우주로의 눈 | 보스 토토 티저 시리즈 #3

2022 년 2 월 25 일

망원경을 사용하는 관찰자를 상상할 때 원뿔형 접안 렌즈를 사용하여 관심 대상에 대한 확대 된 견해를 얻을 수 있다고 생각할 수 있습니다. 그러나 인간의 눈은 6.5 이하의 별 크기가있는 물체에만 민감하기 때문에 보스 토토라는 그러한 뷰를 얻기 위해 사용해야합니다. 예를 들어, 밤하늘에서 가장 밝은 별은 Sirius, Constellation Canis Major의 크기 -1.46입니다. 시각적 크기 척도에서는 숫자가 낮을수록 물체가 더 밝고 더 높은 숫자는 어두운 객체를 나타냅니다. 같은 별자리에서 가장 희미한 별은 Sy Canis Major의 크기 9.5입니다. 따라서 은하 및 소행성과 같은 희미한 물체를 감지하기 위해전젠 토토가 국회 의사당 캠젠 토토에오고 있습니다! | 워싱턴 D.C. & 메릴랜드 지역 | 국회 의사당대신 "전용 CMOS 천문학 카메라"라는 장치를 사용합니다. 이 유형의 장치는 휴대 전화의 카메라와 유사하지만 천문학 응용 프로그램을 중심으로합니다. 이번 주, 알파 전망대 ZWO 1600mm 냉각 된 흑백 카메라가 도착했으며 2 주 후에 벤치 테스트를 시작할 것입니다. 전망대 의이 티저 에피소드에서 알파의“우주에 대한 눈”에 대해 논의합시다. 

새로운 알파 망원경 및 전망대에 대해 지금까지 수신 된 부품 - ASI 1600mm Pro 렌즈 및 하이퍼 스타 렌즈
위 : 새로운 보스 토토 망원경 및 전망대에 대해 지금까지받은 부품 - ZWO 1600mm Pro Cooled CMOS 카메라 및 하이퍼 스타 렌즈

 

 

 

Mabson 교수는 알파 망원경에 카메라와 렌즈가 어떻게 부착 될지 보여줍니다.
Capitol Tech 우주 비행사 공학 교수 Marcel Mabson 박사는 보스 토토 망원경에 카메라와 렌즈가 어떻게 부착 될지 보여줍니다.

 

 

 

 

 

 

ZWO 1600mm 카메라는 Alpha의“Uniest to the Universe”가 될 것입니다. CMOS 카메라의 이점 중 하나는 희미한 물체를 감지하는 기능입니다. 물체의 감지를 돕기 위해 카메라에는 내장 쿨러가있어 CMOS 칩을 현재 주변 온도 인 -25도 냉각시킬 수 있습니다. 카메라를 식히는 능력이 필수적입니다. 장치를 만들 수 있으므로 이미지에 열 노이즈가 줄어 듭니다. 희미한 물체로 인해 여러 이미지를 캡처하고 "스태킹"을 수행해야합니다. 이 절차는 신호/비율을 증가시키고 객체의 데이터를 끌어내는 데 도움이됩니다. 아래 이미지는 이것을 보여줍니다. NGC7635 또는 유명한 이름 인 "Bubble Nebula"는 별자리 Cassiopeia에 위치하고 있습니다. 첫 번째 이미지는 120 초 이미지이고 두 번째 이미지는 10 분 이미지이고 세 번째 이미지는 2.5 시간 이미지입니다. 우리가 볼 수 있듯이, 수집되는 데이터가 많을수록 객체에서 추출 할 수있는 세부 사항과 더 적은 소음이 이미지에 나타납니다. 

CMOS 카메라를 사용한 사진 스태킹의 예
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교정 데이터 :

카메라를 식히면 열 노이즈를 낮추는 동안 장치에서 모든 열 노이즈를 제거 할 수는 없습니다. 이미지에서 원치 않는 노이즈를 제거하기 위해 "Dark and Bias"프레임이라는 교정 데이터를 만듭니다. 어두운 교정 프레임을 사용하면 주어진 노출 및 온도에서 남은 열 노이즈가 포함 된 이미지를 만들 수 있습니다. 그런 다음이 어두운 프레임은 이미지에서 빼냅니다. 또한 "바이어스"프레임이라는 교정 프레임이 생성됩니다. 카메라가 각 픽셀에서 데이터를 읽으면 "읽기"노이즈를 소개합니다. 이 읽기 노이즈는 이미지에 나타날 수있는 다양한 "음영"패턴을 만듭니다. 우리가 만든 최종 교정 데이터는 "플랫"프레임입니다. 카메라에서 데이터를 가져 오면 카메라 장치가 아니라 망원경 자체에서 결함이 감지 될 수 있습니다. 먼지, 모발 및 기타 간섭 인공물이 망원경의 교정판에 나타날 수 있습니다. 이미징 세션의 시작 또는 끝에서, 우리는 메인 렌즈의 상태를 캡처하는 플랫 프레임을 만들고 이미지에서 아티팩트를 제거 할 수 있습니다. 아래는 교정 유무에 관계없이 M81의 예입니다. 교정이 추가되지 않은 이미지에 주목하십시오. 여기에는 두 개의 작은 고리가 포함되어 있습니다. 이것은 광학 렌즈에서 수집 한 먼지이며 이미지에는 바이어스 노이즈 (이미지의 중앙 및 오른쪽 상단 부분)가 포함되어 있으며 두 번째 이미지는 모든 아티팩트가 제거 된 교정을 보여줍니다..

교정 데이터가 있거나없는 M81 이미지 추가
(왼쪽 : 아티팩트가있는 교정 데이터가없는 M81은 손상되지 않습니다.

 

 

 

 

왜 흑백? :

보스 토토에 의해 생성 된 모든 이미지는 흑백 (흑백)에 있습니다. 사용자가 색상 이미지를 생성 할 수있는 다양한 카메라 구성이 있습니다. 그러나 단점이 있습니다. 보스 토토의 목표는 희미한 소행성 목표를 감지하는 것입니다. 카메라에 의해 색상이 생성 되려면 장치의 각 픽셀은 Debayer 매트릭스로 나누어야합니다. 이것은 일부 픽셀에 녹색 필터가 있고 다른 픽셀에는 빨간색과 파란색이 있습니다. 이것은 차례로 카메라의 민감도를 낮 춥니 다. 최대의 감도를 허용하기 위해 Alpha는 흑백 카메라를 사용하여 각 픽셀이 영역의 100%를 사용하여 조명을 캡처하고 이미지 캡처 및 Q를 최대화 할 수 있습니다.uality.

M33 Triangulum Galaxy
위 : M33 Triangulum Galaxy의 이미지

 

 

 

 

 

 

 

소행성 탐지 :

Alpha의 주요 목표는 소행성 및 혜성에 대한 후속 연구를 감지하고 수행하는 것입니다. 이를 수행하기 위해 Alpha는 "F2 구성"으로 알려진 것으로 구성됩니다. F 비율은 광학 시스템의 총 확대를 설명합니다. 기본 F10 구성에서 Alpha의 망원경은 2800mm 이상의 초점 길이를 사용할 수 있습니다. 이것은 망원경에 유리한 것처럼 보일 수 있지만, 높은 초점 길이 망원경의 주요 단점은 주어진 물체에 대해 충분한 빛을 수집하는 데 필요한 시간입니다. Alpha의 많은 물체가 빠르게 움직이고 있습니다. 따라서 노출이 충분히 길면 관심의 대상은 이미지를 가로 지르는 "줄무늬"또는 선을 형성합니다. 이 구성의 또 다른 단점은 시야 (FOV)가 작다는 것입니다. 따라서 망원경은 물체와 함께 움직일 수 있어야합니다. 그렇지 않으면 망원경의 시야에서 벗어날 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 Alpha는 Hyperstar 시스템을 사용합니다. Hyperstar 시스템은 망원경 보조 메모리를 대체하고 망원경을 기본 F10, 2800mm 시스템에서 F2, 560mm 시스템으로 변환합니다. 이로 인해 Alpha는 ~ 3 도의 FOV를 제공합니다. 즉, F10 시스템이 1 시간 안에 수행 할 수있는 작업에서 시스템이 ~ 25 분 안에 수행 할 수있는 F2 구성을 의미합니다. Alpha는 음력이 높은 동안 대부분의 시간 동안 F2 구성에 남아 있으며 학생 프로젝트 및 지역 사회 봉사 활동을위한 F6.3 구성으로 전환됩니다..

방문웹 사이트자세한 내용은보스 토토 공학및 Capitol Tech 's Other항공 프로그램. 많은 코스는 캠퍼스 내 및 온라인 모두에서 구입할 수 있습니다. 자세한 내용은 연락처국회 의사당 기술 입학 팀.