Hvězdárna Vsetín logo Muzea regionu Valašsko logo Zlínského kraje
Od 13. 3. 2020 je hvězdárna pro veřejnost UZAVŘENA !

Zákryty hvězd Měsícem

Odborný program zákrytů hvězd Měsícem na vsetínské hvězdárně probíhá od července 2009. Ještě v nedávných dobách bylo pozorování zákrytů velmi ceněným programem. Z určených časových okamžiků pozorovaných zákrytů se určovala dráha i profil Měsíce. Ovšem s příchodem nových metod měření pomocí sond a koutových odražečů umístěných na povrchu Měsíce, klesl zájem o data pocházejících z vizuálního pozorování těchto jevů. V dnešní době mají vědeckou hodnotu pouze data s velmi přesným určením času zákrytu – řádově menším než 0,1 sekundy. Takovou přesnost poskytuje pouze videozáznam, ať již analogový nebo digitální.

Pokud jde o budoucnost pozorování zákrytů, pak je patrné, že s dalším rozvojem stále dokonalejší techniky se tato činnost zaměřuje na jevy jako jsou tečné zákryty hvězd Měsícem, zákryty hvězd planetkou nebo dvojhvězd Měsícem při stanovení světelných křivek.



Historie zákrytů na vsetínské hvězdárně

Již před několika lety byla pro hvězdárnu zakoupena kamera Oscar, která je vhodná pro záznam podobných jevů. Technické výhody této kamery jsou následující:

  • kamera snímá černobíle v rozlišení 795 × 596 bodů (rychlostí 50 půlsnímků za sekundu)
  • součástí kamery není objektiv, proto kameru lze umístit do ohniska libovolného přístroje
  • výstup z kamery je realizován pomocí běžného kompozitního signálu. Je tedy zaručená kompatibilita s běžnými přístroji zaznamenávající videosignál
  • kameru lze synchronizovat externím zdrojem synchrosignálu či videa
  • na kameře lze ručně nastavit délku expozice od 1/125 sekundy do 1/10 000 sekundy

CCD kamera OSCAR

CCD kamera OSCAR.
Redukce pro uchycení kamery

Redukce pro uchycení CCD kamery OSCAR na dalekohled.
Kamera OSCAR na dalekohledu

CCD kamera OSCAR upevněná pomocí redukce na dalekohled.

Kamera byla před lety vybavena redukcí sloužící k upevnění na čočkový dalekohled s průměrem objektivu 130 mm a délkou ohniska 2 800 mm. Součástí redukce je i optický člen zkracující ohnisko na 1 830mm. Takto sestavený optický systém mohl ve spojení s videorekordérem nahrávat úkazy na obloze v reálném čase. Ovšem tímto způsobem nahrávaný zákryt hvězd ještě nebyl použitelný pro odborné účely. Aby mohl být, musí se do videosignálu vkládat přesný časový signál. Tento problém byl vyřešen až o několik let později.

Současnost

Na jaře roku 2009 jsme se rozhodli vyrobit zdroj přesného časového signálu a vkladač, který sloučí časový signál s videosignálem přicházející z kamery Oskar. Jako zdroj časového signálu posloužil starší počítač, jehož hodiny jsou řízeny modulem DCF77. Výstup analogového signálu z počítače byl realizován pomocí grafické karty s kompozitním videovýstupem. Pomocí téhož signálu jsme synchronizovali i kameru Oscar. Zbýval vyřešit problém sloučení obou signálů – jak z kamery, tak z karty počítače. Sestavení funkčního prototypu slučovače signálů představovalo asi největší oříšek. I tento problém jsme nakonec vyřešili. Po naprogramování počítače, který nyní na svém výstupu zobrazuje přesný čas včetně vteřinové časové značky signálu DCF77, bylo vše vyřešeno a připraveno na první pozorování.

Výroba videoslučovače

Výroba plošného spoje videoslučovače.
Časová základna řízená DCF

Časová základna řízená pomocí DCF standardu.
Přichystáno pro zákryty

Kopule s vybavením pro sledování a záznam zákrytů hvězd Měsícem.

Postup pozorování

Před pozorováním je potřeba vytvořit si předpověď zákrytů pro oblast pozorovatele. K tomu nám slouží Hvězdářská ročenka nebo program Occult. Následné pozorování začíná sestavením pozorovací a záznamové techniky podle blokového schématu. Poté je na oblohu, do očekávaného místa zákrytu, namířen dalekohled. Pomocí signálu z obrazovky je pak přístroj zaostřen, překontrolováno zobrazení a synchronizace časových značek signálu DCF77. Asi minutu před zákrytem spouštíme nahrávání videorekordéru.

Schéma zapojení pro zákryty

Schéma propojení jednotlivých přístrojů.
Výstup hvězdy zpoza Měsíce

Výstup hvězdy zpoza neosvětlené části Měsíce. Měsíc je viditelný díky jevu známému jako popelavý svit Měsíce. (Snímek je softwarově zvýrazněn.)
Výstup hvězdy zpoza Měsíce - videozáznam

Videozáznam téhož výstupu – MPEG, 2,9 MB. (Videozáznam je softwarově zvýrazněn.)

Zpracování obrazu

Na videorekordér nahraný zákryt hvězdy s Měsícem, včetně vložených časových značek (DCF77), tvoří základ pro další analýzu tohoto záznamu. Pomalým přehráváním a krokováním videozáznamu s rozlišením 50 půlsnímků za sekundu dostáváme představu o okamžiku zákrytu s přesností na 0,02 sekundy. Takto přesně určený čas zákrytu či výstupu hvězdy za Měsícem pak slouží jako podklad k vytvoření protokolu o pozorovaném jevu.

Zpracování získaných dat

Přesný čas pozorovaného jevu, přesná pozice pozorovatele zjištěná pomocí GPS, informace o zakrývané hvězdě, podmínkách pozorování a mnohá další data jsou následně zpracována do protokolu pomocí programu Occult a na konci každého měsíce odeslána do centrály IOTA ES (International Occultation Timing Association – European Section). Databáze pozorovaných zákrytů pak vědcům slouží jako vstupní data, pomocí nichž je zpřesňován profil povrchu Měsíce.

Program Occult

Uživatelské rozhraní programu Occult.