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Venerdì 12 Febbraio 2010 22:58

Survey automatica per la ricerca di supernovae

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Tempo fa, con la mia vecchia associazione astrofili, avevamo improntato una sorta di survey alla ricerca di supernovae, ma le limitazioni di allora non hanno consentito di portarla avanti nella giusta maniera. Si trattava di dover fare tutto il lavoro visualmente e/o con la vecchia pellicola chimica, e per di più da un osservatorio distante oltre 30 Km da casa. Una voglia repressa quindi, che riemerge...

 

Una voglia repressa quindi, che riemerge e che potrebbe concretizzarsi più facilmente grazie alle tecnologie disponibili oggi.
La ripresa digitale, anche a brevi pose, consente di raggiungere magnitudini elevate e di conseguenza un numero maggiore di possibilità di scoperta, ed è anche possibile con semplici accorgimenti, automatizzare i processi di acquisizione delle immagini.

 

IL CONTROLLO REMOTO DEL TELESCOPIO

Prima ancora di affrontare il lavoro vero e proprio sulle supernovae, mi sono preoccupato di rendere più “comodo” l'utilizzo dello strumento.

Sembra banale e scontato ma, avere a disposizione uno strumento flessibile da poter utilizzare anche senza starci necessariamente incollati, è importantissimo non solo per evitare di prender malanni all’aperto, ma anche per aumentare il numero di serate in cui potremmo usarlo, e di conseguenza le probabilità di scoperta.
Per permettere il controllo dello strumento dall'interno ho fatto passare due cavi di rete per PC che partono entrambi dall'osservatorio, e terminano uno in camera di mia figlia (da dove accedo all’osservatorio e posso controllare visivamente lo strumento dalla finestra) e l'altro giù, nello studio al piano sottostante (ancora più comodo, ma senza possibilità di controllo visivo se non con una futura videocamera ad infrarossi).
Posso quindi scegliere, anche durante una posa fotografica, se trasferire il controllo remoto del telescopio da una postazione all'altra, semplicemente cambiando la posizione del cavo di rete (vedi foto).

Il terrazzo dove si trova il telescopio, con i due attacchi di rete

 

Posso così scegliere se seguire l'andamento di una lunga posa fotografica dal piano sottostante senza abbandonare la famiglia al proprio destino, o se è meglio restare nei paraggi controllando il corretto funzionamento dello strumento dalla finestra della camera di mia figlia.
Quest’ultimo caso potrebbe essere quello di una sessione di ricerca per supernovae, dove l’esecuzione automatizzata dei movimenti del telescopio suggerisce la presenza di una qualche sorta di controllo visuale (...probabilmente è solo la paura di lasciare lo strumento incustodito, o la non completa fiducia nell’informatica Wink ma, in ogni caso, sempre e comunque comodamente seduto al calduccio!

 

SARS - SURVEY AUTOMATICA PER LA RICERCA DI SUPERNOVAE

1. Il database

L’acronimo non è dei più felici, e l’iniziativa di per se non è niente di particolarmente complesso.
E’ semplicemente un lavoro, a tempo indeterminato (uno dei pochi rimasti in giro Wink che potrò alternare alla fotografia astronomica, da poter svolgere con tutto l'ausilio possibile che offre l'informatica applicata all’astronomia.
Per fare l’acquisizione delle immagini infatti basta dotarsi di un software astronomico che permetta l’esecuzione di script (AstroArt, MaximDL, ecc…) e di una lista di soggetti opportunamente scelti.
Per iniziare ho estrapolato da TheSky un elenco di soggetti che ritenevo "possibili candidati" ad ospitare supernovae e che potessero rientrare nel range operativo del mio strumento.
Per poter essere eseguiti correttamente da AstroArt, è necessario estrarre i seguenti valori nella sequenza esatta riportata:

  • NOME OGGETTO;
  • ASCENSIONE RETTA;
  • DECLINAZIONE;

La lista deve essere salvata in formato testo (txt) separata da spazi ripetuti tra le colonne, e senza caratteri speciali (°,”, ecc…).
Per adattare perfettamente il formato della lista alle esigenze del programma, potrà essere necessario aggiustarla con un qualsiasi editor di testo (NotePad, UltraEditor, ecc…)
I valori di h,m,s e di °,’,” per l’ascensione retta e la declinazione, dovranno essere separati da uno spazio singolo.
Questo lavoro preliminare è finalizzato a dar modo al programma di far spostare automaticamente il telescopio da un soggetto all’altro.

2. Lo script

I software astronomici e i planetari hanno spesso la possibilità di eseguire operazioni automatiche e/o ripetitive, attraverso quelle funzioni che sono chiamate “macro” o “script”.
Con tali strumenti è possibile far eseguire automaticamente moltissime operazioni al software, e chi conosce bene i linguaggi utilizzati, ha enormi possibilità.
Nel caso di una Survey automatica come quella che sto illustrando, lo script è molto semplice e se ne trovano di già compilati… in questo caso è stato scopiazzato e leggermente aggiustato con l’editor di testo uno di quelli “demo” già disponibili nel software.
Di seguito è riportato il testo già adattato:

n = Telescope.List.Count
for i = 1 to n
ra = Telescope.List.Ra(i)
de = Telescope.List.Dec(i)
name$ = Telescope.List.Name$(i)
Telescope.Goto(ra,de)
Telescope.Wait
Pause(1)
Camera.Binning(2)
Camera.Start(15)
Camera.Wait
Image.Save("D:\Documenti\OAV\SNS\2009\dopo\"+name$+"_001.fit")
Pause(1)

next i

Senza addentrarsi troppo nella spiegazione, ho distinto i comandi di movimento del telescopio da quelli d’acquisizione del frame (in rosso).
Quest’ultimo blocco di comandi potrà essere ripetuto “n” volte per quanti frame intendiamo riprendere del singolo soggetto presente nel database.
Il (2) indica la modalità di binning con cui vogliamo settare il CCD (in questo caso binning 2x2) e il (15) il valore di esposizione in secondi.
Il salvataggio dei vari frame avviene dopo la ripresa nella percorso indicato ("D:\Documenti\OAV\SNS\2009\dopo\"+name$+"_001.fit"); il frame ripreso verrà rinominato automaticamente attraverso la variabile “name$” e sostituito con il nome indicato nella prima colonna della lista, al quale verrà accodato il numero d’ordine 001 separato da “_”.
Quindi, se vogliamo ripetere “n” volte il comando di acquisizione, dobbiamo variare quest’ultimo valore _001 incrementandolo di 1 ogni frame aggiunto (es: _002, _003, ecc…).
next_i cicla l’intero blocco di comandi, riportando il software a rieseguire la prima riga, fino a che non verrà completato lo scorrimento dell’intero database.

3. Il test al simulatore.

Prima di farlo realmente al telescopio, ho voluto eseguire una sessione di prova al simulatore (nel caso illustrato ho provato con il simulatore di AstroArt).
Aprite il software, e dal menu “Strumenti” connettete la camera CCD selezionando “Simulator” dal menu a tendina; dopo aver confermato la connessione alla CCD simulata, cliccate sul tasto “Telescope Control”; apparirà la finestra di controllo del telescopio.

Selezionate la scheda “Goto” e premete il tasto indicato in figura, dal quale potrete scegliere il database precedentemente salvato sul disco rigido:

Caricato il database, sulla finestra principale “CCD Simulator” cliccate sul tasto “Options” e successivamente nella scheda “Script source” e dal menu a destra “open Script”;

Caricato lo script, è sufficiente lanciarlo con il tasto “Run”… il resto viene eseguito in totale automazione fino a che non vorrete fermare l’esecuzione dello script premento “Stop”.
Ho anche effettuato un paio di sessioni di prova sul campo, verificando che è effettivamente semplice come al simulatore.
Basta eseguire l’allineamento del telescopio, fare un buon fuoco su una stella nei pressi dello zenith e dal lato di cielo in cui si trovano i soggetti elencati nel database, caricarlo il database e lanciare lo script… poi, di corsa dentro casa per controllare l’andamento dal “desktop remoto” del PC interno!
A quanto pare funziona perfettamente, e devo dire che è veramente un piacere lavorare come negli osservatori professionali, e vedere che è il tuo strumento a farlo!
Durante o al termine dell'acquisizione dei singoli frame (già in parte elaborati con sottrazione del DarkFrame e divisione del FlatField sui singoli frame ripresi – vedi foto) è necessario sommare i vari scatti ed ottenere l'immagine risultante dei singoli soggetti… questo lo faccio ancora manualmente, ma conto di poter automatizzare anche questa fase del lavoro, lasciandomi solo il piacere di vedere direttamente quel nuovo puntino luminoso su una delle galassie.

 

4. Il raffronto

La fase di raffronto dei soggetti ripresi con immagini dello stesso precedentemente archiviate, può essere eseguita attraverso altri software.
Uno di questi, semplice ma geniale è Supernova Search di MaximDL.
L'utilizzo dell’applicazione è facile e veramente sorprendente; sarà infatti sufficiente indicare la cartella contenente le immagini di riferimento dei vari soggetti (prima) e quella contenente i frame da noi acquisiti nelle varie sessioni (dopo) con l’unica accortezza di salvare entrambe con lo stesso nome.

Una volta indicata la posizione di queste due cartelle, premendo il tasto “Start” si aprirà una finestra con dei controlli che ci consentono di sfogliare tutto l’archivio di immagini contenuto nelle cartelle.
Le immagini dei vari soggetti ripresi verranno orientate, scalate e perfettamente sovrapposte a quelle precedentemente archiviate in modo del tutto automatico, presentando il risultato di questo adattamento attraverso un "blinking".
Possiamo anche regolare le due immagini da raffrontare direttamente da questo software, in modo da ottimizzare al meglio la resa durante il raffronto.
Niente di più facile e veloce!

Questo articolo ha lo scopo d’invogliare coloro che desiderano utilizzare il proprio strumento anche per scopi diversi da quello dell’osservazione e/o della fotografia, nel qual caso potranno essere unite le forze dividendo il lavoro, mettendo “sotto torchio” un numero sempre maggiore di soggetti ed aumentare le probabilità di scoperta.
Oltre ad essere uno di quei lavori utili all’astronomia che è possibile svolgere anche a livello amatoriale, credo che una campagna di ricerca sulle Supernovae potrebbe essere motivo di grande soddisfazione, sia personale che per l’intero forum.

 

M. Caimmi

15 febbraio 2009

 

Last modified on Martedì 16 Marzo 2010 21:35

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