토성, 목성 자전에 관한 분광분석 관측 계획

05 Sep 2024

토성과 목성의 크기
목성 12월 8일 충일 때, 48.21"  
    → FL=1624mm에서  380μm   
    → IMX178 센서(2.4μm)에서 158px
토성 9월 8일 충일 때, 19.18"
    → FL=1624mm에서  151μm   
    → IMX178 센서(2.4μm)에서 62.9px


Sol'Ex 분광기와 IMX178 조합에서
겉보기 분해능 0.073Å/px (5000Å 부근)
슬릿 폭과 시상을 고려하면 2x~3x binning을 해야하지만 흡수선 경사가 기울어지는 정도가 촬영되어야 하므로 binning을 하지 않는다.
그럴 경우, 검출 가능한 도플러 선속의 최소값은 4.38(km/s)/px

자전속도
목성 12.6km/s (at 적도) → 2.88px
토성 9.87km/s (at 적도) → 2.25px

어.... 흡수선이 기울어지는 각이 너무 작다.
쉽지 않겠는데...



분광기로 태양 2D스캔 첫시도

31 Aug 2024

- FS60CB (플래트너, 리듀서, 익스텐더 없음) + Hoya ND16
- 자작 SolEx 분광기
- 자작 미니 하모닉 적도의 + TeenAstro컨트롤러
- Touptek IMX178 센서
- Sharpcap, JSolEx






도플러 이미지는 적절한 파장 변이 값을 픽셀로 지정해주면된다.
JSolEx가 편리하기는 한데, 뭔가 내막을 잘 모르고 결과만 받아보는 느낌이라.. 다음에는 INTI로 처리해봐야겠다.

어쨌든 '이게 되네'하는 걸 깨달음.

촬영 세팅

아래는 스캔 장면의 일부로 Hα 부근이다.
이미지 스케일은 0.055Å/px 정도로, 흡수선에 나타나는 도플러 이동은 ±1Å에 이른다. 


아래 사진처럼 훨씬 더 크게 나타나는 곳도 있다.
2~3Å까지 빠르게 움직인다.


아래는 CaK 흡수선 부근. 칼슘 선은 무척 넓고 강하다.
초점이 좀 안맞았네....
칼슘 흡수선 채널에서 일부 지역(흑점 위치)에서 방출선이 나타남을 알 수 있다.












오랫만에 장비 점검- 기록용- 별거없음


11 Aug 2024

적도의 EM-200 점검
* 외부에서 24V 공급으로 확정.
* Max speed 450x 정도에서 타협
* 전류 범위 400~900mA (너무 낮으면 탁탁 소리남)
* 적위축 웜휠 소음 - 몇 바퀴 돌렸더니 사라짐
  (지난 겨울 굳은 그리스 제거하고 다시 도포했더랬음)
* 발열 체크 - 문제 없음
* 아래 적도의랑 버전 맞춤 - 컨트롤러 바꿔서 사용해도 됨

 적도의 WaveQ1714 점검
* 외부에서 12V 공급 (내부에서 24V 승압됨)
* Max speed 600x 정도


 FS60CB - 안시 세팅
* 순정 비주얼 세팅은 미러 없어서 불편함.
* 교정기 없이 순수 경통만 사용하자.  FL=355
* 안시 세팅(천정미러 사용)



 8인치 뉴턴 ZAN8 사진 세팅 연습
* 상부에 카메라 설치 방식으로 확정. 안시랑 호환 쉽게.
* 상부 설치에 맞게 케이블 정리. 먹통된 케이블 과감히 폐기
* 가이드 카메라 교체(IMX174 → IMX178 아이피스 타입)
* 새 카메라 드라이버 설치 필요함
* 가이드 프로그램 세팅도 해야함
* 장기적으로 미니 PC를 이용한 무선 관측으로 가야하는데 디스플레이가 후져서 못쓰겠음. 새로 사던가.
* 디지털 파인더 시야 가림. 마운트를 왼쪽으로 옮겨서 해결.
  향후 마운트 다시 제작


* 비축 가이더 파포컬 조정 확인

 8인치 뉴턴 ZAN8 안시 세팅 연습
* 25mm 접안렌즈에서 강낭콩 효과 생김. 안경 벗고 바짝 들어가면 사라짐. 아이릴리프가 긴 게 필요한 건가. 
* 코마콜렉터 굳이 안써도 될 듯. 심각한 안시파 아니고 교육용으로만 사용.
* 드로튜브 위치는 안시와 거의 동일함.
* 미러 사용 불가하므로 접이식 스툴이나 밝고 오를 하드케이스 하나 쯤.
* 5배 바로우도 나름 괜찮은데.., 광량이 많이 부족한지 밤에 확인해봐야겠음. 주간 상이나 태양 볼 때 내부 먼지가 영 거슬려서 청소해야 하는데 쉽지 않음. → 외부 표면은 뭐 LensPen 같은 제품으로 청소할 수 있겠지만 내부 먼지는 결국 분해해야하는데..... Powermate 광학 설계는 2군 4매라 분해 도전해 볼 만 할....











RisingCam/Touptek CMOS 카메라의 플랫 촬영 특이사항(Continuing)

23 Feb 2024

지난 17일에 촬영한 이미지의 일부를 합성하고 조정해서 보면 이러한 비평탄성이 있다.




이날 플랫 패널로 찍은 플랫 이미지는 아래와 같다.
플랫 패널은 청색광이 우세한 특징이 있다. L필터에서 1초 32000adu, R필터 4초 18000adu, G필터 2초 25000adu, B필터 1초 16000adu 정도였다.
모두 다 아래와 유사한 패턴으로 찍혔다.



스트레치된 이미지라서 과장이 크지만 이건 문제가 좀 심각해보였다. 
아래 쪽의 그림자는 비축가이더 그림자니까 그렇다치고. 이미지 서클이 아래쪽으로 쏠려있다. 
망원경이 잘못되어서일까? 부경-주경 거리/오프셋/광축문제로 일단 생각했었다.
그렇다고해도.... 조명의 중심이 센서 아래 끝까지 내려가 있다고 보면 무려 7.8mm나 틀어졌단 얘긴데 그렇게까지 경통이 엉망일리 없다 생각이 든다.

(1) 그래 부경을 다시 설치하자.
● 포커서 틸트 체크. 반대편 벽에 비춘 레이저 포인터 위치로 확인. 위쪽 아래쪽 차이는 0.75mm로 별로 크지 않다.

● 부경 위치에 중심 위치와 광축 위치 표시. 두 점 사이의 거리는 오프셋의 √2배이다.

● 부경 조립 및 부경 위치 조정. 부경의 광축 중심은 포커서의 직하점에 와야한다.
기존에 주경 쪽으로 3~4mm 들어가있던 것을 조정하여 바로 잡았다. 동심원 간격은 2mm.

● 조정 후 광축 맞추기
레이저콜리메이터로 최대한 정밀하게 맞춤.

● 플랫 재촬영 결과는?
마찬가지다. 아래쪽이 밝은 이상한 플랫만 찍힌다. 뭐지?
연결부가 이상한가? ▶ 미러리스 연결해서 찍어봄. 플랫 아주 평탄하게 잘 나옴.
플랫 조명 문제인가? ▶ 밝은 곳에서 노출 짧게 촬영, 어두운 곳에서 길게 촬영. 뭔가 이상함.
광학 부품(비축가이더, 어댑터, 필터, 코렉터) 때문인가? ▶ 카메라만으로  촬영해봄. 뭔가 이상함.

● 결과
* 노출 5초 이하에서 플랫이 대칭적으로 잘 나온다.
* 노출 5초 초과(5.1초부터) 플랫이 비대층으로 나온다. 아래쪽이 밝고 위쪽이 어둡다.
→ 카메라만 떼어서 입구를 천으로 가리고 촬영. 조명의 양이나 adu 레벨과 상관없다. 
* MaxImDL, NINA 모두 동일하다.
* bias 찍으려면 0초 세팅이 안된다. 0.5초가 최소 노출이다. 이거 문제 있지 않나.

5sec flat frames(3 sub stack)

5.1sec flat frames(3 sub stack)

● 결론
* 플랫 비대칭은 카메라 자체의 특성인 것이 확실하다. 그러다면 이건 하자인가, 아닌가?
* 하자로 생각되는 현상도 있었다. 동일한 조건이라도 이미지 결과가 아주 다른 경우도 종종 발생한다. 리딩과 다운로드가 갑자기 느려지는 경우도 있고, 노출 도중 갑자기 다운로드로 전환되는 경우도 발생한다. ▶ 리딩과 다운로드 지연, 데이터 불안정성 등의 문제는 ASCOM 드라이버에서 나타난다는 보고가 있다.

● 질의, 답변, 조치
* 판매자에게 증상을 자세히 써서 메일을 보냈다. 첨부파일도 보냈다.
* 영업 사원으로 보이는 Eddie는 NINA용 SDK(소프트웨어 개발 키트) 드라이버(dll 파일)를 보내주어 업데이트 했다. 테스트 해보니,
  ▶ NINA에서 usb로 바로 컨트롤 된다.
  ▶ NINA에서 최소 노출이 0.1초까지 지원된다.
* 기술 사원 Mr. Wu의 답변은 이러했다.
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Your confusion may be caused by the switching time of the global shutter and rolling shutter.
In order to avoid the brightness gradient that may be generated during short-time exposure (less than 5 seconds), we set the switching time of the shutter mode at 5 seconds in our current camera sdk.
Within 5 seconds, the camera will read out in rolling shutter mode, covering most of the exposure time of calibration frames like FLAT frames. Above 5 seconds, we set the sensor in global shutter mode for the most efficient LIGHT frame exposure.
So we suggest you set the exposure time to less than 5 seconds while shooting BIAS, FLAT and DARK-FLAT ( if the brightness of FLAT frame is insufficient, increase the light source brightness and try again please ), and set the exposure time to the appropriate value when shooting LIGHT and DARK frame (which should be the same as LIGHT frame). In this case, there should be no problem with image calibration.
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글로벌 셔터와 롤링 셔터의 전환 때문에 발생하는 것 같다.
5초 이하 단노출에서 발생할 수 있는 밝기 불균등을 피하기 위해 5초에서 셔터 모드가 전환되도록 sdk에 설정이 되어 있다.
 5초 이하에서는 카메라가 롤링 셔터 모드로 리딩을 하며 FLAT 프레임과 같은 캘리브레이션 영상의 노출 시간 대부분을 커버합니다. 5초 이상인 경우 글로벌 셔터 모드로 세트되며 LIGHT 프레임의 노출에 가장 효과정입니다.
따라서 BIAS, FLAT, DARK-FLAT을 찍을 때는 5초 이하로 노출을 설정하길 권장합니다. FLAT 밝기가 부족하면 광원의 밝기를 늘려 촬영하세요. LIGHT와 DARK 프레임을 찍을 때는 적당한 노출 값을 주세요. DARK 프레임 노출시간은 LIGHT 프레임과 같아야 합니다. 이렇게하면 캘리브레이션에 문제가 없을 겁니다.
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* 어쨋든 하자는 아니라고 한다.
* 플랫이 이상하기는 하지만 망원경이나 광학 부품 문제는 아니니 다행이다.
* 정리하자면(예시),
  LIGHT 300초
  DARK 300초 (LIGHT 노출 시간과 동일)
  FLAT 4초 (5초 이내. 플랫 조명의 밝기를 조정하여 적정 adu를 달성할 것)
  DARK-FLAT 4초 (FLAT 노출 시간과 동일)
  BIAS 0.1초 (기기가 지원하는 최단 노출)

* 이거 캘리브레이션은 어떻게 하는고?


반달도 너무 밝다

17-18 Feb 2024

M101 (0.5x resize)
2024-02-17 월령7일 / 충북 제천 Bortle 4-4.5
8" Newtonian + Paracorr II / EM200 operated with Teenastro
OAG with ASI174MM / PHD2
RisingCam 26000KMA (HCG, gain=5) / Astronomik Type2C LRGB filter
L=36*300, R=8*300, G=8*300, B=9*300 Total 5h05m/ bias, dark, flat
PixInsight, Photoshop


center crop (1x size)



망원경 튜닝과 평가
(1) 색수차 : 아래는 바티노프 마스크로 레굴루스를 촬영한 것. L채널 6초. 회절상에 비틀림이 거의 없다. 역시 파라코어. 수차 제어가 잘 되어 있다.


(2) 광축 다시 맞추기 : 레이저 포인터로 최대한 정확하게 맞추어 보았다. 접안부에서 레이저 포인터 회전 시켜봐도 움직임이 없도록 했다. 방법은 별 거 없다. 주경 센터로 보내고, 포커서 중심으로 되받으면 끝인데, 이걸 최대한 동심원이 잘 나오도록 맞추고 나서 촬영해보니 거의 건드릴 것이 없었다. 




(3) 평탄성(flatness) 확인


아... 이상한데...?
(이 문제에 대해서는 별도로 포스팅함.)




(4) 코마 코렉터 교정 거리



성상을 확인해보니... 대칭성은 나름 괜찮은데(광축 문제는 크지 않음) 성상이 radial 방향으로 길쭉하다. 중심부 초점과 주변부 초점에 차이가 있지 체크하면서 교정 거리를 맞춰야겠다.


가이드와 적도의


23시 34분경. M101이 북쪽 지평선에서 어느 정도 올라오고 OTA가 서쪽으로 점점 넘어가기 시작할 즈음 적도의에서 불쾌한 소리가 난다. 가이드가 10" 이상 튀는 일이 계속 반복되었다. 결국 가이드 중단.
○ 증상 : 모터가 스텝을 놓치는 것으로 추정했다. 화면 위쪽(서쪽)으로 자꾸 이동한다. 망원경 자세가 바뀌면서 점점 심화된다. 
○ 의심되는 원인 : 적도의 모터 드라이버 불량? 모터 문제? 밸런스 문제? 
○ 할 수 있는 조치 : 모터가 저속 운전시에도 토크를 더 유지할 수 있도록 전류 범위를 0.8A(min) - 0.9A(max)로 높였다. 밸런스를 깼다. 서쪽으로 가이드가 뒤는 것으로보아 일주운동 방향으로 오버슛 되는 것이 가장 유력한 원인. 동쪽을 무겁게 하도록 균형추를 3cm 정도 옮겼다. 

다행히도 조치 후 0시 47분 이후로는 가이드가 그럭저럭 잘 되었다. RMS 0.8"



포커스
포커스는 혼신의 힘과 정성을 다해야 한다.
온도 변화로 초점이 변하는 게 느껴질 정도다. 기온 체크 하면서 변화가 커지면 중간에 촬영을 멈추고 포커스 조정을 해야한다.
아니면 돈으로 해결? 오토 포커스와 자동 온도 보정으로 가는 게 답이다.


기타
달빛 때문에 배경처리 안나온다. 달 두꺼운 날은 협대역만 하던가 아니면 잠이나 자자. 

새 카메라로 간다

12 Jan 2024


M42 Ha test shot
2024.01.12~13.  Yeoncheon
8" Newtonian + Paracorr 2, f-ratio 4.6/ EM-200 / no guide
26000KMA(IMX571 sensor) /  Ha filter / 60sec single shot
no bias, dark, flat / level curve

○ IMX571 센서가 탑재된 카메라가 드디어 도착했다.


○ 코마 코렉터의 백포커스가 56mm로 짧기 때문에 카메라의 어댑터도 백포커스가 짧은 것으로 교체했다. 문제는 연결부가 다르다는 것.
디폴트로 달려 있는 17.5mm 두께의 어댑터는 연결부가 M42 암나사라서 필터휠에 바로 연결된다. 이렇게.


이제 12.5mm 두께의 어댑터로 교체한다.
0.5mm 두께의 shim이 들어가 있는데 이것도 제거.


12.5mm 어댑터로 교체하면 카메라 본체의 앞쪽 플랜지와 높이가 딱 맞춰진다.
음... 틸트 조정부는 없다.


그런데 필터휠에 연결할 부분이 수나사다. 암나사로 만들면 카메라 윈도우에 닿을 위험을 줄이기 위해서인 것 같다. 
고민 끝에 결국 필터휠에 달린 어댑터를 수나사에서 암나사로 수정하기로.


사장님이 내경을 작게 잡아 가공하는 바람에 집에서 엄청 고생해서 맞췄다. M42용 암나사를 만들기 위해 내경을 41.2mm로 잡았는데 조금 더 컸어야 했다.
이렇게 카메라 연결부 완성.

○ 적도의가 또 말썽. 
이번엔 적위 회전이 멈춰버렸다. 적경축에선 잘 돌아간다.
영하 5도였는데. 이것도 그리스 문제인 것 같다.
적위축은 어떻게 분해하는지 모르는데.... 
(1월 15일 확인 결과, 모터 회전축이 반대편 벽에 닿아 마찰이 일어나고 있었음. 모터 축 끝을 1mm 정도 갈아 냄. 하는  김에 적경, 적위 축 모두.)

○ 그래서 가이드는 포기.
극축 정렬도 제대로 안하고 기본 추적으로만 촬영.
SharpCap 방식의 극축 정렬을 선호하는데.... 연간 회원 기한이 또 만료됨. 으휴.

○ 전원+허브 장치를 좀 고쳤다.
미니 PC 빠지지 않도록 구조를 바꾸고 파인더와 레이저 포인터를 올렸다.
오늘은 정렬과 포커스 작업만 함.
팬 돌아갈 때 살짝 소음이 난다. 여유 공간과 충진재로 보강해야겠다.



○ 극악의 광축 정렬
카메라가 바뀌니 정렬도 달라지네... 후훗.
30분 정도 조정을 거쳐 많이 개선되기는 했지만, 초점 위치 가까이에서 아주 작은 도넛 모양으로 성상을 조였을 때 - 별 크기의 2~3배 크기까지 - 아직도 화면 양쪽이 살짝 타원형이 된다. 초점을 정확히 맞추면 확실히 길쭉한 성상으로 바뀐다.
파라코어의 교정 거리 문제일 수도 있다. 파라코어 연결부의 스트레스도 체크해봐야겠다.






역시 하늘이 좋아야 사진이 좋다

07 Jan 2024

2024.01.07. 제천 덕산
8인치 뉴턴식 반사 + 파라코어  type 2, f/4.6
후지필름 X-T1 
다카하시 EM200, PHD2
ISO1600, 180초*30매


2024.01.07. 제천 덕산
8인치 뉴턴식 반사 + 파라코어  type 2, f/4.6
후지필름 X-T1 
다카하시 EM200, PHD2
ISO1600, 60초*27매


○ 광축 정렬
센터 마크로 반사만 잘 되면 부경은 거의 건드릴 필요가 없다.
이번에는 주경만 조정한다.
기억을 위해 다시 정리하면,
    - 필드 중심의 별상이 동심원이 되도록 부경 조절
    - 필드 전체의 별상이 서로 대칭적이 되도록 주경 조절(극히 조금씩 움직여야함)
많이 좋아지긴 했는데 여전히 완벽하지는 않다. 
초점도 조금 안맞았네. ㅎㅎㅎ



○ 하늘이 좋아야 한다.
연천의 경우 하늘은 약 19~20등급, 1월 3일 촬영 당시 미세먼지와 수증기가 있었고,
제천 덕산의 경우 20~21등급 정도에, 1월 7일 청명하고 건조했다.
아래 두 사진은 모두 1분짜리 단일 컷, 무보정이다.
히스토그램에서 배경이 어두우니 성운의 다이나믹 레인지가 더 넓어진다. 트라페지움 부분을 살리려면 좋은 하늘에서 노출을 조금 줄여도 되겠다. 




노출 시간과 촬영 매수는 서로 비슷하다. 좋은 하늘에서 찍은 사진은 바닥까지 끌어올려도 무리가 되지 않는다. 처리하기도 편하다.









흔한 M42로 망원경 길들이기

03 Jan 2024



○ 적도의 보수
추울 날씨에 적도의가 자꾸 멈추고 힘들어했다. 원인은 고점도 그리스.
분해해서 만져보니 엿보다 더 끈적인다. 상온에서도 이 정도였으니...
전에 분해하지 않았던 베어링까지 모두 분해해서 세척하고
수퍼루브 도포하여 마무리.
결과 : 영하 3도에서 들러붙지 않고 잘 돌아감.
그것은 주요 원인이 아니었음. 모터 축이 반대편 벽에 또 닿아서 마찰이 생기고 있었음. (1월 15일 확인)



○ 광축 정렬이 필요한 상황
알고 있지만 귀찮아서... 어느 정도까지 안맞나 확인도 할 겸 일단 촬영 강행.

2024-01-03, Yeoncheon
8" newtonian /w paracorr-II, f/4.6
Fujiflim XT-1, Takahashi EM200 /w Teenastro, PHD2
60sec*70subs, no bias, no dark, no flat
PixInsight, Photoshop


날씨는 미세먼지와 수증기가 좀 있었다.
극축은 양호하게 맞추었고
가이드 상태는 RMS 1" 정도. 가이드가 튄 사진 9장을 제외하고 70장을 처리했다.



20장과 70장은 확실히 차이가 있다.
다른 카메라로 바꾸긴 할 거지만...
가급적이면 늘 100장을 촬영한다는 목표를 세워야겠다.
각각의 서브 프레임은 히스토그램에서 바탕 밝기가 약 20%까지 올라오면 좋을 것 같다.




○ 촬영이 끝나고 광축을 맞춰보려고 하다가 이런....
처음보다 훨씬 더 안좋아졌다. 아 귀찮아..
우선 레이저로 기계적인 광축만 대충 맞춰놓고 끝.
확인차 사진 한방 찍어놓으면 다음에 광축을 꼭 맞춰야겠다는 의욕이 생길 거다.





다음에는 여기부터 새로 시작해야 한다. 주경 정렬만 하면 될 듯. 센터 마크가 틀린 건 설마 아니겠지?
새로 구입한 카메라가 도착하면 그때 다시 맞추기로 하지.

○ 연습 삼아 먼저 찍었던 M35 성단도 처리.