Ideare e gestire un Osservatorio astronomico remoto. Francesco Martina

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1 Ideare e gestire un Osservatorio astronomico remoto Francesco Martina

2 Visione d insieme Spettatori Osservatorio Network Ricercatore Dati acquisiti Gestione

3 Componenti costitutive Specola Montatura Ottica Controllo Ripresa

4 Esempio Assemblaggio Ottica Principale Cercatore Camera CCD Camera Reflex Ottica guida CCD guida Montatura

5 Meccanica di corredo alle ottiche Focheggiatore Ruota Portafiltri

6 Moti Montatura: Coordinate celesti AR (18h 36m 56.47s) DEC ( ) Allineamento alla polare 23.5 γ Eclittica Ω

7 Meccanica della montatura Motore DEC AR Regolazioni Azimutali Sufficiente per inseguire oggetti con moto siderale! DEC Motore AR

8 Design dell osservatorio remoto Ottiche Montatura Meccanica Sede Focheggiatore Ruota portafiltri CCD Reflex Attuazione Acquisizione Moto Ascensione Retta (AR) Moto Declinazione (DEC) Sensori di supporto al moto Cupola Tetto Sicurezza Spettrografo Piattaforma di gestione Osservatorio

9 Piattaforma di Gestione Planetario Imaging Software Software del ricercatore/i. Replicabile N volte! Software di controllo gestione meccaniche Acquisizione shots fotografici Servizi Automazione sessione osservativa TCP Stream Ricevitore dello stream Video (ripresa live e sicurezza) Analisi astrometrica UDP Stream Driver Driver Driver Comandi Gestione Driver Software in sede Montatura Dispositivo 1 Focheggiatore Dispositivo 2 Dispositivi 3,4,, N CCD / Reflex Dispositivo Foto / Video 1 Livello Hardware

10 Streaming video pacchetto UDP Sorgente Video Ricevitore dello stream Video (ripresa live e sicurezza) UDP Mbps Bitrate RAW M-JPEG H Molto difficile da trasmettere Driver CCD / Reflex x x x1080 Mbps x x x1080 E necessario comprimere il video prima di trasmetterlo CCD / Reflex Codec H.264 UDP Tx Rete Stream RAW Disco Locale in osservatorio

11 Sessione Osservativa Apertura Tetto / Otturatore Cupola UnParking Montatura Selezione Oggetto da osservare sul Planetario Slewing e avvio inseguimento Messa a fuoco (tramite Video Stream) Correzione allineamento (tramite Video Stream) un altra osservazione Post Elaborazione procedura di spegnimento 10s Parking 20s Avvio pose fotografiche 50s sul terminale remoto

12 Osservatorio Robotizzato Apertura Tetto / Otturatore Cupola Critico Situazione Ottimale UnParking Montatura Selezione Oggetto da osservare sul Planetario Slewing e avvio inseguimento Messa a fuoco (Autofocus) Correzione allineamento (Eventualmente: Astrometria) Sezione Critica trasparente Selezione Oggetto da osservare sul Planetario Parking un altra osservazione procedura di spegnimento Avvio pose fotografiche Avvio pose fotografiche Duraturo ( ore ) E possibile programmare l esecuzione della sessione osservativa oggetto orario setup CCD numero pose M31 02:30 [ ] 20 NGC :00 [ ] 45 Necessita di Qualità stazionamento, bilanciamento e allineamento iniziali

13 Procedura di Stazionamento Livellamento g Stand Regolabili Allineamento Polare cerchi equi DEC Cannocchiale Polare Un corretto livellamento e allineamento polare garantisce un corretto inseguimento

14 Procedura di Stazionamento Bilanciamento Allineamento Volta celeste Inquadro oggetto con cercatore ottico Sync oggetto su planetario xn > 3 Slew nuovo oggetto Correzione Manuale Cielo mappato su coordinate montatura

15 Un esempio di riduzione automatica degli errori di stazionamento Lo stazionamento perfetto NON esiste Una possibile soluzione AUTOGUIDA deriva inquadratura Lunga posa mossa acquisisce immagine dalla CCD guida OK lunga posa Individua l oggetto più luminoso Controlla i suoi µspostamenti Corregge il moto

16 Errori sistematici e TPoint Una montatura reale NON può compiere dei movimenti geometricamente ideali Errore Periodico Flessioni meccaniche τi = 0 ma τi = τi (AR,DEC) Creo un modello matematico di tali non idealità ( sistematiche ) Raccolta dati implementazione software Tuning parametri modello Bisque TPoint Errore RMS 8 Worst = Volte Meglio! Errore RMS 40 Worst = 1 Slew oggetti Centraggio

17 Grazie per l attenzione Domande? Ulteriori dettagli su: indilib.org - Piattaforma di Gestione Remota gstreamer.freedesktop.org - Video Processing & streaming ascom-standards.org - Standard maggiormente diffuso per gestione locale bisque.com - Planetario professionale e Software di controllo lato ricercatore stellarium.org - Planetario distribuito gratuitamente contatto f.martina@sssup.it