Визуализация астероидов
Хотя астероиды не обладают такой же потрясающей красотой, как кометы, их родственники из Солнечной системы, они, тем не менее, являются достойными ПЗС-мишенями. Только самые мощные профессиональные телескопы способны различать особенности поверхности астероидов, и то только самые близкие или самые большие астероиды. Лучшее, на что мы, астрономы-любители, можем надеяться, — это изображение, похожее на звезду. Так зачем беспокоиться? Обычно среднестатистический фотограф на заднем дворе будет тянуться только к изображению редкого явления, такого как околоземный астероид, проходящий рядом с нашей планетой. Эти небольшие куски космического камня до сих пор видны только как точки, но их быстрое движение на фоне далеких звезд позволяет показать движение в космическом пространстве. Все во Вселенной движется, но Вселенная настолько огромна, что движение редко наблюдается в короткие промежутки времени. Любительские ПЗС-камеры теперь регулярно снимают фильмы, показывающие околоземные астероиды, путешествующие по звездным полям.
Другое соображение носит научный характер. За 200 лет, прошедших с момента открытия астероидов, о них известно относительно немного. По этой причине астрономы-любители все еще могут внести ценный вклад в науку, изучая определенные свойства астероидов, которые можно наблюдать даже в самые скромные домашние телескопы. ПЗС-камеры позволяют проводить точные измерения положения и яркости. Позиционное измерение (астрометрия) полезно для более точного определения орбиты астероида. Часто только астрономы-любители могут следить за новым открытием, предотвращая потерю недавно обнаруженного астероида до того, как будет определена его орбита.Измерения яркости (фотометрия) астероидов используются для определения кривых блеска, графиков изменения яркости астероида со временем. Фотометрические наблюдения дают информацию о вращении и составе астероида.
Поиск астероидов
Первый шаг в изображении астероида — найти его среди всех этих звезд. В то время как кометы легко обнаружить после определения их положения, найти астероид может быть сложнее из-за его звездного вида. Если доступна подробная звездная карта, показывающая звезды вплоть до величины астероида, поиск правильной цели может быть проще. Пакеты программного обеспечения, такие как Starry Night или The Sky, идеально подходят, поскольку они могут отображать точное положение астероида по известным элементам орбиты, а поисковая карта может быть создана в соответствии с полем зрения и ориентацией ПЗС.
Онлайн-источником информации об астероидах и элементах орбиты является веб-сайт Центра малых планет (MPC) Международного астрономического союза. Все, что вам нужно знать об обнаружении астероидов, последние новости и информация для проведения астрометрических или фотометрических исследований доступны здесь:
Советы по визуализации
При отображении быстро движущегося астероида убедитесь, что отдельные экспозиции достаточно короткие, чтобы астероид не следовал во время экспозиции. Даже с очень слабыми астероидами это не должно быть проблемой. Большая часть любительского ПЗС-оборудования может зафиксировать звезды (или астероиды, поскольку они выглядят как звезды) тусклой величины 18-й величины примерно за 1 минуту или около того. Например, астероид 1998 SF36 прошел в пределах 1,3 миллиона миль (5 лунных расстояний) от Земли в конце июня 2004 года. Когда в начале июня он был слабым, около 18-й величины, астероид двигался с относительно небольшой скоростью 1 дюйм. (одна угловая секунда) в минуту времени.Поскольку большинство систем обработки изображений не могут разрешать намного меньше 2 угловых секунд при более длительных экспозициях, это не проблема.Как только астероид приблизился, он начал двигаться со скоростью около 10 дюймов в минуту, но он был достаточно ярким (12-я величина), чтобы его можно было запечатлеть за 5-секундную экспозицию, удерживая цель точно в точке.
Создание фильма
Есть несколько способов объединить несколько изображений в цейтраферную последовательность, показывающую движение астероида по небу. Пожалуй, самый простой способ — заранее определить примерное направление движения астероида и поместить его в поле зрения так, чтобы он оставался в поле во время движения. После этого можно легко объединить файлы, выровняв звезды на каждом изображении. В этом фильме звезды остаются неподвижными, а астероид движется по полю. Еще один способ — удерживать астероид в центре каждой экспозиции и позже выравнивать изображения по астероиду, а не по звездам. В этом фильме астероид находится в центре внимания, а звезды проносятся мимо. Это более драматичная презентация, но ее немного сложнее осуществить. Один из способов сделать это — просто повторно центрировать астероид после каждого экспонирования (давая несколько минут между каждым кадром для движения астероида). Любые дефекты центрирования легко обрезаются позже; ведь для точечной цели большое поле зрения не особо нужно, так что срезать края не так уж и плохо. Если деньги не имеют значения, некоторые усовершенствованные крепления для телескопов способны просто отслеживать астероид на основе элементов орбиты цели, удерживая астероид точно по центру при каждом снимке без каких-либо усилий со стороны наблюдателя.
Выше: Видеосъемка сближающегося с Землей астероида Гермес, пролетающего мимо Земли 26 октября 2003 г. Было сделано десять 5-секундных экспозиций с интервалом в 1 минуту. Это изображение было взято с парковки Старизоны, и изменение яркости фона на самом деле является линией электропередач, проходящей через изображение. Удивительно, что технология ПЗС позволяет делать в далеких от идеальных условиях!
Использование программного обеспечения для планирования изображения
Предположим, вы хотите зафиксировать близкое сближение астероида 1998 SF36 с Землей в 2004 году. Любой из лучших доступных программных пакетов позволит пользователю вводить элементы орбиты астероида и видеть, где он будет находиться в небе в любую заданную дату. Кроме того, доступны индикаторы поля зрения для отображения того, что увидит ваша ПЗС-камера и телескоп.
Ниже приведен снимок экрана из Starry Night Pro, показывающий положение 1998 SF36 26 июня 2004 года, дату наибольшего сближения. Для телескопа и ПЗС-камеры выбран индикатор поля зрения. С помощью функции Track Celestial Path было воспроизведено около 30 минут времени, чтобы увидеть движение астероида. Можно видеть, что если камера ориентирована, как показано индикатором поля зрения, выдержка каждую минуту в течение получаса позволит снять хороший фильм об астероиде, проплывающем мимо звезд. Имейте в виду, что на ПЗС-изображении будет видно гораздо больше звезд; самые слабые звезды были отключены в программе, чтобы не загромождать изображение.
Выше: Индикатор поля зрения, показывающий путь астероида 1998 SF36 в течение 30 минут 26 июня 2004 г. из восточной Австралии, начиная примерно с 4 часов утра по местному времени. Для тех из нас, кто живет в северном полушарии, это изображение было невозможно, демонстрируя еще одну приятную особенность компьютеризированных программ-планетариев: возможность путешествовать в любую точку мира, не выходя из дома!
