Радужные астероиды

Да, я знал об этом эффекте и даже видел уже. Но то было «давно и не правда» :).

А тут сегодня увидел краем глаза мультик про инопланетян Бувов, который смотрели дети. Там всё такое разноцветное, радужное и красивое. Дисней, одним словом, в полный рост. Подхожу к компу, а тут на те — на RGB композиции скопления галактик, на фоне главного пояса астероидов, несколько красивых цветных треков.

Вот полный кадр:

RGBg56 768x567 - Радужные астероиды

, вот его ресолв с помощью недавно найденного плугина к MaximDL для отображения на кадре известных астероидов:

solved

, а вот кроп с камнем 2001 MK25 (17.1m):

rgbg56-crop

И что, спросите вы, случилось с камнем? Откуда такое разнообразие цветов? Лёгкая подсказка. Снимался сначала кадр в красном цвете (400 сек). Тут же снимался кадр через зелёный фильтр. Потом — кадр в синем фильтре. И так по кругу. А камень-то летел в это время. Вот и получилось, что на сумме, выравненной по звёздам, получился не трек из белых полосок, как это обычно выглядит при съёмке через L-фильтр, а разноцветная колбаса с повтором R, G и B цветов.

Задумка: AutoDeepSkyCapture

Уже несколько лет зреет во мне понимание необходимости оптимизации астросъёмки многих объектов в течение ночи / ночей. А так же уменьшения моего участия в процессе, уход от рутины.

Я пробовал триалы разных автоматизаторов, но все они мне показались слишком замороченными. Видать, я туп и хочу чего-то простого и эффективного, в стиле DeepSkyStacker. Я просто хочу иметь возможность сказать «хочу отснять Улитку и хорошо!». И чтобы прога поняла меня.

Уже неделю я конкретно обдумывал функционал и уже сделал небольшой набросок. Основная мысль проекта — простота вперемешку со скрытым внутри программы псевдо-интеллектом. Поэтому можно наворачивать кишки программы, но интерфейс должен быть максимально простым. Именно поэтому я хочу обсудить проект до начала активной фазы его реализации.

 

Кратко суть планируемой программы

Хочу отказаться от дорогого MaximDL во время съёмки и написать альтернативный софт с основными фичами:

  • пока что поддержка только ASCOM железа (да, пока с кэноном пролёт);
  • план съёмки, сквозняком проходящий через несколько ночей, включающий в себя пожелания типа:
    • «хочу, чтобы при Луне копился свет по объекту NGC7293 в часе вблизи его кульминации с восточной стороны в фильтрах Ha и O3»;
    • «чтобы без Луны по этому же объекту вблизи кульминации с обоих сторон 3 часа в ночь снимался L и цвет в bin2 в пропорциях 2*L, 1*RGB, хочу набрать 10 часов»;
    • и так хоть по двум, хоть по 100 объектам в течение недели, месяца, года, десятилетий.
      То есть прога сама должна находить оптимальное время съёмки объекта / координат и выстраивать план съёмки. С возможностью его корректировки на ходу;
  • Работа с простым usb-реле, покупаемом на али (без пайки), способном перезагрузить глючное железо, как по питанию, так и по USB;
  • работа с простым ИК-термометром с того же али в качестве сенсора облачности. Основной принцип выбора железа — доступность в конкретном магазине и ненужность пайки;
  • ASCOM контроллер купола / крыши (от Ивана) для экстренного закрытия обсерватории по пропаданию неба;
  • статистика по уже отснятому;
  • калибровка, косметика и выравнивание, сложение превьюхи средствами пикса и моего уже написанного скрипта автоматизации сего процесса (скрипт надо допилить, уже есть несколько идей. Но это мелочи);
  • веб-морда, дублирующая Windows.Form приложение.
    Я веб-программист, так что эта часть самая простая для меня;
  • HTTP JSON общение с прогой из стороннего софта.
    Типа того, как это делает PHD2. Базу этой части уже сделал. Протокол расширяю по мере появления функционала;
  • в недалёкой перспективе возможность съёмки несколькими основными камерами (несколько соосных объективов на одной монти). Конечно же, с межкадровыми подвижками.

 

Процесс съёмки

  • планировщик, чуть описанный выше, принимает решение, что сейчас нужно снимать RA/DEC фильтром X выдержкой N;
  • для этого телескоп переводится в нужные координаты. Делается снимок в bin4, ресолвится (сейчас выбираю движок астрометрии), делается уточняющий переход;
  • запускается гид (пока что PHD, в далёкой перспективе свой гидер с расчётом на раздолбанные монти);
  • запускается съёмка кадра;
  • по заданной стратегии осуществляется перефокусировка (изменение температуры на N градусов или каждые N кадров, что наступит быстрее). Вот тут пока пробел. FocusMax уже не запустишь, тот заточен на максим. Я уже написал и провожу тестирование плугина фокусировки по маске на моторчике, с использованием фокусёра почти любой раздолбанности. Но, однозначно, нельзя заставлять пользователя использовать только этот метод фокусировки. Поэтому, придётся сделать свой FWHM-автофокус. Не сложно его сделать. Сложно сделать его хорошим и быстрым;
  • асинхронно: ведётся контроль на зависания и глюки. Предпринимаются попытки их решения по схеме из настроек. Включается аларма, если робот сам не справился;
  • асинхронно: ведётся контроль погоды. Предпринимается попытка парковки в положение из настроек. Закрытие крыши в случае успешной парковки. Аларма оператору по сбою;
  • асинхронно: ведётся уточняющая привязка средствами астрометрии (чужой движок);
  • асинхронно, низкоприоритетно: ведётся контроль качества полученных снимков (пока через DSS консольный, в перспективе свой анализатор);
  • … далее по кругу. Запрос к планировщику, съёмка следующего кадра с переходом в другие RA/DEC, если нужно или остаётся там же.

Начал набрасывать интерфейс, уже реализовал выбор и подключение большинства оборудования, его статус. Всё остальное пока fake для вида. Начав писать этот текст, уже вижу несколько необходимых для стартапа проекта интерфейсных доделок, внесу их в первую очередь. Начну со скриншотов уже реализованных интерфейсов.

autoastro-2

Запускаясь, программа просит выбрать оборудование (уже реализовано). Запоминает настройки в реестре винды для конкретного пользователя (что даёт возможность запустить N астрографов на одном компе, как это сейчас сделано у меня).

autoastro-3-config

Выбранное оборудование подключается и текущее состояние отображается на закладке «ствтус». Тут же показывается текущий план на эту ночь и реализованная часть зачёркивается.

autoastro-3-status

 

Заранее задаются разные стратегии съёмки. Некие «шаблоны», говорящие, что галактики лучше снимать так, а водородные туманности этак. Что для съёмки астероида нужно отснять 5 кадров в течение ночи, вперемешку с другими объектами, а для съёмки туманностей в HST-палитре выдержки в узкополосниках нужно делать больше, чем в RGB. Разный бининг.

autoastro-3-how-list

autoastro-3-how-add

Форма добавления пока не включает весь функционал стратегии съёмки (бин, вперемешку, минимальное количество кадров за ночь).

 

Задав шаблоны, задаются цели и время их съёмки. В идеале программа должна снимать объекты только близ их кульминации, минимизируя количество перекладок для классического немца (экваториальной монтировки немецкого типа). При съёмке учитывается фаза и расположение Луны. Узкополосниками можно и нужно долбить даже при полной Луне, тогда как L-ку снимать длинными при Луне — близкий путь фитов к мусорной корзине.

autoastro-3-what-add

autoastro-3-what-list

 

Пока что единственный доступный метод фокусировки с использованием маски на моторчике. Способ экспериментальный, так что до выхода второй версии программы планирую реализовать обычный FWHM / FHD способ фокусировки.

autoastro-3-focusmask


В программу я планирую внести весь мелкий функционал в моём понимании, убрав его столь бесящую меня в максиме форму его подачи.

Замах серьёзный. Не готов утверждать, что доведу до конца. И всё же, мысль уже не первый год зреет у меня в голове и сейчас я уже начал её реализовывать. А это важно — сделать первый шаг!

Астросъёмка 24 октября — 6 ноября 2016

За первую неделю одна уверенная полуночь [26.10], когда ветер чуть стих и можно было снимать даже на БТИ.

v0-1aПогоды не было, так что занимался разбором отснятого, осушением QSI и написанием фокусМаск плугина для MaximDL. Но, к сожалению, проект пришлось загубить в пользу более наполненного проекта — автоматизатора всего и вся. А тот уже делаю в виде отдельного приложения, без использования максима вовсе. К тому же на соседнем с VB языке — на C#.

За вторую неделю… 3 часа неба урвал таки! 🙂

«Осень и до меня добралась», подумал я. Но КрасноКрай не так уж и прост. Тут же мне были любезно предоставлены две полуастроночи 🙂


  1. Ньютон 250
    1. к сожалению, колесо скорее мертво, чем живо. Нужно снимать и настраивать. Как-то нужно улучшить прижим мотора к диску.
      Так что я снял камеру и (почистив её), заодно начал рассматривать как работает колесо. О том отдельная история, но в итоге я его починил!
    2. в ту одну ночь первой недели успел наснимать аж 4 часа туманности в адовом дефокусе. Туманная туманность, так стоило назвать набор кадров, отправленных в мусор. Понял, что нужно настраивать автофокус;
    3. задник точно ошибочен. Я недавно подвинул камеру ещё на 1мм назад. И, кажется мне, сделал я это зря. Буду экспериментировать в ближайшую тёплую ночь. Нам тут вторым летом грозят 🙂
    4. За 5 полуночей периода успел поснимать: рыбу (IC1795) и головастика (IC410) в кислороде; лошадку (B33), группы галактик (NGC2805, NGC501) и одну планетарку (NGC1514) в L-фильтре;
    5. снимал много комет и астероидов.
  2. Мак 200
    1. QSI2016_10_26_0071 таки запотела и пришлось греть патрон с силикагелем на сковородке. Тщательно контролируя температуру. Пока что работает хорошо.
      «Пока что» продлилось ровно одну ночь. Включив снимать флеты следующим вечером, опять увидел «круги на воде». Опять сковородка. Плюс силикагель россыпью в камеру. Пока греется патрон. Чую, придётся заказывать токарку — новые патроны для Виталькиного «автомата» точить.
      И тут меня осенило! Onwlad был прав — это потеет покровное (без обогрева), а не сенсор. Шоб его. Камера за тыщи баксов, а болячки детские. Пока снимаю на -20°С — не потеет.
    2. мак постоянно потел. При влажности выше 80..90%, когда ньютоны с подогревом вторички снимают и снимают, этот замечательный инструмент покрывается толстым слоем влаги и уходит отдыхать 🙁
    3. когда мак не потел, да и чтобы случилось это не так быстро, я снимал низко летящую «улитку» (NGC7293), продолжая копить кислород и водород по ней;
    4. а когда получалось, то снимал и наверху. Это и головастик (IC410), и свет для коллективного проекта съёмки квинтета Стефана. И цвет для группы галактик рядом с NGC2805.
  3. Ньютон 320
    1. ngc507-l-preview-100percentфлеты по стене в L-канале дают сильное переотражение (градиент) по углам даже без Луны. Нужно переснимать. Попробовал снять по небу — сильно лучше. Нужно таки попробовать сделать «флетбокс» строго перпендикулярно трубе;
    2. Камни! Продолжаем сопровождать TU9 и TV9. Пытаемся найти новые, попутно снимая Красоту неба. Особенно впечатлил меня один из «случайно задетых» поиском астероидов, галактический кластер в районе NGC507;
    3. кроме помощи «братьям меньшим» (двум астрографам помельче, индивидуальный проект съёмки БТИ — это два кадра Плеяд. Прицелился в новом повороте камеры и начал копить. Обещает получиться отлично, но пока очень мало света даже для превьюхи.

Условия съёмки: Почти нет погоды (1 ночь на первой неделе, 2 — на второй). Если есть, ураганный ветер, влажность.

На колёсах

%25C0%25EB%25FC%25E1%25EE%25EC%25FB 2016 %25CE%25EB%25E5%25E3 %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE %25CA%25EE%25EB%25B8%25F1%25E0 2016 10 14 0813 - На колёсах

Не так давно приезжал Ваня и мы развлекались, в том числе, с колёсами фильтров на астрокамерах астрографов.

ivan-graph-flat-oldivan-graph-flat-new

На БТИ меняли колесо с 2″ Baader фильтрами на колесо побольше с квадратными Baader фильтрами. Баадер на баадер? В чём смысл? Оказалось, что на столь большом сенсоре, как у QHY11, даже 2″ фильтры дают заметные тени по углам.

%25C0%25EB%25FC%25E1%25EE%25EC%25FB 2016 %25CE%25EB%25E5%25E3 %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE %25CD%25FC%25FE%25F2%25EE%25ED%2B250f4 %25CA%25EE%25EB%25E5%25F1%25EE 2016 10 11 0663 - На колёсах %25C0%25EB%25FC%25E1%25EE%25EC%25FB 2016 %25CE%25EB%25E5%25E3 %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE %25CD%25FC%25FE%25F2%25EE%25ED%2B250f4 %25CA%25EE%25EB%25E5%25F1%25EE 2016 10 11 0665 - На колёсахКолесо на моей камере как-то упало и поломалось пополам. Я собрал его, сначала по-привычке заклеив изолентой, потом заменив её поксиполом. И всё же, колесо то крутилось, то не крутилось. И это угнетало.

Но рассказать я хотел не о том, что было почти месяц назад. А о том, чем, в числе прочего, занимался этой ночью.

Ночью я снял камеру, чтобы убрать одну большую соринку с покровного стекла. Она слишком высоко сидела и не корректировалась флетами. И, хоть и сидела она сбоку кадра, но очень меня напрягала. Как мелкая соринка в глазу. Видеть не мешает, но бесит.

Камеру снял, попробовал покрутить колесо. И что я вижу?

  • первый фильтр всегда чётко;
  • второй фильтр чётко попадает, а потом на пониженной скорости почему-то уходит за третий и частично за четвёртый!
  • дальше опять чётко 5 и 6.

Я сделал вывод, что где-то в колесе магнит размагнитился. Где-то провод «распроводился» : ). Начал проверять всё, подводить ближе и отводить дальше. Ничего не помогает.

wheel

И тут, когда я глянул в настройки колеса, меня осенило. Смещение фокуса для тонких RGB фильтров, относительно толстых baader-стеклях узкополосников составляло аж 210 шагов фокусёра. И вписал я эту коррекцию в поле «коррекция», не подумав о том, что рядом есть нужная колонка «смещение фокуса».

Всё исправил и вуаля. Колесо работает! Троекратное ура. Сразу вспомнилась притча про козу. Стоило месяц посидеть без колеса, даже глючного, как его возвращение воспринимается как высшее благо.

И вот настраиваю я колесо в максиме, подключаю камеру и контроллер колеса … а его нет в закладке управления камерой. Всё перезагрузил — нет. Новый прикол.

И вновь, оказалась моя банальная невнимательность. Случайно задел выбор камеры и камера с колесом ушла на гид. А на гид-камере да, нет колеса. Вернул как было и теперь заживу как король! Единственное «но», что L, Ha и O3 у меня в одном блоке фокусировки, а RGB — в другом. Переход из блока в блок ручной, потому как надо перефокусировать внеосевик. В перспективе нужно будет разориться на баадеры RGB.

Фото галактик в поисках нового астероида

Обсерватория L71 Vedrus старается регулярно снабжать Цент Малых Планет данными об известных астероидах .

Какие-то из них представляют «визуальную» ценность лично для меня. Это транзиты мимо яркого дипская, как например видео пролёта нескольких астероидов на фоне кадра с шаровым скоплением М2. Это быстрые околоземные камни, вроде недавнего NEO 2003 YT1.

Какие-то из результатов наблюдения астероидов, присылаемых обсерваторией, нуждаются в уточнении орбиты. Наши наблюдения и обработка результатов помогают уточнить её. Другие же промерены достаточно хорошо, но и ими мы не брезгуем. Больше — не меньше.

Но, конечно же, хочется не только снимать известнее, но и открывать всё больше и больше новых астероидов! Для этого мы начали разрабатывать методику выбора места съёмки. В какую часть неба целиться перспективней, где лучше отснять несколько кадров с максимальным проницанием, чтобы уж наверняка… ну или, хотя бы, с наибольшей вероятностью найти новый камень. Не то, чтобы эта методика большой секрет и Ноу-Хау, просто она ещё не сформулирована до конца.

Ну а чтобы совместить приятное с полезным, начиная снимать какой-то участок неба я порой чутка смещаю телескоп так, чтобы в кадр попало побольше красивых дипов. Гала-а-актики. Как вы думаете, сколько на небе галактик? Десяток? Сотня? Или миллионы? На удивление, последний ответ ближе всего к истине. Их огромное количество! Просто нереально огромное. Вот примеры съёмки нескольких полей россыпи галактик. Кадры получены «на сдачу» во время съёмки ради поиска астероидов. Но они стоят быть опубликованными в отдельной записи на сайте обсерватории.

ic2329-l-4of400-100percent

ngc140-l-7of400-100percent

ngc2563-l-5of400-75percent

 

А этот кадр (ниже) так «взволновал» меня, что я решил отснять этот галактический кластер подробно и качественно. NGC507 и соседи:

ngc507-l-preview-100percent

Это ж сколько там звёзд? А сколько планет? А сколько живых? А сколько мыслей? Мозги от масштабов происходящего сводит.

Быстрый и близкий NEO

2016 10 30 2003 YT1 ani 40percent - Быстрый и близкий NEOКино «Матрица» смотрели? Там главный герой, Томас Андерсон (актёр: Киану Ривз) лёгким движением руки с синей таблеткой, превращается в … NEO! А в конце фильма, словно супермен, NEO взлетает от земли и уносится далеко-далеко. И теперь в космосе куча этих NEO…

Шутка, конечно. Аббревиатура NEO означает лишь Near Earth Object. То есть околоземный объект. Это может быть астероид, может быть комета, может быть летающая тарелка или Киану Ривз один или с Сандрой Баллок (намёк на забавное кино «Гравитация» и намёк на пересечение этих актёров в кино «Скорость»). Словом, любой объект, несущийся откуда-то куда-то и пролетающий «близко» к Земле. Насколько близко? Не знаю, честно сказать.

30го октября камень (164121) 2003 YT1 пролетел на расстоянии порядка 1 а.е. от Земли. По мне так и не очень близко. Но в моём не очень обширном опыте съёмки астероидов — очень быстро! В угловой мере его скорость перемещения по небу составила аж 55 угловых секунд в минуту. Практически 1 угл. минута в минуту. Очень много. Обычно мы снимаем камни со скоростями порядка 0.1 — 4″ в минуту. Анимация слева дана в масштабе 40% от разрешения ньютона (~1″) и составлена из десятисекундных кадров. Камень, на момент съёмки, очень яркий — аж 10.8m.

2016 10 31 2003 YT1 ani 16percent - Быстрый и близкий NEO

На минутных кадрах астероид и вовсе выглядел как огромный трек.

Вот такой интересный и волнующий опыт я недавно приобрёл.

Северное «Магелланово облако»

Есть на южном небе два огрооооомных туманных пятна. Неправильные галактики с гордым названием «Магеллановы облака». Сам я видел их только на картинках, увы. Но … и не визуальщик я особо, на самом-то деле.

И вот, совершенно случайно, шарясь по небе, натолкнулся на небольшое «Магелланово облачко» у нас, в северном полушарии. Галактика IC10, наш сосед. До неё «всего лишь» ~2.2 млн. светолет. Рукой подать 🙂

Полноценно отснять не даёт погода. Тут бы сиингу получше, да свету побольше. Вынуть редуктор из мака и ка-а-ак разрешить её местами до звёзд. Впрочем, это вряд ли. Вряд ли это случится осенью. Поэтому страничку перевернём, кадр в архив и идём дальше.

ic10-3h45m-75percent

MaximDL Плугин автофокусировки по маске Бахтинова

Продолжаю развивать разработанный мною MaximDL плугин автофокусировки по маске Бахтинова.

Скачивание (download)

Скачать dll и tlb файлы можно в моём файловом хранилище.

Установка плугина в MaximDL

!!! ВНИМАНИЕ. Обнаружена проблема с установкой плугина. Решаю её.

 

Плугин написан на VB.NET, поэтому для работы требует Microsoft dotnet 4 redistributable.

Процедура установки не автоматизирована, но очень простая. Всего несколько шагов:

  • нужно скопировать скачанные файлы (FocusMask.DLL и FocusMask.TLB) в любое место. Я обычно копирую в C:\Program Files (x86)\Diffraction Limited\MaxIm DL V5\Plugins, но это не обязательно;
  • в Maxim DL зайти в меню Plug-in и выбрать последний пункт Add/Remove Plug-in;
  • кнопка Browse. И указать путь к dll;
  • кнопка Close:
    plugin-install
  • теперь плугин доступен в меню Plug-in максима.
    Напомню, что активируются плугины при наличии открытого файла изображения в максиме.

 

Использование плугина

v0.1b:plugin-v01b-usage

Получаем-с звезду-жука, выделив ROI (часть кадра) при получении снимка.
Пока что вручную нужно выбрать звезду и подобрать выдержку. Снимать лучше в bin1, в L-фильтре.

В меню Plug-in выбираем ранее установленный FocusMask.

Если всё прошло хорошо, то плугин чуть подумает, обернёт дебуг-раскраской жука и выдаст найденное значение дефокуса. В примере на картинке выше дефокус огромный, составляет аж 350 угловых минут. Если хочется разобраться, как меряется дефокус, то велкам в подробное описание. Если нет, то … это число должно быть минимальным. Крутим фокусёр (пока что только вручную или кнопками на контроллере фокусёра), жмём выход, получаем новый кадр и запускаем плугин заново.

Пока что не очень удобно, исправлю скоро, см. запланированные доделки ниже.

Сейчас важно следить, что:

  • центр звезды найден корректно. Чёрный крестик должен стоять в центре;
  • радиус найден корректно. Белый круг должен быть примерно в конце лучей жука… около сотни пикселей радиусом (зависит от углового размера пикселя);
  • лучи обозначены корректно. Белые крестики примерно на концах лучей;
  • дефокус найден корректно. Число «дефокус» хоть примерно соответствует действительности.

Если это не так, то я очень прошу нажать на клавиатуре кнопку Shift при клике на кнопку «Выход» в плугине. Сохранить debug-файл и выслать мне вместе с картинкой жука (обязательно в фите ДО работы плугина. То есть выйти из плугина, нажать «отмену» и сохранить файл).

 

Запланированные доделки

Roadmap (запланированный путь развития) проекта включает в себя:

  • получение ещё одного кадра с камеры в текущих настройках ROI, фильтра и bin-фактора, определение фокуса заново (режим ручной фокусировки);
  • управление подключенным ASCOM фокусёром (если таковой есть в системе и подключен), небольшой дубль закладки Observatory Control / Focus в рамках модального окна плугина (режим ручной фокусировки кнопками с компа);
  • общение с моим контроллером маски на предмет накинуть маску в начале и снять по окончанию фокусировки;
  • мелкие доделки:
    • центр звезды плохо ищется, нужно менять алгоритм поиска;
    • центр звезды искать с субпиксельной точностью.
  • обработка жука во всех фильтрах, в т.ч. узкополосниках;
  • общение с ASCOM фокусёром, выбранным и подключенным в MaximDL;
  • начальная и принудительная калибровка фокусёра в привязке к реакции найденного фокуса (направление, масштаб движения по-возможности, лучший масштаб обработки изображения и уровень его медиан-фильтрации);
  • несколько алгоритмов авто-фокусировки в зависимости от уровня качества механики фокусёра:
    • идеальный фокусёр со 100% предсказуемой позицией. Больше для отладки, чем для дела. С таким фокусёром и focusMax будет работать на пять ;
    • хороший фокусёр с шаговиком и … некоторым постоянным люфтом;
    • разболтанный фокусёр с шаговиком и непойми каким случайным люфтом;
    • проскальзывающий фокусёр с шаговиком (мне повезло, у меня такой);
    • фокусёр с DC-мотором на валу, подключенный через мой контроллер маски.
  • получение полного кадра в bin4, поиск яркой звезды под маской, получение ROI в bin1;
  • подбор выдержки для получения необходимого SNR и яркости;
  • работа в автоматическом режиме через скрипт в Autosave мак-сима.

 

История версий

  • ноябрь 2016: первая публичная бета-версия (v0.1b).
    Вручную ищет дефокус по звезде-жуку в кропе. Много отладки;
  • октябрь 2016: первая alpha-версия, анонс на astronomy.ru.

История создания и внутренние принципы работы описаны здесь.