Модернизация телескопа "Синтез"

Дорогу осилит идущий!

В 1978м году Крымская астрофизическая обсерватория ввела в строй новый, совершенно передовой по тем временам телескоп "Синтез" (он же "АСТ-1200"). Установлен на продвинутой экваториальной монтировке вилочного типа. Оптика сделана по кассегреновской схеме с особой "изюминкой" - тонким ситалловым сегментированным главным зеркалом! Это абсолютно уникальное зеркало состоит из шести подвижных шестиугольных сегментов и одного центрального неподвижного.

Главная особенность - в возможности автоматического удержания заданного положения зеркал и способности частично компенсировать турбулентность в земной атмосфере благодаря быстрой подвижке каждого зеркала по двум осям.

Эксперимент ставился чтобы выяснить принципиальную возможность создания более крупных зеркал чем наиболее значительный на то время 6ти метровое зеркало телескопа БТА в САО. Причем с компенсацией дрожаия атмосферы - наиболее серьезной проблемы для крупных и длиннофокусных телескопов.

С 1990го до февраля 2018го телескоп находился на консервации. В конце февраля мы с инженером КрАО Олегом Кутковым соорганизовались для его восстановления.

Итак, приступим! В этой группе мы будем публиковать отчеты о процессе восстановления. Вступайте - и Вы уже в курсе наших трудовых свершений

фото

Основное месторасположение Ваш браузер устарел

При монтаже нового колеса фильтров между корректором и камерой выяснилось, что посадочные отверстия у него несколько отличаются от старого и нам придётся пораскинуть мозгами чтобы всё согласовать.
В итоге колесо село на камеру только через вот такой переходник толщиной 6мм. Матрица в итоге уехала на 6мм относительно корректора и он перестал работать как положено.

Верной дорогой, товарищи, к токарям!

Вот и приехал из братского Китая наш новый фильтр для 350-ки!

Называется он L-фильтр. По сути прозрачная стекляшечка. Однако, с двумя важными функциями:
1. Его толщина совпадает с толщиной наших фотометрических фильтров griz, а значит не нужно будет перефокусироваться и мы выиграем ценные минуты наблюдательного времени.
2. Он UV-IR cut, то есть убирает ультрафиолет и инфракрас. А судя по нашим наблюдениям максимальный фон неба именно в ИК. Обрезав его, мы улучшим контраст изображения и соотношение сигнал-шум. В теории, конечно)

Только практика покажет насколько всё это сработает.

Следующий шаг - установка в колесо и тесты по небу.

В прошлое новолуние из-за ремонтных работ в обсерватории отключили электроэнергию на целый день. Все имеющиеся на Синтезе ИБП сдались часов через пять. Управляющие компьютеры с сервером выключились. И после возвращения питания не включились.

А я в отъезде. И Саня Кривенко тоже. А небо, конечно же, идеально ясное...
В итоге пара хороших ночей была упущена тк физически некому было нажать кнопку включения на системном блоке.

Эта маленькая плата была куплена на али по подсказке Василия, который регулярно включает и выключает свой компьютер по удалёнке с её помощью.

На днях установим, настроим и сообщим о результатах.

Гиперстар способен не только астероиды искать. Посмотрите, как красиво он снимает туманности!
Для двух последних задач большой друг Синтеза Евгений помог приобрести спец-фильтры Baader High-speed Ha, OIII.
Ценник у них не гуманный, хотя сильно ниже других производителей, например Astronomik.

Пользуясь переменной облачностью, установил я На-фильтр в слайдер Гиперстара перед камерой и принялся экспериментировать)

На снимках минутный одиночник туманности NGC7000 Северная Америка в линии На и сумма 28х2 мин в На туманности Пеликан с объектом Хербига-аро 555 на расстоянии 2000 св. лет от нас.

Практически сырые кадры, без нормального редактирования.

Рядом со знаменитой туманностью NGC7000 (Северная Америка) на небе обитает туманность IC5070 (Пеликан), внутри которой приютился удивительный объект Herbig–Haro 555. Он и стал целью тестовой съемки на Гиперстар в линии водорода На 656.3нм через новый узкополосный фильтр.
Первое изображение представляет собой сумму 9х60 сек, без фильтра.
Второе - сумма 27х120 сек, в линии На.

Разница настолько очевидна, что в комментариях не нуждается И всё-таки пару замечаний сделаю.
1. Звёзд больше на старом снимке тк они имеют сплошной спектр
2. Туманности лучше видны на новом снимке тк они светят в основном в На, поэтому при обрезании узкополосником остального диапазона значительно возрастает контраст.

Есть гипотеза, что характеристики обновленного Гиперстара позволят ему открывать новые туманности. Попробуем заняться этим в ближайшее полнолуние

Приобретение камеры Player one ZEUS позволило передислоцировать камеру ZWO asi 1600mm pro с Гиперстара на 130pds Василия Чуфарина.

На снимках монтаж 1600й камеры и колеса фильтров.
Заодно немного почистил внутренности его монтировки GEM28.

Рокировка камер вышла основательная:
1. Новая Player one ZEUS заменила ZWO ASI 1600 MM Pro на Гиперстаре
2. ZWO ASI 1600 MM переехала на 130мм телескоп Василия
3. ZWO ASI 183 MM Pro была понижена в должности - со 130ки она перешла на 90мм рефрактор, гид 350ки на спине Синтеза
4. Соответственно ZWO ASI 178 MM, которая была гидом Синтеза, стала теперь гидом Гиперстара, заменив на этом почётном посту ZWO ASI 120 MC.
5. ZWO ASI 120 MC в свою очередь отправилась на полочку, а оттуда с большой вероятностью уедет на барахолку.

Поход к токарям получился удачным - переходник и новое колесо были совмещены максимально плотно. Это должно минимизировать аберрации, вызванные нерасчетным положением камеры относительно корректора.

Картинки звёзд будут в следующих постах, а пока наслаждайтесь эстетикой процесса сборки колеса.

В первый слот я установил L-filter, дальше стоят фотометрические g-r-i-z и dark. Три гнезда свободны, ждут когда мы порадуем телескоп покупкой узкополосников.

Пользуясь переменной облачностью, отъюстировал Гиперстар. Процесс непростой, требует сноровки и терпения. Я крутил винты до 5 утра. Однако результат есть, держите картиночку углов из НИНЫ.
Пока Луна ещё подправлю лево-право.

Юстировку нельзя завершить, можно лишь прекратить)

Неравномерность освещенности это виньетирование из-за того, что корректор покрывает 35мм диагональ, а у нас 43 мм.

А у нас минус одно открытие!

Дело было так: астероид 2022 FA9, принадлежащий к главному поясу, был обнаружен 350-кой в самом начале нашего астероидного поиска, 28 марта 2022 года. Мы следили за ним неделю, до 5го апреля. И лишь через два года, в августе 24го хорошо знакомый нам Pan-Starrs вновь его обнаружил.
Именно этот момент стал поворотным во всей истории - орбита астероида уточнилась и совпала с орбитой 2018 QK32, пойманного ещё 30 августа 2018 года.
В итоге MPC понял, что это один объект и принял решение объединить все данные, ожидаемо отдав приоритет более раннему обнаружению.

Так выглядит Гиперстар изнутри. Собственно это телескоп системы Шмидта-кассегрена, у которого вторичка заменена на специальный корректор.
Провода дают лишние дифракционные лучи. Мы хотим от них избавиться, напечатав специальную маску, надевающуюся на нос трубы.

В обычных телескопах с прямым фокусом провода к камере удобно прокладывать по растяжкам - и опора есть и дифракционная картина не портится.
В конструкции Гиперстара несущим элементом служит пластина Шмидта. Простейший вариант предполагает укладку проводов на пластину, но тогда диф-картина будет черти какой. Именно это у нас и наблюдается, но практика показала, что такие диф-лучи дают ложные объекты в поисковой программе.
Выход - упорядочить прокладку проводов, напечатав для них масочку-опору, фактически искусственную растяжку, почти не выполняющую несущей функции. Основная её задача это равномерно размазать диф-лучи по полю и спрятать провода.
Для этого растяжка делается кривой с разворотом на 180.
Похожий принцип реализован в Клевцове.

Пораскинули мозгами и придумали собственный вариант с максимальной жесткостью и минимальным экранированием.

Дмитрий Пичугин помог с чертежом и моделькой для 3д-печати, за что ему огромное спасибо)

1. Первая приличная версия
2. Предельное упрощение конструкции
3. Итоговый чертеж

Недавно я писал про новую вайфайную плату: Ваш браузер устарел
И вот руки добрались её установить в управляющий комп в трубе и запустить. Платка быстро подключилась к приложению Ewelink. В программе теперь отображается соответствующее устройство и кнопка вкл-выкл. Всё предельно просто.

Мне очень понравилось, возьмём вторую такую же для главного компа в комнате наблюдателя.

Вопрос - у кого есть опыт работы с подобнами приложениями? Можно ли на них собирать некое подобие умного дома?

Саня устроил глобальную переборку коробки со вспомогательными устройствами, расположенной на спине Синтеза. Для включения сверхсекретного лазерного целеуказателем установлено наше любимое ip реле на 4 канала.

Оно может управляться с помощью своего веб интерфейса или по MODBUS через Ethernet. Кроме лазера реле может управлять перезагрузкой питания основной научной камеры, открывать и закрывать маску Бахтинова. Есть и дискретные входы, куда можно подключить дополнительный датчик дождя, датчик освещенности, датчики положения маски и тд.

Три ночи я потратил на юстировку 350ки. Телескоп с характером.

Получил результат, достаточный для астрометрии и фотометрии и прекратил) доходило до полного выкручивания вторички. Замучился. Там ещё и винты под вторичкой не идеально её держат, даешь слабину и зеркало сразу провисает. Начинаешь прижимать центральным болтом - прокручивает. Жесть.

Спасла юстировочная камера, которую прислал Василий Чуфарин , ей намного наглядней крутить.
Потом её взял Саня и юстирнул МТМ-500

Evgeny Kolomiytsev обработал наши исторические фотопластинки (пост: Ваш браузер устарел, теперь понятнее что на них изображено

P.S. Надо будет найти толковый сканер и нормально отсканировать в хорошем разрешении.

Обновление камеры и компьютера вывело нашу охоту на совершенно новый уровень! Судите сами: в 2022 году на обнаружение первых 50ти астероидов нам понадобилось около полугода. А теперь всего за одну ночь с 28 на 29 сентября мы выловили на Гиперстаре 40 неизвестных объектов!!! И ещё с десяток на Синтезе

Темпы просто фантастические! И это далеко не предел, нам есть куда расти и в плане оптики и в улучшении ПО.

О важности калибровки.

Что такое калибровка астрономических снимков? Это процесс устранения влияния электронного и оптического трактов на исходное изображение. Для этого снимаются специальные кадры, которые называются bias, dark, flat field.

Прикладываю два видео от Alexey Chernyshev, демонстрирующих работу нашего поискового софта с калибровкой и без. Применение калибровки, в частности FF, надежно убирает неравномерности в освещенности кадра и часть ложных объектов.

Дополнительно про калибровку читайте в моей статье:

А вот так мы снимаем плоские поля на Гиперстаре. Задача - сделать серию кадров с равномерно засвеченным полем. С этим делом успешно справляется светодиодная панель регулируемой яркости с матовым экраном, созданная золотыми руками Алексея Иванова.

Список самых результативных обсерваторий мира по количеству открытий малых планет.

КрАО на почётном 29 месте с последним открытием в 2007 году. Оно за Василием Румянцевым: согласно MPC астероид Юрга был открыт 10 августа 2007 года.
Львиную долю советских обнаружений обеспечили супруги Черных и Людмила Журавлёва.

Открытия по фамилиям:
Н.С. Черных = 519
Л.И. Черных = 250
Л.В. Журавлёва = 200
Т.М. Смирнова = 134
Л.Г. Карачкина = 121

Источники:
1. Minor Planet Discovery Sites
2. Minor Planet Discoverers

Надеюсь, при помощи Синтеза нам удастся поднять приспущенное знамя и продолжить благородное дело открытия новых астероидов.

Последняя неделя порадовала исключительно прозрачным небом! Это позволило раскрыть потенциал телескопов по максимуму! А заодно и выявить недоработочки.

В частности у 350ки пару раз запотевало диагональное зеркало. И тут я вспомнил, что в ней есть встроенная грелка, которую мы отключили за ненадобностью. Включил её обратно)

Заодно перепроложил провода по растяжке, чтобы поменьше влияло на дифракционную картину.

Немного про комету и телескоп Синтез

Прикоснулись к вечности: комета C/2023 A3 с крыши Синтеза
Снято с рук на Xiaomi mi 11 ultra.
https://redirct.drom.ru/?go=fast&link=https%3A%2F%2Fvk.com%2Fvideo510488527_456244090