1 Obserwacje zjawisk zakryciowych Aktualne standardy, nowości i trendySeminarium SOPiZ, 20 maja 2017r, Łodź Wojciech Burzyński

2 Określanie współrzędnych obserwatoraJakiej precyzji pozycji obserwatora potrzebujemy w obserwacjach zakryciowych ? Zakrycia gwiazd przez Ksieżyc : ± 0.5" (±15 m) Brzegowe zakrycia gwiazd przez Księżyc: ± 0.3" (±10 m) Zakrycia asteroidalne: ± 3" (±100 m) Całkowite zaćmienia Słońca: ± 0.5" (±15 m) Wysokość nad poziomem morza: ± 15 m To dane zaczerpnięte z „Chasing the Shadow” - The IOTA Occultation Observer’s Manual The Complete Guide to Observing Lunar, Grazing and Asteroid Occultations Te wytyczne jednak już się trochę zdezaktualizowały...

3 Określanie współrzędnych obserwatoraWspółrzędne geograficzne jak i wysokość (npm) stanowiska obserwacji zjawiska zakryciowego powinny być wyznaczone z jak największą dokładnością ! Zaleca się uzyskanie dokładności 0,1″ (2-3 m) w pomiarze współrzędnych geograficznych poziomych oraz 5 m w pomiarze wysokości nad poziomem morza. Pojedynczy pomiar dobrym odbiornikiem GPS w idealnych warunkach osiąga te wartości. Współrzędne punktu obserwacyjnego powinny być określone w obowiązującym układzie WGS’84 (World Geodetic System ’84) ! Obecnie pomiar współrzędnych geograficznych nie nastręcza już żadnych trudności. Największym wyzwaniem dla obserwatora zakryć pozostaje więc precyzyjna służba czasu! Pomiaru położenia obserwatora można dokonać na kilka sposobów: na podstawie odczytów z insertera VTI dedykowany odbiornik turystyczny, odbiornik USB „doongle”+ laptop, dataloggery interaktywne serwisy mapowe, np Google Maps, Google Earth,... mapy topograficzne z Geoportalu krajowego, regionalnych, miejskich (MapoTero) telefon komórkowy (A-GPS)

4 Galileo – już niedługo.... Europejski system nawigacji satelitarnej GALILEO został uruchomiony 16 XII 2016 r. Planowana data osiągnięcia pełnej wydajności operacyjnej to 2020 rok. Obecnie na orbicie znajduje się 18 z 30 planowanych satelitów. Niepewność pojedynczego pomiaru ma wynieść 1 m dla użytkowników publicznych. Dla użytkowników komercyjnych (serwis płatny) niepewność pomiaru wyniesie 10 cm. Sygnał ma być silny i mniej wrażliwy na obecność wysokich zabudowań, ma działać wewnątrz budynków a nawet w tunelach. Najnowsze telefony komórkowe oraz turystyczne odbiorniki GPS posiadają już wbudowaną funkcję odbioru danych z systemu GALILEO.

5 GPS + GLONASS – zwiększenie dokładności pomiarunp odbiorniki: Garmin eTrex 20 Garmin eTrex 30 Garmin Gpsmap 64

6 Google Maps – aktualne ortofotomapySzacowana niepewność pozycji: 2-8 m

7 Geoportal 2 http://www.geoportal.gov.pl/Mapy: rastrowe, topograficzne, katastralne, ortofotomapy (lotnicze)

8 MapoTero https://mapotero.codeplex.com/

9 Global Mapper + GPS + mapy z Geoportalu

10 GPS w komórce... A-GPS (assisted GPS) - przy współczesnym rozpowszechnieniu urządzeń elektronicznych wyposażonych w odbiorniki GPS zagadnienie wyznaczania współrzędnych geograficznych obserwatora stało się szybkie i proste. Niemal każdy nowoczesny telefon z ekranem dotykowym wyposażony jest w technologię A-GPS opartą o naziemne i nierównomiernie rozlokowane stacje bazowe GSM. Dokładność A-GPS zależna jest od tego, w jakich odległościach i jak dużo stacji znajduje się na danym obszarze. Oznacza to, że np. w miastach z dużą liczbą BTS, sygnał A-GPS jest silniejszy i bardziej dokładny niż poza miastem i na terenach zalesionych, gdzie odległość między stacjami nadawczymi jest dosyć duża. W rezultacie A-GPS jest nieco mniej precyzyjny niż GPS. Dokładność A-GPS w mieście wynosi do ok m, natomiast dobry GPS cechuje dokładność rzędu do 5-10 m, a w przypadku dedykowanych odbiorników turystycznych - nawet większa.

11 GPS w komórce.... Aplikacja GPS Status & Toolbox 7.5.162na telefony z systemem Android 4.0 i nowszym aplikacja jest bezpłatna (sklep Google Play) wersja Pro 16,99 zł (brak reklam, wyświetlanie danych z czujników ciśnienia, temperatury...) Najciekawszą funkcją jest pokazanie wartości DOP (Dilution of Precision), czyli parametru opisującego wpływ geometrii konstelacji satelitów na wyznaczenie pozycji, wyróżniamy: HDOP – dla współrzędnych płaskich VDOP – dla wysokości i tak: DOP = 1 -> jakość sygnału idealna DOP = > jakość sygnału znakomita DOP = > jakość sygnału dobra DOP = > jakość sygnału umiarkowna DOP = > jakość sygnału słaba DOP > 20 -> jakość sygnału zła

12 Profile brzegu tarczy KsiężycaLOLA - profil uzyskany za pomocą LOLA (Lunar Orbiter Laser Altimeter), czyli wysokościomierza laserowego o dokładności pomiarów wysokości terenu wynoszącej 1 m, umiejscowionego na amerykańskiej sondzie LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter). Do tej pory wykonano łacznie ponad 6,3 mld pomiarów wysokości. Do generowania profilu Ksieżyca w Occult (IV. 2015) D. Herald użył prawie 72 mln punktów, z rozdzielczością pionową 2 m (0,001”). Rozdzielczość profilu wokół księżycowego brzegu wynosi 0,17” w rzucie na sferę niebieską. Jest to aktualnie najdokładniejszy dostępny profil brzegu Księżyca . Używamy go do generowania efemeryd i redukcji obserwacji. Kaguya - profil uzyskany na pomocą LALT (Laser ALTimeter), czyli wysokościomierza laserowego o dokładności pomiaru wysokości terenu wynoszącej 5 m, umiejscowionego na japońskiej sondzie Kaguya (Selene). Ze względu na okołobiegunową orbitę sondy pomiary wysokości są zagęszczone na obszarach okołobiegunowych. Do generowania profilu Ksieżyca w Occult (XI.2009) D. Herald użył prawie 4,9 mln punktów. Należy jednak zaznaczyć, ze zarówno Kaguya jak i LOLA nie są pozbawione błędów.

13 Profile brzegu tarczy Księżyca – LOLA vs. Watts

14 Profile brzegu tarczy Księżyca – LOLA vs. Kaguya

15 Profile brzegu tarczy Księżyca – LOLA vs. Kaguya

16 Katalogi astrometryczne - era przed publikacją katalogu GaiaUCAC4 (sierpień 2012) (USNO CCD Astrograph Catalog) – wykonany kamerą 16 Mpix podłączonej do 20-cm astrografu, Pierwszy katalog wykonany przy pomocy techniki CCD a nie zdjeć anologowych. pozycje, ruchy własne i jasność dla 114 mln obiektów o jasności od 4 do 16,6 mag niepewność pozycji 0,015”- 0,02" dla gwiazd z zakresu mag niepewność pozycji lepsza niż 0,08" dla gwiazd o jasności 16 mag niepewność ruchów własnych: 0,001-0,003”/rok (do 12 mag) 0,002-0,006”/rok (12-16 mag) URAT1 (marzec 2015) (USNO's Robotic Astrometric Catalog)  – wykonany kamerą 100 Mpix podłączonej do 20-cm astrografu pozycje, ruchy własne i jasność dla 228 mln gwiazd o jasności do 18,5 mag - dla nieba północnego do deklinacji -25° niepewność pozycji 0,005”- 0,04” zależąca od jasności gwiazdy (typ. 0,01 - 0,03”) typowa niepewność ruchów własnych: 0, ,008”/rok - duża epoka –

17 Katalogi astrometryczne - katalog GaiaGaia DR DR – Data Release (14 września 2016) Gaia – sonda agencji ESA działajaca od VII.2014, może działać nawet do 2023 r. (Global Astrometric Interferometer for Astrophysics) pozycje i jasności dla ponad 1,14 mld obiektów o jasności do 20,7 mag pozycja każdego obiektu zmierzona 70 razy ! (dolecowo 73 TB danych) niepewność pozycji gwiazd lepsza niż 0,0001” dla epoki J2015.0 oczekiwana ostateczna (po redukcjach) średnia niepewnosć pozycji, ruchów własnych i paralaks dla gwiazd jasniejszych od 15 mag 0, ,000025” ! czyli już nie „mas” tylko „µas”... ESA planuje stopniowe poblikowanie wszystkich danych zebranych przez sondę Gaia do roku Obserwatorów zakryć najbardziej zainteresuje drugie opublikowanie danych (Gaia- DR2), które nastąpi prawdopodobnie w kwietniu 2018 roku, które będzie zawierać: 5-elementowy katalog astrometryczny wszystkich obiektów (pozycja, ruchy własne, paralaksa oraz jasność) astrometria dla ponad asteroid -> jakościowy skok precyzji efemeryd!

18 Katalogi astrometryczne wydane po publikacji katalogu GaiaGaia 14 (20 wrzesień 2016) Jest to katalog utworzony przez D. Heralda i używany wyłącznie przez program Occult do obliczeń efemeryd zakryć asteroidalnych Zawiera 17,6 mln gwiazd do 14,0 mag, ruchy własne z UCAC4, UCAC5 Dostępny przez przeglądarkę katalogów astrometrycznych VizieR: TGAS (Tycho-Gaia Astrometric Solution) = TychoGaia w Occult Katalog zawiera 2,06 mln gwiazd, głównie od 6 do 11, 5 mag, utworzony przy wykorzystaniu danych pozycyjnych Gaia-DR1 oraz ruchów własnych gwiazd z katalogów Hipparcos i Tycho2 niepewność pozycji: 0,00025”

19 Katalogi astrometryczne wydane po publikacji katalogu GaiaHSOY (Hot Stuff for One Year) 10 styczeń University of Heidelberg Czekajac na wydanie Gaia-DR2 z wartościami ruchów własnych (prawdopodobnie później niż IV.2018) stworzono katalog scalający współrzędne większości obiektów z katalogu Gaia-DR1 z danymi pochodząceymi z ziemskich pomiarów astrometrycznych (katalog PPMXL, 900 mln obiektów). pozycje, ruchy własne (bez paralaksy) i jasność dla 583 mln obiektów (do 20 mag) niepewność pozycji: 0,003” (średnia dla zakresu mag) niepewność ruchów własnych: 0,0002”/rok (do 8 mag) 0,001-0,005” /rok (10-20 mag) epoka (J po uwzględnieniu ruchów własnych) Do pobrania z adresu:

20 Katalogi astrometryczne wydane po publikacji katalogu GaiaUCAC5 (21 lutego 2017) Katalog 108 mln obiektów powstałych z zastosowania: - ponownej redukcji ruchów własnych obiektów z katalogu UCAC4 - wykorzystania wartości ruchów własnych z katalogu NOMAD - wykorzystanie katalogu TGAS (8-11,5 mag) jako źródła odniesienia niepewność pozycji 0,001” - 0,002" dla gwiazd z zakresu mag, czyli 10x dokładniejszy niż katalog UCAC4 średnia niepewność pozycji 0,005" niepewność ruchów własnych: 0,0015”/rok 5,5 GB - do pobrania z adresu:

21 Porównanie katalogów – opcja w Occult

22 Źródła efemeryd zakryć brzegowychOccult , używa profilu LOLA, wyświetla granicę zjawiska na mapach Google Earth i Google Maps. Do porbrania na: Grazprep 4.03, autor E. Riedel (IOTA/ES), używa profilu LOLA, współpracuje „na żywo” z odbiornikiem z GPS , wyświetla granice zjawiska na mapachGoogle Earth. Pokazuje brzegówki nie ujęte w Occult, wymaga hasła. Do pobrania na: Lunar Occultation Workbench (LOW) ver. 4.1  Jest to wersja ostateczna (VIII ) i program nie będzie dalej rozwijany. Dobra grafika, ale poważne konflikty ze współczesnymi przeglądarkami eliminują go z użytku. Pokazuje brzegówki nie ujęte w Occult. Do pobrania na:

23 Grazprep

24 Grazprep

25 Źródła efemeryd zakryć asteroidalnychSteve Preston (IOTA) – prawdopodobnie najdokładniejsze z dostepnych efemeryd z powodu uwzględniania pomiarów astrometrycznych „last minute” FASTT ( The Flagstaff Astrometric Scanning Transit Telescope), używa katalogów Gaia14 oraz TGAS: Edwin Goffin - do obliczeń używa 5,6 mln katalogu gwiazd do 12,5 mag scalonego z 3 mln gwiazd z HSOY, 2 mln z UCAC5, oraz UCAC4, PPMXL, Tycho2, Hipparcos, oraz drugiego katalogu utworzonego dla gwiazd z zakresu jasnosci 12,5 - 15,0 mag: Mike Kretlow (IOTA-ES) – główny katalog do obliczeń to HSOY, interaktywny generator efemeryd pokazuje zakrycia gwiazd do 15,0 mag nie przewidziane przez S. Prestona E. Goffina: Occult Watcher (IOTA, UKOCL, IBEROC, TNO, ...) Occult wygenerowanie własnych efemeryd przy pomocy programu (katalog gwiazd: Gaia14 lub TGAS, elementy orbitalne asteroid: Astorb)

26 Occult Watcher – planner obserwacjizakrycia gwiazd przez asteroidy i TNO, efemerydy z różnych żródeł – IOTA, IBEROC, UKOCL, ... zakrycie gwiazd przez jądra kometarne jasnych komet opcja wyświetlania efemeryd zakryć gwiazd podwójnych przez Ksieżyc (wtyczka do Occulta)

27 Wizualizacja efemeryd S. Prestona<- strona S. Prestona Occult Watcher ->

28 Efemerydy Goffina – od 2018 rEfemerydy Goffina – od 2018 r. zwiększona precyzja wyświetlania przebiegu pasa zakrycia na kuli ziemskiej

29 Efemerydy Kretlow’a – interaktywny formularz

30 Efemerydy Kretlow’a – interaktywna mapa

31 Occult – usprawnienia, nowości...IV 2015 ( ) - zaimplementowanie bazy danych LOLA LRO, zawierajacej 72 mln punktów wysokościowych wyznaczonych z niepewnością +/- 2 m. Typowa niepewność efemerydy zakrycia gwiazdy przy użyciu tego profilu wynosi 0,5 sek. - zwiększenie dokładnosci momentu efemerydy do 0,1 sek. - zmniejszenie dopuszczalnej wartości O-C dla zakryć księżycowch do 0,1” (to praktycznie eliminuje przyjmowanie raportów obserwacji wizualnych) VIII 2015 ( ) – dodanie możliwości wyświetlania drogi ruchu gwiazdy na profilu zakrycia brzegowego dla każdego obserwatora - na moją prośbę  I 2016 ( ) – możliwośc 4-krotnego powiększania fragmentu profilu brzegu Księżyca w pionie i poziomie oraz zwiększona do 0,01 km dokładność wyświetlania odległości od granicy zakrycia (wartość odległości pojawiajaca się przy kursorze) IX 2016 ( ) – implementacja katalogów TychoGaia i Gaia14 XI 2016 ( ) – dostosowanie katalogu gwiazd zodiakalnych XZ80 do używania pozycji z katalogu Gaia. Residua O-C generalnie mniejsze niż 0,03”

32 Occult – efemerydy zakryć gwiazdzwiększona do 0,1 s precyzja momentu zajścia zjawiska gwiazdy podwójne i gwiazdy objęte obserwacją programu Kepler2 posiadają komunikaty o dużej potrzebie przeprowadzenia obserwacji włącznie z uzyskaniem krzywej zmiany blasku Sonda misji Kepler2 to 0,95-m teleskop Schmidta umieszczony na orbicie okołoziemskiej i poszukujący ezoplanet. Po utracie jednego z pokładowych żyroskopów możliwe są jedynie obserwacje gwiazd leżących w pobliżu ekliptyki.

33 Occult – usprawnienia efemeryd brzegówek

34 Occult – usprawnienia efemeryd brzegówek4-krotne powiększenie profilu w pionie i poziomie – obszar zaznaczony niebieskim prostokątem na poprzednim slajdzie. Jeśli chcemy zaobserwować teoretycznie jak najwieszą liczbę kontaktów z danego stanowiska musimy kliknąć prawym przyciskiem myszy na graficzne przedstwienie spodziewanej ilości kontaktów (szare prostokąty umiejscowione na lewej, pionowej krawędzi profilu) i wybrać ten najdłuższy. W tym przypadku jest to odległość - 1,75 km od granicy i po kliknieciu pojawi się na profilu w postaci kropkowanej linii. Tą samą odległość należy wiec wyznaczyć w terenie od granicy „0 km”.

35 Occult – usprawnienia efemeryd brzegówek

36 Aktualny standard sprzętowyMetodyka przeprowadzania obserwacji zjawisk zakryciowych ewoluuje wraz z ciągłym postępem technicznym ! Analiza europejskich raportów obserwacji zakryć asteroidalnych wykonanych w latach , przesłanych przez ponad 150 indywidualnych obserwatorów, ukazuje pewien aktualny standard techniczny, do którego powinien dążyć każdy zaawansowany obserwator zakryć: TELESKOP – teleskop Newtona o średnicy lustra mm lub – teleskop Schmidta-Cassegraina (SCT) o śr. lustra mm z reduktorem 0,33x - 0,63x MONTAŻ TELESKOPU – paralaktyczny z prowadzeniem, najlepiej z funkcją GO TO, klasa nośności no najmniej EQ5 l – azymutalny lub widłowy z prowadzeniem, najlepiej z funkcją GO TO KAMERA WIDEO – analogowa kamera integracyjna CCD TV o czasie integracji osiągającym kilka sekund (np Watec 120, Watec 910, …), min. ośw. 0,0001 – lx, funkcja OSD l – cyfrowa astronomiczna kamera CCD z wyjściem USB,  zakres dynamiczny bit (metoda drift-scan)

37 Aktualny standard sprzętowySŁUŻBA CZASU – wideo inserter czasu oparty na czułym odbiorniku GPS (analogowe kamery CCD TV) – synchronizacja czasu systemowego zegara komputera przez najbliższy dla obserwatora serwer NTP poziomu co najmniej Stratum1 (cyfrowe kamery CCD) REJESTRACJA ZJAWISKA – nagranie zjawiska jako nieskompresowanego pliku AVI, użycie video-grabbera USB (konwertera A/D), zapis nagrania na dysku HDD/SSD komputera przenośnego – użycie kodeków bezstratnej kompresji ( najlepszy jest podobno Lagarith) użycie video- grabbera USB, zapis nagrania na dysku HDD/SSD komputera przenośnego – nagranie zjawiska na camcorder Mini-DV z wejściem VIDEO IN (taśma VHS powoli jest wypierana przez powyżej przedstawione techniki zapisu na HDD) PROGRAM NAGRYWAJĄCY – Virtualdub PROGRAM ANALIZUJĄCY – Tangra lub LiMovie

38 Aktualny standard sprzętowy - statystykaNa podstawie analizy europejskich raportów obserwacji zakryć asteroidalnych wykonanych w latach , przesłanych przez ponad 150 indywidualnych obserwatorów: Średnica teleskopu: mm = 54 %, mm = 19 % , mm = 17 %, mm = 10 % Typ teleskopu: SCT = 36 %, Newton = 35 %, refraktor = 8 %, Maksutov i Cassegrain = 6 %, RC = 3 % Użycie reduktorów ogniskowej: 68 % teleskopów SCT Montaż teleskopu: paralaktyczny = 82 %, azymutalny = 13 %, inny (np statyw foto) = 5 % Prowadzenie teleskopu: elektryczne = 90 %, ręczne = 10 % Podstawa służby czasu: GPS = 59 %,  NTP = 18 %, DCF = 15 %, inne stacje radiowe lub metody = 8 % Najczęściej używane modele sprzętu (kolejność wg. ilości urządzeń, popularności): Metoda obserwacji : analogowe kamery wideo + inserter GPS -> kamery cyfrowe USB + NTP -> drift-scan CCD + NTP -> wideo Mini-DV + inserter GPS -> wizualna Inserter czasu: IOTA VTI -> Blackbox VTI GPSBOXSPRITE -> KIWI-OSD VTI -> TIM-10 VTI -> Svensoft SVTI2006 -> inserter Cuno Kamery analogowe: Watec 120N+ -> Watec 910HX/RC -> Watec 910HX -> Mintron MTV-12 -> Watec 120 N -> Watec 902H Ultimate Kamery cyfrowe: QHY 5L-II-M -> SBIG CCD -> lustrzanki Canon z opcją nagrywania filmów -> Audine -> ZWO ASI

39 Aktualny standard sprzętowy – typowy zestaw

40 Sprzęt obserwacyjny – nowość 2016Sky-Watcher „Star Discovery” średnica: 150 mm ogniskowa: 750 mm montaż azymutalny GOTO SynScan AZ (42 tys. obiekt.) zasilanie: 12V DC lub 8 x bateria AA możliwość podłaczenia do komputera przez RJ/RS232 okulary asferyczne 1,25” 10mm, 23 mm (62°) zasięg gwiazdowy z kamerą integ. (realne do analizy) - zakrycia księżycowe: xx,x mag - zakrycia asteroidalne: xx,x mag waga (tubus + statyw + ramię GOTO + torba): 11,0 kg !

41 „Pre-pointing” – jak to działa?Obrót Ziemi powoduje przesuwanie się pola widzenia kamery w kierunku wschodnim wzdłóż czerwonej krzywej x „Ruch teleskopu” Graphic: Stellarium Jeśli więc wcelujemy teleskop z wyłączonym napędem na dowolny punkt tej krzywej to przez pole widzenia kamery CCD podłączonej do teleskopu powinny przesunąć się wszystkie gwiazdy leżące tuż obok tej krzywej . Jakie i jak jasne to będą gwiazdy zależy będzie od wielkości pola widzenia kamery (FOV) oraz od średnicy teleskopu.

42 Obserwacje zakryć asteroidalnych - metoda wielu stacji mobilnych (telescope pre-pointing)Programy takie jak Guide 9.1 lub C2A posiadają prostą opcję (Add a Trail), która pomaga ustawić teleskop przy pomocy gwiazdy „pre-point” na taką pozycję na niebie, w której to wybrany przez nas obiekt (czyli zakrywana gwiazda) znajdzie się w środku pola widzenia teleskopu dopiero w dokładnie określonym przez nas czasie (efemerydalny moment zakrycia). Dla każdej efemerydy zakrycia asteroidalnego program Occult generuje odpowiednie jasne gwiazdy - kandydatki „pre-point”. Ustwienia teleskopu dokonuje się kilka godzin wcześniej lub nawet w noc poprzedzającą zjawisko! „Teleskopy” to przeważnie niewielkie lunetki o średnicach obiektywów mm, umieszczone na małych statywach fotograficznych. Niewielka średnica obiektywu ogranicza jednak zasieg gwiazdowy, obserwowane są gwiazdy o jasnościach granicznych mag. Ostatnie wersje z refraktorami o średnicy 120 mm dają już zasięg 12,5 mag. Można tak ustawić wiele mobilnych, niewielkich stacji obserwacyjnych – jedna osoba może wykonać obserwację zakrycia asteroidalnego na wielu odległych od siebie stanowiskach. Przy pozytywnym wyniku zakrycia efektem jest określenie rozmiaru, kształtu i położenia asteroidy przez jedną osobę! Poraz pierwszy D. Dunham zastosował pre-pointing we wrześniu 2001 r., od września 2008 r. technikę tę dynamicznie rozwinał Scott Degenhardt - autor projektów Mighty Mini (refraktor Orion 80 mm) oraz Mighty Maxi (refraktor Orion 120 mm) – opis wykonania i wyniki obserwacji na stronie:

43 Guide 9.1 Level 3, zasięg gwiazdowy 6,5 mag Pole widzenia kameryWybrana gwiazda pre-point znajdzie się w tym położeniu w określonym czasie Zakrycie o godz. 08:30:16 UTC Level 3, zasięg gwiazdowy 6,5 mag

44 Wybór odpowiedniej gwiazdy „pre-point”Jasna gwiazda o wartości deklinacji jak najbliższej wartości deklinacji zakrywanej gwiazdy jest najlepszą kandydatką „pre-point” Level 4, zasięg gwiazdowy 8,5 mag

45 Projekt „Mighty Mini” („mały ale potężny”)

46 Paver Mount – użycie płytki brukowejjako podstawy statywu

47 D. Dunham podczas obserwacji zakrycia Antiopte, > <- S. Dagenhardt z zestawem 6 „Minies”

48 Wynik obserwacji przy zastosowaniu techniki „pre-pointing”

49 Miniaturyzacja ... – zestaw 1 (Joan Dunham)Videograbber StarTech SVID2USB2 Kangaroo Mobile Desktop Computer Intel Atom X5 (1.44GHz) 2GB DDR3, 32 GB eMMC Win 10 Kangaroo potrzebuje monitora HDMI, klawiatury i myszy. Posiada standarwowe porty USB 2, USB 3 oraz własne zasilanie bateryjne. ASUS Zen Power mAh Portable Battery Pack Logitech MK G Wireless klawiatura + mysz Bestview 7” Digital Field LCD 800x480 Monitor, HDMI Input kabel HDMI-HDMI

50 Miniaturyzacja ... – zestaw 2 (Joan Dunham)Videograbber StarTech SVID2USB2 iView Cyber PC Computer Stick Intel Atom Z3735F (1.33 GHz) 2GB DDR3 32 GB HDD Windows 10 iView potrzebuje zewętrznego zasilania z baterii oraz monitora HDMI. Posiada za to klawiaturę bezprtzewodową i 2 porty µUSB ASUS Zen Power mAh Portable Battery Pack Bestview 7” Digital Field LCD 800x480 Monitor, HDMI Input kabel USB – mikro USB

51 Miniaturyzacja zasilania (W. Burzyński)użycie przetwornicy DC-DC (STEP-UP), podnoszącej napięcie z 5V do 12V (koszt kilka zł) podłączenie do portu USB 3.0 laptopa – ograniczenie do maksymalnie 900 mA -> 4,5 W (kamera NOVUS NVC GDN5811C-2 pobiera 3,5 W) uniezależnienie od akumularów, nawet tych małych - żelowych Zestaw: - laptop - bateria własna, - teleskop - baterie AA x 8 Test: Przy temp. ok 5°C gwarantuje ciągłe działanie w czasie 2-3 h (w zależności od wieku baterii laptopa).

52 Służba czasu – inserter IOTA VTI v.3Wiarygodną i najbardziej precyzyjną podstawą służby czasu jest aktualnie inserter VTI (Video Time Inserter) oparty o odbiornik GPS. Najpowszechniej używanym w Europie, a także i na świecie, jest inserter IOTA, czyli VTI v.3. Dostepny od marca 2015 na cena w zależności od wersji $

53 Służba czasu – inserter IOTA VTI v.3czas środka klatki czas końca klatki liczba półobrazów od chwili ostatniego włączenia

54 Służba czasu – insertery GPS polskiej konstrukcjiSMART OSD INSERTER Tomasz Wężyk – prace od 2012, sprzedaż od lutego 2015, Obecnie najbardziej zaawansowana technicznie polska konstrukcja insertera GPS. Bardzo odporna aluminiowa obudowa na czynniki mechaniczne i chroniąca przed przypadkowym rozłączeniem okablowania, może pracować bez przerwy wiele godzin przy temperaturze niższej niż -20°C (sprawdziłem osobiście). Zasilanie 5V DC (USB) lub zasilacz 12 V DC. Koszt ok. 850 zł. Tomasz aktualnie pracuje nad prototypem insertera o zupełnie nowej konstrukcji. Urządzenie ma być wyposażone w szybki dysk twardy SSD oraz ekran LCD 7” – to rozwiązanie oparte o system operacyjny Linux wyeliminuje laptop oraz videograbber. smopiVTI Piotr Smolarz - czerwiec 2015, Jest to projekt oparty o wykorzystanie platformę Arduino, oprogramowanie wsadowe urządzenia oraz opis wykonania ze zdjeciami dostępny jest za darmo. Zasilanie 5V DC (USB) lub zasilacz 12 V. Koszt części to ok. 300 zł, a urządzenie można złożyć samodzielnie w kilka godzin – wytarczy minimalne pojęcie o elektronice i informatyce, gdyż wszystko można odtworzyć krok po kroku posiłkując się blogiem Piotra oraz filmami instruktarzowymi z YouTube o projekcie Arduino. Sprawdzony z inserterami IOTA-VTI , GPSBOXSPRITE2 i KIWI-OSD – nie odbiega więcej niż 0,01 sek.

55 Służba czasu – inserter SMART OSD INSERTER

56 Służba czasu – inserter SMART OSD INSERTER

57 Służba czasu – inserter smopiVTI

58 Służba czasu – serwery NTPCoraz częściej obserwatorzy (szczególnie początkujący) zaczynają używać do rejestracji zakryć popularnych kamer USB oraz służby czasu opartej laptop z czasem zsynchronizowanymz serwerem NTP (Network Time Protocol). NTP jak narazie nie może być uznane za precyzyjną służbę czasu, dlatego że dokładnosć synchronizacji czasu komptera używanego do rejestracji zakrycia zależy od dostepnej prędkosci internetu, odległości do najbliższego serwera czasu oraz klasy tego serwera (tzw. „stratum”) Jeśli już obserwujemy zakrycie tą metodą to należy dokonać synchronizacji komputera z serwerem czasu na kilka minut przed zjawiskiem. Uzyskana niepewność synchronizacji to przeważnie ok. 0,01-0,5 sek i silnie zależy od w/w czynników. W Polsce zaleca się używanie serwerów czasu urzędowego, które umiejscowione są w Głównym Urzędzie Miar w Warszawie tempus1.gum.gov.pl – IP: tempus2.gum.gov.pl – IP:  

59 Służba czasu – serwery NTPCzas wyświetlany na głównej stronie IOTA opóźnia się o 0,09s względem insertera IOTA Witryna time.is oferuje również sekundowe sygnały dźwiękowe, tzw. „piki” – sekundy 58, 59 są o wyższej wysokosci dźwięku, sekunda 00 o najwyższej wysokści dżwięku. Tutaj zegar komputera synchronizowany był na chwilę przed wykonaniem tego screenshota. Może to być backup podstawowej służby czasu, czyli insertera VTI

60 Służba czasu – aplikacja Time The SatDarmowa aplikacja na telefony z systemem Android Synchronizuje czas telefonu z serwerem NTP (potrzebne połączenie z internetem), po naciśnięciu palcem klawisza „dotykowego” POWRÓT zanotowany zostaje czas. Możliwa precyzja synchronizacji rzędu 0,05 s. Klawisz dotykowy zamiast mechanicznego przycisku może sprawiać trudnosci w obsłudze? Opcja sygnałów dżwiękowych – wypowiadana w języku angielskim godzina, minuta, pełne dziesiątki sekund, pozostałe sekundy jako „piki” Dzwięk sekundowych „pików” oraz komentarze obserwatora doskonale nagrywją się przez dyktafon w smartfonie – może to być backup podstawowej służby czasu, czyli insertera VTI https://play.google.com/store/apps/details?id=com.satflare.timesat

61 Służba czasu bez insertera – Occult Flash TagDarmowa aplikacja na telefony z systemem Android Zastosowanie – kamery analogowe lub cyfrowe bez insertera czasu Po zsynchronizowniu telefonu z serwerem NTP, błyski flesza będą inicjowane z niepewnością kilku milisekund Na chwilę przed ustawionym czasem należy skierować telefon w stronę tubusa teleskopu w taki sposób, aby matryca kamery zarejestrowała błysk flesza Wyzwala błysk flesza aparatu fotograficznego telefonu w celu oznaczenia 2 punktów odniesienia – przed zjawiskiem i po zajściu zjawiska, tym samym mamy określony czas UTC obu punktów Błysk jest widoczny na nagraniu wideo – mamy zaznaczony dokładny punkt odniesienia na nagraniu https://apkpure.com/occult-flash-tag/br.eti.erickcouto.occultflashtag

62 Kamery analogowe – europejski standardWatec 120N+ - koniec produkcji w 2012 r. Watec 910HX/RC oraz Watec 910 BD - weszły na rynek w 2013 r. Watec 120N+ (0,00002 lx) Watec 910 HX (0, lx) Watec 910HX/RC – cena ok zł ! Astroshop.pl – czasami obniżka do 1973 zł

63 Kamery analogowe – najbardziej czuła...Watec 910 BD - to model kamery Watec 910HX bez obudowy, cena ok zł ! Rozdzielczość pozioma: 570 TVL , matryca: 1/2" CMOS Minimalne nateżenie oświetlenia: 0, lx Krotność migawki: 256x (5,12 sek.) Zasilanie: 12V DC 2 x czulsza niż WAT-910 HX

64 Kamery analogowe – WAT-910BD + TACOSTACOS – BD System (The Australian Contributors for Occultation Science) Obserwatorzy z Australii dla kamery Watec 910 BD skonstruowali w 2014 r. obudowę, elektronikę sterującą oraz program obsługujący nastawy urządzenia. Cena 280 AUS + wysyłka (ok zł)

65 Kamera cyfrowa z GPS – nowość 2016W maju 2016 pojawiła się informacja o tym, że firma QHY wypuściła model kamery QHY174M-GPS z wbudowanym odbiornikiem GPS. Jest to pierwsza na świecie kamera z możliwością naniesienia czasu z GPS na nagrywany obraz. Informacje o kamerze znajdują się na stronie: 1920 x 1200 pix (2,3 Mpix) 16 bit USB 3.0 chłodzenie do - 45° C ponizej temp.otoczenia precyzja służby czasu 1 µs (LED-pulse) czułość na poziomie czułości kamery WAT-910 HX cena : 939 $ cena wersji chłodzonej 1239 $ Ciągle w fazie testów i rozwoju oprogramowania . Bardzo mało informacji o wynikach...

66 Kamery analogowe – nowość 2017RunCam Night Eagle Astro Edition – cena z / bez obiektywu: 80 / 65 $ Testy wykoane przez członków IOTA: Rozdzielczość pozioma: 800TVL , matryca: 1/1.8" CMOS , zasilanie: 5-17 V DC, min. nat.oświetlenia: 0, Lux, poziomy wzmocnienia: 1-9, krotność migawki: 1-3x Polecana przez IOTA, wielu obserwatorów kupuje

67 Astronomical Digital Video System - ADVSSystem opracowywany przez obserwatorów z Australii od 2012 r. - 3 działające prototypy system używa wyłącznie sygnału cyfrowego konwersja A/D: 12/14 bit (w zależności od kamery CCD) - kamera Point Grey Flea3 (12 bit), 1/4”, 648x488 pix, FireWire 800 – cena 565 $ - kamera Point Grey Flea3 (12 bit), 1/2”, 648x488 pix, FireWire 800 – cena 845 $ - kamera Point Grey Grasshopper Express (14 bit), 1932x1452 pix – cena 1995 $ dokładość służby czasu (inserter GPS) = +/- 0,001 s. brak opóźnienia pomiędzy ekspozycjami ostrzeżenie przed nasyceniem obrazu gwiazdy format nagrywania: plik *.ADV, nagranie przez program ADVR pracujący pod systemem operacyjnym Linux/Ubuntu 12.04 analiza nagrania: Tangra3

68 Astronomical Digital Video System - ADVSKamery obsługujące ADVS Należy pamiętać, że cyfrowe kamery CCD są mniej czułe niż aktualnie preferowane do obserwacji zakryć kamery Watec 910HX/BD. Wadą systemu jest także wysoka cena i konieczność posługiwania się systemem Linux przez amatorów. HTCC - Hardware Timer and Camera Controller ->

69 ADVS – widok nagrania

70 TIMEBOX – techniki cyfrowej ciąg dalszy...Cesar VALENCIA GALLARDO - grudzień 2014, Wykorzystując odbiornik GPS, urządzenie to zapewnia precyzyjną służbę czasu dla układu „komputer-kamera cyfrowa” na 3 sposoby: 1. LED – pulse (< 4 µs UTC) 2. synchronizacja komputera (± 2 ms UTC) 3. wyzwalanie kamery (< 10 µs UTC). UTC) Cena 450 EUR

71 TIMEBOX – techniki cyfrowej ciąg dalszy...<- LED – pulse (< 4 µs UTC) synchronizacja komputera (± 2 ms UTC) ->

72 Co więc warto obserwować ? – WSZYSTKO !Czy przy aktualnej precyzji katalogów astrometrycznych gwiazd oraz dokładnie wyznaczonym profilu brzegu Księżyca warto jeszcze obserwować zjawiska zakryciowe? Odpowiedż brzmi: TAK! 1. Każda obserwacja i przygotowanie do niej to trening umiejętności i sprawdznie działania sprzętu 2. Jeszcze dużo można poprawić i odkryć za pomocą amatorskich obserwacji zjawisk zakryciowych wciąż poprawiać profil brzegu Księżyca (zakrycia brzegowe) – nawet profil LOLA zawiera błędy! odkrywać gwiazdy podwójne o bardzo małej separacji (do 0,001” – zakrycia asteroidalne i księżycowe) dokonywać pomiarów średnic gwiazd (średnica Aldebarana to ok m na powierzchni Ziemi) określać rozmiary, kształty oraz parametry orbit asteroid pasa głównego (zakrycia asteroidalne) odkrywać satelity asteroid (możliwe w odległości do 10 średnic pasa zakrycia od linii centralnej zjawiska) odkrywać atmosfery i pierścienie wokół ciał układu słonecznego (głównie zakrycia obiektów TNO)  poprawiać znane rozmiary księżyców planet Układu Słonecznego badać zmienności średnicy Słońca – obserwacja pereł Baily’ego podczas całkowitych zaćmień Słońca

73 Raportowanie obserwacjiObserwacja zjawiska zakryciowego, wykonana starannie i z odpowiednią dokładnością, nie będzie miała większego sensu, o ile nie zostanie OPRACOWANA a jej wyniki WYSŁANE i OPUBLIKOWANE ! ZAKRYCIA ASTEROIDALNE: Bez względu na wynik („negatywny”, „pozytywny” czy też „niepewny”) wypełniony formularz wysyłamy do koordynatora europejskiego (Eric Frappa) na listę mailingową PLANOCCULT, poświęconą tematyce zakryć asteroidalych OCCULT: Lunar Observations -> Add/Edit/Plot Observed Asteroidal Occultations BRZEGOWE ZAKRYCIA GWIAZD PRZEZ KSIĘŻYC: Wyniki wysyłamy do koordynatora krajowyego (tylko w przypadku obserwacji grupowej, której wyniki zbiera taki koordynator krajowy) oraz koniecznie do koordynatora światowego (Mitsuru Soma) OCCULT: Lunar Observations -> Add/Edit/Plot Observed Lunar Occultations CENTRALNE ZAKRYCIA GWIAZD PRZEZ KSIĘŻYC: Wyniki centralnych zakryć gwiazd (jedno i wieloskładnikowych) przez Księżyc należy przesyłać na koniec każdego miesiąca do koordynatora europejskiego (Jan Manek) Koordynator europejski po wstępnym opracowaniu wyników wysyła je do ogólnoświatowej bazy danych (D. Herald) OCCULT: Lunar Observations -> Add/Edit/Plot Observed Lunar Occultations

74 Raportowanie obserwacjiZAKRYCIA GWIAZD PODWÓJNYCH PRZEZ KSIĘŻYC: Wyniki zakryć gwiazd podwójnych przez Księżyc należy przesyłać na koniec każdego miesiąca. Raport z zakrycia gwiazdy podwójnej z otrzymaną krzywą jasności wysyłamy do koordynatora światowego (Brian Loader) OCCULT: Lunar Observations -> Add/Edit/Plot Observed Lunar Occultations -> Double star report KRZYWE ZMIAN JASNOŚCI ZJAWISKA ZAKRYCIOWEGO: Są to krzywe (ang. „light curves”) otrzymane podczas obróbki wyników zakryć gwiazd przez Księżyc lub zakryć asteroidlanych. Obserwując zakrycia metodą nagrań video należy, prócz otrzymanych momentów zjawisk w czasie UTC, przesłać wygenerowane krzywe zmian jasności. Otrzymane krzywe należy przesyłać okresowo, najlepiej na koniec każdego miesiąca do koordynatora światowego  (David Herald) – OCCULT: Main Menu -> Light Curves -> Raport -> Report a Light Curve i następnie wybrać typ zjawiska ( „lunar” lub „asteroidal”) TRANZYTY PLANET POZASŁONECZNYCH: Obserwację z wynikiem pozytywnym należy przesłać do bazy danych ETD (Exoplanet Transit Database), korzystając z formularza dostępnego na stronie: http://var2.astro.cz/ETD/protocol.php.

75 Główne źródła wiedzy – należy być „na czasie”!- strona www SOPiZ (w budowie, proszę o przysyłanie materiałów do publikacji) International Occultation Timing Association (IOTA) - światowa organizacja koordynowania obserwacji zjawisk zakryciowych oraz IOTA/ES - Europejska Sekcja IOTA - lista mailingowa PLANOCCULT, poświęcona tematyce zakryć asteroidalych , spływają na nią głównie raporty z obserwacji asteroidalnych wykonanych na terenie Europy Open discussion for occultations - główna grupa dyskusyjna IOTA, wszystkie tematy zakryciowe Journal of Occultation Astronomy (JOA) - periodyk IOTA (PDF) o obserwacjach zakryciowych w j. ang. Occultation Videos IOTA - nagrania z zakryć gwiazd i planet przez Księżyc, zakrycia brzegowe, zakrycia asteroidalne, zaćmienia oraz tutoriale wideo (jak generować raporty obserwacyjne w Occulcie!)  Observing Occultations Using Video: A Beginnner's Guide (Ver 1.2) - doskonały poradnik wydany w Nowej Zelandii (PDF), poświęcony technice wideo w obserwacji zjawisk zakryciowych, ostatnia wersja Powinien być przetłumaczony na język polski i dostosowany treścią do warunków krajowych. - „biblia” zakryciowca, podstawowy poradnik obserwatora (PDF ), wydany przez IOTA w 2007 r. Zaniechaliśmy tłumaczenia na j. polski, część treści jest już nieaktualna. Dla przypomnienia: „Poradnik Obserwatora Pozycji i Zakryć – rok wydania 1997 !

76 Dziękuję za uwagę. Zachęcam do wznowienia obserwacji zakryciowych!