Ночная жизнь неба или в поисках Персеид

в 9:11, , рубрики: VC400, астрономия, камера, Научно-популярное, Нева400, ночная съемка, ночное небо, НПК Фотоника, персеиды, Производство и разработка электроники, сверхчувствительная, физика, Фототехника, чувствительная

Ночная жизнь неба или в поисках Персеид - 1 Каждый год Персеиды балуют жителей Земли красивым зрелищем (для терпеливых), и каждый год у нас возникает желание так или иначе заснять этот момент. Так как в этом году погода нас не баловала, то пришлось выехать и начать наблюдения заранее. Что из этого вышло — читайте ниже…

Сразу отметим, ниже будет мало Персеид, но нам удалось заснять кое-что, что нам самим показалось интересным: настоящую бурную жизнь ночного неба, и она оказалась совсем не скучной.

Внимание! далее в статье будут достаточно большие gif-анимации по 3-5Мбайт!

Итак, в этом году у нас было некоторое преимущество, мы разработали и успешно испытали сверхчувствительную камеру VC400 (Нева400), эта камера по результатам измерений обладает следующими характеристиками:

— разрешение: 2000х2000
— размер фоточувствительного элемента: 10х10 мкм
— квантовая эффективность: 95%
— шум чтения: 2 электрона
— темновой ток (при 25'C): 25 электрон в секунду

Все эти параметры предполагают неплохую возможность для ловли метеоров. Единственная проблема — это оптика. Подобрать хороший фиш-ай, который бы покрыл весь сенсор, не так просто, мы использовали следующую оптику: Samyang 8mm f/3.5 AS IF MC Fish-eye

— фокусное: 8мм
— светосила: 1:3.5
— угол обзора примерно: 140х150 градусов

Объектив не полностью покрывал сенсор камеры, но может быть это и к лучшему, качество объектива очень посредственное, яркие объекты он «мылил» даже в центре.

Камера с объективом были закреплены на монтировку с часовым механизмом (фото к сожалению нет, т.к. было… темно).

Съёмка проводилась под Великим Новгородом (привет белые ночи) с 10 на 11 августа, на берегу озера Ильмень, небо не идеальное, на горизонте оно подсвечено городом и поселком.

Экспозиция была выбрана 2 секунды, съемка длилась 3 часа 15 минут, общее количество кадров около 6000, проницаемость отдельного кадра составила 8зв.в. Результирующее видео ускорено в 60 раз.

Но результат нас несколько удивил, ночное небо оказалось полным «жизни», ранее при съемке таймлапсов нам не удавалось достичь такого эффекта, но, как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

видео дважды пережатое в youtube:

обработка кадров минимальная: вычтен темновой кадр и подкручены уровни (для искушенных читателей) прямая ссылка на однократно сжатое видео и масштабированное к разрешению 1080p (500МБайт):

Ссылка на большой файл здесь (для читателей с толстым инетом) прямая ссылка на сжатое с минимальными потерями видео в исходном разрешении 1440p (1.9ГБайта):
Ссылка на очень большой файл здесь

Так как неожиданно для себя мы увидели больше, чем предполагали, то пришлось постараться отождествить хотя бы наиболее интересные элементы (ниже возможны ошибки в отождествлении, т.к. опыта в этом мало, а данных по некоторым групповым объектам во всем известном справочнике нет).

Итак: пары спутников (как оказалось — это спутники разведки третьего поколения NOSS):

NOSS-3-8 A&B
Ночная жизнь неба или в поисках Персеид - 2

NOSS-3-3 A&B
Ночная жизнь неба или в поисках Персеид - 3

NOSS-3-7 A&B
Ночная жизнь неба или в поисках Персеид - 4

Довольно интересно, что попалось два ярких объекта, которые летят почти синхронно — это третьи ступени ракеты «Циклон-3». Считаются весьма опасными объектами (таких ступеней 127), «гоняющимися» за спутниками (habr.com/post/386427):

Ночная жизнь неба или в поисках Персеид - 5

Интересный объект с переменным блеском оказался уже вышедшим из строя ДЗЗ DMSP-5D1Ж

Ночная жизнь неба или в поисках Персеид - 6

Тройки спутников:

Удалось определить только одну из троек — китайскую YAOGAN 9A 9B 9C:

Ночная жизнь неба или в поисках Персеид - 7

про аппараты NOSS

За треугольные НЛО могут быть приняты блики от системы спутников морской разведки США NOSS (Naval Ocean Surveillance system). Они передвигаются группами (часто по три субспутника) на расстоянии от 30 до 240 км друг от друга, и очевидцы их обычно описывают как «перемещающиеся созвездия, между которыми видны другие звезды». Вспышки происходят так же при переотражении солнечного света. Системы первого и второго поколения (три субспутника) просуществовали на орбите до 2012 года. Спутники третьего поколения (по два субспутника) впервые были запущены 8 сентября 2001 года. Однако, это не значит, что сейчас в небе нельзя увидеть системы из трех субспутников. В начале 2010 года Китай запустил первый NOSS-подобный триплет, который был почти идентичным орбитальным наклоном и высотой US NOSS.

про аппараты Yaogan

Космические аппараты типа Yaogan-9 запускаются группами по три спутника на одной ракете-носителе. После запуска КА выстраивают характерный орбитальный порядок: два спутника из каждой тройки движутся в одной орбитальной плоскости друг за другом на расстоянии около 120 километров, а третий КА группы движется по аналогичной орбите, но смещенной по долготе восходящего узла на величину порядка 1°.Двигаясь в таком построении, при пересечении экватора три КА выстраиваются практически равносторонним треугольником со взаимными дистанциями 120…150 километров. При движении над широтами 63° северного и южного полушарий Земли«треугольник» вырождается в «линию», при этом третий («боковой») КА оказывается примерно посередине между двумя другими, на расстоянии около 60…70 километров от каждого из них.

про систему обнаружения метеоров ММТ

Место дислокации системы ММТ – Северный Кавказ, поселок Нижний Архыз. Географические координаты пункта 43°38'59.5«с.ш. 41°25'53.3»в.д., высота над уровнем моря 2030 метров. Поле зрения одного оптического канала 80 кв. градусов (10° х 8°), общее поле зрения системы ММТ – 700 кв. градусов. Разрешение системы по времени – 0.1 с (10 кадров в секунду), при этом минимальный блеск обнаруживаемого объекта – 12-я звездная величина. Предел проницания по быстро движущимся объектам составляет порядка 9.5…10.0 зв. вел:

Ночная жизнь неба или в поисках Персеид - 8

По функционалу камера показала себя чем-то сродни системе ММТ, с которой, к сожалению, мы не знакомы и до оформления статьи о ней не знали.

К сожалению, мы не являемся настоящими астрономами, а только радиотехниками. Может быть данные кадры являются чем-то обыденным, но нам они показались, как минимум, интересными, чем мы и решили поделиться.

Небольшое пояснение

Мнение Алексея, почему у нас получилось чуть по другому, чем обычно: «Обычно таймлапсы снимают при выдержках в десятки секунд, спутники при этом размазываются в треки и „тонут“ в фоновом шуме. Выдержка выбирается, чтобы был виден млечный путь, а объектив фишай — это темный объектив. В нашем случае выдержки короткие и соотношение сигнал(спутник)/шум(неба) получается выше. У камеры высокая интегральная квантовая эффективность и нет цветных фильтров.»

В заключение хотелось бы отметить, что, раз мы планировали заснять не то, что получилось, то и режимы съёмки выставлены не оптимальные. Мы считаем, что можно получить результат чуть лучше, но, к сожалению, ясное небо у нас редкость (1-2 в месяц). Если будут какие-то рекомендации о том, как лучше организовать съемку или, может быть, что-то особенное снять — будем рады комментариям.

Мы также надеемся, что весь массив удастся обработать на предмет поиска собственно Персеид, но пока, как сделать так, чтобы избавиться от спутников, не очень понятно. Если получится что-то интересное — опубликуем. Может быть кто-то сможет подсказать программы для обнаружения в кадре метеоров — будем очень признательны.

Огромное спасибо Вере и Леше, которые, вопреки всем погодным и организационным условиям, на такси выбрались с громоздким оборудованием на ветреный песчаный берег, смогли заснять интересные кадры и провести обработку.

Большое спасибо организации НПК Фотоника за предоставленную чувствительную камеру и разрешение на публикацию материалов.

ps: при использовании данных материалов ссылка на статью обязательна.

Автор: Pyhesty

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js