Sol'Ex 슬릿 청소

2026-02-28

그냥 청소 했다구.

처음엔 알콜 솜으로 닦고 건조시켰는데... 워우 더 심각해짐.

다시 세척.
슬릿 뒷면(금속 코팅면)을 면봉에서 세제를 묽게 묻혀 부드럽게 닦아내고 깨끗한 물로 헹군 후 잔여 물기는 털어서 제거. 방울이 남지 않도록 하려고 서 너 번 시도한 것 같다.
앞면(유리면)도 같은 방법으로 세척한 후 물기를 밀어내기만 했다.

안시 세팅으로 관찰해보니 오우야 깨끗하다!!

비교 샷
왼쪽은 청소 전, 오른쪽은 청소 후



Sol'Ex + 편광자기계 프로젝트 시작

2026-03-01


태양 마그네토그래프를 작성해보는 새로운 프로젝트 시작.
위 사진은 예시 목표. 출처 위키.

(1) 프로토 타입 제작
갖고 있는 재료를 어찌 어찌 조합해서 적용해보자.

① 선형 편광자 (Polarizing Plate)
일단 프로토 타입에서는 유리 접합  폴리머 선형 편광자를 사용하자. 전/후방 구별이 있는 편광자라서 입사 방향을 잘 선택해야한다.
C-마운트 어댑터를 이용하여 고정해 보았다. 투과 진동 방향이 잘 보이도록 표시했다.
이렇게 마운트한 편광자를 M42*0.75 어댑터에 연결했다.
튜브 내부의 반사가 많군.... 쩝


② 1/4 파장 지연판( QWP; Quarter wavelength plate)
석영 재질의 0차 1/4λ 지연판이다. 적용 파장은 633 nm 용이다. 특정 방향(slow axis)에서 파장이 158.25 nm 지연되도록 만든 투명판이다. 원편광이 이 판을 통과하고 나면 선편광으로 변한다. 이렇게 만들어지는 선편광의 방향은 fast 축과 slow 축 사이의 45˚ 방향이 된다. 좌/우 원편광이 QWP를 통과하면 각각 +/-  45˚(또는 -/+ 45˚)의 선편광으로 구별되기 때문에, 뒤따라 오는 편광자에 의해 차단되거나 선택되게 할 수 있다.
따라서 QWP는 세 개의 방향으로 조절될 수 있어야 한다. 
[ +45˚ / 0˚ / -45˚ ]
작은 필터 마운트에 임시로 접착해보았다. 45˚씩 돌릴 수 있도록 둘레에 표시를 해주었다.
이것도 M42*0.75 어댑터에 연결했다.


QWP에 표시된 "fast" 축 표시가 PL의 진동 투과 방향(0˚)과 일치할 때를 "0˚"라고 하고 좌우 45˚에 맞출 수 있도록 표시를 해두었다.


③ 크기 문제
QWP와 PL의 위치는 슬릿 앞쪽 59mm 정도에 올 것 같다. 더 짧게 하면 좋지만 가이더가 있어서 어쩔 수 없다. 초점 길이 400 mm 정도의 소형 광학계를 사용하고 슬릿 길이 10mm를 생각했을 때, QWP와 PL의 최소 구경은 18mm를 넘어야 한다.

④ 모듈로 만들기
Sol'Ex 분광기에 결합할 수 있도록 튜브에 고정했다.
이 방식은 계속 쓸 방법은 아니다. 
QWP의 방향을 바꾸려면 망원경에서 분리한 후 다시 결합해야하는데, 그러면 초점도 다시 맞춰야하고 분광기 회전도 발생하기 때문이다.

최종 버전에서는 다음 조작을 망원경 분리 없이 직접 할 수 있어야 한다.
QWP - 4 가지 선택:  제거 / 기준 위치 / +45도 회전 / -45도 회전
PL - 4 가지 선택:    제거 / 기준 위치 / +45도 회전 / - 45도 회전



(2) 테스트 샷 - 파장 찾기
자기장에 민감한 흡수선은 따로 정해져 있다.
민감도가 가장 뛰어는 선은 5250.5Å이지만 QWP의 작동 파장과 차이가 100Å이상 되기 때문에 편광도가 몇 % 떨어진다. 

QWP의 작동 파장 633 nm와 가장 비슷하면서 민감한 선은 다음 두 가지다.
6173Å
6302Å

① 흡수선 찾기
레퍼런스와 대조해야만 찾을 수 있다.
레퍼런스에 없는 대기 선(telluric line)도 엄청 많다.
슬릿은 또 왜 이렇게 더러운지.



② 흑점에서는?
흑점에서는 이들 흡수선이 굵게 나타나기는 한다. 그렇지만 세 가닥으로 나누어졌다는 느낌은 전혀 없다.

③ 초점 위치는?
초점 위치는 조금 변화한다. 모듈을 제거하고 SHG로만 사용하려면 연장 링을 추가하고 초점을 다시 맞추어야 한다. 현장에서 모듈을 제거하고 연장 링을 추가하는 이런 조작은 아주 불편하다. 향후 반드시 개선해야할 사항.


◀ 여기까지 진행. 앞으로 계속 됨 ▶





은퇴하면 태양 관측소 만들어볼까

2026-02-28

LA에 갔을 때 그리피스 천문대를 갔던 기억이 난다.
태양 관측소 정면에 커다랗게 투영된 태양의 광구! 액자에 전시된 모양이었지만 실시간으로 투영된 것이었다. 광학적으로 투영된 거.
태양 빔을 분기하여 고분산 스펙트로스코프(분광 안시 관측)도 충격이었다. 테이블에 설치된 휠을 돌리면 수많은 흡수선들이 무지개 속에서 헤엄치듯 스르륵 지나갔다. 내가 가진 Sol'Ex와 같은 소형 분광기로 지금은 언제든 볼 수 있는 장면이지만 일반인들에게는 새롭고 신비로운 경험임에 틀림없다.
테슬라 코일과 주기율표 원소 샘플도 훌륭한 전시물이다.

우연히 그리피스 천문대 태양 관측소의 면면을 보여주는 영상을 보았다. 
그리피스 천문대 홈페이지로 가서 다시 보니, 그때 가졌던 의문 - "태양 추적을 하면서 건물 내부의 일정한 포인트로 태양 빔을 투사할 수 있구나. 어떻게 하는 거지?"이 떠올랐다.


바로 Coelostat 장치였다.
챗GPT와 몇 마디 대화를 나눠보고 생각해보니 원리 자체가 복잡하지는 않다. 간단한 기하학과 계산을 적용하면 기구적으로도 구현이 어렵지 않아보인다. 물론 그리피스 천문대의 coelostat 장치처럼 3개의 빔을 이용하여 건물 자체를 분광기의 하우징으로 사용한 대범함은 정말 대단하다. 그 수준까지는 어려울 수 있다.

기하학적 단순함을 최우선으로 생각하면 아래와 같이 2개의 평면 거울로 coelostat을 구현할 수 있다.

(1) 자오면 단면에서 구조
M1, M2는 모두 평면 거울이다. M1에서 반사된 빔은 수평으로 M2에 입사한다. M2는 바닥 중심에 수직으로 빔을 보낸다. M1의 aperture가 원형이면 바닥으로 들어가는 빔은 타원이 되므로 iris를 두어 원형 빔으로 정돈하면 된다. 태양광 자체가 결맞음이 없는 빛다발이므로 이런 조치는 아무 문제가 되지 않는다.



(2) 천정에서 내려다본 구조
M1은 태양 빔을 정남쪽으로 보내주도록 조절하면 된다. 
이렇게 되면 태양 빔을 유도하기 위해 M1 거울만을 2축으로 움직여주면 된다.


(3) coelostat 아래의 관측실에서는 빔을 나누어 백색광, Ha, CaK 태양을 실시간으로 투영해준다.
남은 빔은 콜리메이터와 슬릿을 거쳐 SHG와 spectroscope(안시용 분광기)로 분기된다. 이것은 관측실의 공간 배치에 따라 다양하게 설계할 수 있을 거다.

(4) coelostat에서 거울을 이용하여 빔을 유도하였기 떄문에 편광 자기 관측(마그네토그래프)을 하려면 보정이 필요할 거다.

(5) 낮에도 관람이 가능한 장소라는 게 장점.

(6) 달까지는 관측, 투영 가능할 듯



JSol'Ex - 헬륨 방출선(D3; He I) 추출 이미지

2026-02-18



D3 헬륨 방출선은 생성 기작이 좀 복잡하다고 한다.
태양 활동이 높은 부분에서 D3 시그널이 잘 잡히고, 평온한 부분에서는 신호가 매우 약하다.
그냥 스캔 해보면 신호/노이즈 비가 낮다.



JSol'Ex에서 D3 He I 이미지를 얻으려면 선의 위치를 찾아서 지정해주어야 한다.

(1) ser 파일을 열고(자동 프로세스 선택하지 말고)

(2) process parameter >  advanced process를 선택한다. 
흡수선이나 방출선의 위치를 찾아주는 작업을 자동으로 하지 않고 지정해주어야 한다.
"Force polynomial" (다항식 강제 지정)을 선택하고 [...] 버튼을 누른다.



(3) 아래와 같이 Frame debugger 창이 뜬다.
"Average"가 아니라 "Frame"을 선택한다.
프레임 위치는 태양 디스크의 가장자리를 찍은 거의 맨 앞쪽 프레임으로 이동한다. (아래 그림에서 109번째 프레임)
이 프레임에서는 He I 선이 방출선으로 잘 나타난다. 
<Ctrl> 키를 누른 채 마우스로 '구부러진 스펙트럼 선'의 위치를 지정한다. 위치 지정을 취소하고 다시 하려면 스펙트럼 영역을 더블 클릭하면 된다.



태양 디스크 중간쯤으로 갈수록 contrast를 매우 높여야 He I 선 방출 부분이 보인다.
프레임을 바꾸어가면서 방출선의 위치를 지정한다.



"Compute Polynomial"(다항식 계수 계산하기)을 선택한다.
이렇게 하면 구부러진 흡수선(방출선)의 모양에 맞추어 3차 다항식 ax3 + bx2 + cx + d의 계수를 결정한다. 가장 중요한 것은 선의 위치이므로 계수 d가 가장 중요하다.
계산된 4개의 계수가 아래 줄에 표시된다. 내용이 확인되면 창을 닫는다.

(4) Process Parameter 창에 방금 결정한 계수가 표시된다.



(5) Process가 진행된다. 로그 파일에서 다항식 위치가 제대로 표시되는지 확인한다.



이렇게 얻은 He I 이미지는 신호가 매우 약하고 연속 스펙트럼과 혼합된 상태이므로 가까운  연속 스펙트럼 이미지를 빼주어야 한다. 나는 D2에서 20 픽셀 떨어진 곳을 연속으로 지정해주었다.

아래는 두 이미지를 비교한 것.
이렇게 보면 차이가 거의 느껴지지 않는다.
(좌) He I 이미지(연속 스펙트럼이 혼합된 초기 이미지)
(우) 연속 스펙트럼 


강하게 스트레치하면 차이가 드러난다.


두 이미지를 MaxImDL이나 포토샵으로 불러서 차이를 구한다. 나는 MaxImDL에서 Pixel Math로 빼고 상수값 2000을 더했다. 차이로 얻은 이미지를 '순수한' He I 방출/흡수 이미지라고 볼 수 있다.

적절히 curve를 만져본다.
비슷한 시간에 찍은 Ha와 비교도.

D3 헬륨 이미지에서는 필라멘트(광구 앞쪽의 홍염), 활성 영역(플레어, Ha 폭주)이 모두 어둡게 보인다는 것이 특이하다. 



* 굵은 줄무늬는 슬릿이 문제인 것 같다. 청소를 해야하나. D3 신호가 약해 스트레치를 끌어올리면 슬릿에 존재하는 미세한 밝기 차이가 그대로 같이 딸려올라 온다. 위치를 조금씩 옮기면서(드리즐) 촬영하면 나아지려나. 그러기엔 밴딩이 너무 굵은데..

JSol'Ex - 구불구불한 부분 보정

2026-02-18

Scope: AT65EDQ
SHG: custom-made Sol'Ex
Camera: IMX178 camera
H-alpha 1 scan
Process: JSol'Ex


시상, 진동 때문에 구부구불하게 나온 가장자리를 보정하는 기능이 있었구나.
아래와 같이 설정에서 Jagged Edges Correction을 체크 해주어야 함. (default에서는 해제되어 있음)



Jagged Edges Correction
before and after

Jagged Edges Correction
before and after

이미지 합성 과정에서 보정이 적용된다. 원리는 자세히 모르겠다.
가장자리의 홍염을 잘 구별하는 것 같다. 디스크 내부에 있는 홍염, 채층 등의 구조가 변화한다.

시상으로 인해 구불구불한 외곡이 전체적인 형태와 세부 구조를 모두 망가뜨린다. 3번 스캔해서 처리해 봤는데 서로 겹치지 않는 부분도 많다. 심지어 원도 아니다.
특히, 스캔 방향으로 일렁이는 것, 스캔 속도가 일정하지 않은 것은 현재로선 보정이 불가능해보인다.


우연히 잡힌 플레어

2026-02-15

SHG image H-alpha line
2026-02-15
AT65EDQ + Sol'Ex + IMX178 camera
Processing J'SolEx




중앙 우측 흑점군에서 위쪽 흑점 위치에 플레어가 있었다.
태양 위도로 남위 -16도 부근이다. 정확히 직하점이 아니므로 LOS 보정을 하는 게 원칙이지만 무시.

아래 이미지는 슬릿이 해당 활동 영역을 지날 때의 분광 이미지이다.
핑크 색 마크가 붙은 위치에서 후퇴(이미지 위쪽), 접근(이미지 아래쪽)이 강하게 나타났다.



아래는 흡수선 레퍼런스

도플러 이동된 부분이 Ha 아래의 두번째 흡수선까지 나타났다. 이 흡수선은 6559.6 Å로, 시선 속도는 -145 km/s에 이른다. JSolEx에서는 좀더 북쪽 영역의 후퇴 속도를 71.56 km/s로 추산했다.
플레어가 발생한 위치는 두 흑점 쌍의 사이 영역(PIL; polarity inversion line)에서 나타났고 접근 하는 빠른 흐름(Ha surge)과 후퇴(추락)하는 흐름이 동시에 나타났다. 흑점 쌍에서 나타나는 전형적인 자기장 리커넥션으로 인한 물질-에너지 방출 현상이다.


물질 이동과 가열(밝은 부분) 메커니즘, 자기장 분포 등을 함께 알아보면 재미있을 것 같다.
특히, 시계열(time series) 관측을 하면 더 좋았을 것 같다.

굴절망원경 분해조립 - 다시는 안할겨

2026-02-09



이게 뭔 사진인가 ㅎㅎ
굴절 망원경 분해 조립 후 테스트 샷.
도심에서 별이 몇개 안보여서 랜덤 방향으로 여러장 찍은 후 마스크 합성했다.
흠... 오른쪽 별상이 더 부었군... 왜지?

광축 문제인가 틸트 문제인가.


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아주 오래 전 구매했다가 어느 때부턴가 손이 잘 가지 않게 된 소형 아포 굴절. Astrotech 65EDQ
3매 아포크로맷에 ED가 한장 들어가고 뒤에 1매 플래트너가 들어가는 구조였던 걸로 기억한다.
찾아보니, 3매 중 2매가 ED이고 그중 하나는 FPL-53이로군.

몇 년 전 언젠가 추운 날씨에 렌즈 셀에 유격이 생겨 덜그럭 거린 이후 광축도 심하게 안맞아버렸다. 그렇게 몇 년 동안 상자에 방치했더니 곰팡이도 슬금 슬금 올라왔었다.
곰팡이 청소하려고 렌즈 셀 풀었다가... ㅎㅎㅎ. 조립 방법도 몰라 어찌어찌하다 중간 렌즈에 스크래치도 났다. 아뿔사. 중고로 내놓을 수도 없는 하급 물품으로 전락. 이미지에 영향을 줄 만한 흠집은 아니지만, 돈받고 팔 수는 없는 크기의 흠집이지.

그러다가 초점길이 400mm 부근의 아포 굴절이 필요해졌다.
태양 분광도 필요하고, 고분산 분광기에도 좀 쓸 데가 있고, 항성 스펙트럼도 이걸로 좀 찍으려고 하는데, 새로 사자니 돈도 없다. 이게 광학적으로 그렇게 후진 제품이 아니었던 걸로 기억한다. 좋아, 이 놈을 살리자! 

분해는 어렵지 않다.
3매의 렌즈 중 가운데는 양면 볼록이고 전방 곡률이 더 크다. 가장 전방의 렌즈는 전면이 볼록하고 후면이 오목하다. 가장 뒤쪽 렌즈는 전방이 오목하고 후면이 거의 평평하다. 이것만 기억해도 렌즈 순서는 다시 맞출 수 있다. 플라스틱 스페이서가 2장 들어가는데 가지런히 펼쳐 놓으면 곡면의 모양이 다르다. 이걸 렌즈의 곡면에 맞추어보면 스페이서 위치와 방향도 금방 다시 맞출 수 있다.
  
학습을 했으니 과감하게 세척하고~

렌즈 셀의 내경은 유리알에 꼭 맞게 들어가기 때문에 조립할 때 경사지면 잘 안들어간다. 원통 모양의 마운트에 렌즈 3장과 스페이서를 차곡차곡 쌓은 후 렌즈 셀을 덮듯이 조립하면 된다. 렌즈를 쌓을 때 공장에서 조립시 표시된 방향을 정확히 맞추어야 한다. 이게 핵심.

사진에서 빨간 유성펜으로 표시한 게 공장에서 광축 맞추어 조립할 때 표시한 선이다. 전에는 왜 이걸 못봤을까? 후훗.


렌즈를 쌓아준다.
이 제품은 렌즈 셀 전방에 고정 나사가 있으므로, 렌즈를 쌓을 때 렌즈 후면이 위로 오게 쌓아야 한다.




렌즈 셀을 덮은 모습. 보이는 방향이 망원경의 후방이다.

이제 테스트.
초저녁에 베란다에서 보이는 별로 테스트. 극축은 뭐 대략 방위만 맞추고.
 


음... 밝은 별은 밝은 별이고.
나쁘지 않은 건가?
극축을 맞추지 않은 상태라서 15초 동안 북쪽(위쪽)으로 조오금 흘렀다.
렌즈 셀을 꽉 조이지는 않아서 핀치 현상은 없는 것 같다.


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이번에는 시리우스를 바티노프로 중심에서 초점을 맞춘 후 센서 구석 구석에서도 초점이 맞는지 확인해보자.
광축 진단하는 소프트웨어도 있는 거 같지만 내가 무슨 업자도 아니고 굳이 뭘 그걸 사. 바티노프 회절상으로 틸트나 광축 진단하는 방법도 나름 유용하다.

일단 색수차는 거의 없어 보인다. 노출을 적게 주고 1차 간섭상을 보아야 자세히 파악할 수 있겠지만 이 정도면 색수차는 엄청 잘 제어된 것 같다. FS60보다는 훨씻 낫다.

역시.... 이미지 상단보다는 하단에서 초점이 좀더 많이 나갔다. 초점 나간 방향이 이미지 위쪽과 아래쪽에서 반대인 걸 보니 카메라 틸트(센서 틸트) 문제인 것도 같지만... 장담할 수 없다.



틸트도 원인이 참 많아서...
- 무거운 카메라는 접안부 처짐
- 접안부 고정 나사로 인한 틸트
- 카메라 센서 틸트
- ...

이거 잡으려면 카메라 회전하면서 수없이 많은 사진을 찍어봐야하는데.... 에휴 그럴 시간이....
오늘 테스트는 여기서 만족.

몇 년 전 이 망원경 내칠 때보다는 상태가 개선되었다. 그땐 틸트 진짜 심했음. 
꼼꼼하게 더 튜닝해보고 아쉬운대로 써야겠다.

어이 없는 한 장 NGC 6543 - 고양이 눈 성운

2026-02-06

촬영 장소를 더 이상 활용할 수 없는 상황이 되었다.
세팅 다 끝나고 촬영 시작하고 10 분만에 철수 ㅠ

GSO 8" RC + TRF2008 + IMX571
EM-200, TeenAstro
OIII, 600s

이 대상은 정말 어려울 것 같은 예감이 든다.
가운데 폭발 중심은 아주 밝아서 그 옆(오른쪽 약간 위)에 있는 9.8등급 짜리 별보다 더 밝다. 허블 망원경이 이 부분에서 맥동으로 불려나가는 가스 껍질을 촬영한 그 사진이 유명하다. 600초 OIII 필터 노출에서 당연히 과노출 되었다. 다음에는 이 부분 디테일이 보이도록 노출 시간을 조절해봐야겠다. 이 부분은 RGB 채널로 촬영한 작품도 많이 있다.
바깥쪽 성운은 아주 어두운데, [OIII]와 Ha를 방출하는 덩어리들이 약간 다르게 분포한다. 다른 방출선은 거의 없으니 이 부분은 HOO 팔레트가 적절하다. [OIII]가 비교적 강하게 방출되는 덩어리는 따로 IC 4677로 목록 번호가 부여되어 있다. 그 바깥쪽에는 Ha를 방출하는 고깔 모양의 충격파면(bow shock)이 있다. 당연히 이 사진에서는 안보인다.
이 희미한 성운의 더 바깥쪽에는 이것보다 약 3배 크기의 아주 희미한 껍질이 있는 것 같다. Alex Woronow의 작품 갤러리에서 확인할 수 있다.

차츰 데이터를 모으면서 중심부 형태 먼저 살려보자.

잠깐 생각해봤던 문제
바깥쪽 성운을 살리려면 협대역 장노출을 해야하는데, 중심부가 밝으니 부경 스파이더 간섭상이 강하게 뻗어나온다. 딱히 피할 방법은 없어 보이고...
스파이더 방향은 망원경과 실제 하늘의 상대적인 오리엔테이션과 관계된 것이므로 카메라의 회전과 상관이 없다. 기본적으로 망원경은 적경, 적위축에 맞추어 설치되고 스파이더 방향은 십자(+) 또는 45도 경사의 엑스자(X)로 정해져 있으니 사진을 찍어도 늘 RA/DEC 방향에 대해 지정된 각도로 형성된다. 그러니까 고정 관측지가 아니어도 스파이더 방향이 매번 달라질 걱정은 하지 않아도 된다.


광시야 연습

2026-01-28

작은 적도의 만들었던 거 아들한테 주고 
연습 삼아 습작을 찍어 보았다. 그냥 기록용.

Samyang 135mm @f/4 + Fuji XT-1
no guide
15sec 184subs  (46min)
no bias, dark, flat
DSS, MaxImDL, Photoshop

Samyang 135mm @f/4 + Fuji XT-1
no guide
30sec 84subs  (42min)
no bias, dark, flat
DSS, MaxImDL, Photoshop


달이 있어서 별로였다.
장미 성운은 달이 진 후에 찍은 것이지만 고도가 낮고 남서쪽도 밝아서....

적도의는 아주 훌륭하게 잘 작동한다.

센서에 묻은 먼지는 플랫으로 빠질 만한 것이 아니라서 분해해서 청소했다.