天文はかせ序二段(仮)

天文はかせ序二段(仮)

仙台高専(旧・宮城高専)天文部の活動記録です

9日夜のウィルタネン彗星

メシエ天体などの撮影とくらべて彗星が面白いのは、「ひょっとしたら今夜・・・」という期待があるから。日曜の夜、明日は朝から学生実験があるというのに撮影に行ってしまいました・・・。 

残念ながらウィルタネン彗星の今回の姿は、いくら強調しても尾の無い青みどりの楕円形でした。ちょっとつまらないので、星も彗星も止まって見える画像処理をやってみました。天文リフレクションズで紹介されていた方法を踏襲:撮影した38枚のフレームをκ-σクリッピングで加算する際、彗星核基準で星が消えたフレームと、恒星基準で彗星が暗くなったフレームを比較明合成しています。撮影時間帯は23:20~24:00で、彗星は23:40頃の位置になるように調整しました。

Comet 46P/Wirtanen, cannot see the tail..

46P/Comet wirtanen,  2018年12月9日、23時40分 
場所;福島県南相馬市

カメラ: Canon EOS 60Da,
光学系: Zeiss Apo-sonner 135mm F2(解放)
露光データ:ISO3200, 60sec. x 38flames
追尾: Kenko SkyMemo R

24時には撤収して、NHKFMの「ラジオ深夜便」を聴きながら、帰宅しました。

蛇足:冬季の新しい撮影場所について

宮城県が活動拠点の我々。冬の撮影ではもっぱら福島県飯館村の「はやま湖」を利用しています。ここです

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はやま湖を選ぶ理由は、冬の晴天率の高さと南方向の空の暗さです。欠点としては、湖の水蒸気のせいで結露の多いこと。また冬型の気圧配置の時に、地形の関係でまれに雪雲が流れ込んでくることがあります。そのような場合、もう少し南に観測場所を取れば雲を避けられることが多いので、顧問は暇があればGoogleMapでこの地域を探索しています。しかしはやま湖以南にひろがる阿武隈高地には大規模な施設がほぼなく、まともな観測場所は仙台平*1くらいです。

ところが今回、ついに使えそうな観測場所を発見しました!ここです

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南相馬市馬事公苑ちかくにある「はらまちフラワーランド」と呼ばれる施設周辺の単なる道端です。道は袋小路になっているので、撮影中に自動車が通過していく可能性は皆無といってよく、南相馬ICから20分程度の距離。はやま湖にくらべれば若干空はあかるいながら、南から北西方向はほとんど同じかより暗いかも。何よりも土地が開けているので、リラックスして撮影できました。今年の冬はこっちを使うのもありかもしれません。

*1:学校がある名取市からは往復4時間超でムリ

冬シーズンのスタート

中間試験明けの遠征

12月1日、土曜日。冬型の気圧配置で日中は暴風が吹き荒れました。学生たちはちょうど後期日程の中間試験明けの休日。「観測に行きたいですー」と言っていたので、南三陸町の神割崎まで出かけて来ました。

16時半に学校に集合、荷物を積み込んで出発です。神割崎へ行くときは、三陸自動車道は春日サービスエリアの食堂「四六時中」が便利で美味しいです。

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ここは券売機で食券を購入すると、電子通信によって自動的に注文が成立する仕組みになっています。食券を提出する必要はありません。そんなことをしたら、店員さんに「素人」と判断されますので気をつけましょう。

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ラーメン、天丼、カツ丼、うどんなどを各自が食したり。満腹になって駐車場にでると、すこし収まった風が汗ばんだ頬を撫でて行きます。空にはポツリポツリと、星が瞬いていました。

神割崎へ、ウェルタネン彗星の撮影

このあと、神割崎に到着したのは20時ころだったかな。すでにカノープスさんが、撮影を始めていました。私はというと、学生にスカイメモの使い方を教えたり、新しい赤道儀の設置に戸惑ったり。予習不足でウィルタネン彗星の位置がよくわからず

「エ。エリダヌス座?どこ?」

なんて混乱していたら空が曇ってしまい

「ああ、今日はダメなパターンの日ですね。オマイのせいじゃ、」

などと学生に八つ当たりをしておりました。

ちょうど彗星が南中する21:30ころに雲が切れて、ぼんやりと撮影を開始。そうしたら、ほとんど無いと思われていた尾が長く写って驚いたというのは、すでに報告しておりました。彗星の移動が早いことをあまり知らず、150秒も露光をかけたこと&神割崎での南方向の空の暗さのおかげだったかもしれません。

 

10フレームくらい撮ったところで再び曇り空。カノープスさんと楽しく雑談をしつつ、南の方向だけ雲が切れたのでバラ星雲とコーン星雲の周辺を撮影しました。おきまりの構図です: 

The Rossete Nebula and NCG2264

Date: 1st, Dec. 2018
Location: Miyagi, Japan
Camera: Canon EOS 6D
Optics: Mamiya Apo-Sekor 250mm F4.5
Exposure: ISO1600, 480sec. x 15flames
(リンク先のFlickrに飛んだ方が画像がシャープです)

バラ星雲の中心部の色は、Nikon D810aのプロモーションムービー

天体撮影専用カメラD810Aサンプルムービー| ニコン - YouTube

にでてくるバラ星雲の映像を意識しました。Blue - Greenのチャネル減算マスクで青を強調した後、青の色相をパープルに移しています。学術的には不適切な写真です。

 

 

 

Comet 46P/Wirtanen,確かに淡い尾が長いです

追記(2018/12/3):

捨てていたコマを追加して,再処理しました。今度は,尾があるのがはっきりわかると思います:

Comet 46P/Wirtanen, a long tail!

2018年12月1日、21時頃、宮城県南三陸町神割崎
Camera: Canon EOS 6D (HKIR),
Lens: Mamiya Apo-sekor 250mm F4.5
露光データ:ISO3200, 150sec. x 7flames (彗星核基準合成)

 

ウィルタネン彗星の長い尾??

1日の夜、宮城県の神割崎で撮影していたウィルタネン彗星です。同行していた、Yさんと「尾はほとんど無いですね。ちょっと面白くないですね。」なんて話していました。今晩画像処理をしていたら、薄っすらと長い尾があるような気が?

極限まで強調していますので、画像は破綻していますが、画像の左下(12/3、写真の方向を北が上に修正)左上方向へ伸びているのは確かに尾ではないでしょうか?

当日の撮影時間帯は雲の通過が多く、たったの4枚のスタックです。しかも撮影方向の空のコントラストはあまりよくありませんでした。良いコンディションで露光を伸ばせば、さらに映し出せそうな気がします。

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2018年12月1日、21時頃、宮城県南三陸町神割崎(北を上に修正12/3)
Camera: Canon EOS 6D (HKIR),
Lens: Mamiya Apo-sekor 250mm F4.5
露光データ:ISO3200, 360150sec. x 4flames (彗星核基準合成)

NJP赤道儀:赤緯軸のベルトドライブ改造(DIY)

前置き

この試みは、いま(2018/11/27)のところ失敗していますので、興味のない方はお読み飛ばしください

赤緯方向のガイドが安定しない理由

われわれのNJP赤道儀は、PD5-XYコントローラとギアモーターで駆動されている未改造のオリジナル品です。その2軸オートガイドでは、制御にPHD2を用いたにしろM-GENを使ったにしろ、基本的には赤緯軸方向が安定しない傾向がありました。POLE MASTERなどを用いて極軸が追い込んであれば、赤緯方向の修正はほぼ必要なくなるはず。それなのに赤経方向が安定して、赤緯方向が暴れるという一見奇妙な結果は、一般的にもよくみられる傾向のようです。

これは正確な極軸合わせがアダとなっているのだと考えています。というのは、赤緯方向の修正が稀にしか行われないならば、その伝達ギアは基本的には「浮いた」状態にあるはずで、つねにバックラッシュ(歯車の噛み合わせの「あそび」)の影響を受けるからです(一方、赤経方向は常に駆動しているのでギアいつも噛み合っており、バックラッシュは皆無といってよい)。

よって、対策としては

  1. 赤緯方向のみバックラッシュを抑える改造を施す
  2. わざと極軸を東西方向にずらして、赤緯に一方向の修正が入るようにする

の二つで、これはいままで数多くの方々が考えてきたことではないかと。まずは1.を試してみました。

タイミングベルトとギアの用意

Misumiを通して、タイミングベルトとギアを買いました(2500円くらい)。

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小さいギアは歯数14、大きいギアは歯数72です。

もともとのNJP赤道儀赤緯駆動の仕組みは以下の写真の通り:

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右側の小さなギアが、モーターに直結しているミニオンギアです。動きを観察してみると、このギアモーター内部でのバックラッシュがもっとも大きく、次いで、写真に写っている噛み合わせ部分のバックラッシュが影響していそうです。そこで

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こんな風にギアの交換を行いました。無加工で取り付けできました。

結果(ででん!?)

かえって、バックラッシュが目に見えるほど、増大してしまった!

原因の推察

タカハシのギアモーターは、もともとギア伝達を前提として設計されているせいか、タイミングベルトのテンションによる負荷で回転軸が簡単に偏心する。バックラッシュと抑えるためには、ベルトにかなりのテンションをかける必要があるようで、そうするとギア軸の偏心によって写真の二つのギアの回転軸が平行でなくなってしまう。結果、どうしてもベルトに緩みが生じてバックラッシュがかえって増大してしまう。。。

やっぱり、ギアと、コントローラーを両方とも交換しないといけないようで、それは我々の手に余る作業です。

極軸をわざとずらす作戦は、どうなのでしょうね。調べれば前例が出てきそうですが。

 

天文年鑑

11月21日は天文年鑑の発売日でした。

書店で来年の年鑑を購入し、「年の瀬であるよなあ」と感ずるのが正しい天文部の部員というものです。

天文年鑑 2019年版

天文年鑑 2019年版

 

 

参考:

新機材でM74を撮影

DSOを撮りたい

天体写真のブログやFaceBookなどを拝見していると、135mm〜400mmくらいの焦点距離での撮影の方が、多数派になるのかなと感じます。たとえば満月の撮影なら写野に対する月の大きさが、国旗の日の丸よりもひとまわり小さく映るかなという、その程度の倍率がだいたい焦点距離400mmです*1

さらに長いレンズになりますと、ガイドが難しくなる上に、F値が暗くなるので露光は伸ばさねばならないという二重苦があります。しかも大気のシンチレーションの影響も強く受け、・・つまりは難しいわけです。我々の天文部にも、MT-200という1200mm・F6のニュートン反射望遠鏡があります。これは今年の2月ころに撮影に使用してガイドに失敗して以来*2、しばらく登場ねがっておりません。

しかしながら、やっぱり我々はDSOを撮りたい。Deep Sky Object、深宇宙対象です。そこで新しい機材を導入しました。

新機材まつり その2:M-GEN オートガイダー

先日、天文部に投入された特別予算*3で、M-GENと呼ばれるオートガイダーを購入しました。感謝に絶えません。

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協栄産業HPより

これとNJP赤道儀でさらに精度の高いガイドをしてやろうというわけです。

11月13日の遠征

翌日午前に休暇をとって、ひとりではやま湖に行ってきました(平日だったので)。

撮影対象は、うお座のM74です。メシエ天体の中でももっとも小さく暗いと呼ばれている銀河です。ISO1600で8分の露光を目指します。まずは撮影結果を:

M74

日時:2018年11月13日
対象:M74
露光データ:Canon EOS 60Da, 480s x 14flames (ISO1600), ディザリング撮影
撮影鏡筒:Takahashi MT−200(1200mm, F6) MPCC Koma correctorを使用
ガイド:Takahashi NJP赤道儀+PD5-XYコントローラー+M-GENオートガイダー
画像処理:RStackerでフラット補正、PSでRaw現像、DSSでx2Drizzleスタック、PSで強調

蛇足:撮って出しのヒストグラムのピークが1/4。MT−200をつかう場合は、ISO3200にしたほうが良さそう(?)。M-GENとの連携でディザリングをしていましたので、DSSのDrizzleを使ってみましたが、効果はイマイチ。そもそも1600万画素で撮影しているわけですから、サブピクセルの情報を復元して解像度が上がることはなくて、それよりもシンチレーションやピントの精度で解像度の上限が決まっているのだと考えています。

それにしても、もうちょっと解像してほしいと願いますが、このへんが限界でしょうか?。当夜の大気の状態はかなり良い方だったと思いますし、ピントも撮影中にチェックしていたし、光軸もできる限り追い込んでいて、これ以上改善の余地がない・・・。

M-GENでのオートガイド

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こちらがガイドの様子です。簡素なガイドグラフは、縦軸のスケールが不明です。今回の撮影では赤緯が若干暴れ気味で、8分露光で18枚中14枚の成功率でした(F=1200mm + APS-C)。初めてにしては上々で、パラメータを追い込めばさらなる改善が見込めそうです。英語のマニュアルを読んだ方が良さそうですね。

 

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最後に撮影の様子。