Ardu Focuser

С помощью одного ластронома с ластрономи.ру нарыл очень интересный наколенный проект дешёвого аском-фокусёра тут.

Собрал его. Примерный бюджет обозначен на фото 🙂

%25C0%25EB%25FC%25E1%25EE%25EC%25FB 2017 %25CE%25EB%25E5%25E3 %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE %25C5%25E2%25E3%25E5%25ED%25E8%25E9 2017 09 19 5116 - Ardu Focuser

А вот его программа. Плюс есть аском-драйвер, что не только приятно, но и необходимо в современном любительском астро-мире.

myfocuser 768x361 - Ardu Focuser

… забыл припаять DS18b20. Вечером исправлю сиё досадное недоразумение и буду монтировать на ED80 Евгения Букликова, что хостится у меня.

Подтяжки на провисающий фокусёр

Есть у меня в доступе отличный резкий объектив с авторской оптикой — STF Мак 8″ Deluxe. Всем хорош, но достался ему не очень сильный внешний крейфорд. Мидовский, кажется. С адаптацией от ИванСемёныча — вживлённым в него шаговиком и контроллером.

Всё отлично — кнопка на компе нажимается, моторчик крутится туда, моторчик крутится обратно. Но вот беда, не тянет этот фокусёр столь тяжёлую сборку, как колесо + камера + внеосевик + гид камера (QSI wsg 683 + Lodestar X2). Вниз идеально отрабатывает, а наверх надо чуть поддерживать рукой. И вот я решил сделать автоматическую руку из … «денежных» резинок!

%25C0%25EB%25FC%25E1%25EE%25EC%25FB 2017 %25CE%25EB%25E5%25E3 %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE %25CC%25E0%25EA 2017 09 17 5112 - Подтяжки на провисающий фокусёр

И УРА! Теперь все телескопы с удалённым автофокусом (FocusMax 3.8.4) и можно больше несколько раз за ночь не бегать в сарайку, чтобы накинуть маску и придержать камеру.

Да-да, я знаю, что нужно или заменить крейфорд на поприличней, или перевесить мотор на фокусировку ГЗ, заменив крейфорд на резьбовую втулку. Но пока что пусть так поработает.

Единственное, что хочется улучшить в этой конструкции, это заменить хлипкие «денежные» резинки на … презервативы :). Смешно, но именно латексными резинками я подвязал провисающий трос привода крыши моей старой подмосковной обсерватории. И тот отлично проработал пару суровых зимних сезонов.

10 бит абсолютный энкодер

Купил мой знакомый, сохоббит и хостинг-клиент Борис вот такую вот игрушку. Две даже, если быть точнее.

Ссылка на али, ссылка на описание, и ссылка на фотки.

%25C0%25EB%25FC%25E1%25EE%25EC%25FB 2017 %25CE%25EB%25E5%25E3 %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE %25C1%25EE%25F0%25E8%25F1 %25DD%25ED%25EA%25EE%25E4%25E5%25F0%25FB 2017 09 16 5051 - 10 бит абсолютный энкодер

%25C0%25EB%25FC%25E1%25EE%25EC%25FB 2017 %25CE%25EB%25E5%25E3 %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE %25C1%25EE%25F0%25E8%25F1 %25DD%25ED%25EA%25EE%25E4%25E5%25F0%25FB 2017 09 16 5053 - 10 бит абсолютный энкодер

Сиё есть многооборотный абсолютный оптический энкодер. Точность его не астрономическая, лишь 10 бит, то есть 1024 отсчётов на оборот, то есть 21.09375 угловых минут (1265.625″) на тик. Примерно треть градуса, если по-русски. Задача, которую хочется возложить на него — это начальное позицирование монтировки после аварии и контроль в процессе работы.

Стоит каждый примерно 2 тыщи рублей. Небольшая печалька пришла вместе с посылкой от китайца — энкодеры откровенно бу-шные. Следы установки, грязный кабель, у одного погнутый разъём.

Подал 0 на синий и +12 на коричневый (крайние). Замерил напругу от синего (земли) до разных бит. Самый старший меняется раз на круг, что логично. Китайский тестер показывает 0В / 0.15В. Пока что все линии не проверял, но парочку померял.

Осталось подключить к ардуине, написать драйвер и, что важнее и для меня сложнее — согласовать энкодер с монти механически.

Коммутационный шкаф автономной обсерватории

Сначала, для коммутации 5В, 12В, 24В и 220В я использовал металлические электрошкафы. Я зашёл как-то в магазин электротоваров и обомлел с их цен. Но … один шкаф мне подарил знакомый ещё в Москве. Второй шкаф, побольше, подарил мне отец. И вот я всё пытался впихнуть невпихуемое — в эти два боль-мень больших шкафа я старался засунуть всё многочисленное электрооборудование обсерватории.

Устав от тесноты, я купил лист фанеры и сколотил этакое «произведение» кустарного столярства. Поделка получилась не на пять, но свои функции выполняет. К слову сказать, в следующую обсерваторию я просто купил бу-шный кухонный шкаф за 500р — вышло дешевле, прочнее и быстрее.

Сейчас электрошкаф «каменной» обсерватории выглядит так:

%25C0%25EB%25FC%25E1%25EE%25EC%25FB 2017 %25CE%25EB%25E5%25E3 %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE%25E1%25F3%25E4%25EA%25E0 2 %25CA%25EE%25EC%25EC%25F3%25F2%25E0%25F6%25E8%25FF 2017 08 29 4216 - Коммутационный шкаф автономной обсерватории%25C0%25EB%25FC%25E1%25EE%25EC%25FB 2017 %25CE%25EB%25E5%25E3 %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE%25E1%25F3%25E4%25EA%25E0 2 %25CA%25EE%25EC%25EC%25F3%25F2%25E0%25F6%25E8%25FF 2017 08 29 4217 - Коммутационный шкаф автономной обсерватории

%25C0%25EB%25FC%25E1%25EE%25EC%25FB 2017 %25CE%25EB%25E5%25E3 %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE%25E1%25F3%25E4%25EA%25E0 2 %25D1%25C1 2017 05 29 0161 - Коммутационный шкаф автономной обсерватории

Слева-направо:

  • arduino для чтения 1wire термодатчиков DS18b20 и датчика температуры / влажности DHT11.
    Хоть основной комп обсерватории (о нём дальше) может и сам читать 1wire, но делает это криво. А I2C термометров под рукой не было, так что поручил эту задачу ардуине. А та уже по USB питается и передаёт данные на главный мини-комп обсерватории;
  • рядом с ардуиной — платка резисторных делителей и достаточно крутой для данного применения (по сравнению с ардуино) I2C АЦП ADS1115. Классная 16 бит 4х канальная микруха меряет 24В от АКБ и 12В от местного БП. Передаёт данные на основной комп обсерватории;
  • на «потолке» электрошкафа висит D-Link DHUB-7. Мой любимый активный USB-2 хаб с внешним питанием.
    Хаб нужен для нормального питания мини-компа обсерватории, ардуины, вебки внутреннего дневного обзора обсерватории, внешнего кэнона (allsky) и мало ли чего ещё в будущем;
  • ниже ардуины висит шина 220В для удобной коммутации платы реле;
  • мозг обсерватории — мини-комп Orange Pi, клон более известного Raspberry Pi. Комп на ARM, размером с кредитку. Гиг памяти, четырёхядерный проц и богатая переферия в купе с малым потреблением. То, что нужно для автономной обсерватории;
  • ниже «апельсина» (Orange) расположена 16-канальная плата реле. Китайская плата с опторазвязкой. Хорошая почти всем, кроме необходимости инвертировать входы. Чем занимается насопливо подключенная ULN2803. Припаяна она хорошо и залита термоклеем, но так как не на плате, то выглядит страшненько. Впрочем, проблем с этим реле нет — работает отлично. Левая часть реле ответственна за коммутацию 220В. Правая раздаёт 12В;
  • правее реле, практически в центре шкафа геометрически, но не в центре логически — БП 12В. От него питается плата реле, Orange Pi и один астрограф этой обсерватории;
  • правее видавшая виды розетка. Был с ней один казус, как я посчитал из-за старого кривосинусного инвертора. Но может просто вилка плохая была. Верхняя розетка сгорела. Так что я перебрал весь блок, поджал где надо было поджать. Розетка раздаёт 220В от висящего рядом инвертора;
  • внизу лежит ещё один «пилот». Надо будет чутка потеснить инвертор и правую часть шкафа, чтобы расположить этот удлинитель вертикально рядом с белой розеткой.
    От 220 здесь питаются: вся третья обсерватория, USB-хаб, Ethernet-свитч, 220В коммутация реле, от которой питается второй астрограф этой обсерватории, БП 12В, астрокомп и свитч отдельным удлинителем;
  • в правой части, блестя хромированным корпусом, расположен новосибирский инвертор. 24В постоянки преобразует в 220В переменки. Судя по надписи на коробке, синус там синусный, а не апроксимированный из нескольких шагов, как в прошлом инверторе. К слову сказать, это даже не инвертор, а бесперебойник с 200 Вт зарядником и байпасом;
  • справа чёрный клемник — раздатка 24В от аккумулятора и контроллера солнечных батарей. Проводка осуществлена многожильным медным «сварочным» проводом аж в 25 квадратов;
  • на правой стене внутри шкафа — розетка энергосистемы дома. Так сказать, резервная внешняя подпитка на случай долгой зимы. Дом имеет свою энергосистему и под землёй к обсерватории проведена магистраль. Когда долго нет Солнца, дом я подпитываю бензиновым геренатором. Я сознательно не делал автоматической коммутации и, если чую угрозу разряда АКБ обсерватории, просто втыкаю вилку инвертора обсерватории в розетку энергосистемы дома;
  • на правой стене вне шкафа — контроллер солнечных батарей. Купленный как временная замена умершему основному большому контроллеру дома, он оказался неплохим решением для обсерватории. Успешно обслуживает аж шесть панелей по 260 Вт каждая = аж полтора киловатта мощности. Заряжает АКБ;
  • аккумулятор установлен в приямке — чтобы не мёрз зимой. Занимает немало места и весит треть тонны. Свинцово-кислотный панцырный тяговый АКБ заявленной ёмкостью 428 Ач, напряжением 24 В.

По понятным причинам я не описал систему охраны и видеонаблюдения. На фото она отключена.

А это шкаф новой обсерватории. Тот самый кухонный за 500 рублей. Но о нём будет отдельный сказ.

%25C0%25EB%25FC%25E1%25EE%25EC%25FB 2017 %25CE%25EB%25E5%25E3 %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE%25E1%25F3%25E4%25EA%25E0 3 %25CA%25EE%25EC%25EC%25F3%25F2%25E0%25F6%25E8%25FF 2017 05 19 9999 35 - Коммутационный шкаф автономной обсерватории

CubeSat телескоп

Давным-давно… должно быть год или даже полтора года назад, на страницах единственного инет-форума, которым в данный момент я болею (astronomy.ru) я уже поднимал тему о проектировании и запуске любительского космического телескопа.

Не буду искать ту давнюю тему, ибо в неё пришёл Миша Грехов и всё испортил. Однако после неудачи с CubeSat спутником «Маяк» я задумался о телескопе на орбите ещё раз. И на этот раз я был ближе к мечте на целый шаг. Я знал, что:

  • группа граждан может запустить спутник. Достаточно или грамотно пропиариться и получить грант или бесплатный запуск, или же просто заплатить большие, но всё же подъёмные деньги;
  • есть относительно несложный стандарт малых спутников CubeSat, позволяющий сильно упростить процедуру сертификации и формализации запускаемого космического аппарата;
  • кубов этих запущено уже… несметное количество! И большинство из них, что удивительно, будучи построенными чуть ли не на обычных бытовых компонентах, работают!

Я чуть копнул, создал ещё одну тему на гастрономах. К счастью моему, Мишу в тот момент забанили и он не смог пролить тонны негатива, надёжно припечатывающие проект к Земле (в головах моих знакомых).

И, вуаля! Сейчас команда заинтересованных в создании и пуске первого любительского орбитального телескопа уже насчитывает 8 человек!

Обсуждаем и составляем концепт CST (CubeSat Telescope). Ищем информацию, предлагаем новое, общаемся. Надеемся и верим.

 

И даже если вероятность реализации проекта лишь 1%, разве это не стоит того, чтобы жить ради идеи? Лично я с оптимизмом смотрю в будущее проекта, даже понимая, что он чрезмерно тяжёл лично для меня. Но не для Команды!

Китайские платы реле — нужен ли инвертор?

Купил я давным-давно довольно распространённую платку блока из нескольких реле, коими завален алиэкспресс. Ну платка и платка, никогда не придавал её выбору большого значения. Купленная очень давно, до сих пор работает — Raspberry Pi «чуть умного дома» успешно коммутирует ей всякие нагрузки.

Построил обсерваторию и туда тоже поставил мини-комп (Orange Pi, клон Raspberry pi) и тоже блок реле. И понеслось…

%25C0%25EB%25FC%25E1%25EE%25EC%25FB 2016 %25CE%25EB%25E5%25E3 %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE%25E1%25F3%25E4%25EA%25E0 2 %25CA%25EE%25EC%25EC%25F3%25F2%25E0%25F6%25E8%25FF 2016 04 18 6721 - Китайские платы реле - нужен ли инвертор?

Оказалось, то реле включается не по 1 на входе, а по 0. Это связано либо со схемой подключения оптопары на входе, либо с транзистором после неё, до самого реле. Нафига так сделано — оставалось вопросом для меня до сегодняшнего дня. Ой, то есть я до сих пор не понял зачем это сделано, но понял что не все йогурты реле одинаково полезны, что есть таки нормальные платки, в которых без лотереи включение по логической единице на входе. Но, пока я этого не знал, я ставил инвертор (ULN2308 — что под рукой было) в разрыв между мини-компом и платкой реле. Это не очень эстетично, хоть и достаточно практично 🙂

8 channel relay module 5V 12V 24V high and low level trigger relay control with optocoupler.jpg 640x640 - Китайские платы реле - нужен ли инвертор?

Оказалось, что сейчас есть платки, в которых можно джампером выбрать, будет ли она срабатывать по 1 или по 0! Звать их, например: «8 channel relay module 5V/12V/24V high and low level trigger relay control with optocoupler for PLC automation equipment control» (выделил жирным на что стоит обратить внимание). Как я понял (реле ещё в пути) эти 8 джамперов (4 слева и 4 справа) регулируют 0 или 1 уровень срабатывания реле.

8 channel relay module 5V 12V 24V high and low level trigger relay control with optocoupler 768x768 - Китайские платы реле - нужен ли инвертор?

Дальше — фрезеровка платы под силовыми контактами. Покупая платку реле, стоит обратить на неё внимание, т.к. коммутация 220В / max 10А дело нешуточное для китайца.

Ну и … не надо покупать САМЫЕ ДЕШЁВЫЕ алишные платки. Почти все они работают исправно, но вот в моём блоке из 8 реле одна релюшка таки сдохла буквально через 10 срабатываний. Просто залипла включённой. Это не проблема, если есть запасные реле в этом или соседнем блоке, но … осадок остался.

Мохнатые звёзды ричи

richi stars 300x180 - Мохнатые звёзды ричиНе так давно в северо-западном углу астрохостинг павильона поселился астросибовский ричи-кретьен 360 мм. Телескоп отличный и почти сразу начал снимать Небо. Всё ничего, но после нескольких ночей съёмки стали бросаться в глаза странные артефакты у ярких звёзд по всему полю.

По просьбе Михаила я начал исследование и поиск причин подобной мохнатости. Вот какой путь я проделал и к чему пришёл.

Во-первых, как в любой сложной системе, нужно понять из каких компонент состоит эта. Дальше, по-возможности, компоненты астрографа нужно менять или менять их взаимную ориентацию.

Основные элементы этого астрографа в порядке прохождения света «от звезды к фиту»:

  1. что-то лишнее в апертуре (крепёж, крышки, элементы фермы, ..)
  2. растяжки вторички;
  3. главное зеркало;
  4. бленда вторички;
  5. вторичка;
  6. «морковка» (бленда) ГЗ;
  7. корректор (флатнер);
  8. удлинитель от среза телескопа до блока камеры;
  9. внеосевик;
  10. колесо фильтров и фильтры;
  11. шахта камеры;
  12. камера (покровное, затвор и сенсор).

Что-то из перечисленного портило диф. картину яркой звезды. Держа в голове этот список я начал идти по-порядку.

 

1. что-то лишнее в апертуре. Здесь всё с виду оказалось чисто. Опустил телескоп пониже и пристально тет-а-тет вгляделся ему в глаз. Он смотрит на меня своим гиперболическим зеркалом, а я гляжу на него. «Кто кого переглядит, тот того и съест», как в детской игре.

Искал я искал… не нашёл в этом практически произведении искусства ничего лишнего в апертуре. Есть крышки на ГЗ и вторичке. Есть сама ферма. Но нет ничего, что бы свисало в сторону главного зеркала.

 

2. растяжки вторички — чуть ли не самая частая причина мохнатости звёзд. В кой-каких объективах нет растяжек, как например, в шмидт-кассегрене, шмидт-ньютоне или максутов-кассегрене, максутов-ньютоне. В классическом ньютоне и ричи они есть.

В этом объективе фокусировка осуществляется сдвигом вторички. Мотор стоит на вторичке, шлейф к нему плоский и приклеен к одной из растяжек. Отклеил его, сделал кадр, ничё не изменилось. Приклеил обратно. Не он.

Порой по растяжке пускают провода для обогрева вторички. Они тоже дают лишние лучи (тот самый искомый «мох»). Очень хорошо видны такие проблемы на сильно расфокусированной звезде.

 

3. главное зеркало. В привязке к проблеме мохнатости речь не столь про оптические качества ГЗ, как про торчащие лапки оправы и может быть бликующий стакан разгрузки / оправы зеркала. Тут тоже всё чисто в астросибе.

 

%25C0%25EB%25FC%25E1%25EE%25EC%25FB 2017 %25CE%25EB%25E5%25E3 %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE %25CC%25E8%25F5%25E0%25E8%25EB 2017 07 19 2086 - Мохнатые звёзды ричи

4. бленда вторички. Не нашёл к чему придраться. Но на всякий случай опробовал импровизированную диафрагму из рулона двустороннего скотча (на фото справа). Тоже не то.

5. вторичка. Диафрагма и её должна была прикрыть. Но она ничего не дала. Стало быть, едем дальше.

6. «морковка» (бленда) ГЗ. Вот тут вся собака и порылась. Точнее, основная часть собаки :). Подробности ниже.

7. корректор (флатнер). Было подозрение, что или края стёкол бликуют, или в оправе какой-то косяк. Я вырезал диафрагму (слева на фото), ничего не изменилось. Значит не он основной проказник.

8. удлинитель от среза телескопа до блока камеры. Большая такая дюралевая бочка (около 120 мм диаметром). Ну там просто нечему бликовать. Однако, для уверенности снял её, оглядел внутри — всё чёрно-матовое, как положено. Я б ещё добавил насыпных диафрагм для порядку, но и без них хорошо.

9. внеосевик. Маленькая призмочка. Если б он давал проблему, то она была бы асиметрична. Но это не так, проблема с яркими звёздами на кадре явно концентрична вокруг оптической оси кадра. То есть, не он.

10. колесо фильтров и фильтры;

11. шахта камеры;

12. камера (покровное, затвор и сенсор).

 

К сожалению, пункты 10-12 не удалось рассмотреть отдельно. Поэтому, приняв всё это за один блок я опросил хозяина железа на счёт проблем именно с этим блоком. И тут меня ждал успех. «Волосатость» живёт именно в этой сборке.

fsq cross 768x579 - Мохнатые звёзды ричи

Михаил вспомнил, что снимал тестовые кадры на камеру+колесо на другой объектив — АПО 100мм f5. И получил один в один тот же характер основных вертикальных и дополнительных, размазанных, диагональных крестов.

 

И тогда я выработал такую «теорию мохнатости».

1. звёзды мохнатые из-за камеры. Кресты вертикальные, скорее всего, из-за диф. эффекта на микролинзах. Кресты под 45 или из-за них же (углы линз), или из-за квадратности шахты камеры. Мне кажется, именно из-за шахты камеры.
Но мохнатые они симметрично и в целом приемлемо — на апошке видно хорошо;

2. «морковка» на ГЗ. То, что торчит из центра ГЗ в сторону вторички. Она длинная. Она режет часть мохнатости. Ту часть, которая отстоит от центра юстировки. Который, кстати, всё же чуть сбит направо-наверх от центра (смещение чётко видно по блику от яркой звезды в центре). Я так понимаю, что эта асиметрия — не до конца выправленный заклон ГЗ, скомпенсированный обратным заклоном ВЗ (вторички).

Выходит, что все звёзды по полю мохнатые со стороны, ближе к центру юстировки, т.к. морковка отрезала «мох» со стороны дальше от оптической оси.

Морковка эта центральная состоит из двух частей. Сначала я попробовал снять кадр вовсе без неё, бликов огромное количество. Но при этом звёзды классные по полю! Одинаково мохнатые без обрезания внешней части «моха».
Потом я попробовал морковку укоротить вдвое (она разборная). Картина мохнатости изменилась. Точнее сказать, мох остался только на наружних звёздах. Но один блик от очень яркой звезды таки прошёл.

И вот теперь я в растерянности, что делать дальше. Полуморковь решила проблему наполовину. Добавив ещё бликов. Без моркови точно снимать нельзя. Хоть кресты и стали симметричными, но бликов стооооолько, что кадр сразу хочется стереть. С морковью получаем неравномерность моха по полю.

… занавес 🙁

Поворот внеосевика относительно камеры

Многие сурьёзные любители астрофотографии, я в их числе, снимают астрофотографии с гидом. Многие, опять таки и я, снимают с внеосевым гидом. Вещь крайне полезная, а в китайском сопливом ньютоне так и вовсе необходимая для отличного, стабильного и предсказуемого результата.

05e0e54e594e 300x289 - Поворот внеосевика относительно камеры

Если взглянуть правде в лицо в лицо внеосевику, то будет виден сенсор основной камеры и призма (зеркало), отклоняющая часть света в гид-камеру.

По уму, призма должна быть расположена как на картинке слева — по длинной стороне сенсора (если он не квадратный). Это позволяет, с одной стороны, подвинуть гид-призму поближе к оси, где света больше и звёзды ровнее. С другой стороны, не так затенять основной сенсор.

Но что делать, если конструкция внеосевика не позволяет регулировать положение призмы? На помощь астрофотографу приходит мною любимый наркотик — Pepsi Cola 🙂

file.php?file=%C0%EB%FC%E1%EE%EC%FB%2F2017%2F%CE%EB%E5%E3%2F%C0%F1%F2%F0%EE%2F%C1%EE%F0%E8%F1%2FPepsi%2F2017 06 24 1071 - Поворот внеосевика относительно камеры file.php?file=%C0%EB%FC%E1%EE%EC%FB%2F2017%2F%CE%EB%E5%E3%2F%C0%F1%F2%F0%EE%2F%C1%EE%F0%E8%F1%2FPepsi%2F2017 06 24 1072 - Поворот внеосевика относительно камеры

file.php?file=%C0%EB%FC%E1%EE%EC%FB%2F2017%2F%CE%EB%E5%E3%2F%C0%F1%F2%F0%EE%2F%C1%EE%F0%E8%F1%2FPepsi%2F2017 06 24 1074 - Поворот внеосевика относительно камеры file.php?file=%C0%EB%FC%E1%EE%EC%FB%2F2017%2F%CE%EB%E5%E3%2F%C0%F1%F2%F0%EE%2F%C1%EE%F0%E8%F1%2FPepsi%2F2017 06 24 1075 - Поворот внеосевика относительно камеры

Идея простая. В моём случае камера хостера накручивалась до конца так, что внеосевик оказывался сбоку. Докрутить ещё 90°, не сломав камеру или колесо с внеосевиком, не получалось. Так что вырезал проставку между ними и вуаля, теперь конец резьбы почти точно в нужном повороте.

Конечно же, этот метод несёт в себе и минус — увеличивается задний отрезок корректора и это может пагубно повлиять на звёзды в углах. Однако, именно в данном случае, есть небольшой запас вниз по длине заднего отрезка корректора. Который по звёздам будем выставлять проставочными кольцами под резьбу корректора. На этот раз не из жести, а классными дюралевыми колечками от ИванСемёныча и его токарного станка.

Хостинг шмидт-ньютона 10″

Приехал мой уже хороший знакомый со своей женой и своим интересным телескопом, ставить его в хостинг-обсерваторию.

%25C0%25EB%25FC%25E1%25EE%25EC%25FB 2017 %25CE%25EB%25E5%25E3 %25C0%25F1%25F2%25F0%25EE %25D1%25EF%25E0%25F0%25F2%25E0%25EA DSC03579 astro - Хостинг шмидт-ньютона 10"

Чем же интересен этот телескоп?

Во-первых, хоть знакомый из Москвы, но телескоп он купил в Краснодаре :). Теперь телескоп вернулся на свою малую родину. Мидовский шмидт-ньютон апертурой 10″, светосилой, как я понял по пинпоинту, f/4.6, как и мой ньютон (если считать объектив в сборе — с паракорром).

Второй, интересный лично для меня момент, что у меня был похожий объектив. Давным давно, ещё на заре своего увлечения астрофотографией, я купил у Антона, разработчика ProGuider’а, его усиленный Мид ШН6″.

Что примечательно, телескоп вроде как бы ньютон, но из-за пластины корректора в апертуре, даёт значительно более ровное поле, чем мой 250f4. Что, конечно же, логично — иначе зачем эта стекляха впереди? К сожалению, пока что я не могу найти в «интернетах» какой именно диаметр ровного поля даёт этот телескоп без дополнительного корректора. Придётся находить это значение экспериментально 🙂

ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)

Оглавление

 

Процесс исследования

31 мая 2017

Случилось так, что на некоторое время, попала в руки мне замечательнейшая астрокамера ZWO ASI 1600. Камера монохромная, снабжённая холодильником. Небольшая. Формата уже виденной мною ZWO ASI 290 (тоже чб и тоже с холодильником).

Точней сказать, внешний вид камеры был бы один в один, если б не наличие USB-хаба в 1600ке. Выражается это тем, что на попе камеры кроме входящего USB3-B есть пара исходящих USB2-A разъёмов. К ним можно короткими шнурками подключить фокусёр или колесо. Мелочь, а приятно.

Давно хотел покрутить в руках эту относительно новую камеру и, спасибо Сергею-StarDiver’у за предоставленный шанс!

Камеру воткнул в мак 200f10 (без редуктора). Фокус объектива порядка 2-ух метров (точнее в текущей длине задника мака узнаю по звёздам). Светосила, стало быть, порядка 10-ки. Светослабость, если быть точнее. Пиксель размером лишь 3.8 микрона, мягко говоря, не сбалансированный для дипскай-применения, в связке с этим объективом дал масштаб 0.39″ на пиксель. Впрочем, впереди эксперименты по лунно-планетарной съёмке и быстросъёмке дипов. Так что такой запредельный масштаб даже интересней.

Неба пока нет, так что воткнул камеру, проложил и закрепил провода (USB3 провод! Хоть и в USB2 д-линк активный хаб), установил дрова, usb трафик сразу уменьшил до ~70%, запустил охлаждение, настроил камеру на наиболее интересный для меня режим «минимальный шум» и заставил максима снимать дарки. Выдержку дарков выставил э… необычную для моего глубоко-дипскайного опыта: 1, 3, 5, 30 секунд. 1 минуту и 5 минут.

Настроил внешний гид, так как во-первых, я лишился внеосевика — он встроен в QSI камеру. Во-вторых, кроме пятиминутной выдержки, внешнего гида должно хватать. Точнее, внешнего гида хватило бы наверняка, если б это был не 50f4 объективчик из таксебешной склейки от китайского бинокля и QHY5 старая, чёрнобелая, без пассивного охлаждения. Вся надежда на быстросъёмку 30 секунд край.

Камера уверенно вышла на заданные мною -20°С. При температуре за бортом около +15°С попросила 46% мощности пельтье. Набор минуса быстрый и уверенный. Удержание точное. Камера работает надёжно. Скорость считывания не регулируется и приятно удивляет. Полный кадр в RAW16 читается пару секунд.

Неба нет, так что пока это всё. На днях продолжу. Буду обновлять эту статью и отдельно давать короткие анонсы об обновлении.

 

1 июня 2017

Каждый фит на эту камеру из-под максима занимает 31 Мб (32’785’920 байт). За лишь три часа съёмки наснимал аж 13 гиг биасов и дарков. Из запланированного отснял всего по 66 штук, кроме нужного числа пятиминуток. Что ж, не беда. Чай не Чили у меня. Будет и безнебная погода для дарков. Вот так выглядят мастера (каждый из 66 фитов) биасов и дарков, выдержки 1, 3, 5, 30 и 60 секунд: тынц на 7z архив с фитами.

zwo 1600.bias  300x226 - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)zwo 1600.dark 5m 300x226 - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)< B

 

 

 

 

> D

(мастербиас слева, минутный мастердарк справа)

Жду погоды, доснимаю пятиминутные дарки и, пока что, чтобы не скучать, набросал предстоящий план тестов камеры:

  • основной упор хочу сделать на съёмку дипов средне-короткими кадрами. Выдержка 5, 15 (о, надо дарк доснять) и 30 секунд. Мне нужно понять — может ли эта камера, будучи помещённой в какой-нить нереального размера мотодоб, выдать суперский результат при абы каком ведении и гидировании на уровне «лишь бы объект не ушёл из поля»;
  • для проверки и сравнения, нужно будет отснять серию пятиминуток. Сравнить её с аналогичной серией на KAF8300. Оно понятно, что сравнение в лоб недостаточно корректно. Разный размер пикселя, отсутствие аппаратного биннинга, другая разрядность. И всё же, интересно сравнить. Хотя бы «на глаз»;
  • значительное время съёмки яркого дипа короткими (1 и 3 секунды). Попытка получения сверхразрешения планетными методами. Речь не про пол часа с ручным гидированием на морозе, как я проводил время с ZWO290, а о серьёзной съёмочной сессии в несколько часов короткими на один объект. Скорее всего, съёмка будет в ROI, всё поле мой комп не потянет. Не промазать бы с калибровкой;
  • если останется время / желание / настроение, съёмка Луны / Солнца и планет. Но, вообще-то, это мне не очень интересно.

 

Ночь на 2 июня 2017

zwo1600 M13 L bin1 16of15s 100percent 300x300 - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)Первый свет камеры, заключался в неуклюжем одиночнике Юпитера и небольшой серии пятнадцатисекундок по М13 через облака. Как-то мало неба дали пока что. 4 минуты, если быть точнее. 16 кадров по 15 секунд. Без подвижек. Дарки 30сек с оптимизацией в пиксе. Сейчас снимаю пятнадцатисекундные дарки и жду следующего окна в облачности. Флеты ещё не снимал.

Однозначно, нужно снимать не максимом, а APT / Nebulocity. Софтом, который вкупе с PHD2 может делать подвижку раз в N кадров. Подвижка нужна, но тратить на неё время меж каждым кадров непозволительно.

Впрочем, сверхразрешения на 15 сек, ожидаемо, не получилось. Те же ~2.7″ FWHM в С-канале (без IR-cut) на одиночных. Нужно падать на 1-3 сек и тщательно фильтровать кадры.

Вечером следующей ночи дали ещё обрывки неба. Начал со съёмки флетов. Флеты снимать приятно. Выдержку от 0.01с и погнали. Читается быстро. 30 флетов зарядил. Правда, не вижу виньентирования, видимого мною на лайтах. Так что ещё попробовал флеты переснять с min=1 сек и 3 сек. И не зря:

flat 0sg20 150x150 - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником) flat 1sg10 150x150 - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником) flat 3sg10 150x150 - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)

(слева 0 сек, в центре 1 сек, справа — 3 секунды минимум. Кликабельно)

Как видно, 0 секундный флет использовать нельзя. Виной тому мой слабый комп (и / или настройка USB Trafic) или что-то другое, я не знаю. Но факт остаётся фактом, что 1+ секундный флет получился хорошо, а 3+ секундный вышел отлично! Что ж, трёхсекундный и возьму в работу.

 

3 июня 2017

Попробовал FireCapture 2.6 beta. Бета — потому как 2.5 стабильная не видит холодильник камеры.
Работает нормально. Снимает видео в ROI. Но при попытке записать видео полного кадра на моём старом компе, тот свалился в свап. Еле достал.

Итак, сегодня я не смог побороть лень и обломавшись с FireCapture, снимал всё в том же максиме. Однако, гидирование поручил PHD2:

m13 3s 768x576 - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)

zwo1600 M13 3s 15s ani - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)Снимал трёхсекундыми кадрами в кропе 1000х1000, компенсируя хилый комп. За ночь успел отснять два объекта. Один — ранее опробованный М13. Что ж, сложение в лоб дало ощутимый прирост и FWHM (в смысле, меньше стал), и Roundnes (круглость звёзд).

Конечно, не совсем корректно сравнивать прошлую ночь и 15 секундные кадры с этой ночью и 3 секундными. Но я думаю, отсними я сейчас по 15 секунд, тенденция сохранится.

Второй объект ещё интересней. Жаль, конечно, Полулуние, да небо всё в полосочку. Вот запись погодой камеры. То есть проницания по «кольцу» я не достиг. Но и не его я искал, конечно же. Речь шла о разрешении и только о нём. Проницание бум ловить светосильными китайНьютонами на KAF8300.

Три часа съёмки с двумя проверками фокуса при почти неподвижном графике температуры дало о себе знать. На сумме 2.17″ FWHM в L канале. Опять таки, кто-то скажет (и может окажется прав), что может просто турбулило сегодня меньше. А я отвечу, что проверю потом, снимая вперемешку 15 / 5*3с. Сейчас же мне нужно набить руку, найти оптимальный метод быстросъёмки и обработки.

Обработка. Ожидаемо, обработка подобного значительного массива данных отличается от обработки классических длинных дипскай снимков. Я опробовал AS!2, AviStack2, DeepSkyStacker (DSS), MaximDL, PixInsight. В итоге пришёл к такой последовательности действий:

  • отбраковка откровенной ерунды в pixInsight скриптом SubFrameSelector;
  • калибровка и косметика, как в любом обычном «длинном дипе» — в PixInsight;
  • process / stack в MaximDL. Там уже калиброванные загрузил. Да, можно было тут же откалибровать в Process / Stack через установку Process / Set Calibrate и включение чекбокса Auto Calibrate до добавления файлов, так как камера термостабильна, но … у меня уже были мастеры пиксовые, им и откалибровал.
    Калибровал без оптимизации дарка, ибо с ним выходило не на пять… да и медленнее. Опять таки, камера термостабильна же;
  • дополнительная тонкая фильтрация по fwhm / roundness в закладке Measure, окна Stack максима. Выравнивание автоматом по одной звезде там же;
  • в предШедевральном настроении можно в закладке Align диалога Stack, правой кнопкой нажать на список фитов и попросить максим выгрузить выравненные фиты. Их потом сложить в fitStacker’е. Я так пробовал — чуть лучше получается. Но сейчас мне хватило сложения в максиме.

Дальше обработка, пока это не интересно, т.к. материал … заслуживает пересъёмки. Я поясню почему. Поясню двумя картинками:

M57 1000of3s g30 300x300 - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)    M57 1000of3s g45 300x300 - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)

(это один и тот же фит. Слева гамма 30, справа — 45. Кликабельно)

Без подвижек никак. И их нужно автоматизировать. Намеченные на следующую ночь меры (варианты):

  • переключиться таки в APT. Не нравится он мне :(. Неудобно мне в нём. Но в нём есть подвижка PHD раз в N кадров;
  • (лень говорит, что я выберу этот вариант) продолжать снимать в максиме трёхсекундными, продолжать гидировать в PHD, как и раньше. Но или в Autosave максима, или просто в виндовый шедулер, поставить запуск используемого мною ранее скрипта PHD Dither. Это VBS скрипт, который лишь запускает бинарник, который связывается с PHD, генерит подвижку и ждёт её окончания.

Если подвижка будет хотя бы раз в пять минут и будет длиться секунд 6 (пару испорченных кадров), то КПД съёмки сильно не упадёт, а качество фона возрастёт феноменально. Новый PHD можно попросить прогрессивно двигаться спиралью. Лишь бы за три часа съёмки объект не убежал из оконца ROI.

 

4 июня 2017

Вчера погоду не давали. Что, кстати, может и к лучшему. Выспался и готов сегодня отжечь!

Сегодня обработал час съёмки М13. На удивление, вышеописанный метод сложения в максиме показал не очень хороший результат. Проблема была в выравнивании по одной звезде. Можно было переключить в Auto Star Correlation. Однако, это дало толчёк закрыть максим и сложить серию в планетном стекере AS!2.

M13 as2 ani - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)AS!2 не хочет открывать тыщи фитов из диалога открытия файлов. Только drag&drop. Что не большая беда, но чуть времени на этом я потерял. Дальше всё просто. М13 — это у нас «поверхность» (Surface). Пробовал многоточечное и одноточечное выравнивание. Одноточечное победило. Потому что не косячит и не комкает кадр так, как в голову придёт. Анимашка слева. Почти неотличимо. Но, если присмотреться, слева звёзды прыгают. Справа тоже группа звёзд сместилась на пару пикселей. Нехорошо. Речь не столько о потери «научности», скорей о сложности последующего сложения с другим результатом.

А вот сегодня погоду дают, так что буду снимать!

 

5 июня 2017

Сегодняшняя ночь для меня явилась дебютом серьёзной лунно-планетарной съёмки. Я впервые поснимал Юпитер (планету). На планетную камеру. Планетным телескопом. С планетной же барлухой. Планетной программой. Фокусируясь по-планетному. Единственное, фильтры планетные не использовал — их у меня нет.

Ну и вот… не моё это. Одна задача в планетной съёмке. Сначала настроить всё, отьюстировать, да охладить, а потом рыбалкой заниматься. Ловись сиинг большой и маленький. Не рыбак я. И, хоть в дипах влияние сиинга тоже очень сильно ощутимо, но всё же нет этой бешеной гонки за сверхразрешением. Скорее есть гонка за сверхпроницанием, а оно реализуется сверхнакоплением. То есть упорным трудом, а не лотерейной удачей.

Jup 211707 20170605 012030 pp e1496652479151 - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником) Moon 224852 deco wavelet - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)

Забавно так же то, что сначала я перепутал и поставил дешёвую SkyWatcher 2х барлуху. Потом, со словами «вах, вот теперь отожгу!», я поставил приличную (но тоже дешёвую) НПЗ 2х и … не заметил улучшения ни по видео, ни по сумме. Что, как я понимаю, говорит о том, что атмосфера была хуже обоих используемых стёкол.

Барлуха 2х осталась в тракте и я решил поснимать дипы с ней. Кольцо! (кто б сомневался). Кольцо на мак 8″ f22. Поле огромное для мелкой барлухи, так что края она чуть растянула. Будем смотреть в центр. Да, света мало. Но напомню, что здесь 0.2″ на пиксель. CCD Inspector показывает 0.9″ FWHM в L-канале!

Vitar MakF20zwo1600 2017 06 04 M57 L bin1 7of5m 100percent - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)

Правда, в 50% и, тем более, в 25%, картинка смотрится привычней:

Vitar MakF20zwo1600 2017 06 04 M57 L bin1 7of5m 50percent 300x300 - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)      Vitar MakF20zwo1600 2017 06 04 M57 L bin1 7of5m 25percent 300x227 - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)

Ещё отснял одну водородную туманку с барлухой, здесь 50% жпег. В 100%, всё же, перебор. Хотя…

 

6 июня 2017

Сегодня, почти при полной Луне (фаза 88%). Вроде как полностью отладил набор софта, технологию съёмки и базовой обработки быстрой дипскай съёмки.

desk 2017 06 05 768x576 - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)

Натренировался и формализовал моё видение принципов быстросъёмки. Описал это в блоке Резюме.

Снимал М13 односекундными и 0.5 сек. Уменьшение выдержки вдвое привело к уменьшению FWHM на 10% на моём мелком объективе. Что было бы приятно, не будь это сопряжено с многократной потерей SNR.

Монти тянет по RA, т.к. работает не на штатном напряжении и теперь, в этом масштабе, виден плохой микрошаг. Нужно поднимать напругу лебедя до 24В и на огромном увеличении тюнить настройки A&I, если там есть настройка формы «синуса» на моторе. Я этим заниматься не буду, т.к. камера у меня не задержится. Но очевидно увеличение требований именно к ведению монти по RA. Иначе все звёзды всегда будут тянутые по RA. Вот кадр. Масштаб тот же, 0.4″ на пиксель. FWHM здесь 1.8″. Снималось секундными. Звёзды чуть тянутые по RA.

zwo1600 M13 L bin1 1400of1s 100percent 768x768 - ZWO 1600 чб Кууул! (с холодильником)

Попробовал сегодня снимать и классическими дипскайными пятиминутками. Хотел оценить влияние засветки усилителя на финальный кадр. Так же, было интересно, можно ли снимать пятиминутки на 9-битный «низкошумный» режим. Снято при 88% Луны, так что эксперимент не чистый, но уж что есть (пересниму в новолуние, если камера ещё будет у меня).

Всё же, затея снимать пятиминутку при Луне и gain=300 оказалась не лучшей. Дипы, особенно при засветке, нужно снимать на Unity Gain, то есть на 139 для ZWO-1600. Звёзды на высоком gain сгорели, деталей в объекте не прибавилось. Низкий шум считывания был убит темновым и фотонным.

 

Резюме

Камера, однозначно, очень универсальна. Совершенно полностью, почти без компромиссов, применима во всём спектре астрофотографии.

Хотим поснимать дипы классической длинной выдержкой? Не проблема:

  • поле один в один, как в хорошо известном KAF8300;
  • размер пикселя, хоть чуть поменьше, но сопоставим и для многих объективов является оптимальным;
  • да, камера не осилит часовой кадр. Но ей это и не нужно! С таким низким шумом считывания можно снимать пятиминутками даже на f20! Не просто снимать, а получать отличный результат (@todo кольцо и sh2-106 на ф20);
  • хороший холодильник и отличный термостаб. Низкий темновой шум на -20.

Хочешь снимать дипы короткими для повышения разрешения?

  • очень низкий шум считывания, сравнивая с классической дипскай камерой (тем же kaf8300) даёт возможность снимать ~секундными кадрами;
  • большое поле даёт быструю астрометрию (привязку к небу), а возможность снимать в кропе (ROI) — возможность даже на слабом компе с USB2 и обычным медленном ноутбучном жёстком диске, не терять КПД съёмки.

Планеты и Луна? Наверное, есть камера лучше, я не очень спец в лунно-планетарной съёмке. Но именно с этой камерой я достиг хоть каких-то результатов в съёмке Юпитера, которые не стыдно показать.

 

Основные страхи при покупке этой камеры мне кажутся надуманными:

  • камера лишь 12-битная:
    Но позвольте, а разве KAF8300 не 12-битный? 🙂
    Кто-то глянет в описание своей классической дип.камеры и возмущённо заявит: «нет, моя камера 16 битная!». И будет не прав. Битность камеры определяется не АЦП на выходе сенсора, а динамическим диапазоном сенсора. И он похож. Да, в мелкопиксельном панасе он чуть меньше. Но это логично.
    Меньше пиксель >> меньше яма >> меньше ДД. Однако, меньше лишь чуть-чуть. А с учётом возмоности снимать короткими, размер ямы становится вторичным;
  • мелкий пиксель:
    Ну, во-первых не такой уж и мелкий. 3.8 против 5.4, сравнивая с тем же KAF8300. Я б сказал, он современно-мелкий. Сопоставимый с многими современными кэнонами и астрокамерами. Сейчас идёт погоня за мегапиксельностью. К сожалению, в камере (в кмос-сенсоре) есть существенный косяк — отсутствие железного бининга и, как следствие, невозможность сбавить обороты мегапиксельной гонки, поднять площадь светосбора бин-пикселя без повышения шума считывания.
    Однако, в цифрах это выглядит так, что в bin2 кмос всё ещё не такой шумный, как KAF8300 :). Причём, так как бин программный, то камера становится 14-битной!
  • нужен USB3 и производительный комп:
    не, ну если хочешь в полном кадре снимать Луну, с огромной скоростью сохраняя в 16 бит 100 кадров в секунду, то к бабке не ходи, нужен ну просто мегакомп! Но если ставить реальные задачи, то и комп потребуется реальный. Я снимал на старом компе с usb2, одним хилым ядром мобильного целерона с гигом памяти, тормозным ноутбучным энергосберегающим винтом (и треснутым экраном, хоть к делу это не относится).

 

Основное интересное для меня направление для этой камеры — быстрая съёмка дипов для получения их сверхразрешения.

Набор снимающего софта включает в себя:

  • FireCapture (или любой другой софт по съёмке на камеру с использованием WDM, а не ASCOM-драйвера);
  • PHD2 для гидирования. Нужен любой длинный гид. Желателен, но не обязателен внеосевик. Без него за ночь картинка в таком масштабе неминуемо сползёт. Гидировать лучше выдержкой в 2+ раза короче снимающей. Впрочем, это требование не обязательное и сильно зависит от качества ведения монти. Основная цель гидирования — не допустить увода объекта из поля за ночь съёмки;
  • PHD Dither Timer для межкадровых подвижек. Конечно же, не нужно сдвигать каждый кадр. Достаточно раз в минуту сдвинуть изображение на случайную величину (или по спирали, настраивается в PHD).

Важно, когда снимаешь, выбрать сюжет так, чтобы при обработке программе выравнивания было за что зацепиться. То есть можно снимать и по 0.2с выдержками, и даже короче. И тогда FWHM будет зашкаливать, но … если в кадре нет яркой звезды для выравнивания, то толку от тысяч сверхчётких кадров, которые не получается свести в один — нет.

Обработка:

  • дипскай-подход. Лучший результат у меня получился в MaximDL при выравнивании по одной звезде (см. выше, в блоке от 3 июня). Но неплох так же и DSS. В пиксе геморойней и хуже. Выравнивание у него слишком «дипскайное» и плохо справляется со столь тусклой сценой;
  • планетный подход. Я не спец, но успел выучить как пользоваться AutoStacker (AS!2) и AviStack. Первый понравился больше, хоть настроек в нём меньше. Лучше складывать по одной точке (см. выше в блоке от 4 июня).

 

Замеченные косяки

  • как и в 290й, переподключение к камере ведёт к сбросу холодильника в 0. Мягко говоря, неудобно;
  • нет бининга. То есть он есть. Но толку в нём нет;
  • засветка от усилителя, всё же, заметная. И, к сожалению, полностью не калибруемая. На пятиминутках она не фатальна, но как соринка в глазу — неприятна. Зная об этом косяке с засветкой и о малой битности на 300 gain я выше пяти минут не поднимал выдержку;
  • … как-то пока мало косяков (что приятно).

 

Окончательный вывод

Рекомендации лучших собаководов :), однозначно. Жирный (+) камере.

Однако…, с оговорками:

  • если подойдёт пиксельный масштаб в bin1. Т.к. де-факто bin2 в камере нет;
  • придётся чууууть-чуть проапгрейдить съёмочный комп, если хочется полностью раскрыть потенциал камеры.