
  • lisätty mahdollisuus koordinaattien antamiseen kohteen määrittelyssä
  • parannettu valotusominaisuuksia
  • helpotettu kameran muistin tyhjentämistä
  • lisätty mosaiikkimoodi. Tällöin kuva-alan voi määrittää isommaksi ja Seestar automaattisesti ohjaa kaukoputkea kuva-alan täyttämiseksi
  • lisätty opetusoppaita
  • lisätty aikataulusuunnittelu
  • ja ennenkaikkea lisätty ekvatoriaalinen seuranta
  • julkaistu pikkuveli Seestar S30. Samantyyppinen, 30 mm:n objektiivi, polttoväli 150 mm eli sama f-arvo ja sama kamera-anturi. Pienemmän linssin vuoksi kuva-ala kasvaa 70%, mutta samalla myös tarkkuus laskee (pikselikohtainen 2,4 kaarisekuntia => 4 kaarisekuntia). Valmistaja on ilmoittanut hinnan olevan noin 20% halvempi kuin S50.

Seestarin käyttöönotto, putki pystyssä

Aloittelevalle harrastajalle kaukoputken käyttöönotto on tehty nopeaksi. Avataan kuljetuslaukku, otetaan 2,5 kilon kaukoputki ja kierretään se kiinni kolmijalkaan, ladataan äppi mobiililaitteeseen, mennään pihalle ja käynnistetään sekä kaukoputki että äppi. Kaukoputki kierrettynä suoraan kolmijalkaan pitää sen pystysuorassa eli alt-az-asennossa. Kaukoputken objektiivi liikkuu kahden akselin mukana, linssiputki ylös/alas liki 180° ja kaukoputken pohja vaakatasossa 360°

Kun kaukoputki seuraa valitsemaasi kohdetta sen liikkuessa taivaalla, se etsii linssiputkella kohteen korkeuden (eng. altitude) ja pohjaa pyörittämällä suuntiman (eng. azimuth).

Seestarin laukku
Kaukoputken laukku, joka on helppo ottaa mukaan joka paikkaan. Kolmijalan alla on mm. aurinkosuodin.

Kuten minkä tahansa kaukoputken kanssa, jalusta eli kolmijalka on kalibroitava vaateriin. Seestar auttaa tässä asiassa. Siltä voi kysyä asiaa, koska sen asentoanturi mittaa tasapainoa jatkuvasti, ja mikäli arvo on yli 2° voi jalkoja säädellä kunnes kaksi valkoista ympyrää on muuttunut vihreäksi tasapainon merkiksi.

Kalibrointi

Ensi valo – kaukoputken ensimmäinen käyttö

Ensi kosketus kannattaa aloittaa päivänvalossa auringon tai kuun seuraamisella. Jos sattuu täyspilvinen sää, voit aina aloittaa harjoittelun luontokuvausvaihtoehdolla laitteen toiminnan oppimiseksi.

Kirkkaana päivänä pääset sitten tositoimiin. Äpistä valitset aurinkokunnan ja sieltä auringon (laite muistuttaa myös, että laita mukana tuleva aurinkosuodinpaikalleen) tai kuun.

Käyttäjälle tulee ensimmäiset mielihyvän tunteet, kun laite lähtee liikenteeseen etsiäkseen kohteen näkyviin. Meillä kaakossa saattaa tämä vaihe kestää hieman kauemmin, koska meidän erantomme on aika suuri, mutta yleensä kohteen olen löytänyt.

Kun olet saanut ensimmäiset kuvasi kohteista ja laite on tullut tutuksi, siirtyy mieli luonnollisesti odottamaan sitä ensimmäistä kirkasta iltataivasta. Siinä odotellessa voitkin hyvin tutkailla äpistä, mitä voisit kuvata. Äpin tähtikartasta voit etsiä kohteita ja sinulle kerrotaan, mitkä olisivat parhaiten näkyvillä. Siinä näet samalla kohteen korkeudet eri kellonajoilla, joten sieltä kannattaa varmistaa, milloin ne ovat parhaiten näkyvillä. Ja suomenkielikin äppiin on jossain välissä tulossa.

Helppokäyttöinen taivaan kohteiden valintasivusto. Illan parhaat ja erityyppiset kohteet ovat hyvin esillä vasemmalla ja oikealla esimerkki kohteesta M51 näkyvyyskäyrineen

Kaukoputken voi myös kytkeä kodin langattomaan verkkoon, jolloin sen ohjaus on hoidettavissa sisältä käsin. Siinä rajoituksena on, että kaukoputki on riittävän lähellä tukiasemaa, 10 metriin saakka riippuen signaalin välissä olevista esteistä.

Kaukoputken käyttöönotto – putki vinossa

Illan aikana maapallo pyörii vastapäivään ja näemme se tähtitaivaan siirtymisenä myötäpäivään. Jos Kassiopeia näyttää alkuillasta W-kirjaimelta, on se loppuyöstä kääntynyt M-kirjaimeksi. Tämän vuoksi Seestarin näkökenttäkin kääntyy ja saat useamman tunnin havainnon aikana tallennettua näkökentän kulmiin huomattavasti vähemmän materiaalia. Myös kohtisuoran kaukoputken seurannassa on muutettava sekä korkeutta että suuntimaa, jolloin mahdollisuus pitkänomaisiin tähtiin kasvaa. Tällöin Seestar hylkää kuvan.

Sen vuoksi harrastelija saattaa haluta hyödyntää koko kuva-alaa ja siihen on nyt mahdollisuus EQ-moodin mukana. Tosin se vaatii jonkin verran lisähankintaa ja/tai omaa tekemistä.

Jos kaukoputki asennetaan vinoon paikkakunnan leveyspiirin kulmalla ja suunnataan kohti karttapohjoista, asettuu suuntima-akseli maapallon pyörähdysakselin suuntaiseksi. Ja silloin kohteen paikkaa maapallon pyörimisen vuoksi tarvitsee muuttaa vain kaukoputken pohjaa kääntämällä. Kaukoputki tavallaan luulee olevansa pohjoisnavalla. Linssiputki pysyy paikallaan ja samoin havainnoimasi kuvakenttä. Seuranta tulee olemaan myös vakaampi ja hylättäviä otoksia tulee vähemmän.

EQ- ja Alt-Az-moodien välinen ero kuvakentän täyttymisessä.

Tämä ekvatoriaalinen asento (eng. EQ-mode) olikin viime vuonna varttuneempien tähtiharrastajien erityinen kritiikin kohde ja valmistaja vastasi tähän lopulta alkuvuonna esittelemällä EQ-moodin.

Kaukoputken sijoittaminen EQ-moodiin ei toistaiseksi ole ihan helppoa, sillä ZWO ei toimita kääntämiseen soveltuvaa jalustaa. Harrastajilla on ollut kaksi toimivaa vaihtoehtoa:

  • Hankitaan soveltuva jalusta, joissa on kääntömahdollisuus. Kaukoputken pienestä painosta johtuen useat valokuvaukseen tarkoitetut jalustat voivat käydä. Lisäksi kevyille kaukoputkille tarkoitetut kolmijalat kuten Skywatcher Star Adventurer.
  • Tehdään soveltuva kiilamainen alusta, joka toisaalta kiinnitetään Seestarin kolmijalkaan ja toisaalta Seestariin. Itse suunnittelin sellaisen ja valmistin 3D tulostimella. Tällainen toki kelpaa vain meidän leveysasteellamme. Jos lähden vaikka Kanarian Saarille, pitää sinne tehdä sitten omansa
EQ-jalustavaihtoehtoja: vasemmalta Skywatcher (500€), keskellä Peterson Engineering (100€) ja oikealla oma 3D tulostettu tuplakiilani (15€)

Miten tuon vinon rakenteen sitten tekeekään, on syytä huolehtia kaukoputken tasapainosta. Mikäli jalusta kellahtaa, on suuri vaara kaukoputken rikkoutumiselle. Esimerkiksi kääntömekanismijalustalla on hyvä huolehtia, että yksi jaloista suuntaa myös pohjoiseen. Näin siihen suuntaan siirtynyt rakenteen painopiste pysyy helpommin hallinnassa.

Kun kaukoputkeen on saatu virrat päälle, voidaan tehdä aseman tarkistus. Menet alla olevan kuvan mukaisesti EQ-moodi sivulle ja käynnistät tarkistusrutiinin, joka tutkailee yläpuolellasi olevaa taivasta parin minuutin ajan ja kertoo sitten, kuinka paljon heittoa on taivaannapaan. ZWO suosittelee kummankin akselin raja-arvoksi yhtä kaarisekuntia.

EQ-moodin tarkistus Seestarin äpissä viiden ikkunan verran. Siirry vasemmalta oikealle. Pallura on klikkaus, nuoli osoittaa siirtymistä kuva-alueen alalaitaan.

Jos tähän ei päästä, voit jalustaasi säätämällä yrittää parantaa tilannetta. ZWO mittaa aina muutaman sekunnin välein tilanteen, joten tehtävä ei ole kovin vaikea.

Tämän jälkeen voit aloittaa kuvaamisen ja hiljalleen taitosi karttuessa Seestar luonnostaan antaa kehittyä uusille havainnointimenetelmille kuten tietokannan ulkopuolisten kohteiden lisäämiseen, aikataulutukseen sekä mosaiikin rakentamiseen.

Kuva on enemmän kuin tuhat sanaa

Seestar on suunniteltu tähtikuvausta ajatellen ja huomaat nopeasti, miten monipuolisesti voit havaintojasi käsitellä.

  • Seestar tekee kuvan kohteestasi lisäten siihen laitteen, kohteen ja valotusajan leimat. Tallentuu suoraan mobiililaitteeseesi.
  • Seestar tallentaa itse pinoamasi kuvan kaikista kohteesta hyväksymiinsä havainnoista sekä JPG-muodossa että kameroista tuttuna RAW-muotona, joka sisältää tähtitieteen edellyttämät tiedot ja siksi käyttää FITS tarkenninta. Tallentuvat kaukoputken muistiin.
  • Seestar voi halutessasi tallentaa myös jokaisen havaintokuvan edellämainituilla tiedostomuodoilla. Mahdollistaa oman kuvakäsittelyn alan ohjelmistoilla. Tallentuvat kaukoputken muistiin.
  • Aurinkokunnan kohteista voit ottaa myös videoita. Seestar pystyy käsittelemään äpissä tällaisen videon ja muuntaa sen yksittäiseksi kuvaksi. Käsittely perustuu algoritmiin, joka hakee videon kuva-alasta automaattisesti parhaat pikselit ja ohittaa mm. ilmakehän väreilystä johtuvat häiriöt. Tämä ’Lucky Imaging’-tekniikka toimii kohtuullisesti muutaman minuutin videosta. Minuutin videossahan on 1500 kuvaa, joten siinä voi käydä hyväkin onni 😉

Jos olet kiinnostunut opettelemaan tähtikuvien käsittelyä, voit saada kuvistasi entistä enemmän irti. Saatavilla on sekä maksuttomia että maksullisia ohjelmia.

  • Siril tähtikuvien alkukäsittelyyn ja Gimp jälkikäsittelyyn tarjoavat erinomaisen maksuttoman vaihtoehdon
  • Pixinsight (300€ + ALV EU:ssa) ja Photoshop (140€ – 180€ / vuosi) ovat vastaavat kaupalliset vaihtoehdot.

Maksuttomat ohjelmat ovat yllättävän lähellä kaupallisten ohjelmien tasoa ja tähtikuvien käsittelyssä on sangen jyrkkä oppimiskäyrä. Mutta onneksi netistä löytyy paljon opasmateriaalia, jolla pikkuhiljaa saat taitosi yltämään itseäsikin hämmästyttävälle tasolle.

Ja miten sitten edistytkään, esittele ihmeessä taitojasi ainakin Novan kanavilla ja Ursan Taivaanvahti-sivustolla.

Kategoriat: Havaitseminen, Optiikka, Tähtiharrastus, Valokuvaus | Avainsanoina , , , , , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Seestar – vuosi takana

Jäsentiedote 1/2025: Merkurius, kevään kerhot ja jäsenmaksu

Julkaistu: 17.2.2025 | Kirjoittanut: Kai Hämäläinen

Hyvät Etelä-Karjalan Novan jäsenet

Kokeilemme nyt uutta kevyempää tapaa julkaista jäsentiedotteita, joissa julkaisualustana toimii yhdistyksen jäsenlehti. Emme enää julkaise kevään ja syksyn jäsenkirjeitä erillisinä tiedostoina yhdistyksen kotisivuilla, vaan tiedotamme aina kun on tarpeen yhdellä ja samalla tavalla. Tiedotteet jaetaan heti julkaisun jälkeen Novan sähköpostlistalla ja WhatsApp-ryhmässä.

Merkuriuksen bongailua

Merkurius on suurimmassa itäisessä elongaatiossa 8.3. ja sen havaitsemista kannattaa yrittää muutamia päiviä ennen ja jälkeen elongaation, jos säät antavat myöten. Bongailua voi yrittää suunnilleen maaliskuun ensimmäisestä viikonlopusta noin parin viikon ajan. Tarvitaan avoin paikka, josta näkee matalalle länteen alle kymmenen asteen korkeudelle. Sopiva hetki on suunnilleen 45 minuuttia auringonlaskusta. Voimme kokoontua sään salliessa tutuille bongauspaikoille Lappeenrannan lentokentän jompaankumpaan päähän latuja rikkomatta. Käytämme WhatsApp-ryhmää sään ja suunnitelmien seuraamiseen. Kuka tahansa jäsen voi ilmoittaa aikeistaan mennä katsomaan. Kiikari on sopiva apuväline, kaukoputkia ei tarvitse tällä kertaa raahata mukaan. Aurinko laskee tuolloin noin klo 18 aikaan. Kevätpäiväntasauskuukaudelle osuva elongaatio auttaa havaitsemisessa. Hyvät ohjeet ja etsintäkartta löytyvät Tähdet 2025-vuosikirjasta maaliskuun kohdalta.

Kevään loput kerhot

Jäljellä olevat kevään kerhokoontumiset pidetään tuttuun tapaan Kuutinkulmassa la 1.3. ja la 5.4. klo 13. Osallistua voi paikan päällä ja etänä. Yhdistys tarjoaa kahvia ja pullaa paikan päällä oleville. Toukokuun kokoontuminen voisi olla ulkoilmassa ja tähän palataan myöhemmin.

Jäsenmaksut 2025

Vuosikokouksessa päätettiin säilyttää Novan jäsenmaksut nykyisellään. Aikuis- ja perhejäsenyyden maksu on 15 € ja nuorisojäsenen maksu on 10 €. Suorita maksu alla olevilla tiedoilla. Jos maksat toisen henkilön puolesta, laita ko. henkilön eli jäsenen nimi viestikenttään.

MAKSUOHJE:

  • Saajan nimi: Etelä-Karjalan Nova ry.
  • Saajan tilinumero: Etelä-Karjalan Osuuspankki FI 88 5620 0920 6650 06
  • Viesti saajalle: JM2025
  • Summa: 15 € (aikuiset ja perheet) tai 10 € (alle 18-vuotiaat)
  • Eräpäivä: 31.5.2025
Kategoriat: Tiedotteet | Kommentit pois päältä artikkelissa Jäsentiedote 1/2025: Merkurius, kevään kerhot ja jäsenmaksu

Novan juhlavuosi paketissa

Julkaistu: 6.1.2025 | Kirjoittanut: Kai Hämäläinen

Novan juhlavuosi on nyt takanapäin, joten jotain kannattanee vähän kirjoittaa muistiin. Tiiviisti sanottuna kyse oli melko tavanomaisesta vuodesta säännöllisine kerhokokoontumiseen, mutta niiden lisäksi julkaisimme erillisen juhlalehden ja järjestimme juhlatilaisuuden, jotka kummatkin heijastelivat hyvin uutta aktiivisuuden vaihetta Novassa. Nyt jälkikäteen katsottuna kyse oli todella vilkkaasta vuodesta. Mikäs sen mukavampaa.

Juhlalehti julkaistiin keväällä samassa formaatissa kuin vuoden 2014 lehti ja sitä ennen ilmestyneet paperilehdet. Jäsenlehti muutettiin tähän verkkoversioon 2012. Juttuja vuoden 2024 lehteen saatiin kahdeksalta eri kirjoittajalta, joista suurin osa melko uusia jäseniä ja tämä on aivan erinomaista. Lehdet saatiin painosta juhlatilaisuuteen jaettavaksi ja sen pdf-versiota voi lukea kuka tahansa. Toivottavasti tähän nykyiseen verkkolehteenkin saadaan säännöllisesti juttuja jatkossakin.

Onnistunut juhlatilaisuus

Novan 50 vuoden taivalta juhlistettiin äitienpäiväviikonloppuna 11.5. pääkirjaston monitoimitilassa. Sali oli täynnä osallistujia ja tilaisuudesta saatiin aivan yhdistyksen näköinen. Järjestäjänä voi sanoa, että hyvin suunniteltu on todellakin puoliksi tehty. Mitä enemmän tällaista tapahtumaa viitsii miettiä etukäteen, sen vähemmän on kaikenlaista viime hetken sähläystä. Kaikki sujui suunnitellusti ja mikä parasta, tapahtuma oli siis Novan näköinen kiitos aktiivisten jäsenten. Kulttuuri- ja liikuntalautakunnan varapuheenjohtaja Eveliina Lohko puhui kaupungin tervehdyksessä varsin osuvasti kaltaisemme pienen yhdistyksen haasteista ja sitkeyden merkityksestä. Pääpuhujana oli Tuomas Savolainen etäesitelmällään “Jupiterin kuista mustan aukon kuvaan – tieni harrastajasta tähtitieteen ammattilaiseksi”. Esitys alkoi hauskalla tavalla vuoden 1996 Cygnukselta Lappeenrannasta päättyen kuuluisaan ensimmäiseen mustan aukon kuvaan ja sen aikaansaaneen tiedeyhteisön toiminnan esittelyyn. Tapahtuman näyttelyyn saimme paljon erilaista kalustoa, kirjoja, lehtiä, valokuvia ja avaruusaiheista taidekäsityötä. Martat hoitivat kahvitarjoilun, joten ei ihme, että osallistujat pitivät tapahtumaa kaikin puolin erittäin onnistuneena.

Nova on perustettu kesällä 1974, joten tilaisuuden ajankohta kesän kynnyksellä perustui tähän. Näyttelyn, esitelmän ja vapaan keskustelun yhdistelmä niin ikään perustui tähtiharrastuksen pitkien perinteiden kunnioittamiseen. Tapahtumaa järjestäneet totesimme yhteen ääneen, että tämähän meni hyvin.


Novan 50-vuotisjuhlatilaisuuden harrastusnäyttelyä. Kuvat Timo Särkikoski.

Juhlatilaisuuden jälkeen alkoi ansaittu kesätauko yhdistyksen toiminnassa. Hallitus taisi tosin kokoustaa vielä kesäkuussa. Sitten eräänä päivänä oli sähköpostissani kutsu tulla Valkeakosken Sääksmäelle Pappilanniemen kurssikeskukseen vastaanottamaan Ursan Stella Arcti-palkinto Cygnus-kesätapahtuman yhteydessä. Palkinto tuli pitkäaikaisesta ja ansiokkaasta harrastuksesta Etelä-Karjalan Novassa. Palkintoa vastaanottaessa tunnelmat olivat useanlaiset. Isäni oli nukkunut pois paria viikkoa aiemmin sairauden uuvuttamana. Mainitsen hänet tässä siksi, että hän auttoi minua 80-luvun puolivälissä harrastukseni alussa opettamalla joitain tähtikuvioita ja lähtemällä mukaan ensimmäisiin Novan tilaisuuksiin ollessani noin 11-vuotias uusi jäsen. Vaikka palkittavia pyydetään pitämään asia omana tietonaan palkitsemishetkeen saakka, ehdin kertoa palkinnosta hänelle. Olin tietysti erittäin otettu tästä tunnustuksesta sekä arvostuksesta, että siitä millä perusteella palkinto tuli.

Kesällä saimme painosta erän Novan logolla varustettuja tarroja. Konkarijäsenet muistavat, kuinka tyylikkäitä tummansinisen ja hopean väriset Novan tarrat olivat kaukoputkissa joskus taannoin. Näitä samaan ajatuksen perustuvia juhlavuoden tarroja on nyt myyty Novan syksyn kokoontumisissa ja muutamia saattaa olla vielä jäljellä.

Tähtiharrastuspäivä, komeetanmetsästystä ja pikkujoulut

Syyskausi käynnistyi kerhotoiminnalla ja osallistumalla valtakunnalliseen tähtiharrastuspäivään syyskuussa. Järjestimme tuolloin tähtinäytöksen lentokentän päässä ja sään puolestakin päivä, tai siis ilta onnistui. Kiitos aktiivisten jäsenten, saimme useita näyttäjiä ja erilaisia putkia, joilla katseltiin Kuuta ja Saturnusta, sekä odoteltiin Jupiterin nousua. Yleisöä kävi paikalla ihan mukavasti. Sen olemme vuosien saatossa oppineet, että vähintään kaksi näyttäjää pitäisi näissä olla, jolloin jonottaminen putkelle vähenee ja esimerkiksi ensi kertaa putkeen katsova saa kaikessa rauhassa opastusta. Nyt kun näyttäjiä oli enemmän, pystyin esimerkiksi itse irrottautumaan näyttämisestä hetkeksi ja kertomaan tähtiharrastuksesta enemmänkin aiheesta kiinnostuneille. Tapahtuman alla avasimme Novalle Instagram-tilin, jonka tarkoituksena on saada avaruudesta kiinnostuneita löytämään yhdistys. Tätä kirjoittaessa Instagram-tilillä on 33 seuraajaa. Someaktiivisuudella on oma merkityksensä yleisötapatumista tiedottamisessa, sillä emme enää saa esimerkiksi lehdistöltä samanlaista apua, kuin joskus aiempina vuosikymmeninä. Ihmisiltä kannattaa myös kysellä, miten he olivat saaneet kuulla tähtinäytöksistä.

Olimme melko pian uudestaan lentokentän päässä putkien, kameroiden ja kiikareiden kanssa. Lokakuun alkupuolella Komeetta C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS) ilmestyi matalalle länsilounaiselle taivaalle. Parina iltana yritimme pilvilauttojen välistä sitä löytää hämärältä taivaalta auringonlaskun jälkeen. Rauno Päivinen onnistui novalaisista tekemään ensimmäisen havainnon Imatran Mellonmäeltä. Joitain päiviä myöhemmin komeetasta tulikin ihan näyttävä ja helposti löydettävä kohde, jota pystyi seurailemaan omalta takapihalta useana iltana.

Novan WhatsApp-ryhmä osoitti toimivuutensa molempien tapahtumien yhteydessä. Varsin nopeasti ja spontaanisti pystyimme sopimaan organisoitumisesta asioiden toteutuksessa ja samoin erilaisia havaintotuloksia on voitu jakaa jäsenille käytännössä reaaliaikaisesti. Kannattaa jatkossakin miettiä, millaisia asioita pitää yhdistystoiminnassa perinteisten kokousten kautta kierrättää ja miten asiat kehittyvät. Tärkeää on muistaa huolehtia, että kaikki jäsenet tietävät mitä ja missä jotain tapahtuu.

Juhlavuoden viimeinen tapahtuma oli luonnollisesti pikkujoulut, joita vietimme avaruushenkisesti hohtokeilaamalla Space Bowling Lappeenranta -nimisessä keilasali-ajanviettokeskuksessa. Varasimme lonkalta kaksi rataa eikä ilmoittautumisia pyydetty etukäteen, mutta tämä oli juuri sopiva noin kymmenen hengen porukalle.

Novan hohtokeilaajat vauhdissa. Kuva Timo Särkikoski.

Yhteenvetona sanoisin, että näistä aikaansaaduista hienoista yksittäisistä hetkistä huolimatta parasta kuluneessa vuodessa on vahvasti aktivoitunut yhdistystoiminta eli asiastaan innostunut harrastajayhteisö. Olemme erittäin hyvässä tilanteessa ja vireessä luomaan oman näköistämme toimintaa tässä ajassa.

Kai Hämäläinen

Kategoriat: Historiaa, Tähtiharrastus, Yhdistystoiminta | Kommentit pois päältä artikkelissa Novan juhlavuosi paketissa

Muuttujatähti seurannassa

Julkaistu: 22.8.2024 | Kirjoittanut: Jari Backman

Vajaa viisi vuotta sitten Novaan liittyessäni olin jo aloittanut Slooh:n etäkaukoputkilla muuttujatähtien seurannan. Meni kuitenkin jokin aika, kunnes vanhoja (erinomaisia) kertomuksiani luettuani tajusin Novalla olevan merkittäväkin menneisyys muuttujatähtien seurannassa.

SS Cygni

Kohteenani on näiden vuosien aikana ollut Joutsenen tähdistössä sijaitseva SS Cygni. Tämä muuttujatähti on pohjoistaivaan Joutsenen tähdistössä, joka löydettiin jo vuonna 1896.

SS Cygni on kataklysminen kaksoistähtimuuttuja, jonka toinen komponentti on punainen, aurinkoamme viileämpi, kun taas toinen komponentti on valkoinen kääpiö. Tähdet eroavat toisistaan ​vajaan 200 000 kilometrin verran ja niiden kiertoradat ovat alle seitsemän tuntia. SS Cygni tyypillisesti kirkastuu 12. magnitudista 8. magnitudiin 1–2 päivän ajan 7 tai 8 viikon välein.

SS Cygni on siis ollut toista sataa vuotta havaintojen kohteena, joten sen jaksoista on jo yllin kyllin tietoa. Silti se on edelleen yksi havainnoitumpia muuttujatähtiä. Kun monet ahkerat tarkkailijat ovat seuranneet SS Cygniä, muuttujan väsymätön käyttäytyminen on havaittu hyvin spektrin visuaalisessa osassa. SS Cygni pysyy tyypillisesti lepotilassa noin 75 % ajasta. Tästä matalasta tilasta tähti alkaa kirkastua ilman varoitusta ja saavuttaa maksimivalon vain päivässä. SS Cygnin valokäyrä näyttää vuorottelevien leveiden ja kapeiden purkausten jakauman, joilla ei ole erityistä syklistä kuviota.

Löytämisensä jälkeen SS Cygni on purkautunut yli 800 kertaa ja kaikki purkaukset on havainnoitu. Kansainväliseen AAVSO-tietokantaan perustuen SS Cygnin magnitudialue on vähintään 12,2 ja enintään 8,3. Uusiutumista voidaan odottaa 4-10 viikon välein ja sen kesto on 1-2 viikkoa.

SS Cygnin valokäyrää reilun sadan vuoden ajalta 1900 – 2010. Lähde:AAVSO.

Tähtitieteellisesti katsottuna SS Cygni on myös melko lähellä. Alun perin sen uskottiin olevan 90–100 valovuotta, mutta sen etäisyys tarkistettiin vuonna 1952 noin 400 valovuoteen.

Havainnointilaitteet

Aiempina vuosikymmeninä oltiin enemmän visuaalisen havainnoinnin varassa, joka entisestään vahvensi kunnioitustani tehtyä harrastusta kohtaan. Nykyisin havainnointi enenevässä määrin perustuu kameraan tallennetun tiedon käsittelyyn ja tulosten sähköiseen välittämiseen, viimeisen viiden vuoden aikana SS Cygnin raportointituloksista alle viisi prosenttia perustuu visuaalisiin havainnointeihin. Itselleni harrastuksen aloitus etäkaukoputkella tarkoitti myös sitä, että havainnointia varten ei tarvinnut mennä ulos ja sai nukkua yönsä kaikessa rauhassa. Lisäksi nämä laitteet sijaitsevat alueilla, joissa olosuhteet havainnointeihin ovat huomattavasti parempia kuin Suomessa eli tuloksia saa aikaan varmemmin.

Slooh

Slooh:lla on 11 etäkaukoputkea Kanarian, Chilen ja Australian tähtitorneissaan ja jäsenyydelläni voin varata viisi kuvausvuoroa kerrallaan vuorokauden ympäri. Käytännössä vuoroja ei tule kovin paljoa enempää, sillä kaukoputket ovat ahkerassa käytössä ja usein seuraava vapaa vuoro on 10 – 15 tunnin päässä. Varaaminen sujuu vaivattomasti selaimen kautta ja yleensä seuraavan yön varauksissa on ollut tilaa haluamaani aikaan. Teen päivittäin vähintään yhden varauksen, mutta riippuen muusta ohjelmastani saatan välillä valita useampiakin varauksia.

Slooh:n Kanarian tähtitornit 2 300 metrin korkeudella. Lähde: Slooh.

Muuttujahavainnointiin olen käyttänyt Kanarian kakkosputkea, jonka aukko on 432 mm ja polttoväli on 2938 mm. Käyttämäni havainnot ovat vihreän ja punaisen suotimen kautta tulevia FITS-tiedostoja, sillä näiden värien aallonpituudet ovat pääasiallisesti amatöörien muuttujahavaintojen kohteina. Kaukoputken kuva-ala on 43 kaariminuuttia suuntaansa.

AAVSO

Olen alusta saakka välittänyt havaintoni amerikkalaisvetoisen AAVSO:n tietopankkiin. Liityinkin AAVSO:n jäseneksi ja minulla on käyttäjätunnus BJAK.

Muutama vuosi sitten tämä kohde määriteltiin tarkkailun kohteeksi. Kun samaan aikaan myös kehotettiin hakemaan käyttöaikaa AAVSO:n etäkaukoputkille. Bright Star Monitor (BSM) -asemat ovat AAVSO:n kirkkaampia tähtiä havainnoiva kaukoputkijärjestelmä. Tällä hetkellä on toiminnassa kuusi BSM-asemaa, jotka sijaitsevat itäänpäin katsottuna Australiasta New Hampshireen. Jokaisella asemalla on pieni ja nopea etäteleskooppi, joka on optimoitu kirkkaiden tähtien nopeaan havainnointiin (2,0 < Vmag < 13,6) ja perustellulla hakemuksella BSM-asemat ovat AAVSO:n jäsenten käytettävissä.

AAVSO:n BSM-järjestelmän kaukoputkia. Lähde: AAVSO.

Niinpä sain puoleksi vuodeksi käyttöoikeuden Havaijin, Uuden Meksikon ja New Hampshiren kaukoputkille, joista tuli säännöllisesti useamman kerran viikossa 20 – 40 havaintoa. Kaukoputken kuva-ala on 90 * 60 kaariminuuttia.

Kuitenkin parin viikon sisään ilmeni, että kaksi muutakin AAVSO:n jäsentä oli hakenut käyttöoikeutta ja minulle jäi New Hampshire käyttööni. Sitten ilmeni, että aina silloin tällöin kaukoputkella ei ole muuta käyttöä ja saankin neljättä vuotta sähköpostiini ilmoituksen uusista havainnoista. Ja tänä kesänä sainkin useita havaintoja AAVSO:n kaukoputkelta.

Oma tähtitornimme

Alkuvuonna havahduin ymmärtämään, että markkinoille tulleella Seestar S50 kaukoputkella voisi kotoanikin havainnoida muuttujatähtiä. Kaukoputken hankinnasta kirjoitinkin Novan blogiin maaliskuussa. Sen jälkeen olen onnistunut asentamaan S50:n kuistimme katolle ekvatoriaaliseen asentoon eli kaukoputki osoittaa zeniitin sijaan taivaan pohjoisnapaan. Tällä tavalla vältytään kuvan kierrolta. Lisäksi kaukoputken käyttö on kehittynyt tehdasparametreistä alan harrastajien kehityksen kautta myös tähän ekvatoriaaliseen suuntaukseen ja aikataulutettuun käyttöön. Eli kaukoputken voi jättää yksikseen yön ajaksi kuvaamaan suunnitelmien mukaisesti ja itse saa kunnon yöunet.

Seestar S50 asennettuna talomme kuistin katolle. Pikkukuvassa näkyy kaukoputken kallistuksen lisäksi kaksi 3D tulostettua muovikiilaa. Punainen kompensoi katon kaltevuuskulman, noin 20 astetta ja valkoinen kompensoi leveysasteemme erotuksen taivaan pohjoisnapaan, noin 29 astetta.

Myös Seestar tallentaa havainnot FITS-tiedostoina. Kaukoputken kuva-ala on 43 * 76 kaariminuuttia suuntaansa.

Tähtikuvien käsittely

Luvuista huomataan, että kaikkien kaukoputkien kuva-alat ovat suunnilleen saman suuruisia. Kanarian kaukoputki valottaa taivasta 20 sekuntia, AAVSO vaihtelee eri valotusaikoja 15 – 25 sekunnin välillä ja Seestarilla olen yleensä ottanut 20 sekunnin otoksia.

Sekä Slooh:n että Seestarin FITS tiedostoihin pitää erikseen lisätä muutamia tietoja, että ne voidaan käsitellä AAVSO:n fotometriatyökalulla. Sitä varten olen tehnyt Pythonkoodilla korjausohjelmat.

Kanarian punaisen (R) suotimen kuva AAVSO:n VPHOT-työkalun mittausosiossa. Punertava tähti on 9.8 magnitudin vertailutähti ja sininen tähti on 9.6 magnitudin tarkistustähti.

Tähtikuvien käsittelyssä mitataan SS Cygnin näennäinen magnitudi vertailemalla kuvasta saatavaa magnitudia kahteen tunnettuun ja vakaana pysyvään tähteen. Toinen on varsinainen vertailutähti ja toinen toimii tarkistustähtenä. Näin saadaan kohteen magnitudi suhteutettua tähtikuvassa.

Mittaustulos muunnetaan lopuksi kaukoputken vihreän ja punaisen suotimen mitattuun eroavaisuuteen standardisuotimiin verrattuna. Näin mittaustulos on mahdollisimman vertailukelpoinen muihin tietokannan arvoihin. Vihreän suotimen vertailusuodin on Johnson V ja punaisen suotimen vertailusuodin on Cousins Rc.

Lopuksi tulokset lähetetään AAVSO:n tietokantaan. Vaikka tulosten käsittelyssä on useita yksityiskohtaisia toimenpiteitä, mielestäni AAVSO on kehittänyt erinomaiset työkalut, joiden avulla säännöllinen havainnointi, mittaaminen ja raportointi on tehty todella sujuvaksi. Useamman havainnoinnin yhdistäminen kaikissa mahdollisissa työvaiheissa vähentää huomattavasti tekemistä.

Tulokset

Innostuin kesäkuussa mittamaan päivittäin SS Cygnin magnitudeja ja heinäkuun lopussa koettiin odotettu tähden kirkastuminen. Valitettavasti juuri tuohon kirkkauden nousuhetkeen yksikään kaukoputkeni ei antanut tuloksia pariin päivään tuloksia. Mutta kirkkain osuus onneksi kesti puolitoista viikkoa, joten sain myös siltä ajalta tuloksia.

Omissa tuloksissani kaukoputket ovat eriteltynä ja pois jäänyt tähden kirkastumisvaihe on merkitty pisteviivoituksella.

SS Cygnin valokäyrä kolmella käyttämälläni kaukoputkella 14.6 – 22.8.2024. Mukana on 1031 havainnointia. Punainen suodin on R, ja vihreä suodin on V.

AAVSO tietokannassa oli 14.6 – 22.8.2024 yhteensä 17 805 havainnointia vihreällä ja punaisella suotimella.

SS Cygnin valokäyrä AAVSO:n tietokannasta 14.6. – 22.8.2024

Kuvista voi havaita, että vihreän ja punaisen aallonpituuden välinen noin 0,5 magnitudin ero on kirkastumisvaiheessa poistunut.

Amatööritähtitieteilijänä koen omalta osaltani kerääväni arvokasta tietoa muuttujatähdistä, joista voi olla apua tieteelliseen tutkimukseen. Ja meitä on aika iso joukko, sillä pelkästään tällä havaintojaksolla oli 74 harrastajaa, jotka keräsivät tietoa tästä yhdestä tähdestä kukin yhdestä yli kahdeksaan tuhanteen havainnointiin.

Kategoriat: Havaitseminen, Tähtiharrastus | Avainsanoina , , , , , , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Muuttujatähti seurannassa