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

Seestar S50: Fiksu linssikaukoputki

Julkaistu: 7.3.2024 | Kirjoittanut: Jari Backman

Tämän vuoden tammikuu johti minut uuteen tähtitieteelliseen seikkailuun katsottuani The Astro Imaging Channelin webinaarin Seestarin vaihtoehtoisista käyttömahdollisuuksista. Olin ehkä hieman harkinnut Seestar S50:n hankintaa, mutta tietoni sen käyttömahdollisuuksista tuntuivat sangen rajatuilta. 

Mutta Kai Yungin esittämät mahdollisuudet ekvatoriaalisen jalustan, tähtitaivaan koordinaattien käyttämiseen ja spektroskooppisten havaintojen tekemiseen saivat minut innostumaan.

Siinä viikon verran selvittelin mistä oli kysymys, ennenkuin laitoin tilauksen sisään Mikkeliin Astro Artille ja helmikuun puolivälin jälkeen omistin elämäni toisen teleskoopin. Se toinen oli lyhyen aikaa hallussani 60-luvulla Anttilan postimyynnin kautta. Mutta tätä toista ei palautettaisi huonon laadun takia.

EU:n ulkopuolella kaukoputkea myydään noin 500 euron hintaan. Minusta huomioiden ALV:n, tullin ja postikulut, ei 699 euroa ollut huono vaihtoehto, koska nyt suomalainen maahantuoja on vastaamassa mahdollisista pulmista.

Kätevästi tähtien alla

Tämä kiinalaisen Zwo:n teleskooppi tarjoaa kätevyyttä ja helppoutta, mikä on erityisen tervetullutta etenkin tähtien loistaessa kirkkaasti. Ei enää tarvetta kylmille ja pimeille retkille laitteiden kanssa – voin nauttia havainnoistani mukavasti omalta pihaltani käsin. Seestarin käyttöliittymä on saatavilla sekä Androidin että iPhonen mobiililaitteisiin.

Seestar S50 ensimmäistä kertaa ulkona kuvauksissa.

Tässä blogissa jaan lisää syventävää tietoa ja kuvitusta tästä uudesta mahdollisuudesta tähtien ja galaksien havainnoimisesta. Seestarilla voin tutkia aurinkoa, kuuta, tähtiä ja syvän taivaan kohteita, ja tässä välitän lyhyen tuttavuuden aikaiset kokemukset kaukoputken kanssa.

Valon matka kosmoksesta kännykkään

Seestarin halkaisijaltaan 50 millimetrin apokromaattinen linssiteleskooppi on varustettu 250 millimetrin polttovälillä luoden mahdollisuuden tarkkailla avaruuden kohteita yksityiskohtaisesti.

Seestar omalla jalustallaan

Teleskoopin toimintaperiaate perustuu kahden kohtisuoran linssin käyttöön, joiden kautta valo kulkee 180 asteen kulmassa ennen saapumistaan Sonyn IMX462 kennolle. Kompakti rakenne sisältää kaukoputken, sähköisen tarkennuksen, tähtitieteellisen kameran, ASIAIRin hallintayksikkö, jalustan kiinnityksen, kasteenestolämmittimen ja suodatinpyörän, kaikki yhtenä kompaktina kokonaisuutena, painaen vain 2,5 kg.

Teleskoopissa on integroitu WIFI- ja Bluetooth-toiminto, jotka mahdollistavat suoran yhteyden mobiililaitteeseen ilman yleistä internetyhteyttä. Kotiverkossa teleskooppi voi toimia sekä kodin kuvantoistolaitteissa että kuvauksen striimaamisessa minne tahansa.

Kolme kuvaruutukaappausta Seestarin käyttöliittymästä iPhonella.

Kaukoputki tulee omassa kantolaukussaan, jota voidaan kuljettaa myös lentomatkoilla. Kolmijalka on yllättävän matala, yltäen vain reilun 350 millimetrin korkeuteen, mutta toisaalta näin se mahtuu mukaan kantolaukkuun ja on aina mukana. Lisäksi laukussa on auringon havainnointiin välttämätön aurinkosuodin.

Tähtitaivaan helmiä pihaltasi

Kannattaa miettiä hetkisen verran, kuinka usein kaukoputken käyttö syystä tai toisesta ei toteutunut. Olisi ehkä auttanut, jos käytössä olisi ollut edullinen, kevyt ja älykkäästi suunniteltu laite, joka yhdistää sinut kosmoksen kohteisiin mobiililaitteesi kautta.

Ensimmäisiä kuvia Seestarilla. Vasemmalla Messier 81 eli Boden galaksi, jota on kuvattu kahtena yönä parin tunnin ajan ja kuvaa on yhteensä 22 minuuttia. Oikealla kuu, jota kuvattiin videolla 19 sekuntia. Kuvat on käsitelty Pixinsight ja Photoshop ohjelmistoilla.

Kuvittele, että voit asettaa teleskooppisi paikoilleen, käynnistää sen, mennä sisään ja ohjata sitä mukavasti nojatuolista käsin. Perheesi voi seurata havaintojesi kehittymistä televisioruudulta, luoden yhteisen kokemuksen avaruuden ihmeistä. Tämä helppous avaa uusia mahdollisuuksia havaintojen tekemiseen ja jakamiseen.

Kaukoputki kuvaamassa kuuta ja perhe seuraa sisätiloissa televisiosta.

Älykkään teknologian voima

Teleskooppi on enemmän kuin pelkkä putki ja linssit. Olen saanut paljon tukea FB:ssä Smart Underworld Telescope -ryhmältä, jossa on yhdessä kehitetty teleskoopin käyttöä entistä monipuolisemmaksi. Ekvatoriaalisen jalustan hyödyntäminen ja stereoskooppiset mittaukset ovat avanneet uusia näkökulmia tähtitieteelliseen tutkimukseen. Lisäksi olemme huomanneet, että pienilläkin muutoksilla voidaan laajentaa kaukoputken käyttömahdollisuuksia, kuten kohteen antaminen tähtikoordinaattien avulla, laitteen hylkäämien tiedostojen tarkistaminen tai kohteiden määrittäminen Sky Safarin tai Stellariumin avulla.

Ekvatoriaalinen valkoinen kiila kaukoputken ja kolmijalan välissä. Kaukoputki suuntaa kohti Pohjantähteä ja kiilan avulla kuvittelee olevansa pohjoisnavalla.

Seestarin tallentamat tiedot

Tähtitaivasta kuvatessa tallentuu valmiiksi käsitelty kuva teleskoopin näytölle ja muistiin. Lisäksi saadaan muistiin pinottu ja kalibroitu lineaarinen kuva kaikista kaukoputken istunnon aikana hyväksymistä kuvista. Käyttäjä voi valita saavansa myös yksittäiset FITS tiedostot, jolloin ne voidaan käsitellä kuvat omalla tavalla. Tällöin raakakuva sisältää 2 vihreän, yhden punaisen ja yhden sinisen kennon tulosta joka pikselissä ja käsittely on tehtävä alusta alkaen. Näin alkuvaiheessa olen huomannut laitteen pinoamat kuvat yleensä erittäin hyviksi enkä ole itse vielä saanut toistettua vastaavan tasoisia kuvia. Minusta tämä on harrastuksen alkuvaiheessa erinomainen tieto. Lisäksi muistiin tulee jpg tiedostomuodon kuvat.

Auringosta, Kuusta ja planeetoista voi ottaa myös AVI tiedostomuotoisen videon, josta Seestarilla voi pinota korkealaatuisen kuvan. Tässä riittää yleensä alle minuutin video, mutta käyttökokemuksen mukaan mieli voi muuttua. Lisäksi on käytettävissä mp4 videomuoto.

Laitteessa on 64 gigatavun muisti, joka riittää hyvin useampaan havaintokertaan. On kuitenkin syytä seurata muistin käyttöä. Olin aivan täpinöissäni, kun oivalsin mahdollisuuden siirtää kuvat lähiverkon kautta suoraan Seestarista tietokoneelle. Lisäplussaa annan laitteen tiedostojärjestelmälle, joka automaattisesti tekee alikansiot kohteen nimeämisen mukaan. Mikäli haluaa yksittäiset FITS tiedostot, on näille vielä joka kohteelle oma kansionsa pääkansion rinnalla.

Räätälöity käyttökokemus: 

Teleskoopin käyttökokemuksen parantamiseksi on maailmalla kehitetty erilaisia räätälöityjä ratkaisuja. 3D-tulostettu ekvatoriaalinen kiila mahdollistaa kaukoputken asettamisen tarkasti leveysasteen vastakulmaan, ja vaakakehto tarjoaa vaihtoehdon vaakatasoiseen kuvaamiseen. Lisäksi käyttäjät voivat hyödyntää erilaisia suodinkoteloita, Bahtinov-maskia ja muita apuvälineitä, jotka parantavat havaintojen laatua ja tarkkuutta. Thingiversen sivustolta voi tutustua apuvälineisiin, joistaa osaa ei varmaan ole tiennyt tarvitsevansa.

Lisätarvikkeita Seestarille 3D tulostuksella. Kaksi ylintä saatavilla Thingiverse-sivustolta. Halkaisijaltaan 50 mm. Kaksi alempaa kirjoittajan suunnittelemia lisätarvikkeita. Vasemmalla alhaalla suunnittelemani kehto, jolla kaukoputken saa vaakaasentoon ja kiinnitettyä massakeskipisteestä kolmijalkaan. Oikealla alhaalla suunniittelemani 29 asteen kiila Seestarin ekvatoriaaliseen jalustaan. Jälkimmäiset eri kuvasuhteessa.

Asteroidit, komeetat ja muuttujatähdet: Tutkimusmatka avaruuden mysteereihin

Teleskoopilla pystyy yllättävän hyvin tutkimaan aurinkokuntaamme ja linnunrataamme. Olen jo ikuistanut asteroidien ja komeettojen kulkua taivaalla, ja olen innoissani mahdollisuudesta jakaa havaintojani erityisesti kohteiden nopeista muutoksista valokäyrissä. 

Metis-asteroidin valokäyrää 5.3.2024. Käyrä on tehty Tycho Tracker ohjelman avulla.

Olen ollut aktiivinen AAVSO:n muuttujatähtiyhteisössä keräten yli 10 000 havaintoa ja nyt minulla on Slooh:n ja AAVSO:n etäkaukoputkien lisäksi mahdollisuus panostaa havaintojen tekoon myös lyhyen jakson muuttujatähtiin. Lisäksi suunnittelen havaitsijatunnuksen saamista IAU:n Minor Planet Centeriltä. Näin voin tuottaa tähtitieteen ammattilaisille yksityiskohtaista tietoa. Vaikka heillä on käytössään mitä loistavimpia havaintovälineitä, silti amatöörit tekevät arvokasta työtä lisäinformaation tuottamisessa.

Tähtikerhojen unelmalaite

Tämä teleskooppi tarjoaa ihanteellisen ratkaisun tähtikerhoille ja ryhmäharrastajille. Auringon ja kuun katselu onnistuu helposti isommallekin joukolle, ja useamman teleskoopin kytkeminen samaan verkkoon mahdollistaa laajempien kohteiden havainnoinnin.

Smart Telescope Underworld-ryhmässä jäseniltä kerättiin Rapusumusta (M1) yli 72 tuntia havaintoaikaa 32 jäsenen toimesta helmikuun aikana. Käsittelin oheisen kuvan yhteispinon kuvasta Pixinsightin ja Photoshopin avulla. Maaliskuun kohde on M51, johon toivoakseni ehdin saada havaintomahdollisuuksia. Eteläisellä pallonpuoliskolla kohteena on Antennien galaksi C60/C61.

Seestar olisi myös oivallinen kaukoputki uusien jäsenien tutustuttamiseen taivaan kohteisiin, sillä sen kanssa ei tosiaan joudu (paljoa) miettimään, miten sen saa toimimaan. Ja vaikka käyttöliittymä kertoo, mitä kannattaa taivaalla juuri nyt katsoa, kannustimena kerholla voisi olla jäsenilleen räätälöity kuukausittainen lista huomioiden Lappeenrannan leveysaste.

Ruusut ja risut

Olen ehtinyt viitisen kertaa käyttämään kaukoputkea vähintään parin tunnin ajan, joten käyttökokemukset ovat vielä vähäiset. Ensimmäisen kuvani kuusta sain jo tunnin sisällä paketin hakemisesta. Seestar hakee kompassin ja GPS:n avulla auringon ja kuun automaattisesti näkyviin. Huomasin, että päivällä kuun löytyminen ei aina ollut suoraviivaista vaan siinä saattoi joutua itse suuntaamaan putken oikeaan suuntaan. Mikä ei ollut kovin hankalaa, tosin kolmijalan mataluus esti tähtäämisen putkea myöten.

Seestarin vaaitusnäyttö sekä kuvaruutukaappaukset auringosta ja Boden galaksista. Auringosta kannattaa ottaa video, jonka voi pinota mobiililaitteessa kuvaksi. Galaksin kuva kehittyy jatkuvasti ohjelman pinotessa kuvaa tarkemmaksi.

Pimeällä Seestar toimi normaalissa alt-azimuth asennossa joka kerran erinomaisesti, kunhan piti huolen tähden näkyvyydestä havaintopaikkaan. Käytän tietokoneen Stellarium-ohjelmassa pihalta ottamaani panoraamakuvaa horisonttimaisemana, jolloin on helppo nähdä onko kohde puiden tai talojen peitossa. Olisi toivottavaa, että Seestarin käyttöjärjestelmään saisi samalla tavalla ladattua maiseman.

Ekvatoriaalisen suuntauksen käyttöä piti harjoitella enemmän, sillä putki on suunnattava mahdollisimman laajalle, avoimelle taivasalueelle ja vähintään 60 asteen korkeudelle. Valitusta paikasta se ratkaisee astrometrisesti (eng. plate solving) tähtitaivaan kolmen tähden suuntauksella. Onnistumisen edellytys on, että kaikista kohdista se pystyy löytämään ratkaisun. Pienellä harjoittelulla sain tämänkin toimimaan. Tavoitteena on nostaa Seestar kuistimme katolle, jonne olen suunnittelemassa alustaa.

Lopuksi yritän antaa tämän hetkisen mielipiteeni risujen ja ruusujen muodossa. Sain molempiin arvostelukohtiin kuusi mainintaa.

Ruusut:

  • Kevyt ja pieni koko
  • Viestintäyhteydet langattoman verkon kautta
  • Monipuolinen käyttöliittymä
  • Kuljetuslaatikko
  • Kaukoputken käyttö monipuolisemmin kuin esitteissä kerrotaan
  • Nopea käyttöönotto
  • Monipuoliset kuvaformaatit ja laitteen tekemät pinoamiset

Risut:

  • Kolmijalan säätötapa on hyvin hankala
  • Laitetta ei voi käynnistää verkon yli, vaan se on tehtävä käsin
  • Kameran kennon edessä olevaa ultravioletti-infrapunasuodinta ei voi poistaa edestä, rajaa erityisesti spektroskooppisia mittauksia
  • Valmistaja ei ole halunnut avata kaikkia vastaavia käyttömahdollisuuksia, joita on käytetty ZWO:n valmistamassa ASIAIR hallintalaitteessa
  • Pinoamisen hylkäysprosentti on korkea, joskus yli 50%. Käyttäjän on vaikea aina huomata taivaalla tapahtuvia muutoksia. Pilvet kulkevat ääneti.
  • Toistaiseksi ei ole tietoa kaukoputken osien kestävyydestä


Kategoriat: Havaitseminen, Optiikka, Tähtiharrastus, Valokuvaus | Avainsanoina , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Seestar S50: Fiksu linssikaukoputki

50. toimintavuosi käyntiin

Julkaistu: 3.2.2024 | Kirjoittanut: Timo Särkikoski

Etelä-Karjalan Novan 50. toimintavuosi on käynnissä! 13.1.2024 pidettiin vuosikokous ja kerho, jossa keskusteltiin erityisesti Novan merkkivuoden toiminnasta ja toukokuussa järjestettävästä juhlatilaisuudesta.

Kategoriat: Historiaa | Kommentit pois päältä artikkelissa 50. toimintavuosi käyntiin

Miten kuvan pinoaminen parantaa lopputulosta

Julkaistu: 9.1.2024 | Kirjoittanut: Jari Backman

Miksi kuvia pinottaisiin

Syvän taivaan kohteet eivät ole kirkkaita ja niiden yksityiskohtien paljastamiseksi otetaan monta kuvaa, jotka pinotaan päällekkäin. Menetelmällä suurennetaan kuvan signaali-kohinasuhdetta, jolloin kuvaa saadaan puhdistettua siihen tulleista häiriöistä. Kohteen yksityiskohdat ovat jokaisessa kuvassa suhteessa samoissa kohdissa, mutta kohinan paikka vaihtelee satunnaisesti. Kun on tarpeeksi monta kuvaa, saadaan esille kohde paremmin.

Kysymys kuuluukin, mikä on tarpeeksi monta. Pinoamisesta saatava kohinan vaimeneminen on pinottujen yksittäisten kuvien lukumäärän neliöjuuri. Näinollen jokainen lisäkuva vaikuttaa edellistä vähemmän kohinan vaimenemiseen ja jossain vaiheessa kuvien lisäämisen vaikutus on vähäinen. Kukin kuvaus on kohteen, ympäristön olosuhteiden ja ajankohdan suhteen yksilöllinen, jolloin lopullinen kuvien määrä vaihtelee. Yksi hyvä peukalotuntuma on verrata kuvia aina kahdentamalla niiden määrä. Eli verrataan yhtä, kahta, neljää, kahdeksaa jne. pinottua keskenään.

Kolmion galaksi, Messier 33

Kolmion galaksi on kolmion tähdistön reunalla Kalojen ja Andromedan tähdistöjen reunustamana noin kolmen miljoonan valovuoden päässä. Halusin kuvata myös galaksin reunalla olevaa kaasupilveä NGC 604 ja käytin Slooh:n Kanarian ykköskaukoputkea. Mutta en aiemmilla kuvauskerroilla ollut onnistunut tarpeeksi hyvin ja nyt aion ottaa riittävästi kuvia. Päätin ottaa niitä 40 kuvausistunnon verran, jokaisessa olisi kaksi luminanssia ja yksi punaisen, yksi vihreän ja yksi sinisen suotimen läpi. Tarkoitus on saada 32 kuvaa pinottua (1, 2, 4, 8, 16 ja 32), joten tuossa olisi myös varalla istuntoja siltä varalta, että kaikki eivät mene putkeen. 😉

Kuva-ala on 43 kaariminuuttia puolelleen ja kuvissa on 1528 pikseliä suuntaansa eli pikselin koko on 1,7 kaarisekuntia. Oleellista on myös, että kuvat ovat kalibroituja ja niistä on poistettu ei-toivotut osat, kuten pöly, lämpö- ja häiriökohina ja vahvistimen hehku.

Slooh:n kuvapankkiin tulevat kuvat ovat kalibroituja. Seuraavassa kuvassa ovat kaikkien 40 istunnon yksi luminanssikuva suoraan kuvapankista. Olen laittanut ne kaikki esille, jotta nähdään miten hyvin kaukoputki on saanut kuvat pidettyä paikallaan. Tulos on todella hyvä, sillä 10% eli neljässä tapauksessa kuva-ala oli hieman siirtynyt. Lisäksi yhden istunnon aikana oli ilmeisesti tuullut kesken kaiken ja tähdet olivat viirullisia. Eli varakuviin oli todella tarvetta.

Kaikki 40 luminanssikuvaa, löydätkö neljä erilaista kuva-alaa?

Kun olin varannut kuvat, käsittelin ne siis kuudella eri pinomäärällä. Käytin Pixinsight-ohjelmaa ja Jarmo Ruuthin kehittämää AutoIntegrate-komentojonoa.

AutoIntegrate-komentojonon vuokaavio.

Komentojono käsittelee kuvat eri prosesseilla, jossa ne kohdistetaan samaan kuva-alaan, yhdistetään, poistetaan taustakohinaa, kalibroidaan värit kohdalleen, venytetään jne. Näin saadaan nopeasti tehtyä automaattisesti monia toistuvia käsin tehtäviä prosesseja ilman inhimillisä vieheitä ja unohduksia.

Seuraavassa on kolme kuvaa. joissa kaikkien kuuden pinoamisvaihtoehdon kuvat ovat esillä. Ensiksi on koko kuva ja sitten kaksi kuvaa kuusinkertaisella suurennoksella tarkemman vertailun saamiseksi.

Pinoamiset ylhäällä 1, 2 ja 4 sekä alhaalla 8, 16 ja 32 kuvasarjaa

Huomataan, että jo lisäämällä yhden kuvaussession päästään tarkempaan. Mutta alarivi toisaalta erottuu edukseen.

Suurennos kuvan keskeltä samassa järjestyksessä kuin edellä.

Suurennoksessa huomataan, että pienemmillä pinoamisilla ei todellakaan saada samaa tarkkuutta ja alarivi näyttää sisältävän huomattavasti enemmän dataa.

Suurennos kuvan alareunassa samassa järjestyksessä kuin edellä.

Tämä suurennos edelleen vahvistaa asiaa. Toisaalta ero 16 ja 32 pinon välillä on todella mitätön. Myös 8 pinoa antaa hyvän tuloksen.

Tämän testin perusteella sanoisin, että neljällä pinolla jo pärjää, mutta 8 tai 16 antaa paremman tuloksen. On todennäköistä, että 32 kuvauksen pinoaminen ei olennaisesti paranna lopputulosta.

Lopullisen kuvan tein tuosta 32 kuvan pinosta käsittelemällä sitä edelleen Pixinsightissa ja Photoshopissa.

Kolmion galaksi M33.

Kuvassa erottuvat hienoisesti galaksin kierteishaarat ja sen keskustan loisto. Kirkkaat kaasusumut NGC 604 vasemmalla ylhäällä ja NGC 595 kuvan keskellä erottuvat mukavasti. Ne saavat värinsä uusien tähtien ionisoimasta vedystä. NGC 604 on noin 1 500 valovuotta halkaisijaltaan ja 40 kertaa Orionin tähtisumua M42 kookkaampi.

Kuvan alareunan kirkas, 8 magnitudin tähti HD 9438 kuuluu omaan linnunrataamme ollen meistä noin 700 valovuoden päässä.

Kategoriat: Havaitseminen, Valokuvaus | Avainsanoina , , , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Miten kuvan pinoaminen parantaa lopputulosta

Taivaskamera

Julkaistu: 15.11.2023 | Kirjoittanut: Jari Backman

Päivitetty 24.11.2023

Idea

Olen pitkään ajatellut taivaskameran hankkimista. Ongelmana on ollut meidän ja naapuriemme komeat koivut, jotka mukavasti kesäisin pitävät tontit viileämpinä. Ja estivät muun muassa aurinkopanelien hankkimisen muutama vuosi sitten. Siksi myös oletin taivaskameran olevan hukkasijoituksen.

Kesällä seurasin netistä kahtakin esitelmää taivaskameran rakentamisesta. Linda esitteli omaansa The Astro Imaging Channel– kanavalla muutama vuosi sitten ja Riku kesän Cygnus-tapahtumassa. Molemmissa tuotiin esille Raspberry Pin käyttäminen ja vakuuttavalta tuntuva ohjelmisto sen käyttämiseen.

Niiden perusteella ajattelin, että oikeastaan meillä on itään ja länteen melko esteettömät näkymät sekä etelään ja pohjoiseen puista huolimatta ainakin noin 30 – 40 asteen korkeudelta eteenpäin. Ehkä siinä olisikin mahdollisuus ja myös syy opetella Raspberryn käyttöä lisäsi houkuttelevuutta. Ehkä sillä myös saisi seurattua kirkkaampia muuttujatähtiäkin.

Raspberry Pi

Joskus heinäkuussa lähdin suunnittelemaan tarkemmin ja ensimmäinen tilaus, Raspberry Pi malli 4 aloituspaketti, lähti 8. elokuuta. Lisäsin tilaukseen myös kameran, laajakulmalinssin, virtalähteen ja ethernetkaapelin. Mutta sitten kävi ilmi, että lähetys viivästyy linssin odottamisen vuoksi. Meni muutama viikkoa, ja nyt kaapeli (jonka olisin hyvin voinut ostaa täältä) viivästytti lähetystä. Annoin hieman palutetta, kuinka hyvin hoitavat myyjät kiltisti lähettävät saatavilla olevat eteenpäin ja toimittavat oman varastohoidon pettämisen vuoksi jälkilähetyksenä puuttuvat osat. Niinpä sain lähetyksen 21. syyskuuta.

Siinä sitten alotin Raspberryn opettelun ja taivaskameran asentamisen suunnittelun. Muutamassa päivässä pääsinkin aika pitkälle ja asensin kanadalaisen Thomas Jacquinin AllSky-ohjelmiston. Ja kohta ruudulla näkyikin laajaa kuvaa työhuoneesta ;).

Lokakuun alkupuoli menikin sitten asentamisen miettimisessä. Vaikka meillä on keskuspölynimurin kautta hyvä yhteys välipohjan läpi ja sieltä katolle, ei se kuitenkaan tuntunut hyvältä ratkaisulta. Kamera ei kuitenkaan olisi heti täysin toimintakunnossa ja tässä iässä lukuisat liikkumiset katolle tuntuivat enemmän kuin riskialtteilta.

Linssin polttoväli on 2.7 mm, jolla se ei kata koko taivasta. Toiseen suuntaan valmistaja ilmoittaa näkökentäksi 140° ja toiseen 102,6°. Eli sen pitäisi näyttää taivas 20 asteen korkeudelta toisesta suunnasta ja 39.2° asteen korkeudelta toisesta suunnasta. Ja anturin halkaisijalla pitäisi löytyä liki 180°.

Raspberry Pi toimii tasavirralla ja ja käyttämällä Power over Ethernet (PoE) tekniikkaa voidaan ethernet-lähiverkkoon yhdistetylle laitteelle järjestää virransyöttö saman kierretyn parikaapelin avulla, jota laite käyttää verkkoliikenteeseen. Kaapeloinnin yli 13 W:n laitteelle on oltava vähintään tasoa CAT5 tasoa.

Niinpä hankin vielä piirilevyn päälle tuulettimen sisältävän virranjakajan (HAT+Poe), jolla sain ethernetkytkennällä virrat kameraan.

Kotelointi

Kotelo avattuna. Raspberry Pi ja HAT itse kotelossa tarranauhalla ja kamera kanteen kiinnitettynä ja yhdistettynä lattakaapelilla piirilevylle.

Lopulta päädyin hankkimaan hieman Raspberryä isomman, suorakulmaisen sähkökotelon, jonka kanteen porasin kameraa varten reiän. Kaikissa näkemissäni taivaskameroissa on akryylikuvut itse linssin ja elektroniikan suojaamiseksi. Hetkisen harkitsin jättää kuvun pois, mutta hankin kuitenkin 25 mm halkaisijaltaan olevan kuvun ja asensin sen huolella kumiseen eristysmattoon, jonka kiinnitin ilmastointiteipeillä kotelon päälle. Kamera on kiinnitetty kotelon kanteen ja lattakaapeli taittuu kuin taittuukin Pi:n ja Hat:n välistä. Varovainen saa olla, mutta kytkentä tuntuu kyllä kestävän käsittelyä.

Asennusvalmis taivaskamera. Kameran linssi on suojakuvun alla, joka on kiinnitetty pyöreään eristysmattoon. Ilmanvaihtoteipit varmistavat tiiviyden.

Kotelo on nostettu metrin verran räystään yläpuolelle talon seinään kiinnitetyllä antennitangolla. Tällä asennuksella on helppo käsitellä taivaskameraa, sen suuntausta ja huoltamista.

Taivaskamera nostettuna paikalleen. Tajusin aika nopeasti, että kotelon vaihtoehtoiset pyöreät asennusvaraukset saattaisivat aiheuttaa kysymyksiä ja teippasin ne näkyvistä.

Ilmansuunnan tarkistus

Olin melkein neljäkymmentä vuotta ollut siinä uskossa, että talomme pituusakseli on melko tarkalleen itä-länsisuunnassa. Ja olin asettanut useamman teleskoopin puhelimen kompassiäpin avulla ja huomannut näin suunnilleen olevan.

Käyttämäni taivaskameraohjelmisto osaa myös laittaa planeetat, tähdistöt yhdysviivoineen ja merkittävimmät syvän taivaan kohteet kameran kuvan päälle. Tätä peittokuvaa sovittaessani huomasin Pohjantähden ja Pienen karhun poikkeavan selvästi tästä pääsuunnasta. Sitten selvisi, että olikin huomioitava Lappeenrannassa vaikuttava suuri eranto kompassia käytettäessä. Eli karttapohjoinen onkin 10,6° lännen suuntaan. Kun Googlesta katselin talomme sijoitusta, oli ero vieläkin suurempi eli liki 20°. Ja kuinka ollakkaan, peittokuvaa kääntämällä 18 astetta vastapäivään, ongelmaa ei enää ollut.

Kuvassa erantokorjaus, talomme Google Mapsissa suhteessa karttapohjoiseen, opaskompassit ennen ja jälkeen. Vasemmanpuoleisessa taivaskameran kuvassa näkyvät kamerakuvun ulkopuolelle taitelemani maskit. Ystävilleni tehdyn lyhyen gallupin perusteella poistin ne ja jätin vain yhden katulampun kohdalle, kuten oikeanpuoleisesta kuvasta näkyy

Tämän kuin olin saanut kuntoon, huomioni kiinnittyi siihen, että suurimman kuva-alan kohdissa, kuvan nurkissa oli suurimmat puut, kun taas kuva-alueen keskiosissa oli vapaata taivasta. Niinpä tajusinkin kääntää itse kameraa 45 astetta ja sain kasvatettua kuva-alaa huomattavasti. Samalla olin ottanut käyttöön ohjelmalliset kuvapeitteet mekaanisten peitteiden sijaan. Niitä olin jo reilusti vähentänyt edellisen kuvan mukaisesti. Allaolevassa kuvassa on tämänhetkinen näkymä ja sama tähdistön peittokuvan avulla. Peittokuva ei vielä osu täydellisesti, koska siinä ei ole koko puolipalloa, mutta harjoitukset jatkuvat ;).

Taivaskameran näkymä marraskuussa 2023 ja oikealla tähdistöpeitolla varustettuna.

Säänkesto

Toivoin onnistuvani pitämään kosteuden poissa, kun kaikki on niin pientä, mutta muutaman viikon jälkeen kuvun sisällä näkyi kunnolla jälkiä vedestä. Eikä auttanut kuin aloittaa huoltotyöt.

Suojakuvun alle kondensoitunut vesihöyry. Kuvasta näkyy myös, miten suojakotelo on osin sulattanut lunta.

Tarkastelun perusteella vettä ei näkynyt itse kotelossa, mutta kuvun sisällä oli useampi vesipisara, jotka olivat ilmeisesti kondensoituneet asennuksen aikana vallinneesta ilman vesihöyrystä. Kotelon sisällä on kyllä lämmintä, sillä prosessorin lämpö on tasaisesti yli 40 astetta ulkoilmaa lämpimämpi.

Pienikokoisen kuvun alle ei pysty helposti asentamaan lämpövastusta ja sen ohjaukseen tarvitsisi lämpö- ja kosteusmittarin. Tällaiseen aktiiviseen kosteuden poistamiseen en vielä ole valmis, joten muokkasin kameran kiinnitystä aluslaatoilla niin, että kameran ja kannen väliin tulee millin rako, josta ilma pääsee kiertämään kuvun ja laatikon välillä jäähdytystuulettimen avulla. Saapa nähdä, riittääkö tämä muokkaus. Pelkkä ilman kierto ei välttämättä riitä, ja siksi laitoin absorptiokiteitä reikiä täynnä olleeseen pieneen apteekkipurkkiin.

Raspberry Pi:n laajakulmalinssin tarkentaminen

Samalla testasin lisää kameran linssin tarkentamista. Linssi tarkentuu käsin kiertämällä ja linssi on asennettu ’pulttiin’, jossa on hyvin hieno kierre. Ehkä johtuen laajasta kuvakentästä, tarkkuusalue on myös hyvin kapea. Linssistä saa myös tarkennusarvon, joka on tarkimmillaan yli 200.

Työhuoneen katton kiinnitetty tarkennusympyrä. Todellisuudessa katon rakenne toimi ympyrääkin parempana tarkennuksen testaajana.

Tarkennusarvo on myös suhteessa valaistukseen, joten suhteellisten arvojen seuraaminen on olennaista. Ohessa tarkennusarvon vaihtelua, kun kiersin linssiä kierros kierrokselta kiinni.

Tarkennus toimii linssin kierrot huomioiden todella kapealla alueella. Pikkukuvassa suurennos tarkennusalueesta.

Kuvaajan pikkukuvasta nähdään, että linssin tarkkuusalue on käytännössä muutaman millin alueella. Linssin mukana tuli kolme kiristysrengasta, mutta kierteeseen mahtui vain yksi rengas tällä kapealla tarkkuusalueella. Pienellä harjoittelulla sainkin linssin riittävän jämäkästi paikoilleen. Onneksi linssi on kooltaan pieni ja toivottavasti lämpötilalla ei tule olemaan vaikutusta tarkkuuden pysymisessä.

Taivaskameran kuvakenttä

Olin aiemmin melko skeptinen asuinalueemme kuvakenttän laajuuteen ja tähdistön peittokuvan avulla pystyin tekemään luonnoksen taivaskameramme korkeuskulmista.

Taivaskameran korkeuskäyrät

Lounaassa yksi iso koivu rajoittaa näkymän alkamaan noin 55 asteen korkeudelle ja koillisessa metsän puut nousevat 40 asteen korkeudelle. Mutta toisaalta luoteessa ja kaakossa taivas alkaa jo 15 asteen korkeudelta. Kaiken kaikkiaan puusto peittää noin neljänneksen kuvakentästä.

Taivaskameran näkymät

Taivaskamera päivittää näkymän ilta- ja yöaikaan kahden minuutin välein ja päiväsaikaan neljän minuutin välein. Kamerasta ei kuitenkaan aina tiedä, milloin kannattaa katsoa ja sitä varten ohjelmassa on useampia apukomentoja. Ne käynnistetään vasemmalla olevasta apuvalikosta, josta voi valita tähdistön peiton, timelapse-videon yön ajalta, tähtiviirukuvan yön ajalta (tietysti kunnon kuva edellyttää kirkasta yötä), keogrammin, esillä olevan kuvan tallentamisen omalle koneelle ja infopalkin, joka tulee oikeaan reunaan.

Taivaskameran lisävalikot

Taivaskamera on mukana Thomasin Allskykameroiden maailmankartalla, josta voi käydä tutustumassa muihinkin kameroihin. Niitä on sivustolla sen verran, että pitäisi päästä näkemään tähtiä ajasta riippumatta.

Rakentamisen risut ja ruusut

Aina olisi voinut suunnitella pitempään ja kysellä myös muilta harrastajilta neuvoa. Youtube auttoi todella paljon ja Raspberry Pi:n käyttöönotto oli pääasiassa ongelmatonta. Suurin ongelmani oli se, että Pi:n ohjeilla sai vain kapea-alaisen tuntuman tietokoneen käyttöön. Ja niinpä kameran ohjaus toimi vain taivaskameraohjelman kautta. Koska halusin oppia linssin tarkentamisen, muutoksesta kuvan saaminen ohjelmistolla aina 15 sekunnin kuluttua oli hidasta ja kaikki tekeminen piti laittaa ylös. Toisaalta, silloin myös tiedot olivat mustaa valkoisella. Vaivalloisen selvittämisen kautta sain myös kameraa ohjattua videokäytöllä, mutta kaistanleveyden vuoksi kuvan laatu oli niin paljon huonompi, että luovuin sen käytöstä.

Nyt talven tullen hieman mietityttää, että luovuinko liian aikaisin putkimaisen kameran tekemisestä. Kotelomainen rakenne kerää selvästi enemmän lunta päälleen. Ehkä tässä on katsottava metsää puilta, koska piirilevyn sisältävä putki olisi kuitenkin ollut poikkipinta-alaltaan ehkä puolet kotelon pinta-alasta. Tällä hetkellä valittu antenniputkiasennus todella tuntuu hyvältä. Lumesta puhdistaminen tai kameran hakeminen isompaa remonttia varten sujuu todella helposti. Avataan hieman kahta pulttia, lasketaan putki maata vasten ja joko puhdistetaan lumet tai nostetaan laatikko pois. Ensimmäisen kunnon lumimyräkän jälkeen suurin osa lumesta oli joko lentänyt pois tai sulanut kotelon pinnan lämmittämänä. Myöhempi kokemus tulee osoittamaan, kuinka paljon huoltoa kamera vaatii.

Riku oli onnistunut omansa rakentamaan noin 200 eurolla, mutta huomasin omani tulevan hinnaltaan ainakin kaksinkertaiseksi. Pelkästään Raspberry, kamera ja linssi olivat melkein 250 €. Lisäksi akryylikupu, jäähdytyspuhallin ja asennustarvikkeet olivat melkein saman verran

Novan marraskuun kokouksessa kerroin taivaskamerasta ja se sai aikaan yllättävän aktiivista keskustelua ja julkaisin saman tien alkuosan artikkelista.

Joten olen kyllä todella tyytyväinen, että lähdin tähän askarteluun.

Kategoriat: Havaitseminen, Optiikka, Tähtiharrastus, Valokuvaus | Avainsanoina , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Taivaskamera

Suuri Magellanin pilvi

Julkaistu: 31.10.2023 | Kirjoittanut: Jari Backman

Suuri Magellanin pilvi on Linnunradan suurin seuralaisgalaksi, joka sijaitsee vain noin 20 asteen päässä eteläisestä taivaannavasta, joten meillä ei ole minkäänlaisia mahdollisuuksia havaita sitä Suomesta käsin.

Galaksi on pieni epäsäännöllinen galaksi ja sijaitsee suurimmaksi osaksi meille vieraissa Kultakalan ja Pöytävuoren tähdistöissä pyöreästi 180 000 valovuoden päässä. Australiasta ja Etelä-Amerikasta sen näkee sitäkin paremmin, sillä sen näennäinen suuruusluokka on +0,1 magnitudia. Koska galaksi levittäytyy noin 10 asteen alueelle, se näyttää paljain silmin katsottaessa utuiselta pilveltä.

Juuri tuo galaksin laajuus tekee siitä haastavan havainnointikohteen, mikäli haluaa saada talteen paljon yksityiskohtia. Slooh:n Chilen tähtitornin 17 tuuman kaukoputki antaa reilun 40 kaariminuutin kuvakentän, joten galaksin kuvaamiseen on tehtävä runsaslukuinen mosaiikki. Tähän projektin valitsin galaksin koostumaan matriisista, jossa on kuusi kuvaa vaakaan ja neljä pystyyn eli tarvitaan 24 ruutua. Galaksin keskustasta näkyy silloin noin 4 kaariasteen verran vastaten kahdeksan kuun tai auringon leveyttä.

Mosaiikin suunnitteluun on useita hyviä sivustoja, mutta olen eniten käyttänyt Jarmo Ruuthin hienoa AstroMosaic-työkalua. Suunnittelu on melko suoraviivaista, sillä sivustolta löytyy myös Slooh:n teleskooppien parametrit.

Ensin katsotaan esimerkiksi Stellariumista galaksin keskipisteen koordinaatit (noin suunnilleen), valitaan oikea kaukoputki (Chile 2) sekä mosaiikin muoto (6*4). Ohjelma tekee oheisen mukaiset versiot mosaiikista, joista näkee ollaanko oikealla hollilla ja saadaan jokaisen erilliskuvan keskipisteen koordinaatit (rektakensio ja deklinaatio).

Valittu näkymä kattaisi myös Tarantellan kaasusumun vasemmassa reunassa, mikä varmasti antaa kuvalle enemmän luonnetta.

Vasemmalla kuvamatriisi, jossa kuvat menevät 20% limittäin ja kuvien keskipisteiden koordinaatit. Oikealla näkymät kustakin kuvasta koordinaattien kanssa.

Havaitseminen kesän 2023 aikana

Projektin kannalta olisi ollut parempi siirtää puolella vuodella havaintojen tekoa, sillä osuin juuri kohteen näkymisen kannalta huonoimpaan ajankohtaan kuten alla olevasta kuvasta hyvin näkyy.

Suuren Magellanin pilven näkyvyys Chilestä vuoden aikana, AstroMosaic.

Nyrkkisääntönä voi pitää, että kohteen korkeus olisi ainakin 30 asteen korkeudella, ettei valo siitä joudu kulkemaan turhan pitkää matkaa ilmakehässä. Yllä oleva käyrä ilmaisee tilanteen keskiyöllä ja onneksi loppuyöstä galaksi nousi tuonne minimikorkeudelle.

Toinen projektia olennaisesti pitkittänyt seikka oli vuodenaika, sillä kesäkuussa Chilessä on talvi pisimmillään ja sääolot kehnoimmillaan. Tähtitorni ei ole Atacaman erämaassa vaan lähempänä merta Santiagon pohjoispuolella. Ja Tyyneltä valtamereltä tulevat pilvet peruivat toistuvasti kuvauksia.

Halusin kuvata jokaisen ruudun kolme kertaa, jotta saisin pinoamalla paremman laatuiset kuvat eikä yksi epäonnistunut otos olisi kohtalokas. Käytännössä käytin illan viisi varaustani kolmeen ensimmäiseen ruutuun ja kaksi kuvaa toisesta ruudusta. Ja niin eteenpäin, jolloin parhaimmillaan 72 kuvaa tulisi 15 yössä eli reilussa kahdessa viikossa.

Minusta oli kuitenkin realismia ajatella tähän kuluvan reilun kuukauden, sillä välillä on mukava kuvata muutakin puhumattakaan muusta elämisestä.

Mutta suunnitelmat harvoin menevät odotusten mukaan. Lisätään tuohon aikatauluun 28 yötä, jolloin kuvia ei tullut ja useampi lyhyt turhautumisen siivittämä tauko. Niinpä kesäkuun puolessa välissä aloitettu havainnointi päättyi vasta syyskuun viimeisinä päivinä.

Kuvien käsittely

Minulla oli siis 72 kuvaa tai siis 72 kuvausjakson tuloksena yhtä monta kuvakansiota, joissa jokaisessa yksi luminanssin, punaisen, vihreän ja sinisen suotimen läpi kuvattu mustavalkoinen kuva. Yhteensä siis melkein 300 yksittäistä kuvaa.

Kuvien kehittämiseksi turvauduin Pixinsight-ohjelmaan ja edellämainitun Jarmon tekemään AutoIntegrate-skriptiin. Siinä yhdellä ajolla voi ladata kaikki kuvat ja ohjelma tekee ensimmäiset vedokset jokaisesta ruudusta.

Alla kuvan mosaiikin seitsemäs kuva, jossa näkyy Tarantellan kaasusumu. Kolme ylimmäistä ruutua ovat yhden kuvauksen värisuotimet (punainen, vihreä ja sininen), vasemmalla alhaalla on luminanssi. Nämä alkuperäiset kuvat ovat lineaarisia kuvia ja ihmissilmän dynamiikalla täysin mustia, sillä avaruuteen katsottaessa kameran anturi lähinnä kohtaa mustaa taustaa. Siksi lineaarista valotusta on muokattu venyttämällä eli vahvistamalla vaaleampia värejä. Skriptin tekemä ensimmäinen vedos (jossa siis 12 kuvan yhteisvaikutus) on kuvassa alhaalla oikealla.

Tarantellan kaasusumu eri suotimilla (vihreät pystyviivat reunuksessa) ja käsiteltynä (alhaalla oikealla)

Tämän jälkeen käsittelin kuvia saadakseni niiden taustat mahdollisimman samankaltaisiksi, etteivät ruudut itsessään erottuisi toisistaan. Tein mosaiikit sekä Pixinsightin että Photoshopin kanssa. Pixinsightin prosessi on yksinkertaisempi, mutta Photoshopissa joutuu tekemään enemmän käsityötä ja ehkä sen vuoksi tällä kertaa päädyin valitsemaan sillä tekemäni version.

Kuvan jatkokäsittelyä voisi jatkaa vaikka kuinka pitkään, mutta alla on mielestäni oma lopullinen näkymä Suuresta Magellanin pilvestä.

Suuri Magellanin pilvi kesällä 2023. Suurempi resoluutio kotisivullamme (63 MB)

Kuvaan jäi pilvimäisyyttä hyvin vähän ja se on melko tumma. Osasyynä on se, että yksittäiset ruudut näkyisivät häiritsevän luonnottomasti, mikäli vielä yrittäisin saada vaaleutta esiin.

Tämä projekti osoittautui odotettua hankalammaksi, mutta sen päätyttyä olen todella iloinen siihen ryhtymisestä. Ajoitus ei ehkä ollut täydellinen, mutta olen myös huomannut, että idean kypsyttäminen aika usein johtaa myös sen unohtamiseen. Carpe diem, mi amice!

Kategoriat: Havaitseminen, Tähtiharrastus, Valokuvaus | Avainsanoina , , , , , , , , , | Kommentit pois päältä artikkelissa Suuri Magellanin pilvi