1

Illuminare la notte

Astrofili e Astrofotografi passano la loro vita alla ricerca del buio. Eppure, anche il nictofilo più incallito sa che, per muoversi al buio, è necessario utilizzare una fonte di luce. Il problema non si porrebbe se l’occhio non impiegasse più di 30 minuti per adattarsi all’oscurità.

Questo fenomeno di adattamento inizia con la completa dilatazione della pupilla che passa da un diametro di 2 mm in condizione di luce a 8 mm in condizione di buio. Se il restringimento della pupilla è un processo veloce, quasi istantaneo; la dilatazione è un processo molto lento e può durare alcuni minuti. Bisogna inoltre considerare il fatto che, in assenza di luce, i coni smettono di funzionare ed i bastoncelli iniziano ad attivarsi dando origine a quella che è nota come visione notturna (monocromatica). Questa attivazione è un processo lento, della durata di una ventina di minuti, ed è alimentato dalla sintesi da parte del nostro corpo di una proteina detta rodopsina. Viceversa, bastano invece pochi secondi di luce per rompere tale molecola con conseguente riduzione della sensibilità dei bastoncelli.

Ora, come fare a mantenere una condizione di adattamento all’oscurità garantendo un livello minimo di illuminazione? I biologi si accorsero fin da subito che la neutralizzazione della rodopsina non è stimolata dalla luce rossa, anche se intensa. Quindi, illuminando l’ambiente con una luce rossa a bassa intensità sarà possibile conservare la condizione di adattamento al buio. Questo spiega perché negli osservatori astronomici si illuminano gli ambienti con delle lampade di colore rosso.

Con la nascita dell’astrofotografia l’utilizzo della luce rossa assunse ancora maggiore importanza in quanto questa era l’unica in grado di non impressionare le pellicole fotografiche. Conferma di questo fatto è l’utilizzo dell’illuminazione rossa nelle camere oscure.

Per tutti questi motivi l’utilizzo di torce e/o lampade rosse sono diventate con il passare del tempo le uniche fonti di luce permesse durante campi astronomici, astrofotografici e negli osservatori astronomici. Ma siamo sicuri che questa condizione è ancora valida ai giorni nostri?

Per quel che riguarda gli astrofili visualisti nulla è cambiato e la luce rossa rimane l’unica sorgente di illuminazione che può garantire loro una visione del cielo notturno ottimale. Gli astrofotografi invece hanno subito un balzo tecnologico che li ha portati dall’epoca della pellicola fotografica ai moderni sensori a semiconduttore.

Questi ultimi vengono utilizzati sia nella fotografia tradizionale che in quella astronomica. Se in passato con la stessa pellicola fotografica era possibile eseguire scatti sia fotografici che astrofotografici, oggi i sensori a semiconduttore vengono impiegati in modo differente a seconda del loro campo di applicazione.

Nella fotografia tradizionale realizzata con normali reflex digitali (note anche come DSLR), il sensore a semiconduttore risponde alla luce visibile in modo del tutto analogo a quello che facevano un tempo le pellicole fotografiche. Questo vuol dire che anche le reflex digitali moderne sono poco sensibili alla luce rossa.

In astrofotografia invece i sensori a semiconduttore devono essere molto sensibili alla luce rossa ed del vicino infrarosso. In questo modo è possibile massimizzare il segnale prodotto dalle nebulose ad emissione che brillano principalmente nella riga Hα a 656 nm (colore rosso). Questo può essere ottenuto anche modificando le tradizionali reflex digitali in modo da renderle più sensibili alla luce rossa (si legga l’articolo “La modifica Baader per DSLR”).

La risposta spettrale delle camere astronomiche ovvero la capacità di queste di raccogliere la luce a seconda della lunghezza d’onda della luce incidente, viene successivamente alterata dall’interposizione di filtri interferenziali come i filtri anti-inquinamento luminoso (LPS) o a banda stretta (Hα, Hβ, SII, OIII). L’effetto complessivo di camera e filtri determina la lunghezza d’onda, e quindi il colore, della luce con cui illuminare gli ambienti circostanti.

Purtroppo, tutte le sorgenti di luce artificiale oggi permesse e disponibili sul mercato sono a spettro continuo. In particolare, le più diffuse, se non uniche presenti sul mercato, sono le luci LED. Per produrre una luce di un determinato colore utilizzando la tecnologia LED, è possibile utilizzare almeno quattro diverse tecniche:

  1. Utilizzare un diodo LED con spettro di emissione che, seppur continuo, presenta un picco alla lunghezza d’onda che identifica il colore. In questo caso si parla di LED colorati.
  2. Utilizzare una terna di LED colorati: rosso, verde e blu. In questo caso, ciascun colore sarà generato dalla combinazione di questi tre LED. Lo spettro complessivo sarà ovviamente continuo ed in questo caso si parlerà di LED RGB.
  3. Utilizzare un LED in luce bianca, circondato da un bulbo in vetro o plastica colorata. In questo caso, lo spettro continuo del LED verrà ristretto ad una banda centrata nel colore richiesto. Seppur spesso anche in questo caso si parla di LED colorati in realtà la definizione corretta è lampade LED colorate in quanto il colore non è dato dal diodo LED ma dal colore del bulbo.
  4. Utilizzare un LED in luce bianca a cui è stato sovrapposto un filtro interferenziale capace di far passare solo una determinata lunghezza d’onda. In questo caso lo spettro complessivo di emissione della lampada sarà in buona approssimazione discreto e corrispondente alla lunghezza d’onda voluta. Lampade del genere non esistono sul mercato ma possono essere assemblate artiginalmente unendo un LED bianco ad un filtro interferenziale. In questo caso parleremo di lampade LED filtrate.

Da sinistra a destra: lampada LED colorata, LED RGB, lampada LED filtrata.

Di tutte le soluzioni, ovviamente la lampada LED filtrata è l’unica che realmente ci permette di controllare la lunghezza d’onda della luce ambientale, essendo questa a spettro discreto. In tutti gli altri casi, la nostra sorgente di luce sarà a spettro continuo ed andrà necessariamente a peggiorare la qualità delle nostre riprese astrofotografiche introducendo un gradiente cromatico. Purtroppo però, trovare filtri interferenziali capaci di fare passare una sola lunghezza d’onda indipendentemente dall’angolo di vista è davvero molto difficile e particolarmente costoso.

Lampada LED filtrata con filtro 10 nm Pixelteq a 620 nm a confronto con la risposta spettrale di un filtro anti-inquinamento luminoso IDAS NGS1.

Usare lampade LED colorate è sicuramente la soluzione peggiore in quanto la banda passante è generalmente troppo ampia. Ad esempio, una lampada con bulbo di colore rosso emette luce con lunghezze d’onda comprese tra 620 e 760 nm con lunghe code nel verde e nel vicino infrarosso. Con una banda di emissione così ampia, la possibilità di dare contributi al canale rosso delle nostre riprese astrofotografiche, persino quelle in banda stretta, non è per nulla trascurabile. Ricordiamo inoltre che in questo range troviamo anche la famosa linea Hα delle nebulose ad emissione, fondamentale per le riprese di oggetti del profondo cielo.

Lampada LED colorata a confronto con la risposta spettrale di un filtro anti-inquinamento luminoso IDAS NGS1. L’area colorata rappresenta il possibile disturbo generato dall’illuminazione ambientale.

Anche utilizzare LED RGB può essere dannoso. Infatti, per generare qualsiasi colore che non sia uno dei tre primari additivi è necessario accendere tre LED: rosso, verde e blu. Questo si traduce in un rumore presente in tutti e tre i canali della nostra ripresa astrofotografica, indipendentemente dal filtro utilizzato. Quindi la soluzione LED RGB è preferibile alla lampada LED colorata solo se si utilizza uno dei tre colori primari.

Lampada RGB impostata per generare luce a 620 nm a confronto con la risposta spettrale di un filtro anti-inquinamento luminoso IDAS NGS1. L’area colorata rappresenta il possibile disturbo generato dall’illuminazione ambientale.

Infine, l’utilizzo di LED colorati risulta essere nel suo complesso quella meno dannosa, ad esclusione della lampada LED filtrata decisamente meno economica. Data infatti la risposta spettrale del sistema camera astronomica + filtro interferenziale, è possibile determinare la lunghezza d’onda (o le lunghezze d’onda) a cui il nostro sistema è meno sensibile. Dato questo valore è necessario cercare sul mercato lampade LED con spettro di emissione centrato in quella lunghezza d’onda. Se si utilizza un filtro a banda stratta di tipo Hα, ad esempio, un LED di colore blu sarà sicuramente la scelta ottimale. Se invece utilizziamo un filtro antinquinamento luminoso, un LED di colore prossimo alla riga del sodio o del rosso con lunghezza d’onda maggiore di 700 nm possono essere soluzioni più che valide.

LED colorato (o RGB impostato su un colore primario) a confronto con la risposta spettrale di un filtro anti-inquinamento luminoso IDAS NGS1. L’area colorata, seppur piccola, rappresenta il possibile disturbo generato dall’illuminazione ambientale.

Per ciascuno dei casi illustrati, avere un LED dimmerabile può essere utile al fine di poter variare il livello di luminosità ambientale. Il modo migliore per determinare quanto il nostro sistema sia sensibile al tipo di luce con cui vogliamo illuminare l’ambiente circostante è quello di fotografare un oggetto presente nell’ambiente stesso. La sorgente di luce migliore sarà quella che darà il minore contributo in tutti e tre i canali ripresi. Di seguito sono riportate delle riprese effettuate con camera astronomica CentralDS 600D II Pro e filtro Astronomik Hα da 2 pollici e diversi tipi di illuminazione. Come si vede il LED RGB WiZ A.E27 utilizzato in modalità colore primario (rosso) è quello che ha dato i risultati migliori con un debole disturbo nel canale rosso e totale assenza nei canali verde e blu.

Confronto tra le varie fonti di illuminazione ambientale (canale rosso).

Confronto tra le varie fonti di illuminazione ambientale (canale verde).

Confronto tra le varie fonti di illuminazione ambientale (canale blu).

 




Unistellar eVscope eQuinox

Unistellar è un’azienda di francese fondata nel 2015 allo scopo di realizzare telescopi completamente automatizzati in grado di garantire l’osservazione del cielo notturno anche a chi non dispone di un vero e proprio know-how astronomico. In questo articolo andremo in particolare a presentare il telescopio Unistellar eVscope eQuinox, distribuito in Italia da Auriga a partire dal 2022.

Lo Strumento

Dal punto di vista ottico, Unistellar eVscope eQuinox è un telescopio Newton con uno specchio primario del diametro di 114 mm (figura 1).

Figura 1: il telescopio Unistellar eVscope eQuinox

Lo specchio secondario è assente e, nel fuoco del primario è situato un sensore CMOS a colori non raffreddato Sony Exmor IMX224. Le dimensioni effettive del sensore sono 4.8 x 3.6 mm mentre il lato del singolo pixel quadrato è 3.75 µm. Il numero di pixel utilizzati per la ripresa delle immagini sono pertanto 1280 x 960 ovvero 1.23 Megapixel. Questo sensore è caratterizzato da un rumore estremamente basso ed un’alta sensibilità alla luce visibile ed al vicino infrarosso (NIR technology). Malgrado le immagini prodotte dal sensore abbiano dimensioni 1280 x 960 pixel, Unistellar eVscope eQuinox genera immagini da 2560 x 1920 pixel, ottenuta attraverso processi di interpolazione software. Il sensore è montato fisicamente all’interno di un tubo metallico nero con filettatura di tipo C-mount.

La lunghezza focale del telescopio è 450 mm e pertanto l’apertura risulta essere f/3.9. L’assenza dello specchio secondario e la sua sostituzione con un sensore digitale dovrebbe portarvi alla conclusione che con Unistellar eVscope eQuinox non è possibile osservare il cielo notturno utilizzando oculari o altri dispositivi ottici. L’osservazione, vedremo in seguito, è pertanto possibile unicamente attraverso dispositivi mobile quali smartphone e tablet.

Il campo di vista (FOV) ripreso dal sensore è 27 x 37 arcmin con una risoluzione dell’immagine pari a 1.72 arcsec/pixel. Il processo di ingrandimento digitale dell’immagine però dimezza questo fattore a 0.86 arcsec/pixel. Il fattore di crop per il sensore Sony Exmor IMX224 è 7.21 che si traduce in una focale effettiva di 3244 mm.

Per verificare quanto dichiarato fino ad ora abbiamo fatto analizzare al software PixInsight un’immagine della nebulosa planetaria M57 ripresa da Varenna (LC) il 19/07/2022 (figura 2).

Figura 2: nebulosa planetaria della Lira (M57) ripresa da Varenna (LC) il 19/07/2022 con Unistellar eVscope eQuinox. Tempo di integrazione cinque minuti.

Il risultato ottenuto è riportato in figura 3. Come si può notare il FOV calcolato da PixInsight, 27 arcmin 25.5 arcsec x 36 arcmin 34 arcsec è perfettamente in accordo con quanto riportato dal produttore. Come si vede la lunghezza focale misurata è 902.51 mm, il doppio di quella del telescopio. Questo è dovuto al fatto che le immagini risultano quattro volte più grandi di quelle native del sensore. La risoluzione invece è in accordo con quanto da noi riportato, con un valore misurato di 0.857 arcsec/pixel.

Figura 3: risultato dell’applicazione dell’algoritmo “Image Plate Solver” di PixInsight all’immagine ripresa con Unistellar eVscope eQuinox riportata in figura 2.

Unistellar eVScope eQuinox è dotato di montatura altazimutale al cui interno è stato montato un piccolo computer. Scopo di quest’ultimo è il controllo della montura, l’acquisizione e l’elaborazione delle immagini nonché il salvataggio delle stesse su una memoria interna delle dimensioni di 64 GB. Altra fondamentale funzione è quella di hot-spot Wi-Fi con cui è possibile collegare fino dieci dispositivi mobili contemporaneamente. Durante i nostri test la connessione ad Unistellar eVscope eQuinox è risultata stabile su entrambe i dispositivi collegati (smartphone Motorola Moto G60s e tablet Lenovo Tab M10 HD seconda generazione) anche a metri di distanza dello strumento e con ostacoli sulla linea di vista.

I movimenti del telescopio in azimut ed altezza sono fluidi e precisi seppur abbastanza rumorosi. La velocità media dei motori stimata dai nostri test utilizzando il moto libero dalla App Unistellar (v.2.0.2) è pari a circa 0.26°/sec. Non è possibile dividere l’ottica dalla montatura che risulta pertanto essere un corpo unico.

Il sistema montatura altazimutale – telescopio è fissato grazie a due comode manopole su un cavalletto robusto a tre sezioni dotato di bolla rotonda del peso di 2 kg (vedi figura 4). Nell’esemplare in esame, Unistellar fornisce una coppia di manopole di ricambio.

Figura 4: il robusto cavalletto di Unistellar eVscope eQuinox con la pratica bolla.

Unistellar fornisce anche un set di chiavi utili per ogni esigenza: dalla manutenzione dello strumento, al serraggio delle viti del cavalletto alla collimazione del telescopio. Nei nostri test il cavalletto è sempre stato utilizzato su terreni stabili in cemento, pietra o piastrelle pertanto non abbiamo informazioni riguardo alla stabilità del sistema nel caso di terreni sterrati o coperti da vegetazione.

A corredo è stato fornito un alimentatore con connettore USB-C al fine di caricare la batteria di Unistellar eVscope eQuinox montata internamente alla base della montatura altazimutale. Il connettore dell’alimentazione va inserito nella rispettiva presa USB-C disposta sotto il braccio della montatura altazimutale (figura 5A). Una posizione decisamente scomoda in quanto è necessario chinarsi per identificare la porta ove inserire il connettore.

Figura 5: A) il connettore USB-C per la ricarica delle batterie di Unistellar eVscope eQuinox. B) l’indicatore led di ricarica.

Inserito il connettore il tasto di accensione del telescopio, situato a lato del braccio della montatura altazimutale inizia a lampeggiare al fine di segnalare lo stato di ricarica (figura 5B). Nel modello in esame questo non è successo alla prima ricarica dove l’indicatore led è rimasto spento.

Nei pressi della porta USB-C è disponibile anche una porta USB tradizionale per la ricarica di dispositivi quali smartphone e/o tablet. Durante i nostri test la batteria di Unistellar eVscope eQuinox ha permesso circa sette ore di osservazioni utilizzando in modo intensivo motori e camera. Questo valore è ben al di sotto delle 12 ore dichiarate da Unistellar. Facciamo notare come Unistellar eVscope eQuinox non si riporti automaticamente in home position quando sta per terminare la propria batteria ma si blocca nella posizione corrente (figura 6). Inserire un alimentatore esterno non permette di muovere istantaneamente il telescopio. È necessario, pertanto, attendere un tempo piuttosto lungo affinché la batteria interna raggiunga uno stato di carica sufficiente per muovere il telescopio. Questo perché l’alimentazione del computer di bordo non è in parallelo a quello della batteria ma in serie. Inoltre, come riportato anche in bibliografia, l’indicatore di carica fornito dalla App di controllo del telescopio non è affidabile riportando o sempre “Full” (carica 100%) oppure passando da meno di tre quarti (carica < 75%) a zero in meno di mezz’ora.

Figura 6: Unistellar eVscope eQuinox bloccato nella posizione corrente al completo esaurimento della batteria. Nel caso in esame non era più possibile smontare lo strumento in sicurezza richiedendo l’utilizzo di un alimentatore esterno ed un tempo sufficiente per raggiungere uno stato di carica minimo delle batterie interne.

La App gratuita di controllo di Unistellar eVscope eQuinox è disponibile in sola lingua inglese con il nome di Unistellar. È compatibile con dispositivi Apple e Android. Nei nostri test, dove non indicato diversamente, abbiamo utilizzato la versione per Android Unistellar v.2.0.2, rilasciata il 21 luglio 2022. Non si sono osservate incompatibilità con i dispositivi utilizzati né crash inaspettati dell’applicazione. Si riporta un numero esiguo di volte (< 5%) in cui l’applicativo rimane bloccato sulla schermata di avvio (figura 7). In tal caso è necessario chiudere e riaprire l’app.

Figura 7: schermata di avvio dell’applicativo Unistellar

Il telescopio Unistellar eVscope eQuinox in esame mi è stato consegnato collimato. Al fine di testare la collimazione abbiamo scollimato il telescopio volontariamente per collimarlo di nuovo utilizzando le due viti di collimazione presenti nella culatta del telescopio e la chiave fornita nel kit da Unistellar (figura 8A). Il processo di collimazione è abbastanza noioso e richiede una mano sufficientemente esperta. La procedura che abbiamo seguito durante i test è la seguente:

  1. Puntare una stella sufficientemente luminosa (Vega nel nostro caso).
  2. Sfuocare la stella.
  3. Regolare manualmente i parametri dell’esposizione (gain, tempo di esposizione) al fine di visualizzare bene l’immagine del secondario e dei relativi supporti.
  4. Movimentare lentamente le due viti di collimazione fintanto che l’immagine del secondario non sia centrata e i relativi supporti appaiano sufficientemente nitidi (figura 8B).

Figura 8: A) viti di regolazione dello specchio primario utilizzate in fase di collimazione del telescopio Unistellar eVscope eQuinox. B) immagine sfuocata di Vega al termine del processo di collimazione.

La parte più tediosa di questo processo è legata al fatto che, quando viene stratta o allentata una vite di collimazione, la stella si muove uscendo talvolta dal campo. Un buon compromesso è muovere la vite di collimazione con una mano e nel frattempo, con l’altra, utilizzare la app Unistellar per mantenere la stella nel campo di vista. Un processo che richiede pazienza e precisione e che comunque viene effettuato raramente. Infatti, durante tutti gli spostamenti effettuati Unistellar eVscope eQuinox ha sempre mantenuto un buon grado di collimazione dimostrando un’ottima qualità meccanica, specialmente se si considera che l’ottica è un Newton con apertura f/3.9.

Malgrado i due processi di collimazione del telescopio (quello fatto in fabbrica e quello fatto da noi durante i test), lo strumento esaminato ha sempre mostrato del coma asimmetrico. In particolare, le stelle in alto a sinistra del campo mostravano un evidente coma rispetto alle altre presenti nel campo come visibile in figura 9.

Figura 9: A) Immagine dell’ammasso aperto M11 ripreso con Unistellar eVscope eQuinox il 03 agosto 2022 da Briosco (MB). Tempo di esposizione cinque minuti. B) zoom dei quattro angoli dell’immagine. Il settore alto-sinistra è quello che soffre maggiormente di coma.

Configurazione ed utilizzo

Per iniziare ad utilizzare Unistellar eVscope eQuinox è necessario disporre il treppiede su un terreno stabile e utilizzare la bolla rotonda per mettere in bolla il cavalletto e quindi lo strumento. A questo punto si inserisce il sistema ottica-montatura nell’apposito foro prestando attenzione a non muovere il treppiede e si fissa il tutto utilizzando le due apposite manopole (figura 10).

Figura 10: le due manopole di fissaggio del sistema telescopio-montatura con il treppiede.

Malgrado i 7 kg dello strumento l’operazione avviene in modo piuttosto agevole.

Senza rimuovere il tappo dello strumento lo accendiamo premendo l’apposito tasto (figura 11A). Un led ci indicherà che lo strumento è acceso e dopo pochi secondi si potrà vedere la rete Wi-Fi di Unistellar eVscope eQuinox nella lista delle reti disponibili del vostro dispositivo mobile (figura 11B). Il nome di questa rete è eVscope seguito dal numero seriale dello strumento. Il nome della rete può comunque essere modificato utilizzando l’app Unistellar. Per utilizzare Unistellar eVscope eQuinox è pertanto necessario agganciarsi a questa rete Wi-Fi con il nostro dispositivo mobile (smartphone o tablet).

Figura 11: A) Il tasto di accensione dello strumento. B) La rete Wi-Fi generata da Unistellar eVscope eQuinox a cui è necessario agganciarsi al fine di utilizzare il telescopio.

Una volta connessi ad Unistellar eVscope eQuinox, sarete pronti per avviare la app Unistellar. È evidente che non potrete utilizzare altre reti Wi-Fi con il vostro dispositivo mobile quando siete connessi al telescopio. Durante i nostri test abbiano inoltre notato come non sia possibile connettersi al telescopio se l’antivirus del vostro dispositivo mobile è configurato ad un livello di protezione elevato o se avete attiva una VPN. In tal caso vi suggeriamo di modificare le impostazioni del vostro antivirus (al limite disattivandolo se non avete attive connessioni ad internet) o spegnere la VPN.

Una volta avviata l’applicazione Unistellar, con questa sarà possibile:

  • Puntare un oggetto di quelli a catalogo mostrati come una lista direttamente nella home page dell’applicativo.
  • Muovere manualmente il telescopio e modificare le impostazioni della camera di ripresa.
  • Configurare il proprio strumento.
  • Attivare il programma di ricerca scientifica.
  • Accedere all’album delle immagini riprese con Unistellar eVscope eQuinox.

Ovviamente la prima operazione da compiere è la configurazione del proprio strumento. Innanzitutto, bisogna dire all’applicativo che voi siete colui che gestirà il telescopio (master) e non un utente del pubblico (slave), il quale potrà “solo” osservare e salvare le immagini acquisite da Unistellar eVscope eQuinox. In linea di principio questa è la configurazione di “default” per il primo dispositivo mobile connesso ma è capitato raramente durante i test che l’applicazione si dimenticasse del vostro ruolo. Se siete un utente slave e volete salire al rango di master vi verrà chiesto il numero seriale dello strumento.

Tra le numerose configurazioni presenti, le seguenti le riteniamo estremamente importanti:

  • Indicare la qualità del cielo da cui state osservando il cielo scegliendo tra City (cielo urbano ovvero alto inquinamento luminoso), Suburb (cielo sub-urbano o a medio inquinamento luminoso) e Countryside (cielo rurale o a basso inquinamento luminoso). Nei nostri test abbiamo utilizzato tutte e tre le configurazioni avendo osservato da Briosco (MB) con cielo ad alto inquinamento luminoso (Bortle classe 6), da Varenna (LC) con cielo a medio inquinamento luminoso (Bortle classe 4) e da Courmayeur (AO) con cielo a basso inquinamento luminoso (Bortle classe 3). Non è indicato come questa opzione influisce sugli algoritmi di riduzione dell’inquinamento luminoso ma è bene settarla nel modo corretto per ottenere i risultati previsti dagli ingegneri di Unistellar.
  • Altra informazione importante è la limitazione della finestra di cielo visibile nel caso in cui siano presenti ostacoli o nel caso in cui si stia usando Unistellar eVscope eQuinox collegato alla rete elettrica.
  • Possiamo indicare il formato delle immagini (circolari, rettangolari o entrambe) e delle coordinate riportate in esse, riprese da Unistellar eVscope eQuinox.
  • Possiamo dire se invertire le direzioni del joystick di controllo della movimentazione manuale dello strumento oltre attivare/disattivare la vibrazione che il vostro dispositivo mobile farà ogni volta che il telescopio verrà movimentato manualmente. Si consiglia di disattivare questa ultima funzionalità al fine di ridurre il consumo della batteria del vostro dispositivo mobile.
  • Mantenendo il tappo di protezione sul telescopio è possibile calibrare il sensore. Questa operazione permetterà ad Unistellar eVscope eQuinox di raccogliere un certo numero di immagini al fine di stimare il rumore termico ed elettronico della camera Sony Exmor IMX224. Non vengono fornite specifiche dall’azienda e pertanto quello che possiamo immaginare è che il processo di calibrazione del sensore consista nella produzione di quello che in astrofotografia viene chiamato master dark e master bias. Possiamo anche pensare che, data la posizione fissa del sensore, in fase di produzione dello strumento venga prodotto anche un master flat per la riduzione della vignettatura dalle immagini.

Una volta calibrato il sensore, potete rimuovere il tappo dallo strumento e muoverlo centrando una stella abbastanza luminosa. Questa ci permetterà di effettuare una prima messa a fuoco dello strumento. La movimentazione può essere fatta attraverso l’app Unistellar. Per un neofita non è semplicissimo puntare lo strumento verso una stella non avendo questo un cercatore integrato. D’altronde è anche vero che basta puntare lo strumento in una posizione a caso del cielo per avere una stella sufficientemente luminosa per una prima messa a fuoco. Avere un cercatore integrato poteva comunque essere uno strumento utile come dimostrano le numerose immagini presenti in rete di cercatori “attaccati creativamente” da numerosi utenti ad Unistellar eVscope eQuinox (vedi figura 12).

Figura 12: cercatore affrancato a Unistellar eVscope eQuinox (foto gruppo Facebook eVscope & eQuinox Users Global, tutti i diritti sono riservati)

Per mettere a fuoco la stella utilizziamo la comoda ghiera di messa a fuoco mostrata in figura 13. La movimentazione è fluida e garantisce una buona messa a fuoco in brevissimo tempo.

Figura 13: ghiera di messa a fuoco di Unistellar eVscope eQuinox

Una volta che abbiamo messo a fuoco grossolanamente il nostro strumento proseguiamo con la calibrazione della posizione. Questa può essere fatta sempre utilizzando la app Unistellar. Una volta avviato il processo di calibrazione della posizione Unistellar eVscope eQuinox effettuerà una risoluzione del campo ripreso nella posizione corrente attraverso il processo che in astrofotografia prende il nome di plate solving. Risolta la posizione corrente il telescopio proverà a muoversi e risolvere altre porzioni di cielo finché non raggiungerà l’accuratezza richiesta. Al termine del processo, la app Unistellar avviserà l’utente che la calibrazione è andata a buon fine. Da quel punto in poi Unistellar eVscope eQuinox sarà in grado di puntare qualsiasi oggetto della volta celeste, sia esso presente nel catalogo (puntamento diretto) o no (puntamento manuale tramite coordinate celesti). Durante i nostri test la calibrazione della posizione è fallita praticamente sempre (> 70%) se la si fa quando il telescopio è in posizione di home. Questo è un problema noto in molti sistemi altazimutali a puntamento automatico. Se invece si muove lo strumento in altezza di almeno 10-15° allora la calibrazione della posizione durante i nostri test non è mai fallita. Ovvio che fallire la posizione di default all’avvio del telescopio non ci sembra personalmente una scelta saggia. In ogni caso, come appena descritto, il problema è facilmente risolvibile.

Una volta calibrata la posizione si prosegue con la messa a fuoco precisa dello strumento. Per fare questo chiediamo all’App Unistellar di puntare una stella luminosa (come ad esempio Arturo, Vega o Altair utilizzate nei nostri test). Unistellar eVscope eQuinox in un paio di minuti andrà a puntare la nostra stella mettendola al centro del campo ripreso dalla camera Sony Exmor IMX224. Togliamo quindi la maschera di Bahtinov dalla parte interna del tappo dello strumento e montiamola come mostrato in figura 14.

Figura 14: la maschera di Bahtinov montata su Unistellar eVscope eQuinox.

A questo punto la stella mostrerà l’immagine di diffrazione della maschera. Vi consigliamo di utilizzare le impostazioni manuali della camera per ridurre i tempi di esposizione in modo da migliorare la qualità dell’immagine di diffrazione della maschera. Utilizzando la ghiera di messa a fuoco andremo a modificare tale immagine fino a raggiungere la condizione ideale riportata in figura 15.

Figura 15: Immagine di diffrazione della maschera di Bahtinov di Unistellar eVscope eQuinox. A) Immagine ripresa abbassando il tempo di esposizione della camera affinché sia più evidente la simmetria indotta da una buona messa a fuoco. B) Immagine ripresa con le impostazioni automatiche della camera.

Una volta che l’immagine di diffrazione è simmetrica, rimuoviamo la maschera: il telescopio è pronto per essere utilizzando al massimo delle proprie potenzialità.

L’app Unistellar ci permette a questo punto di scegliere tra gli elementi a catalogo, che possono essere ordinati per:

  • Raccomandati da Unistellar,
  • Ordine di apparizione del cielo,
  • Ordine alfabetico,
  • Ordine di prossimità dell’oggetto attualmente visualizzato.

Il tutto può essere ulteriormente filtrato per visibilità o per tipologia di oggetto scegliendo tra:

  • Pianeti,
  • Asteroidi,
  • Galassie,
  • Nebulose,
  • Ammassi di stelle,
  • Stelle,
  • Comete,
  • Altro.

Ovviamente poi è stato previsto un tasto cerca per cercare manualmente un oggetto indicandone il nome o il numero di catalogo.

Una volta selezionato l’oggetto desiderato, la app ci fornirà una breve descrizione dello stesso, la sua posizione all’interno della costellazione che lo contiene (figura 16) e premendo il tasto “go to” Unistellar eVscope eQuinox si muoverà e punterà l’oggetto desiderato mettendolo al centro del campo di ripresa.

Figura 16: Parte delle informazioni fornite dall’app Unistellar relative all’oggetto celeste selezionato.

Sulla parte di selezione degli oggetti da parte dell’App Unistellar ci permettiamo di riportare alcuni aspetti comici ed altri invece più critici:

  • Unistellar consiglia come l’oggetto più interessante del cielo la stella Fawaris nella costellazione del Cigno. Tutti si stanno ancora chiedendo perché 🙂
  • Nei filtri è possibile selezionare le “Nebulose” senza distinguere tra planetarie e diffuse.
  • Nei filtri è possibile selezionare gli “Ammassi stellari” senza distinguere tra ammassi aperti e globulari.
  • Non è possibile filtrare per costellazione. L’assenza di questa opzione pesa molto durante una serata osservativa in cui un utente potrebbe voler “vedere” tutti gli oggetti presenti in una determinata costellazione.

A parte il primo punto, gli altri tre generano un problema abbastanza serio di usabilità. Durante i nostri test spesso si è passati attraverso una seconda applicazione per decidere quale oggetto osservare.

Abbiamo infine provato durante i nostri test a puntare un oggetto utilizzando le sue coordinate ed il risultato è stato soddisfacente con l’oggetto posto al centro del campo inquadrato.

Una volta che Unistellar eVscope eQuinox punta un oggetto, questo viene ripreso in tempo reale, modalità live view, dalla camera Sony Exmor IMX224. È possibile, inoltre, avere una enhanced vision dell’oggetto, ovvero invece che osservare l’immagine in tempo reale il computer a bordo di Unistellar eVscope eQuinox andrà ad integrare le singole immagini. Ad intervalli di tempo fissati, gli utenti vedranno quindi sulla loro app l’immagine dell’oggetto celeste con un dettaglio via via migliore all’aumentare del tempo di integrazione. Questa tecnica è nota in astrofotografia con il nome di live stacking. Live view e live stacking forniscono entrambi immagini “vive” nel senso che vengono generate nello stesso momento in cui voi siete di fronte al vostro telescopio sotto un cielo stellato. Durante i nostri test abbiamo utilizzato sia la modalità live view che live stacking. Nel secondo caso è stato possibile ottenere ottime immagini di oggetti del profondo cielo come mostrato in figura 17.

Figura 17: Esempio di immagine catturata in modalità “enhanced vision” da Unistellar eVscope eQuinox da Varenna (LC).

Le immagini acquisite possono essere salvate sul vostro dispositivo mobile e visualizzate nella relativa galleria dell’app Unistellar. Sempre dalla galleria è possibile inviare le vostre immagini astronomiche via bluetooth, e-mail o condividerla sui social network.

Durante i test effettuati abbiamo sperimentato anche la modalità ricerca scientifica analizzando l’attività cometaria della cometa C/2017 K2 (PANSTARRS). L’app Unistellar guida così l’utente alla misura della luminosità della cometa e all’invio dei dati raccolti ai programmi di ricerca dedicati. Questa funzionalità prevede la registrazione al sito Unistellar dove troverete anche vere e proprie campagne di misure amatoriali.

Acquisizione ed analisi delle immagini

Le immagini acquisite dai tre luoghi di osservazione (Varenna, Briosco, Courmayeur) sono mostrate nella galleria seguente:

ngg_shortcode_0_placeholder 

La magnitudine raggiunta nelle riprese di M27 è stata 15.55 (Figura 18) con 5 minuti di ripresa da cieli urbani o sub-urbani in accordo con quanto riportato da Unistellar (magnitudine limite da cieli inquinati < 16). Purtroppo, i test effettuati da cieli più bui non hanno permesso di eseguire pose più lunghe di due minuti per motivi che verranno illustrati in seguito.

Figura 18: M57 ripresa rispettivamente da A) Briosco, B) Varenna e C) Courmayeur.

Durante l’utilizzo il telescopio ha sempre puntato ed inseguito correttamente gli oggetti celesti ad eccetto della serata di test a Courmayeur dove il telescopio ha mostrato seri problemi di inseguimento come mostrato nel video seguente:

Dopo un periodo di corretto inseguimento della galassia di Andromeda (M31), Unistellar eVscope eQuinox ha iniziato a derivare senza nessun apparente motivo.

Una cosa analoga è successa durante la serata di test a Briosco dove, dopo aver puntato Saturno il telescopio non era più in grado di puntare altri oggetti. Non siamo stati in grado di determinare la natura di tale problema che potrebbe essere software o hardware. In letteratura si trovano testimonianze di utenti che hanno avuto le stesse problematicità associate spesso ad aggiornamenti software. Nel nostro caso abbiamo utilizzato Unistellar eVscope eQuinox con versioni della app Unistellar 2.0.2 e 2.0.1. L’upgrade/downgrade del software nel nostro caso non ha avuto effetto. In entrambe i casi la app diceva che la batteria interna era completamente carica ma, come detto in precedenza, questo indicatore non è sempre affidabile. Quello che non è chiaro è perché solo alcuni utenti (tra cui noi) hanno sperimentato questo difetto.

Infine, abbiamo “osservato” la Luna e Saturno con Unistellar eVscope eQuinox. Le immagini acquisite sono riportate nella galleria seguente:

ngg_shortcode_1_placeholder 

Conclusioni

Unistellar eVscope appartiene ad una nuova classe di strumenti astronomici dedicati alla divulgazione scientifica. L’aumento indiscriminato dell’inquinamento luminoso ha posto un grosso limite alle osservazioni pubbliche che si sono ridotte alla sola osservazione visuale di Luna e pianeti. Osservare ad occhio nudo ammassi stellari, nebulose e galassie è diventato praticamente impossibile dalle grandi città. Dato che l’inquinamento luminoso è spesso associato ad una elevata densità abitativa, la maggior parte dei possibili nuovi appassionati di Astronomia non potranno mai aver accesso alla visione del profondo cielo se non spostandosi di decine e decine di chilometri dalle loro città.

Unistellar eVscope eQuinox cerca di limitare i danni fornendo immagini di oggetti del profondo cielo acquisite dalla città durante le osservazioni pubbliche. L’occhio umano viene così sostituito da quello elettronico mantenendo comunque vivo il concetto di qui ed ora. Con questo Unistellar eVscope non minimizza il problema dell’inquinamento luminoso ma cerca di appassionare il maggior numero di persone all’Astronomia al fine di convincere la popolazione che osservare il cielo è bello e per farlo con i propri occhi è necessario ridurre l’inquinamento luminoso.

Questa lunga introduzione è stata scritta proprio per indicare il target di Unistellar eVscope ovvero la divulgazione astronomica attraverso l’osservazione degli oggetti del profondo cielo.

Ovviamente una osservazione pubblica per essere completa dovrà affiancare ad Unistellar eVscope un telescopio ottico con cui osservare Luna e pianeti, soggetti ancora visibili ad occhio nudo dalle città e che esulano dallo scopo di Unistellar eVscope eQuinox come i nostri test hanno dimostrato. Le immagini di Luna e Saturno riprese infatti sono decisamente inferiori all’osservazione diretta ad occhio nudo.

Unistellar eVscope eQuinox inoltre è uno strumento estremamente portatile. Un astrofotografo esperto sarebbe infatti capace di produrre un sistema simile a Unistellar eVscope eQuinox con un budget decisamente inferiore, ma sfido chiunque a farlo nella maniera così compatta come è riuscita a realizzarlo Unistellar. Infatti, Unistellar eVscope eQuinox è costituito solo da due parti ed un dispositivo mobile (tablet o cellulare).

Molto può essere ancora fatto in termini di usabilità dell’app Unistellar, ma la semplicità di utilizzo dello strumento è sotto gli occhi di tutti. In pochi minuti lo strumento è pronto per “osservare” il cielo.

Dal punto di vista tecnico, la camera potrebbe migliorare soprattutto nella sua dinamica. Le immagini risultato “poco sature” e le stelle praticamente prive di colore. Gli algoritmi di sottrazione dell’inquinamento luminoso e l’inquinamento luminoso stesso sicuramente sono i maggiori responsabili di questa scarsa dinamica.

Il diametro dello strumento è adatto al suo scopo, contenendo il peso dello strumento e migliorandone la trasportabilità. La meccanica è all’altezza anche se la collimazione degli strumenti è apparsa piuttosto difficoltosa e credo sia uno degli aspetti più limitanti di questo strumento. Evitare la collimazione utilizzando schemi ottici diversi (rifrattore/catadiottrico) sarebbe stata, a nostro avviso, una scelta migliore.

Il cavalletto, la maschera di Bahtinov e la connettività sono aspetti decisamente positivi di questo strumento. Si sente comunque la mancanza di un cercatore integrato (sempre per mantenere a due il numero di “pezzi”) e di un paraluce retrattile per evitare l’appannamento del sensore durante le notti spesso umide delle città. Anche la possibilità di montare un filtro antinquinamento luminoso potrebbe aiutare anche se ovviamente richiederebbe uno studio dal punto di vista degli algoritmi di calibrazione delle immagini.

Aspetti negativi riscontrati durante i test sono stati sostanzialmente due:

  • Software: ancora molto primitivo, soprattutto in termini di usabilità. Configurazioni, movimento manuale e puntamento degli oggetti sono ancora disposti in modo confuso all’interno dell’app Unistellar. Inoltre, per avere una maggiore diffusione, la app dovrebbe essere tradotta in un certo numero di lingue. Sarebbero graditi anche tool che permettano ai neofiti di collimare e mettere a fuoco lo strumento, possibilmente integrati nell’app Unistellar.
  • Affidabilità: uno strumento pensato per serate osservative pubbliche deve essere affidabile. Non è quindi accettabile che il software a bordo non garantisce una corretta lettura del livello della batteria, che lo strumento si blocchi in una posizione diversa dalla home position o che ad un certo punto non insegua/centri più gli oggetti celesti. I nostri test mostrano che l’esemplare in esame è risultato poco affidabile. La non riproducibilità dei problemi rende questi ancora più gravi per uno strumento divulgativo. I casi in letteratura con problemi analoghi sono fortunatamente pochissimi e quindi, molto probabilmente, siamo caduti in uno di questi pochi casi sfortunati.

 Infine, è interessante notare come sui social network si legga di moltissimi casi di persone che hanno comprato Unistellar eVscope non per fini divulgativi ma per un utilizzo personale. In particolare, è piacevole notare l’entusiasmo di chi, senza conoscere nulla di astrofotografia e/o astronomia, sia riuscito a ottenere immagini “ricordo” di oggetti del profondo cielo. Lo stesso entusiasmo che avevo io quando ho iniziato ad osservare e fotografare il cielo.

In conclusione, Unistellar eVscope eQuinox non è un telescopio ma un fiammifero capace di accendere nelle persone la fiamma della passione per il cielo notturno.

In tabella riportiamo i pro e i contro di questo strumento:

PRO CONTRO
Strumento in grado di permette la visione di oggetti del profondo cielo da cieli inquinati (urbani, sub-urbani). Necessità di collimazione dello strumento. Malgrado questo è presente nel modello in esame un coma residuo piuttosto fastidioso.
Compattezza dello strumento costituito da due sole parti. App Unistellar ancora in uno stato semi-embrionale. Migliorie necessarie in termini di usabilità.
Precisione nel puntamento ed inseguimento degli oggetti celesti. Non propriamente adatto alla ripresa di Luna e pianeti.
Possibilità di effettuare misure astronomiche in modo semplice e veloce. Non presente un cercatore ed un paraluce integrato utili per il puntamento manuale degli oggi e per prevenire l’appannamento del sensore.
Una volta collimato lo strumento non è richiesta nessuna conoscenza tecnica di astrofotografia per riprendere immagini astronomiche. Numero di connessioni contemporanee allo strumento piuttosto limitato (10). In un evento pubblico sono solitamente presenti > 50 persone.
Ideale per la divulgazione astronomica garantendo un maggiore numero di serate a disposizione del pubblico e permettendo di spiegare concetti astronomici (e astrofotografici) visionando immagini del cielo riprese “qui ed ora”. Colori delle immagini riprese piuttosto slavati ed a bassa saturazione.
Strumento leggero e compatto. Inaffidabilità del modello in esame sia in termini di valutazione dello stato di carica della batteria che di incapacità talvolta di puntare/inseguire gli oggetti (leggere recensione per maggiori dettagli).

Tra i contro non abbiamo riportato il prezzo che al momento è di 2799 €. Al netto della strumentazione a bordo, infatti, questo è piuttosto elevato ma dobbiamo ricordare che esso include anche il processo di ricerca e sviluppo, progettazione ed ingegnerizzazione dello strumento oltre alla manutenzione del programma di ricerca amatoriale presente sul sito internet di Unistellar. Questi ultimi fattori pesano tantissimo in quanto Unistellar eVscope eQuinox ha un design unico ed una compattezza senza pari sul mercato e questo comporta dei costi non indifferenti.




Alimentatore per telescopi

Nell’articolo “costruire un power box” abbiamo riportato le istruzioni per realizzare un alimentatore 12V portatile per telescopi. In questo articolo affronteremo invece il problema opposto, ovvero come alimentare il nostro telescopio utilizzando la rete elettrica domestica (220V). In astronomia, la maggior parte dei dispositivi alimentati a 12V posseggono una presa di tipo accendisigari. Pertanto, per la realizzazione del nostro “alimentatore” avremo bisogno di prese accendisigari femmina. Nel caso riportato in questo articolo ne abbiamo utilizzate tre: una per collegare la camera di ripresa (reflex o CCD), una per la ruota portafiltri ed una per il flattometro. Le prese accendisigari così come i dispositivi elettronici che collegheremo al nostro alimentatore sono generalmente protetti da fusibili. Al fine però di proteggere qualsiasi tipo di apparecchio collegato al nostro alimentatore prevedremo all’installazione di un ulteriore fusibile per ogni porta accendisigari. Il valore della portata del fusibile dipende da quello che vogliamo collegare al nostro alimentatore. Nel nostro caso la camera CCD (ATIK 383L+) consuma 2.5 A mentre la ruota portafiltri e il flattometro meno di 1 A. Al fine di uniformare le porte accendisigari abbiamo deciso di montare fusibili da 3 A. Questa ovviamente non è la soluzione migliore in quanto la ruota porta filtri e il flattometro risultano non protetti. In compenso uniformando i fusibili possiamo scambiare i dispositivi senza alcun problema. In caso contrario collegando la camera all’accesso della ruota portafiltri andremmo a bruciare il fusibile.

Acquistate le prese accendisigari femmine (possibilmente impermeabili) e i fusibili, abbiamo bisogno di un alimentatore stabilizzato AC-DC capace di erogare corrente a sufficienza per i nostri scopi. Nel caso descritto in questo articolo, la corrente massima richiesta sarà pari a 2.5 A (camera CCD) + 1 A (ruota portafiltri) + 1 A (flattometro) = 4.5 A. Pertanto, abbiamo acquistato un alimentatore stabilizzato capace di erogare in uscita 5 A di corrente continua a 12V (60W). L’alimentatore non è dotato di interruttore che pertanto va acquistato separatamente. Quest’ultimo può essere posto o in ingresso all’alimentatore (quindi un interruttore per corrente alternata a 220V) o in uscita (in questo caso un interruttore per corrente continua a 12V). Noi consigliamo di installarlo in ingresso, possibilmente con un fusibile integrato e spia di accensione.

Disponete porte accendisigari, alimentatore e fusibili in una scatola per impianti elettrici. Nel nostro caso ne abbiamo utilizzata una di dimensioni 20 x 15 x 7.5 cm. Queste scatole sono preferibili rispetto ad altre in quanto ignifughe. Connettete il tutto utilizzando cavi elettrici di sezione adeguata o sovradimensionata, opportunamente isolati (utilizzate guaine termo-restringenti e capicorda). Se necessario utilizzate separatori in plastica, nastro adesivo e colle purché non infiammabili e capaci di sopportare alte temperature (70°C o superiori).

Un difetto delle scatole per impianti elettrici è la loro ermeticità. Pertanto, il calore prodotto dall’alimentatore non fuoriesce dalla scatola con conseguente surriscaldamento. Per ovviare a ciò è necessario realizzare un sistema di ventilazione. Questo può essere realizzato semplicemente forando la scatola con un trapano (raffreddamento statico). Al fine di aumentare la ventilazione abbiamo applicato una ventola alimentata a 12 V a lato della scatola ed un sistema di fori sopra all’alimentatore (raffreddamento dinamico). Per evitare l’ingresso dell’umidità nella scatola, il flusso d’aria deve essere in ingresso dal lato della ventola ed in uscita dal lato dei fori. Infine, per evitare l’ingresso di insetti e/o polvere dai fori abbiamo applicato una rete di protezione all’interno della scatola. Al fine di prevenire il contatto diretto tra le dita dell’utilizzatore e la ventola di raffreddamento consigliamo l’acquisto di una mascherina per ventole.

Figura 1: In figura sono visibili due dei tre accessi a 12V e la ventola di raffreddamento.

Assemblato il tutto avrete realizzato l’alimentare domestico per il vostro telescopio. Se volete, a scapito di un aumento delle dimensioni della scatola è possibile applicare una o più prese per accessori a 220V con cui potrete collegare il PC o il trasformatore della vostra montatura (per questa potete anche prevedere un’uscita apposita a 12V, ricordandovi però di rifare i calcoli per la scelta dell’alimentatore e dei fusibili). Ricordatevi inoltre di connettere i poli positivi e negativi delle porte accendisigari e dell’alimentazione della ventola di raffreddamento alle uscite dell’alimentatore indicate con -V e +V.

Figura 2: la scatola dell'alimentatore aperta. Si vedono i collegamenti tra le porte, i fusibili e l'alimentatore nonché l'interruttore di accensione. A sinistra sono visibili i fori per la ventilazione con la rete protettiva.

Per quel che riguarda l’acquisto del materiale: la scatola, colla, capicorda, fusibili e nastro adesivo sono disponibili in qualsiasi negozio di bricolage (come ad esempio Brico io o Bricoman). La scatola costa sulle 18.00 €. L’alimentatore da 60W si trova su Amazon a 8.38 €. Sempre nel negozio on-line è possibile trovare le prese accendisigaro femmina impermeabile (5.50 €/l’uno), l’interruttore 220V con fusibile di sicurezza e luce di accensione (5.50 €) e la ventola a 12V (4.35 €). Il costo complessivo dell’alimentatore è pari quindi a circa 60 euro.

Figura 3: come appare l’alimentatore una volta assemblato e richiusa la scatola

Come per la realizzazione del Power Box, anche in questo caso ASTROtrezzi non si assume nessuna responsabilità su eventuali danni o mal utilizzo conseguenti alla realizzazione dell’alimentatore qui descritto.




Come raffreddare la propria reflex digitale

Come ben sappiamo mantenere bassa la temperatura di un sensore CMOS o CCD è di fondamentale importanza per la riduzione del rumore termico che viene registrato nei light frame acquisiti durante le sessioni astrofotografiche.

In commercio, la maggior parte delle camere CCD per uso professionale presentano sistemi più o meno complessi in grado di portare il sensore fino a decine di gradi sotto la temperatura ambiente. Per fare ciò vengono utilizzate semplici ventole per la rimozione del calore e la sua dispersione nell’ambiente o celle di Peltier che permettono di raggiungere e mantenere la temperatura di lavoro del sensore ben al di sotto dei zero gradi Celsius.

Ma come possiamo fare a raffreddare il sensore di una comune reflex che magari abbiamo già modificato per uso astronomico rimuovendo il filtro ir-cut?

La soluzione che procediamo ad analizzare e che è stata totalmente sviluppata in casa utilizzando parti di recupero, consiste nella realizzazione di una zanca in metallo da collegare alla reflex che funge da supporto per una ventola alimentata a 12V. Grazie all’elevato flusso d’aria prodotto (convezione forzata), la ventola applicata migliora la dissipazione del calore prodotto dalla camera riducendo conseguentemente la temperatura del sensore.

Il supporto è stato realizzato in Alluminio, scelta valutata in termini di minor peso rispetto ad altri materiali, piegando una piccola lastra, creando i fori per fissare la ventola  e tagliando le parti non necessarie in termini di stabilità al fine di alleggerirne ulteriormente la struttura. Bisogna assolutamente tenere in considerazione la solidità del proprio focheggiatore e allo stesso tempo non si deve utilizzare una lastra troppo sottile in quanto ciò potrebbe causare micro vibrazionicon conseguente micro mosso che va ad inficiare sulla qualità degli scatti. Può essere utile applicare un feltrino alla base di contatto con la reflex per smorzare le possibili micro vibrazioni che possono essere generate dalla ventola.

Per quanto riguarda la ventola utilizzata, la scelta è ricaduta in particolare su 2 modelli intercambiabili, entrambe brush-less in modo da ridurre il più possibile le vibrazioni smorzabili dal supporto. Una è da 3000 rpm che garantisce un maggior afflusso di aria a patto di presentare vibrazioni non trascurabili, ed una da 1800 rpm con minor flusso d’aria ma totalmente priva di vibrazioni. Queste ventole poi son state protette con una piccola gabbia per evitare che vengano inavvertitamente colpite le pale in rotazione e cablate con normale cavo 2×0,75 nero e rosso terminato su connettore a banana, la classica presa accendi sigari.

ngg_shortcode_2_placeholder

Ovviamente questa realizzazione deve avere anche un riscontro in termini di prestazioni, pertanto si è proceduto ad effettuare una serie di test in una stanza climatizzata a temperatura costante di 21±1° sia per quanto riguarda la temperatura rilevata nel corpo macchina (ottenuta con termometro interno) che per quanto riguarda il rumore presente nei dark frame ripresi a diversi tempi di posa. La fotocamera utilizzata è una Canon EOS 1000D.

TEMPERATURA DELLA FOTOCAMERA

Come si evince dal grafico la diminuzione di temperatura rilevata effettuando pose da 5 minuti di posa si attesta intorno ad un delta termico di pochi gradi nella prima mezzora, mentre dai 35 minuti in poi la variazione di temperatura rispetto alla condizione di ventola spenta si attesta attorno ai 5°C costanti. I valori riportati nel grafico sono la media di 3 test separati effettuati in entrambe le condizioni.

RUMORE TERMICO

Il rumore termico è stato valutato prendendo in considerazione la deviazione standard negli scatti di dark frame. Questa è stata misurata su dark frame ripresi a 5 minuti di distanza l’uno dall’altro in 3 sessioni distinte a cui è stata successivamente applicata la media per ogni frame. Come si nota dal grafico la quantità di rumore acquisito è molto minore con la ventola attiva, come si può evincere inoltre anche dalla seguente immagine comparativa.

Possiamo a questo punto concludere che questa semplice soluzione, di facile realizzazione, produce un abbattimento sensibile del rumore termico, migliorando non di poco la qualità dei frame acquisiti.

[contributo di Matteo Manzoni]




ARTESKY Flat Field

Presentiamo in seguito la recensione del nuovo Flat Field generator prodotto dalla ditta ARTESKY. Questo strumento è dedicato alla realizzazione di flat field frame, utili nel processo di calibrazione delle immagini astronomiche (per maggiori informazioni rimandiamo all’articolo tecnico “Il flat frame”).

Iniziamo quindi con il considerare il prodotto, che a differenza di altri presenti sul mercato, viene venduto corredato di una comoda borsetta con il marchio ARTESKY inciso nel centro. Tale contenitore è risultato robusto e curato nei minimi dettagli (vedi Figura 1).

Figura 1: il contenitore dell’ARTESKY Flat Field

All’interno della borsa troviamo il Flat Field generator ed il cavo di alimentazione. Notiamo subito il robusto connettore a vite, in grado di garantire un contatto elettrico stabile e sicuro. Il cavo di alimentazione è sufficientemente lungo per raggiungere eventuali batterie a terra o la presa accendisigari della propria automobile.

Il Flat Field generator si presenta robusto e ben fatto (vedi Figura 2) a scapito del peso pari a ben 1640 grammi. Particolare da considerare nel caso di utilizzo di montature economiche poste al limite della loro portata meccanica (non fotografica!).

Se volessimo scomporre l’ARTESKY Flat Field in sezioni, due sono le principali: lo schermo luminoso e il controller. Il primo è costituito da un quadrato di 30 cm per lato con una parte luminosa attiva pari ad un cerchio di 248 mm di diametro. La struttura non presenta un cappello di schermatura e pertanto è possibile avere emissione di luce parassita durante la ripresa dei flat frame. Questo ovviamente non andrà ad inficiare la qualità del vostro scatto ma potrebbe disturbare gli astrofili posti nelle vostre vicinanze (in ogni caso il monitor del vostro PC sarà sorgente di maggior disturbo!).

Il pezzo forte dell’ARTESKY Flat Field è il controller della luminosità. Infatti alcuni flat field generator presentano la possibilità di ridurre l’intensità luminosa ma mai così quanto l’ARTESKY Flat Field. Inoltre la presenza di uno schermo di calibrazione, rigorosamente in luce rossa,  rende questo prodotto unico nel suo genere. Infatti, oltre al tasto di accensione e spegnimento è possibile regolare la luminosità dello schermo agendo su una comoda manopola, mentre sullo schermo verrà visualizzato un valore numerico ad esso associato.

Figura 2: l’ARTESKY Flat Field applicato ad un telescopio Newton da 15 cm di diametro.

In questo modo sarà possibile costruirsi una tabella di tempi di esposizione/ISO in funzione del valore riportato sullo schermo ottimizzando i tempi di ripresa del flat frame sul campo.

L’ARTESKY Flat Field è stato testato su due telescopi Newton SkyWatcher Black Diamond rispettivamente da 150 e 200 mm di diametro. Per diametri superiori ai 235 mm (9.25 pollici) suggeriamo la versione da 50 cm dell’ARTESKY Flat Field che sarà disponibile a partire dalla fine di Agosto 2015.

LO SCHERMO LUMINOSO

Abbiamo effettuato una ripresa di flat field frame con una reflex Canon EOS 500D modificata Baader su telescopio Newton SkyWatcher Black Diamond 150 mm f/5. L’immagine con calibrazione automatica e conversione in bianco e nero è mostrata in figura 3.

Figura 3: Flat field frame ripreso con ARTESKY Flat Field su telescopio SkyWatcher Newton 150 mm f/5.

Analizzando i canali Rosso, Verde e Blu separatamente otteniamo valori di ADU pari rispettivamente a 137.88 ± 8.39 ADU, 128.86 ± 6.82 ADU e 125.14 ± 7.34 ADU. L’immagine ripresa in RAW è stata ovviamente convertita in JPEG. Questi valori sono perfettamente in linea con gli altri flat field generator presenti sul mercato. A titolo di esempio, nel caso del canale di Luminanza e dopo un’opportuna normalizzazione, otteniamo per l’ARTESKY Flat Field il valore 94.59 ± 16.87 ADU mentre per il Geoptik flat field generator 94.68 ± 17.57 ADU ossia valori praticamente confrontabili.

In compenso, a differenza di alcuni flat field generator, l’ARTESKY Flat Field non presenta problemi di rumore a bande, specialmente per alcuni valori di ISO impostati sulla nostra reflex (solitamente 1600 – 3200 ISO). A titolo di esempio riportiamo in figura 4 due esempi di flat field ripresi rispettivamente con l’ARTESKY Flat Field e un flat field generator (commerciale) che presenta il problema del rumore a bande.

Figura 4: in alto flat frame ripreso con ARTESKY Flat Field. In basso un flat frame soggetto al rumore a bande. Entrambi gli scatti sono stati effettuati a 1600 ISO.

Un problema, presente in molte camere CCD con otturatore meccanico è il noto effetto ombra ovvero l’ombra dell’otturatore durante i veloci scatti del flat frame. Tale effetto può rovinare bellissime immagini astronomiche dato che introduce un difetto sul flat che si trasforma in un gradiente artificiale difficile da togliere dalle nostre foto. Al fine di eliminare l’effetto ombra è necessario allungare i tempi di esposizione del flat. Per una camera come la ATIK 383L+ monocromatica, è stato testato che questo tempo corrisponde a circa 15 secondi. Tale valore è in principio raggiungibile dai flat field generator presenti oggi sul mercato ma solo se si scatta con filtri colorati o banda stretta e in binning 1 x 1. Se vogliamo scattare in luminanza o con binning superiori allora molti dei flat field generator presenti sul mercato non riescono ad abbassare così tanto la luminosità della lampada da non mandare il sensore in saturazione, rendendo pertanto inutile il nostro flat frame di calibrazione. ARTESKY Flat Field invece ha una regolazione così fine della luminosità del pannello luminoso che, se posta al minimo permette di effettuare scatti in luminanza fino a bin 7×7 (vedi Figura 5). Al momento non conosciamo nessun flat field generator in grado di raggiungere tale valore senza modifiche esterne.

Figura 5: Flat field frame effettuato con CCD ATIK 383L+ monocromatica, filtro luminanza L Astronomik, 15 secondi di posa in bin 7x7.

IL CONTROLLER

Il controller è il pezzo forte dell’ARTESKY Flat Field ma siamo veramente sicuri della sua stabilità? Per verificare ciò è necessario analizzare dei flat frame ripresi nelle stesse condizioni ma in tempi diversi. Abbiamo quindi impostato la nostra luminosità ad un dato valore del controller e scattato una serie di 5 flat frame. Successivamente abbiamo spostato il controller su un altro valore di luminosità, spento il flat field generator e staccato il cavo di alimentazione. Infine abbiamo rimontato il tutto mettendoci nelle condizioni di partenza riprendendo altri 5 flat frame. Se il sistema è stabile il valore in ADU della media dei flat field frame ripresi prima e dopo dovrà essere lo stesso. Dalle nostre misure otteniamo come valore iniziale 2252 ± 1 ADU, mentre come valore finale 2303 ± 3 ADU. Pertanto abbiamo una variazione tra le due condizioni, ipoteticamente identiche, del 2.3%. Questo valore è entro l’errore di qualsiasi esposimetro e dimostra quindi la perfetta ripetibilità delle condizioni di ripresa.

CONCLUSIONI

I nostri test hanno dimostrato l’altissima qualità del prodotto ARTESKY Flat Field elevandolo ad uno dei migliori flat field generator presenti sul mercato. La pratica borsa per il trasporto, il controller numerico e la possibilità di avere bassissimi livelli di illuminazione rendono questo strumento unico nel suo genere: uno strumento professionale alla portata degli astrofotografi più esigenti.




StarStaX

Ed eccoci a parlare nuovamente del binomio fra Linux e Astronomia, ed in particolare oggi andremo a vedere un ottimo programma disponibile per la maggior parte delle distro più diffuse ( nonché per windows e mac osx)che permette una facile realizzazione di startrails e creazione di frame incrementali per realizzare poi spettacolari video timelapse. Il programma in questione è StarStaX, sviluppato da Markus Enzweiler nel tempo  libero che con il rilascio delle ultime versioni (0.7) si sta rivelando un ottimo software, semplice e funzionale, per lo stacking dei singoli frame che  andranno a comporre l’immagine finale dello startrails. Questo software presenta una serie di modalità per il blending delle immagini per ottenere  così diversi effetti e risultati; da segnalare la funzione “gap filling” che permettere di omogenizzare le tracce stellari nel caso in cui i frame  presentino uno stop troppo elevato nel momento dell’acquisizione degli stessi fra lo scatto attuale e quello successivo oppure la funzione  “Comet mode” che crea un effetto cometa con una scia artificiale di lunghezza selezionabile tramite l’apposito cursore alle stelle immortalate.

Altre 2 funzioni molto utili sono la possibilità di far effettuare automaticamente al software durante l’elaborazione dei frame la sottrazione del “dark frame” e la creazione di frame incrementali da utilizzare poi nella realizzazione di video timelapse.

Per quanto riguarda il suo utilizzo, non richiede l’installazione; è sufficiente scaricare da questo link la versione adatta al proprio sistema operativo, in questo caso per le distro più recenti si può scaricare la versione per Ubuntu 13.04, decomprimere l’archivio ed avviare il programma lanciando il file startStarStaXLinux.sh (nel caso vi chieda se eseguire o aprire il contenuto, selezionate “esegui”).

[contributo di Matteo Manzoni]




Costruire un Power Box

L’astrofotografia moderna ci ha imposto una serie di strumenti altamente tecnologici e completamente automatizzati i quali però prevedono l’utilizzo di alimentazione elettrica esterna. In particolare, considerando un setup amatoriale di base, in termini di consumi abbiamo: computer portatile (2-5 A a seconda del modello: netbook o laptop), montatura equatoriale (1-2 A ad esempio per una SkyWatcher NEQ6), camera CCD (2 A ad esempio per una ATIK 383L+) , camera di guida (0.5 A circa) per non parlare di eventuali fasce anticondensa, focheggiatori automatici, ruota portafiltri e molto altro. Sommando ciascun termine si ottiene un valore di circa 5-8 A complessivi. Il mercato astronomico ci offre batterie (battery tank) di dimensioni variabili tra 7 e 17 Ah. Questo significa che a setup completo abbiamo un’autonomia di circa 1-2 ore. Considerando le lunghe e fredde notti d’inverno, rischiamo di rimanere senza corrente elettrica già prima di iniziare la sessione astrofotografica. Proprio per questo può essere utile autocostruirsi un alimentatore ad hoc con batterie di capacità superiore. In questo articolo vedremo come realizzarne una in grado di soddisfare tutte le nostre necessità. ASTROtrezzi non si assume nessuna responsabilità su eventuali danni o mal utilizzo conseguenti alla realizzazione dell’alimentatore qui descritto. Iniziamo con il dire che tutto quello che abbiamo bisogno è: una o più (nel modello qui descritto ne abbiamo utilizzate due da 50 Ah) batterie al piombo chiuse per automobili con capacità variabile tra 40 e 100 Ah. Una cassetta degli attrezzi in grado di sopportare il peso della/delle batteria/e. Noi ne abbiamo utilizzata una della Stanley, leggera e resistente. Dei cavi elettrici con spessore sufficiente per supportare la potenza di utilizzo e quella di ricarica della batteria. Una serie di porte accendisigari con corrispettivi fusibili con capacità adatta agli strumenti utilizzati (nel nostro caso abbiamo utilizzato fusibili da 5A). Uno stringicavo per idraulica (quello per vincolare la canna per giardini ai rubinetti) in metallo. Ovviamente avrete bisogno anche degli strumenti base per lavorare, ovvero: forbici, nastro adesivo per elettricisti, saldatore e stagno, tester, trapano (meglio se a colonna) ed infine cacciaviti, brugole e strumentame vario.

Iniziamo pertanto con il forare la nostra cassetta degli attrezzi in modo da poter fissare le porte accendisigaro come riportato in figura 1.

Figura 1: la posizione delle porte accendisigaro sulla cassetta degli attrezzi

 Una volta forata, ripulite la bava e fissate le porte accendisigari. Il numero di tali porte dipenderà dalle vostre necessità e dalla disponibilità di spazio. Nel nostro caso è stato necessario forare anche il vano portaoggetti in modo che ci sia la possibilità di far passare i cavi fino a raggiungere la batteria/ le batterie che si troveranno nel vano principale della cassetta degli attrezzi (vedi figura 2).

Figura 2: a sinistra l’installazione delle porte accendisigaro, a destra i fori passanti che permettono di collegare le porte alla batteria

Ora si può cominciare a saldare i cavi. Consiglio vivamente, per questione di ordine e sicurezza, di utilizzare due colori diversi per il polo positivo e negativo. Saldate i cavi relativi al polo positivo della batteria sul connettore della porta accendisigari con indicato il simbolo (+) e quelli relativi al polo negativo sull’altro connettore. In una posizione comoda del cavo relativo al polo positivo saldate il porta-fusibile. In ogni caso, consiglio invece della saldatura, l’utilizzo di comodi mammut. Inserire quindi il fusibile nel relativo porta-fusibile dopo averne verificato il funzionamento. Lasciate una porta accendisigari priva di fusibile. Questa vi servirà per caricare la batteria con caricabatterie esterne (utilizzate pure porte alternative all’accendisigari in funzione del cavo di ingresso dal caricabatterie). Il valore di corrente del fusibile deve essere scelto in funzione del carico che volete applicare. Nel nostro caso sono stati utilizzati fusibili da 10A. Un’immagine del sistema di connessioni è riportato in figura 3.

Figura 3: il sistema di cablaggio delle porte accendisigari con innesto degli opportuni fusibili.

A questo punto non vi resta che collegare tutti i cavi a polarità positiva al polo dello stesso segno della batteria (di solito coperto con un tappo, ricordate di rimuoverlo) e lo stesso con i cavi a polarità negativa. Ricordate prima di connettere il tutto di verificare con un tester che non vi siano dei corti circuito. Un corto con batterie di alta potenza potrebbero portare a scariche elettriche molto pericolose. Inoltre non toccate mai entrambe i poli della/e batteria/e al fine di evitare scariche elettriche anche mortali. Il sistema di connessioni alla batteria (nel caso in esame due batterie da 50Ah) è riportato in figura 4. Al fine di fissare i contatti con i poli della batteria consigliamo di utilizzare degli stringitubo idraulici in metallo.

Figura 4: connessioni con la/le batteria/e. Ricordatevi di fissare le batterie nella cassetta degli attrezzi.

Non ci resta quindi che chiudere la cassetta degli attrezzi assicurandone bene il serraggio (eventualmente fissando il tutto con viti passanti) e mettere il tutto sotto carica (Figura 5). Grazie a questo sistema ora avrete un’autonomia di parecchie ore da sfruttare nelle lunghe e fredde notti invernali: buon divertimento!

Figura 5: il power box completo.

 

 




montatura SkyWatcher EQ 3.2

In questo articolo andremo ad analizzare la montatura SkyWatcher EQ 3.2 acquistata da Ottica Miotti (Milano) il 31/10/2008 accoppiata al telescopio Newton 150 mm f/5. La montatura EQ3.2 ha una massima capacità di carico di 5.5 kg ed è motorizzata in entrambi gli assi. La versione originale non prevede la presenza di un cannocchiale polare che è pertanto stato acquistato separatamente. La montatura è equipaggiata di cavalletto in alluminio e aggancio fisso per barre Vixen. Due contrappesi da 5 e 2.5 kg sono forniti in dotazione. A questo abbiamo aggiunto un ulteriore contrappeso autocostruito da 5 kg circa. Con questa montatura è stato possibile inseguire manualmente un obiettivo Canon EF 70 – 300 mm f/4-5.6 IS USM a 300 mm montato in parallelo ad un telescopio rifrattore SkyWatcher 70 mm f/7 fino ad un massimo di 3 minuti (vedi figura 1). La montatura risulta nell’insieme robusta, leggera e comoda da trasportare. Negativo invece il giudizio sulla connessione telecomando di controllo e motori, effettuata con il classico plug da telefono il quale si è rivelato fragile, specialmente con le basse temperature. I movimenti sono risultati piuttosto “pastosi” conseguenza del grasso di medio-bassa qualità utilizzato per lubrificare la montatura. Intorno a -10°C l’inseguimento diviene problematico, sia a causa del grasso che delle batterie le quali cedono facilmente con le basse temperature. Il secondo rimane comunque un problema secondario dato che la montatura è alimentatile anche con un power tank o una batteria da auto opportunamente modificata.

Figura 1: M42 ripresa montatura EQ3.2 e Canon EF 70 – 300 mm f/4-5.6 IS USM + Canon EOS 40D non modificata in parallelo (testa Geoptik GK2) ad un telescopio rifrattore acromatico SkyWatcher 70 mm f/7. Somma di 10 pose da 120 secondi a 800 ISO (no calibrazione) - 13/02/2010, Piani di Artavaggio (LC)

Al fine di migliorarne le potenzialità si è quindi deciso di modificare la montatura applicando le modifiche descritte in seguito. ASTROtrezzi.it non è responsabile di qualsiasi comportamento da parte di persone terze o malfunzionamento dell’attrezzatura astronomica a seguito di eventuali modifiche qui suggerite. Inoltre consigliamo l’applicazione di tali modifiche a sole persone mediamente esperte in ambito meccanico ed elettronico.

AUTOGUIDA

Abbiamo voluto implementare alla nostra montatura SkyWatcher EQ3.2 la porta autoguida seguendo il kit di montaggio venduto dall’azienda Shoestring Astronomy. Questo consiste in una porta ST4 e manuale di istruzioni per un costo totale di circa 18 euro. La guida esaustiva, in lingua inglese, permette tramite poche saldature di aggiungere la porta autoguida al vostro telecomando di controllo della montatura. Il risultato finale della modifica è riportata in Figura 2. La porta ST4 permette infine di interfacciare la nostra montatura con camere di guida come la Magzero MZ-5m e software come PhD Guiding.

Figura 2: porta autoguida per montatura EQ.3.2

ADATTATORE ATTACCO VIXEN A LOSMANDY

Non sempre la EQ3.2 rappresenta la montatura del neofita. Alcuni astrofili ed astrofotografi semi-professionisti o professionisti apprezzano comunque questa montatura che appare nell’insieme robusta e allo stesso tempo leggera. Fino a pochi anni fa inoltre la EQ3.2, grazie alla sua trasportabilità, era una valida alternativa a quello che oggi sono gli astroinseguitori, diffusissimi oramai sul mercato astronomico e non solo. Nel caso in cui la EQ3.2 rappresenti una valida compagna della più evoluta NEQ6 o simili, potrebbe diventare problematico l’utilizzo della medesima strumentazione ottica. Infatti le montature semi-professionali e professionali utilizzano spesso code di rondini di tipo Losmandy. Queste sono molto più larghe e robuste di quelle Vixen e pertanto incompatibili con una montatura EQ3.2. Per ovviare a ciò abbiamo costruito un adattatore Vixen – Losmandy utilizzando una barra Vixen a cui abbiamo fissato due morsetti Losmandy recuperati da degli anelli decentrabili per telescopi di guida. Il risultato è mostrato in Figura 3.

Figura 3: adattatore Vixen - Losmandy per montatura EQ.3.2

Il prezzo della modifica si aggira intorno alle 100 euro (2 morsetti Losmandy + barra Vixen). Le richieste tecniche sono la capacità di effettuare fori e filettature. Consigliamo comunque di ungere con grasso spray le viti di serraggio dei morsetti Losmandy, spesso poco fluidi e capaci di bloccarsi a seguito di grandi sbalzi termici (tipici delle notti astronomiche invernali).

SOSTITUZIONE GRASSO MONTATURA

Questa ultima modifica, praticamente a costo zero (l’importante è l’acquisto di un buon grasso in grado di sopportare escursioni termiche elevate), permette di migliorare la fluidità della montatura grazie alla sostituzione del grasso originale.

Si parte con lo smontaggio dell’asse di declinazione (Figura 4). Per fare ciò si inizia con lo sganciare i motorini di inseguimento seguendo la procedura illustrata nel manuale utente allegato alla montatura (se lo avete perso basta svitare con una brugola i grani che tengono ancorato il motore alla montatura e alla vite senza fine).

La montatura SkyWatcher EQ3.2

Fatto ciò apriamo il tappo anteriore di protezione del mirino polare. Di fronte a noi si vedrà il perno dell’asta contrappesi. Smontiamo l’asta in modo da avere più spazio nella regione. A questo punto andiamo a smontare il grosso dado che tiene vincolato alla montatura l’asse di declinazione. Fatto questo l’asse si staccherà dalla montatura come mostrato in Figura 5.

Figura 5: asse di declinazione rimosso dalla sua sede. Si presti attenzione alla rimozione degli o-ring.

Si procede pertanto alla rimozione di tutti i pezzi, prestando attenzione a non perderne alcuno e soprattutto segnando l’ordine di smontaggio al fine di poterne effettuare successivamente il rimontaggio. Svitando con una brugola le due viti di accoppiamento vite senza fine – corona, è possibile rimuovere la prima e, una volta smontata può, insieme alla corona, essere pulita completamente dal grasso originale tramite lavaggio con diluente da carrozzeria (Figura 6).

Figura 6: estrazione della corona e della vite senza fine.

Una volta separati tutti i pezzi e puliti con diluente (tranne ovviamente le guarnizioni), procediamo con la lubrificazione del tutto utilizzando il nostro grasso di qualità. A questo punto rimontiamo l’asse di declinazione, così come è stato smontato. Ricordiamoci di stringere il dado di ancoraggio dell’asse di declinazione in modo che quest’ultimo risulti fluido. Il gioco da compiere è “al tatto” ma l’importante è che l’asse possa ruotare su se stesso e, una volta bloccato, non sia soggetto a troppi giochi. Lo stesso vale per la vite senza fine. L’accoppiamento con la corona può essere fatto agendo su due viti, anch’esse a brugola, posizionate nei pressi della vite senza fine. Usate quindi queste due più la vite centrale (che serve da controspinta) finché il movimento dell’ingranaggio, da effettuare a mano utilizzando la vite senza fine, risulti fluido. La regolazione della vite senza fine non va effettuata con i motori ma unicamente a mano. Questo perché il tatto è più sensibile agli sforzi del vostro motorino (che a lungo andare, se soggetto a troppi sforzi, potrebbe subire anche danni irreversibili!). La regolazione della vite senza fine è il processo più delicato ed importante e pertanto dedicategli il tempo necessario. Alla fine dovreste avere un asse di declinazione che ruota su se stesso come un’elica quando le frizioni sono lasciate molli e fluido (senza giochi) quando queste vengono serrate.

Una volta finito di operare sull’asse di declinazione, procediamo con l’asse A.R. o di ascensione retta. Questo può essere smontato iniziando a rimuovere il mirino polare seguendo le istruzioni riportate nel manuale utente (ovvero svitate il mirino polare…). Rimuovete anche le ghiere di ascensione retta arrivando ad un disco uniforme di alluminio illustrato in Figura 7.

Figura 7: il disco di alluminio che "chiude" l'asse A.R.

Al fine di rimuovere la ghiera di A.R. è stato necessario svitare la vite di serraggio della stessa. Attraverso il foro dedicato a questa vite è possibile, ruotando l’asse di ascensione retta, raggiungere tre grani nascosti situati lateralmente al disco di alluminio di Figura 7.  Svitateli in modo da poter rimuovere il disco come mostrato in Figura 8.

Figura 8: rimozione del disco di blocco dell'asse di ascensione retta.

Svitato il disco di alluminio è possibile rimuovere l’asse di A.R. dalla montatura e quindi tramite le appositi viti disaccoppiare la vite senza fine della corona. Anche in questo caso è necessario segnare con cura la posizione dei singoli pezzi, lavarli con diluente (tranne le guarnizioni) e ingrassare di nuovo il tutto con grasso di qualità. La vite senza fine e corona ripulita è mostrata in Figura 9.  Anche per l’asse di A.R. è importantissimo il serraggio della vite senza fine che va effettuato a motori smontati (a mano) e dovrà essere tale per cui l’asse risulti libero a frizioni libere e fluido (senza giochi) a frizioni bloccate.

Figura 9: vite senza fine e corona dell'asse di ascensione retta ripuliti dal grasso originale

Una volta rimontati gli assi e regolati con cura l’accoppiamento con le viti senza fine (ricordate, movimenti fluidi al tatto, senza giochi da effettuare con le due viti di fissaggio e quella centrale di controspinta), montate l’asta contrappesi e i motori seguendo sempre il manuale di istruzioni. L’operazione di sostituzione del grasso è un lavoro piuttosto lungo ed impegnativo e può durare complessivamente anche una decina di ore.

TEST SUL CAMPO

Una volta aggiunta la porta autoguida ST4, l’adattatore Vixen – Losmandy e cambiato il grasso della montatura abbiamo effettuato il test della stessa da Briosco (MB) il giorno 01/01/2015. Abbiamo pertanto montato un obiettivo zoom Canon EF 70 – 300 mm f/4-5.6 IS USM + Canon EOS 500D modificata Baader in parallelo (testa Geoptik GK2) ad un telescopio rifrattore acromatico SkyWatcher 70 mm f/7. La camera di guida utilizzata è una Magzero MZ-5m controllata dal software PhD guiding 2.0. La velocità di correzione sul telecomando è stata impostata a 8x, al fine di avere correzioni veloci sul backslash. Una volta collegata l’autoguida, questa ha funzionato correttamente mostrando un grafico regolare. Subito si è notato un errore periodico in declinazione piuttosto elevato come mostrato in Figura 10. Questo potrebbe essere dovuto ad un accoppiamento non ottimale vite senza fine – corona.

Figura 10: grafico di guida nei pressi dell'errore periodico della vite senza fine.

Malgrado ciò la guida automatica è risultata decisamente più comoda e confortevole di quella manuale utilizzata nel 2010 per la ripresa di M42 (Figura 1).  Grazie all’autoguida e alla manutenzione della meccanica la montatura EQ3.2 ha retto ben 300 secondi di posa a 300 mm, quasi raddoppiando il tempo massimo di esposizione ottenuto in passato. Pose a 540 e 900 secondi sono risultate leggermente mosse a causa, senza ombra di dubbio, dell’errore della vite senza fine. In Figura 11 riportiamo un esempio di posa a 240 secondi di esposizione.

Figura 11: esempio di scatto ripreso con montatura EQ3.2 e Canon EF 70 – 300 mm f/4-5.6 IS USM + Canon EOS 500D modificata Baader in parallelo (testa Geoptik GK2) ad un telescopio rifrattore acromatico SkyWatcher 70 mm f/7. Singola posa da 240 secondi a 100 ISO (no calibrazione) - 01/01/2015, Briosco (MB)




DISTRO ASTRO 3.0 JUNO

Ed eccoci a parlare nuovamente della distro linux per appassionati di astronomia e astrofotografia.

Finalmente dopo che la data di rilascio è stata posticipata più volte, è stata resa disponibile al download la versione 3.0 di DistroAstro sempre sviluppata da Bamm Gabriana, ricercatore presso la Rizal Technological University Department of Astronomy nelle Filippine.

 .

 .

Questa nuova versione racchiude importanti novità sia in termini di usabilità che di ottimizzazione, in modo particolare è stata rilasciata in duplice forma sia per pc a 32 bit che a 64 bit, quindi ottimizzata per i più recenti pc e netbook, in modo tale da poter gestire una maggior quantità di memoria ram, utile per software che richiedono grande dinamicità nell’elaborazione dei dati.

Sono stati mantenuti i principali software presenti nella versione 2.0 migliorando la loro integrazione al sistema come si è potuto notare dopo alcuni giorni di utilizzo; maggiore stabilità e fluidità delle operazioni rendono questa distro particolarmente indicata per un uso sia prettamente astronomico, che come sistema operativo da usare tutti i giorni per le normali attività.

La scelta del desktop enviroment è ricaduta su MATE, un fork di gnome 2  molto leggero e funzionale, che in accoppiata alla funzione “notturna” attivabile dalla combinazione Ctrl + F2 conferisce a tutto il sistema un ampio raggio d’azione coprendo tutte le casistiche richieste, sia nell’utilizzo casalingo, che nei momenti all’aperto durante una sessione astronomica dove il filtro rosso e la diminuzione della luminosità son necessari.

I software presenti e le funzionalità di questa distro sono davvero molti, partendo dalle librerie INDI che permettono l’interfacciamento ai più diffusi driver per montature goto con software planetari come stellarium, attivando la funzione clicca e punta; l’unica pecca se così la si può definire è la mancanza di uno script o procedimento al momento della scrittura di questa review per l’aggiornamento di questa distro dalla version 2.0 alla 3.0; pertanto l’autore consiglia di effettuare un backup dei propri dati e rifare un’installazione completa della distro.

Sono presenti inoltre come per la precedente versione sia l’aggiornamento automatico dello sfondo del desktop con l’immagine del giorno APOD, che la possibilità di provare il sistema in modalità live, quindi senza bisogno di installarlo, semplicemente scaricando il file .iso,  masterizzarlo su un dvd ed inserirlo nel pc all’avvio.

Ricordiamoci inoltre che questo sistema operativo è sviluppato da un astrofilo per gli astrofili, e tutto a titolo gratuito e con software free.

Qui  è possibile scaricare la versione a 32 bit e quella a 64 bit.

Sito ufficiale

Cieli sereni con linux !

[contributo di Matteo Manzoni]




Astroinseguitore nano.tracker

Il nano.tracker, prodotto dalla ditta Sightron Japan Inc., è uno degli astroinseguitori più economici presenti sul mercato. Il costo aggiornato al 14 settembre 2014 è di 235.00 € (ARTESKY).

Il modello che andremo ad analizzare ci è stato gentilmente consegnato dalla ditta ARTESKY a luglio 2014. I test sono invece stati effettuati il giorno 13 settembre. Ricordiamo al lettore che questa recensione non è generalizzabile e fa riferimento al solo modello testato. Davide Trezzi non è responsabile di un utilizzo proprio o improprio dello strumento in esame. Questo articolo non sostituisce la lettura obbligatoria del manuale di istruzioni.

Il nano.tracker si presenta compatto e ben imballato nella sua confezione. Seppur di piccole dimensioni, l’astroinseguitore pesa circa mezzo chilogrammo (480 grammi, batterie escluse). Una volta aperta la confezione si trova del materiale da imballaggio, le istruzioni conservate in una busta di plastica e finalmente il nano.tracker composto rispettivamente dall’astroinseguitore e dal telecomando di controllo (vedi Figura 1).

Figura 1: a sinistra la scatola del nano.tracker mentre a destra il suo contenuto.

Entrambe i pezzi risultano di ottima fattura e curati nei minimi dettagli. Abbiamo particolarmente apprezzato è il comodo laccio per legare il telecomando al treppiede durante le riprese. Si procede quindi con l’inserimento delle batterie nel telecomando di controllo tramite l’apposito cassettino (vedi Figura 2).

Figura 2: il telecomando di controllo a sinistra e l'astroinseguitore a destra.

Non ci resta ora che collegare il telecomando all’astroinseguitore tramite l’apposito cavo. Il nano.tracker richiede l’utilizzo di un cavalletto in grado di sostenere il peso di camera e astroinseguitore. Considerando che la massima portata consigliata è di 2 kg (camera + obiettivo + testa a sfera) e che il peso dell’astroinseguitore è di 400 g, consigliamo l’acquisto di un cavalletto in grado di sorreggere almeno 2.5 kg + testa fotografica. Infatti a differenza di alcuni modelli come lo iOptron SkyTracker, il nano.tracker richiede l’utilizzo di due teste. Una robusta per la regolazione dell’asse polare ed una a sfera per l’orientamento della camera di ripresa. Nei test che seguono abbiamo utilizzato ad esempio il cavalletto Manfrotto 055 X PRO B, come testa per la regolazione dell’asse polare la Manfrotto 808RC4 ed infine come testa a sfera la Manfrotto 494RC2. Il sistema, così come utilizzato nel test, risulta comunque compatto e robusto.

Il collegamento tra la testa per la regolazione dell’asse polare e il nano.tracker è effettuata tramite vite da 1/4 di pollice presente sulla basetta del Manfrotto 808RC4. Purtroppo si è reso necessario l’inserimento di una ranella (vedi Figura 3), in quanto il foro da 1/4 di pollice presente sul nano.tracker non è profondo a sufficienza.

Figura 3: l'attacco tra l'astroinseguitore e la testa di regolazione dell'asse polare. In figura si vede anche la rondella descritta nel testo.

Problematico è stato anche il collegamento tra il motore del nano.tracker, costituito da un perno filettato a 1/4 di pollice, e la testa a sfera la quale ha invece un attacco da 3/8 di pollice. Si è reso quindi necessario l’acquisto di un adattatore 1/4-3/8 di pollice come ad esempio il Manfrotto 088LBP (vedi Figura 4).

Figura 4: La testa Manfrotto 494RC2 con l'adattatore da 3/8 di pollice a 1/4 di pollice Manfrotto 088LBP.

Le batterie (3 modello AA non fornite) hanno una durata teorica di 5 ore a 20°C di funzionamento, un po’ pochine per ripresa invernale. Consigliamo quindi l’acquisto di più batterie da cambiare nel corso della notte. Le istruzioni del nano.tracker, scritte in inglese e disponibili anche on-line in formato PDF (http://www.kenkotokinausa.com/download/support/P0000018-manual.pdf ), sono sufficientemente chiare ed esaustive. Grazie infatti al tasto N/S presente sul telecomando è possibile infatti cambiare il senso di rotazione del motore e la sua velocità (siderale, lunare, solare e time-lapse). Un secondo tasto 0.5x/1.0x permette di cambiare la velocità di inseguimento da “normale” (1.0x) a metà (0.5x) al fine di ottenere immagini in cui stelle e paesaggio risultano ferme nel medesimo scatto. Il tipo di velocità selezionata è indicata da un diffuso led verde, purtroppo poco visibile durante il giorno. Al fine di allineare la montatura con il polo celeste nord è stato praticato un foro passante nell’astroinseguitore. La procedura di allineamento è ben descritta nel manuale di istruzione e consiste nell’inquadrare la stella Polare al centro del foro passante.

Figura 5: Il nano.tracker nella sua configurazione finale.

TEST SUL CAMPO

Il test è stato effettuato dal balcone di un’abitazione in Varenna (LC) in una regione di medio-alto inquinamento luminoso. Per riprendere il cielo abbiamo utilizzato una Canon EOS 500D modificata Baader con obiettivi Canon EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS e Canon EF 70-300mm f/4-5.6 IS USM. Gli scatti sono stati effettuati con l’ausilio di un telecomando per scatto remoto. In particolare il test è consistito in tre fasi: la prima per la verifica della funzionalità di inseguimento 0.5x/1.0x, la seconda per la determinazione del drift dell’astroinseguitore e quindi dei massimi tempi di esposizione per focale utilizzata ed infine la terza per lo studio della funzionalità di inseguimento time-lapse (50x). Prima di affrontare punto per punto il test riportiamo qui il più grande problema riscontrato durante l’utilizzo del nano.tracker ovvero l’allineamento polare. Purtroppo infatti il foro passante presente sull’astroinseguitore è a nostro avviso di non facile utilizzo. La stella Polare, specialmente da luoghi non bui, è difficile da scorgere nel piccolo foro. Inoltre è presente un forte effetto di parallasse che rende piuttosto impreciso il puntamento.

INSEGUIMENTO 0.5x/1.0x

Abbiamo effettuato tre scatti da 59 secondi a 400 ISO con l’obiettivo Canon EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS a 18 mm f/3.5 con rispettivamente: inseguimento a 1.0x, inseguimento a 0.5x e non inseguimento. Questo per verificare la funzionalità a “mezzo inseguimento” al fine di ottenere sia stelle che paesaggio non mosso. La figura 6 mostra i risultati del nostro test.

Figura 6: Test della velocità di inseguimento (1.0x, 0.5x, non inseguito).

Si può osservare come nello scatto a motore fermo sia evidente il mosso delle stelle mentre il paesaggio è fermo. Nello scatto effettuato con velocità di inseguimento 1.0x è invece raffigurata la situazione opposta con le stelle ferme e il paesaggio mosso. Con la velocità di inseguimento 0.5x otteniamo invece un buon compromesso con stelle leggermente elongate e paesaggio leggermente mosso. In conclusione quindi la funzionalità 0.5x presente sul nano.tracker risulta molto efficace, specialmente per i “non esperti in post-produzione” o per chi vuole partecipare in concorsi fotografici in cui è richiesto il file RAW originale. In ogni caso, per ottenere un ottima foto astronomica ambientata, consigliamo l’utilizzo della tecnica della doppia esposizione che richiede uno scatto per il paesaggio (a motore spento) ed una per le stelle (a motore 1.0x) e conseguente fusione delle due foto in post-produzione.

CAPACITA’ DI INSEGUIMENTO DEL NANO.TRACKER

Al fine di testare la capacità di inseguimento del nano.tracker ovvero il tempo massimo di esposizione per lunghezza focale dell’obiettivo utilizzato abbiamo effettuato più scatti a tempi e focali differenti al fine di individuare le condizioni limite per non avere stelle mosse. Per fare ciò abbiamo utilizzato i due obiettivi Canon EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS e Canon EF 70-300mm f/4-5.6 IS USM a focali rispettivamente: 18 mm, 55 mm, 70 mm, 100 mm e 300 mm. Possiamo subito notare come, rispetto alle specifiche dello strumento che consigliano una focale massima di 55 mm, nel nostro test siamo riusciti ad utilizzare obiettivi a lunga focale fino addirittura a 300 mm. Proprio questa focale ci ha permesso di determinare il massimo tempo di esposizione necessario per non ottenere mosso. L’errore nell’inseguimento è dato dalla combinazione di due fattori:

  • Errore nell’allineamento polare.
  • Errore del sistema ingranaggio/vite senza fine.

Entrambi generano un drift sia in ascensione retta che declinazione. Figura 7 mostra la traccia lasciata dalle stelle malgrado il funzionamento del nano.tracker in 16 minuti di posa (somma di più immagini) a 300 mm di focale.

Figura 7: zoom delle tracce dovute al non perfetto inseguimento del nano.tracker in 16 minuti di posa. Si può osservare l'errore periodico del sistema.

A partire da tale immagine abbiamo potuto stimare un drift di circa 0.82 arcsec al secondo. Sulla base dei nostri test abbiamo stimato come “massima elongazione” una traccia stellare lunga 5 pixel. Utilizzando questa convenzione e sulla base del risultato ottenuto a partire dallo studio di Figura 7 possiamo determinare i “massimi” tempi di esposizione al fine di non ottenere mosso nelle condizioni sperimentali del test. Dato che la precisione di inseguimento dipende dalla bontà del puntamento polare, il test è indicativo e potrebbe se rifatto dare risultati leggermente differenti (migliori o peggiori).

  • 300 mm : 19 secondi
  • 200 mm : 30 secondi
  • 100 mm : 59 secondi
  • 50 mm : 1 minuto 58 secondi
  • 24 mm : 4 minuti 6 secondi
  • 18 mm : 5 minuti 28 secondi
  • 10 mm : 9 minuti 51 secondi

Questi tempi sono stati verificati e confermati con prove dirette effettuate sul campo. Come si vede il nano.tracker ha un buon tempo di inseguimento garantendo ottime immagini astronomiche fino a 300 mm di focale (verificate comunque che il vostro setup non superi i 2 kg, massima portata dello strumento). Ovviamente a lunghe focali e tempi di esposizione si riducono a pochi secondi ed è quindi necessario utilizzare ISO elevati. Per ridurre il rumore consigliamo pertanto di riprendere molti scatti. Inoltre non preoccupatevi se le singole immagini con stelle elongate a 5 pixel vi sembrano “mosse”. Sommando più scatti (dato che il mosso oscilla intorno ad una posizione centrale) otterrete immagini “ferme” con diametri stellari piuttosto grandi. Questi però potranno essere ridotti in post produzione, come illustrato nell’articolo “Come ridurre i diametri stellari”. A titolo d’esempio riportiamo somme di immagini (no correzione per il flat) riprese a 100 e 300 mm. Il soggetto è rispettivamente la costellazione dello Scudo e l’ammasso aperto M11. Come si vede il nano.tracker permette, malgrado la sua semplicità, di ottenere ottime immagini non solo nel grande campo ma anche nel medio campo.

Figura 8: crop dell'immagine della costellazione dello Scudo ripresa con a 100 mm di focale. Elaborazione effettuata con IRIS + Photoshop CS3

Figura 9: crop dell'immagine dell'ammasso aperto M11 ripreso con a 300 mm di focale. Elaborazione effettuata con IRIS + Photoshop CS3

TIME-LAPSE

Abbiamo provato infine la funzione time-lapse (velocità 50x). Questa funzionalità permette di spingere il motore del nano.tracker al massimo raggiungendo una velocità 50 volte superiore a quella standard di inseguimento. Questo per permettere all’utente di riprendere anche time-lapse astronomici o diurni. La velocità 50x però risulta a nostro avviso troppo elevata permettendo time-lapse troppo brevi (massimo 30 minuti di ripresa). In ogni caso non preoccupatevi: la velocità di inseguimento siderale è più che ottima per fare dei bellissimi time-lapse di lunga durata!!!

CONCLUSIONI

Concludendo il nano.tracker si è mostrato all’altezza e come gran parte dei prodotti “made in Japan” mostra una cura eccezionale in ogni piccolo dettaglio. La capacità d’inseguimento di questo piccolo ed economico astroinseguitore si è rivelata strabiliante. Inoltre, la possibilità di cambiare velocità di inseguimento lo fa uno strumento versatile e adatto ad ogni tipo di ripresa. Insomma, nano.tracker potrebbe essere il vostro affidabile compagno di viaggio verso mete astronomiche lontane. Unici piccoli difetti riscontrati e presenti anche in altri prodotti commerciali simili sono: la necessità dell’utilizzo di due teste fotografiche, l’utilizzo di viti con filetto da 1/4 di pollice e la difficoltà nel puntamento polare dello strumento.




Montatura SkyWatcher AZ-EQ6 GT

Riportiamo in seguito un’analisi critica della montatura equatoriale/altazimutale SkyWatcher AZ-EQ6 GT acquistata presso il negozio Miotti Ottica di Milano il 24/01/2014. Nota come “AZ-EQ6”, questa montatura può essere pensata come il terzo update di casa SkyWatcher dopo rispettivamente i modelli EQ6 ed NEQ6.

La montatura (peso testa 15.4 kg) così come il treppiedi (peso7.5 kg) e gli accessori risultano ben imballati. Il manuale in italiano ed inglese, completo e ben fatto, è incluso nella confezione. Una volta rimosso l’imballo e montata, la AZ-EQ6 appare più snella ed elegante della vecchia NEQ6 mantenendone comunque le caratteristiche principali.

Saltano subito all’occhio alcuni piccoli ma importanti accorgimenti che molto hanno fatto dannare i possessori di NEQ6. Innanzitutto la manopola per la regolazione dell’altezza dell’asse polare. Questa nel modello NEQ6 era costituita da due viti contrapposte, spesso dure nei movimenti tanto da piegarsi in alcuni casi compromettendo il funzionamento della stessa montatura. L’AZ-EQ6 GT mostra invece un ottimo perno di regolazione, fluido nei movimenti e ben più efficace del precedente. Peccato invece per le leve di regolazione dell’azimut dell’asse polare rimaste invariate e sottodimensionate, a mio avviso, al fine di ottenere un movimento preciso e confortevole.

Ricordiamo inoltre che la AZ-EQ6 GT è una montatura si equatoriale ma che può essere facilmente trasformata in una altazimutale. Questa funzionalità non è stata testata da ASTROtrezzi, data la destinazione astrofotografica della stessa.

Rimanendo sempre in tema di asse polare, un occhio di riguardo va al mirino polare. Questo è identico a quello della NEQ6, anche se nel modello in esame è risultato traballino specialmente per quel che riguarda il reticolo. Tale mirino è, a nostro avviso, forse poco preciso in relazione alla qualità della montatura e pertanto ne consigliamo la sostituzione con uno modello Losmandy (si può montare grazie all’apposito adattatore sviluppato da Geoptik). Un peggioramento dell’AZ-EQ6 rispetto alla NEQ6 è la mancanza di un tappo in grado di proteggere il mirino polare, specialmente durante il trasporto (vedi figura 1).

Figura 1: il mirino polare della montatura equatoriale alla tedesca SkyWatcher AZ-EQ6 GT

 Proseguendo l’elenco delle migliorie rispetto alla NEQ6, non possiamo non segnalare la sostituzione del jack di alimentazione con uno a vite. In questo modo si garantisce un miglior contatto elettrico diminuendo di conseguenza la possibilità di fuoriuscita del cavo durante la sessione astronomica/astrofotografica. Infelice invece è stata la scelta di uno standard del jack non semplice da trovare in Italia. Interessante la porta SNAP, specialmente per chi vuole fare riprese in senza l’utilizzo di computer. Ottima, sotto certi aspetti, è stata la scelta di sostituire la porta RS-232 con una classica di rete ethernet. In questo modo è possibile sostituire senza troppi problemi il cavo tra montatura e telecomando (ad esempio per allungarlo o sostituirlo in caso di rottura).

Prima di passare all’analisi degli assi e quindi alla prova sul campo, vi segnaliamo di prestare particolare attenzione al punto di contatto tra testa e cavalletto. Nel prodotto in esame, se la montatura non è posta esattamente in sede, diviene instabile presentando piccole ma importanti flessioni. Inoltre consigliamo di sostituire la posizione del perno di regolazione dell’asse polare presente sul cavalletto (di colore nero) da nord a sud. In questo modo andremo ad ottimizzare la ripresa di oggetti celesti nell’emisfero boreale.

Arriviamo quindi all’analisi degli assi. Qui a mio avviso le modifiche della AZ-EQ6 rispetto alla NEQ6 sono discutibili. Gli assi infatti appoggiano su una guarnizione e risultano fluidi in assenza di peso. Quando però viene montato un carico sugli assi, questa guarnizione viene compressa con un aumento di attrito e riduzione della fluidità della montatura (vedi figura 2).

Figura 2: pressione sulle guarnizione ad opera del peso caricato sulla montatura

 

Una montatura poco fluida non permette un buon bilanciamento dell’ottica e quindi la possibilità di malfunzionamento della stessa, specialmente durante il passaggio dell’oggetto da riprendere al meridiano. Ricordiamo che un cattivo bilanciamento e messa in polare di una montatura equatoriale alla tedesca sono tra le principali sorgenti di derive durante le lunghe esposizioni. Malgrado ciò la trasmissione a cinghia dei motorini ha notevolmente ridotto la rumorosità della montatura, migliorandone anche la precisione. Dal punto di vista software invece va notato l’innovativo allineamento polare assistito, già presente (anche se con una vita travagliata) nella “vecchia” NEQ6.

Passiamo quindi al test sul campo. Abbiamo analizzato prima di tutto l’andamento delle correzioni in A.R. e declinazione così come fornite da PHD2. In particolare in figura 3 abbiamo raffigurato una finestra temporale di 2000 secondi effettuata con la montatura AZ-EQ6 GT in esame e la vecchia NEQ6.

Figura 3: L’analisi effettuata con PHD2. Maggiori dettagli nel testo.

 

Come si vede le correzioni sono simmetriche nelle due direzioni (nord-sud, est-ovest) con ampiezza media delle oscillazioni più ampie per la NEQ6 (0.28 pixel) rispetto alla AZ-EQ6 (0.13 pixel). Ricordando che queste sono anche funzione del seeing, potremmo comunque dire che la AZ-EQ6 GT sembrerebbe più precisa nella qualità dell’inseguimento ovvero essa è in grado di fornire stelle più puntiformi. Questo però non basta in termini di qualità. La stella può essere puntiforme ma presentare delle derive. Per far questo calcoliamo il valor medio della posizione di A.R. e declinazione. Anche qui l’AZ-EQ6 GT mostra un errore medio rispetto al valore teorico (zero) del 0.9%, ben inferiore allo 1.3% della NEQ6.

Malgrado ciò anche l’AZ-EQ6 mostra una deriva massima stimata intorno a 0.32 arcsec/minuto. Considerando un seeing medio di 3 arcsec abbiamo la presenza di mosso dopo circa 20 minuti di posa (1200 secondi). Questo è ben visibile nella sequenza di scatti rappresentati in figura 4.

Figura 4: deriva della AZ-EQ6 in funzione del tempo di esposizione nelle peggiori condizioni di funzionamento (stella al meridiano).

 Questa deriva non è dovuta ad una flessione del setup e quindi è da imputare ad un non perfetto stazionamento e bilanciatura dello strumento oltre all’errore intrinseco della montatura stessa. Un’altra prova analoga è riportata in figura 4, relativa alla ripresa della nebulosa NGC6888.

Figura 5: errore di inseguimento della montatura in condizioni critiche (oggetto di ripresa al meridiano)

Concludendo quindi la montatura AZ-EQ6 mostra parecchi miglioramenti rispetto alla precedente NEQ6. In particolare ricordiamo la leva di regolazione dell’asse polare, gli ingressi di tensione e telecomando nonché le cinghie di trasmissione. Peggioramenti invece sono arrivati dal lato della trasportabilità (mirino polare) e di bilanciamento degli assi e nella deriva pari a quella misurata nella vecchia NEQ6 e che forse rappresenta il limite meccanico vero di queste montature.




Il telescopio SkyWatcher Widephoto 200 f/4

In questa recensione andremo ad analizzare il telescopio SkyWatcher Newton WidePhoto 200mm f/4 acquistato al prezzo di 590.00 € iva inclusa, in data 19/12/2011 presso il negozio Miotti Ottica di Milano.

Il telescopio in esame è un riflettore newtoniano di 200 mm di diametro e 800 mm di focale. L’ottica è intubata seguendo lo standard SkyWatcher, ovvero tubo ottico in Alluminio di colore nero lucido metallizzato. Lo specchio primario di ottima fattura è alloggiato su una buona cella in grado, tramite tre manopole di compiere movimenti fluidi e precisi. Una volta collimata l’ottica è possibile bloccare lo specchio primario attraverso tre viti di fissaggio prestando però attenzione a non stringerle troppo (lo specchio tende a muoversi agendo sulle viti di fissaggio). Il secondario, di modeste dimensioni, è fissato ad un supporto “standard”, simile a quello montato sugli altri Newton di casa SkyWatcher. Come attendibile da riflettori di grandi diametri e corta focale, il secondario è leggermente decentrato. Le raggere del secondario sono molto sottili, forse troppo, dato che l’intero supporto tende a non mantenere la propria posizione se sottoposto a torsione (cosa che avviene ad esempio in fase di collimazione). È proprio, a nostro avviso, la scarsa qualità meccanica del supporto del secondario a rendere difficoltosa e poco “affidabile” la collimazione dello strumento.

Il supporto del secondario. Lo specchio è stato smontato e fissato di nuovo al sostegno dalla ditta ARTESKY.

Apprezzabili sono invece i diaframmi presenti nella parte interna del tubo ottico, ben fatti e in grado di conferire rigidità all’intero telescopio che appare robusto con i suoi 10.2 kg di peso (barra Losmandy + Vixen inclusa).

Il Newton 200 mm f/4 WidePhoto ha un focheggiatore Crayford Power linear da 2″ demoltiplicato. Questo presenta come accessori, inclusi nel prezzo, una prolunga da 2” ed un adattatore al fine di alloggiare oculari e strumenti del diametro di 31.8 mm. Il focheggiatore presenta due viti: una di fissaggio ed una di regolazione della “durezza”. Lo schema ottico dello strumento presenta un’ottima estrazione del fuoco che permette di accoppiare a questo strumento praticamente qualsiasi tipo di camera CCD o reflex. Il Crayford Power linear sembra essere più solido del classico Crayford dual speed montato sulla serie “Black Diamond” anche se, nel modello in esame, questo mostrava un movimento basculante.

Particolare del focheggiatore. Si notano le due viti di serraggio e regolazione della "durezza".

Sul campo il telescopio, una volta collimato con collimatore laser e Cheshire, ha mostrato un ottima capacità di raccogliere luce dato il basso rapporto focale f/4. Uno strumento veloce, ideale per chi vuole cimentarsi nella fotografia a banda stretta. Il campo inquadrato da una reflex (formato APS-C) presenta del coma evidente rendendo tale strumento praticamente inutilizzabile dal punto di vista fotografico. Ovviamente tutto cambia utilizzando un correttore di coma, nel nostro caso è un Baader MCPP. Il coma in questo caso si riduce notevolmente presentandosi limitatamente solo ai bordi ed in determinati orientamenti della camera. Ovviamente sarebbe stato meglio utilizzare un correttore di coma più adatto (il Baader MCPP è studiato per newton f/5) ma purtroppo a quel tempo non ve ne erano sul mercato.

Il campo inquadrato da un sensore CCD (tipo KAF8300) è invece buono e montando il correttore di coma si ottengono stelle puntiformi praticamente fino ai bordi. Lo stesso si può dire per campi ancor più piccoli come nelle riprese planetarie o spettroscopiche dove il telescopio si è mostrato all’altezza. Una piccola nota pratica sulla messa a fuoco: purtroppo il focheggiatore presenta due viti di fissaggio, generando una leggera torsione alla camera con conseguente distorsione del campo e peggioramento della collimazione. Consigliamo di inserire una terza vite rendendo così il sistema più stabile. Inoltre date le grandi dimensioni dello specchio primario e il corto rapporto focale consigliamo di controllare la messa a fuoco durante le riprese dato che questa può variare da posa a posa a seguito di gradienti termici.

La nebulosa IC1848 ripresa da Briosco (MB) in banda stretta con camera CCD.

Ultima nota sul campo è la necessità di dotarsi di un paraluce. Infatti numerose volte è capitato di trovarsi lo specchio secondario completamente appannato durante le riprese!

Concludendo, il telescopio SkyWatcher Newton WidePhoto 200mm f/4 presenta un ottimo rapporto qualità/prezzo ma a nostro avviso non ha raggiunto un livello di qualità sufficente per definirlo “più fotografico” del Newton Black Diamond 200 mm f/5 venduto a minor prezzo dalla stessa casa produttrice di telescopi. Ci aspettavamo in particolare qualcosa di meglio in termini meccanici data la “precisione” richiesta dallo strumento per un corretto funzionamento.

Di seguito portiamo alcuni esempi di immagini astronomiche riprese con questo strumento: Saturno, la nebulosa M27 e la nebulosa Cono!




DISTRO ASTRO 2.0 PALLAS

Rieccoci nuovamente qui a parlare di linux e astronomia, e questa volta parliamo in particolar modo di “Distroastro 2.0” nome in codice “Pallas” sviluppato da un gruppo di appassionati astrofili e programmatori del sud est asiatico.

Questa distro (versione del sistema operativo linux) è stata creata sia per astrofili neofiti che per un’utilizzo più professionale da parte di astrofili professionali o enti di ricerca, raggruppando molteplici strumenti per gli usi più svariati,  dal controllo diretto di varie motorizzazioni sia per telescopi che percupole, alla compatibilità con svariati modelli di CCD e webcam astronomiche per l’acquisizione di immagini in real-time (l’elenco completo dell’hardware compatibile è disponibile qui ).

Per quanto riguarda l’astrofotografia, sono integrati i migliori applicativi per l’elaborazione delle immagini e per la loro acquisizione fra cui possiamo citare wxAstroCapture, GCX Astro-Image Processor, Iris, Registax e Ekos, un tool che permette un controllo di autoguida, autofocus (motorizzato) e l’acquisizione di immagini gestendo lo switch di vari filtri ove sia presente una ruota portafiltri motorizzata e controllabile da pc.

Sono inoltre presenti svariati applicativi per la generazione di mappe stellari quali per esempio PP3 e alcuni planetari virtuali quali: Stellarium, Cartes du Ciel, Kstars e SkyGlobe.

Non da sottovalutare la presenza di software apposito per l’educazione e divulgazione dell’astronomia, da quelli per la previsione degli avvenimenti astronomici: XEphem, AstroCC Coordinate Converter, Astronomy Lab 2, Gpredict (per la previsione del passaggio di satelliti artificiali) , Meteoracle, Xtide, Virtual Moon Atlas; ai vari software di simulazione: Meteoracle, Gravity.

Per gli astrofiliprofessionisti, sono presenti svariati software per l’analisi dei dati astronimici fra cui possiamo citare: , XGTerm, XImtool, e Image DS9.

A livello grafico questa distro è stata progettata includendo di default la possibilità di passare dalla modalità standard a quella notturna in luce rossa. Questo al fine di non inficiare la qualità delle osservazioni astronomiche.

È presente a mio avviso, una piccola feature che riguarda lo sfondo; infatti esso varia di ora in ora mostrando alcune fra le più belle galassie o nebulose oppure è possibile fare in modo che cambi di giorno in giorno usando l’immagine del giorno presa direttamente da APOD.

Questa è solamente una piccola introduzione, provandola sul vostro pc anche in modalità live (basta scaricare il file Iso, masterizzarlo su supporto ottico, ed inserirlo nel pc; in questo modo il sistema partirà appunto live, senza aver bisogno di installarlo!!) potrete esplorare le sue mille e più funzioni !

[contributo di Matteo Manzoni]




Introduzione all’ASTROfotografia Open Source

Siamo tutti a conoscenza dei famosi Photoshop CS e Camera RAW  per modificare ed elaborare il risultato degli scatti che abbiamo effettuato; ma questi programmi sono installabili ed utilizzabili su sistemi Windows o Osx.

Per tutti coloro che possiedono come sistema operativo del proprio pc LINUX, sono disponibili altri software che permettono l’elaborazione dei nostri scatti, fra tutti possiamo citare “The Gimp” per l’elaborazione vera e propria delle immagini, e “Raw Therapee” per la gestione ed elaborazione dei file RAW.

Questi software hanno pressoché le stesse funzionalità dei programmi poco prima citati per Windows o Osx, ma a differenza di questi ultimi si tratta di programmi Open-Source  o con licenza di software libero che prevede le seguenti 4 caratteristiche:

  1. Libertà di eseguire il programma per qualsiasi scopo.
  2. Libertà di studiare il programma e modificarlo.
  3. Libertà di ridistribuire copie del programma in modo da aiutare il prossimo.
  4. Libertà di migliorare il programma e di distribuirne pubblicamente i miglioramenti, in modo tale che tutta la comunità ne tragga beneficio

THE GIMP 

Viene considerato da molti come la valida alternativa “open” a Photoshop CS anche se vi sono alcune differenze fra i due programmi che analizzeremo meglio in seguito.

The Gimp è  un software che permette l’elaborazione delle immagini in diversi formati, sia proprietari che non. Grazie ad una moltitudine di plugin ed effetti aggiuntivi permette una vasta copertura di funzionalità, necessarie per le varie elaborazioni che si intende effettuare sulle immagini.

Le principali differenze fra The Gimp e Photoshop CS sono di seguito riportate:

  • Photoshop non è compatibile con i plugin e script per GIMP, mentre GIMP offre una limitata compatibilità (con il plugin PSPI) ai plugin progettati per Photoshop, come i filtri 8BF.
  • Photoshop non supporta il formato nativo di GIMP (XCF), mentre GIMP può leggere e scrivere il formato nativo di photoshop se con metodo di colore CMYK (PSD).
  • GIMP e Photoshop hanno differenti caratteristiche nelle gestione dei colori. Photoshop supporta immagini a 16 bit, 32 bit e a virgola mobile, gli spazi colori Pantone, CMYK e CIE XYZ. GIMP, invece, supporta solo limitatamente lo spazio CMYK con un plugin aggiuntivo limitato. GIMP non può supportare, per motivi legali, lo spazio colore commerciale Pantone
  • GIMP necessita di una minima conoscenza di programmazione per programmare gli script Python-Fu o Script-Fu, mentre Photoshop ha la possibilità di programmare macro (le azioni) e ripeterle con un tasto play (bisogna notare che questo meccanismo è meno flessibile degli script).
  • Photoshop dispone di alcune funzionalità di produzione non implementate in GIMP, come il supporto nativo per i livelli di correzione colore (Adjustment layers, livelli che agiscono da filtri) e una cronologia di annullamenti che persiste tra le sessioni di lavoro.

I formati che possono essere gestiti da The Gimp sono JPEG, TIFF, PNG, GIF e BMP, e può inoltre gestire ed elaborare in modo completo i file RAW, semplicemente installando il plugin aggiuntivo “UFRaw”.

Come possiamo notare dall’immagine, la schermata di elaborazione dei file RAW tramite il plugin “UFRaw” si presenta molto intuitiva e con i vari controlli per i bilanciamenti posizionati secondo una logica di utilizzo; ciò permette un elaborazione sotto certi punti di vista molto più schematica, con i controlli principali in primo piano e l’istogramma attivo in continuo aggiornamento, in modo da poter verificare la stabilità delle varie elaborazioni effettuate.

Una volta effettuati i vari aggiustamenti sul file RAW, si può proseguire l’elaborazione dell’immagine stessa con altri strumenti o filtri forniti da The Gimp, oppure esportare l’immagine così ottenuta nel formato più adatto.

RAW Therapee

Questo software permette l’elaborazione dei file RAW sia nel formato CR2 di Canon, che nel formato NEF di Nikon. Questo programma non necessita di altri software (se non per ulteriori post elaborazioni) in quanto permette un controllo completo dei vari controlli per l’elaborazione delle immagini, fino all’esportazione in vari formati (Jpeg, TIFF, PNG a 8-16 bit) delle immagini appena elaborate.

L’interfaccia di gestione appare molto semplice ed intuitiva: Nel Pannello di sinistra dall’alto troviamo il modulo che riporta i dati RBG e HSV del pixel selezionato dal cursione; subito sotto vi è il modulo della cronologia delle modifiche effettuate, molto utile per avere sotto controllo i vari step effettuati nell’elaborazione dell’immagine.

Al centro troviamo lo spazio in cui possiamo vedere i vari risultati delle elaborazioni che stiamo effettuando direttamente sull’immagine sorgente.

Nel pannello di destra partendo dall’alto abbiamo l’istogramma della luminosità dell’immagine, del canale verde, blu e rosso. Subito sotto abbiamo il modulo per la selezione dei profili pre-salvati da assegnare all’immagine, oppure possiamo elaborare l’immagine agendo direttamente sui controlli presenti, dalla luminosità, al controllo dell’esposizione o agendo sulla curva di colore.

[contributo di Matteo Manzoni]




Newbie (versione 1) – 14/02/2014

INTRODUZIONE

Newbie è un’applicazione JAVA sviluppata nell’ambito del progetto “Constellation” e del corso di astrofotografia digitale on-line di ASTROtrezzi.it . Scopo del programma è studiare come cambia la terna tempo di esposizione, diaframma e sensibilità. Quante volte infatti ci siamo posti il problema di voler conoscere il nuovo valore del tempo di esposizione al variare dell’apertura del diaframma o della sensibilità o di entrambi? Dal punto di vista matematico, data la terna di valori iniziali tempo di esposizione t1, diaframma f1 e sensibilità ISO1, questi sono legati alla terna finale (t2,f2,ISO2) dalla relazione:

(t1:t2) x (f2:f1) x (f2:f1) x (ISO1/ISO2) = 1

da cui fissati due dei tre parametri finali è possibile determinarne il terzo. Tempi, diaframmi ed ISO possono essere espressi in una qualsiasi unità di misura. Unico vincolo è che il tempo di esposizione deve essere espresso in forma decimale e non sessagesimale. Quindi 2 minuti e 30 secondi devono essere espressi come 2.5 minuti. Il programma ha finalità didattiche ma può essere utilizzato come comodo tool per sessioni astrofotografiche.

INSTALLAZIONE

Il programma Newbie v.1 è compatibile con MacOSX, Linux e Windows. Newbie richiede solo l’installazione di JAVA 7 (http://www.java.com/it/download/manual.jsp). Per verificare se JAVA è già presente sul vostro computer andate alla pagina di test http://www.java.com/it/download/testjava.jsp . Scaricate quindi il file Newbie_v1.jar dal link che trovate di seguito, copiatelo in una cartella qualsiasi del vostro computer (consigliamo la cartella Documenti) e quindi cliccateci sopra due volte per lanciarlo.

GUIDA ALL’UTILIZZO

Newbie v. 1 è stato sviluppato unicamente in lingua italiana. Cliccate due volte sul file Newbie_v1.jar per lanciarlo. Si aprirà la schermata di Newbie come mostrato qui sotto:

Schermata di Newbie (su Windows8).

A questo punto inserite partendo dall’alto i valori iniziali di Tempo di esposizione in secondi, Diaframma utilizzato espresso in f/ e Sensibilità utilizzata in ISO. Dopodiché decidete cosa volete calcolare cliccando su una delle tre opzioni messe a disposizione dal programma. Di default è selezionato il Tempo di esposizione. La voce selezionata dovrà essere lasciata invariata e quindi nel relativo campo dovrà apparire il valore zero. Riempite gli altri due campi con i valori finali (che possono, in uno dei due casi coincidere anche con quelli iniziali). Cliccate quindi su Calcola per eseguire il calcolo della voce selezionata. Per ritornare alle condizioni iniziali premete il tasto Reset altrimenti Esci per chiudere il programma. Se erroneamente si calcolano i parametri finali (t2,f2,ISO2) per valori di t1, f1 e/o ISO1 nulli, potrebbe apparire la scritta NaN. Premete Reset e inserite i valori corretti. Newbie v.1 è pensato per tempi di esposizione superiori al secondo. Per valori inferiori al secondo consigliamo la consultazione della Tabella sottostante.

In blu i tempi di esposizione indicati nei menù delle fotocamere digitali più comuni, in rosso il valore degli stessi espressi in secondi. Alcuni modelli di fotocamere potrebbero non avere tutti i valori riportati in tabella.

DISTRIBUZIONE E SVILUPPO

Newbie è un programma open source completamente gratuito. Malgrado questo è vietata la distribuzione se non autorizzata dall’autore. Tale autorizzazione può essere richiesta inviando un e-mail all’indirizzo davide@astrotrezzi.it . E’ possibile scaricare il sorgente direttamente da questo sito (vedi sezione DOWNLOAD). Per partecipare allo sviluppo di Newbie e degli altri applicativi di Constellation inviate un mail a ricerca@astrotrezzi.it .

DOWNLOAD

Di seguito riportiamo il link per scaricare il programma Newbie v.1 ed il sorgente per sviluppatori:

  • Newbie versione 1 : programma (JAR) , sorgente per sviluppatori (ZIP)