Cometa 46p Wirtanen

Cometa 46p Wirtanen

Frequentemente o sistema solar interior é visitado por viajantes distantes, pequenos corpos celestes originários do Cinturão de Kuiper (cometas de período curto) ou da Nuvem de Oort (cometas de período longo) situada além da órbita de Netuno, e por isto chamados objetos transnetunianos. Estes corpos de rocha e gelo se dirigem em direção ao Sol e invadem a órbita dos planetas interiores.

Aqui na Terra o chamamos de cometas, estes objetos são capazes de promover incríveis shows no céu, principalmente quando aumentam de brilho se tornando visíveis a olho nú. Apesar de poucos cometas conseguirem atingir magnitudes abaixo de 6 e portanto visíveis sem instrumentos, muitos deles invadem a órbita dos planetas interiores e passam pela Terra timidamente.

Astrônomos profissionais e amadores monitoram cometas frequentemente e massivamente, tanto pelo risco que podem oferecer em caso de colisão com o nosso planeta, quanto pela expectativa de aumentarem de brilho rapidamente e promoverem belos espetáculos celestes. Atualmente o cometa mais brilhante no céu e com mais expectativas positivas é o 46p Wirtanen, que é um cometa de período curto (5,44 anos conforme o site Heavens Above).

Quando estes objetos atingem magnitudes abaixo de 6 eles podem ser facilmente registrados com câmeras fotográficas e teleobjetivas sobre um tripé, contudo quando desejamos registrar além do núcleo cometário também a cauda e as estrelas de fundo a coisa complica. Explico: a montagem equatorial reproduz o movimento de rotação da Terra deixando as estrelas "fixas" no sensor da câmera (até aí tudo bem); o problema é que o cometa se move numa velocidade diferente e até mesmo numa direção diferente, então em quadros muito longos ele não fica bem definido pois fica com arrastro e no empilhamento (que é o principal recurso na criação da imagem) a posição do cometa se altera entre os quadros.

Os programas de empilhamento tentam compensar o deslocamento do cometa através de algoritmos próprios, entretanto raramente fica bem definido. Registrar um cometa com riqueza de detalhes é sempre uma tarefa árdua para os astrofotógrafos, mesmo para os mais experientes. Por isso em muitos casos vemos diversas imagens com poucos detalhes e muito ruído porque não foi utilizado o empilhamento de imagens. A imagem no título desta postagem foi obtida fazendo duas pilhas diferentes, uma para as estrelas e outra para o cometa, depois mesclei ambas imagens para conseguir o resultado apresentado.

Gif animado demonstrando o movimento próprio do cometa
em relação às estrelas de fundo.

O pequeno vídeo acima foi criado a partir das imagens que utilizei para criar a imagem do título, em vez de empilhar eu fiz uma sequência com cada uma das 60 fotos tiradas, portanto o movimento que vemos no vídeo retrata o deslocamento do cometa durante uma hora. A imagem apresenta o campo integral que consigo (FOV) no meu telescópio (Orion ED80 - 600mm de distância focal) com a câmera QHY163M, cuja resolução é de 1,31 arcseg/pixel.

Recorte da região central para destacar o pequeno cometa.

A partir de outubro quando a temporada de chuvas de fato se inicia em Goiás, raramente ocorrem noites favoráveis à astrofotografia, no ano passado foram praticamente seis meses sem usar o telescópio. Para a minha sorte, em 27 e 28 de novembro ocorreram duas noites de céu limpo, então me possibilitou registrar o cometa 46p Wirtanen. Notei que o cometa ainda não havia desenvolvido a cauda (característica marcante dos cometas), mas isto se deve ao fato que ele ainda não estava próximo o suficiente do Sol, sendo mais provável que a cauda se desenvolva em meados de dezembro.

Na noite do dia 28 de novembro de 2.018 o cometa 46p Wirtanen se encontrava na constelação de Cetus (baleia) numa área sem grandes objetos significativos, mas é possível observar algumas pequenas galáxias na imagem. Provavelmente hoje ele deva estar numa constelação diferente haja vista o seu movimento em direção ao Sol. Caso ocorram novas noites de céus limpos espero conseguir registrá-lo novamente e talvez já com a cauda desenvolvida.

#Dados do objeto:

Nome: 46p Wirtanen

Descrição: cometa

Constelação: Cetus (Baleia)

Magnitude Visual estimada: +6.50

Dist. Estimada: 0,130 UA
Período: 5,44 anos

Fonte: https://www.heavens-above.com/

#Equipamento:

Telescópio: Refrator Orion ED80

Distância Focal: 600mm

Câmera: QHY163M

Montagem: HEQ5 Pro

Filtros: L Optolong

Guiagem: buscadora Meade 8x50 com câmera Starlight Superstar mono

Acessórios: aplanador de campo Orion; roda de filtros manual StarGuider

#Dados da captura:

Lum. (filtro L): 1 hora (subs 60s) bin1x1 -10° C
Exp. Total: 1 hora

Calibração: darks

Local: Silvânia / Goiás / Brasil

Data: 28 de novembro de 2.018

Escala bortle: 4-5

Programas para aquisição: APT; EQMod; PHD 2

Programas para processamento: DSS e Photoshop CS6

#Melhor resolução:
Astrobin: resolução 4528 x 3350

Abraços!

Nebulosa da Hélice - NGC 7293

Nebulosa da Hélice - NGC 7293

A Nebulosa da Hélice é uma nebulosa do tipo planetária na constelação de aquário, acredito que este seja o único objeto que eu já tenha fotografado nesta constelação. Nebulosas planetárias se formam ao final da vida de uma estrela do tipo solar, logo após a fase de gigante-vermelha a estrela colapsa sobre si explodindo em forma de supernova e o remanescente disso forma a nebulosa planetária. Apesar do nome, esta classe de objeto nada tem a ver com os planetas, a nomenclatura se deve à época do descobrimento deste tipo de nebulosa que se parecia com os planetas gasosos observados por um telescópio.

A Hélice pertence a uma classe de objetos de céu profundo muito difícil de se registrar (principalmente com o meu equipamento), pois as nebulosas planetárias reúnem consigo dois fatores complicadores: são pequenas e tênues. Ou seja, essa classe de objeto congrega uma característica  da fotografia planetária (pequeno tamanho angular) com uma característica dos objetos de céu profundo (tenuidade). Portanto esta combinação exige do equipamento boa capacidade de guiagem para pequenos campos e alta sensibilidade, respectivamente.

Há inúmeros motivos para se fotografar esta nebulosa, um deles é porque para a nossa felicidade a Nebulosa da Hélice escapa um pouco da regra anterior sendo relativamente grande, possivelmente devido à sua proximidade em relação à Terra (700 anos-luz). A sua posição também favorece aos observadores aqui na Terra, pois a vemos "face a face". Este objeto é muito famoso por ser um daqueles popularizados pelo telescópio espacial Hubble, algumas pessoas gostam de se referir a esta nebulosa como um olho cósmico no céu que nos observa e por isso recebeu o apelido popular de O Olho de Deus. Eu, particularmente, a chamaria de O Olho de Agamotto (risos).

A captura

A captura desta nebulosa ocorreu de forma despretensiosa porque eu estava capturando algumas nebulosas em h-alpha no bojo da Via Láctea na constelação de sagitário e, logo após o declínio desta no horizonte, o único objeto atraente nesta faixa espectral era NGC 7293. Eu já havia me frustado várias vezes tentando capturá-la, tanto com câmera DSLR quanto com a câmera dedicada. A Hélice é muito tênue e as nebulosidades adjacentes são mais tênues ainda, a captura anterior em LRGB se mostrou bem medíocre e por isso nem foi publicada, contudo a integração com o h-alpha salvou os dados anteriores produzindo uma imagem bastante interessante.

Hélice em H-Alpha

Outro problema foi reunir dados de 4 noites diferentes cuja rotação da câmera estava diferente em cada uma delas, mesmo os programas de empilhamento mais eficientes possuem dificuldades em compensar a falta de informação em certas partes do campo, a princípio pensei que não seria possível formar uma imagem apresentável, mas no final com alguns ajustes na referência tudo se encaixou bem.

Um detalhe muito interessante nesta imagem é a quantidade de informações/detalhes registrados na foto, é possível identificar finas estruturas no centro da nebulosa como os glóbulos cometários em direção ao centro onde se encontra uma estrela anã-branca, percebemos também os filamentos na borda em formas de tentáculos. Por anos tais detalhes só eram acessíveis aos melhores telescópios profissionais na Terra, vê-los em minha imagem me deixa extremamente satisfeito porque foi capturado com um minúsculo telescópio com 80mm de abertura, demonstra portanto que o telescópio é de boa qualidade, a câmera é muito sensível e o foco foi bem feito pelo operador (no caso eu - risos).

#Dados do objeto:

Nome: Nebulosa da Hélice / Helix Nebula / Nebulosa Olho de Deus

Catálogo: NGC 7293 / C 63 / ARO 17
Descrição: nebulosa planetária

Constelação: Aquarius (Aquário)

Magnitude Visual: +7.59

Tamanho Aparente: 14.7 x 12.0 arcmin.

Dist. Estimada: 700 anos-luz

Fonte: SkySafari 4 Plus app

Localização da nebulosa na constelação Aquarius.

#Equipamento:

Telescópio: Refrator Orion ED80

Distância Focal: 600mm

Câmera: QHY163M

Montagem: Veronica CEM e HEQ5 Pro

Filtros: LRGB e L-PRO Optolong, H-Alpha 7nm Baader

Guiagem: buscadora Meade 8x50 com câmera Starlight Superstar mono

Acessórios: aplanador de campo Orion; roda de filtros manual StarGuider

#Dados da captura:

Lum. (filtro L): 2,34 horas (subs 300s) bin1x1 -10° C
Lum. (filtro H-Alpha): 4,67 horas (subs 300s) bin1x1 -10° C

Vermelho (filtro R): 1 hora (subs 180s) bin1x1 -10° C

Verde (filtro G): 1 hora (subs 180s) bin1x1 -10° C

Azul (filtro B): 1 hora (subs 180s) bin1x1 -10° C

Exp. Total: 10 horas

Calibração: darks

Local: Silvânia / Goiás / Brasil

Data: 10-13 de agosto de 2.018

Escala bortle: 4-5

Programas para aquisição: APT; EQMod; PHD 2

Programas para processamento: PixInsight e Photoshop CS6

#Image Plate Solver:

Resolution ........ 1.318 arcsec/pix
Rotation .......... -15.069 deg
Focal ............. 594.59 mm
Pixel size ........ 3.80 um
Field of view ..... 1d 4' 23.0" x 45' 1.3"
Image center ...... RA: 22 29 39.176  Dec: -20 51 07.50

#Melhor resolução:

Flickr: resolução 1920 x 1343

Abraços!

Equipamentos: Como Comprar um Telescópio Usado - Parte 2

Em continuidade ao artigo anterior, abordaremos nesta etapa mais três fatores que devem ser analisados no momento da compra de um equipamento astronômico usado.

Tempo de uso

Ao contrário do que muitos pensam, com exceção das câmeras, todos os demais equipamentos astronômicos possuem vida útil prolongada. Telescópios bem conservados podem ser usados por décadas, tudo depende exclusivamente do zelo do proprietário anterior, portanto, a procedência é mais importante do que a idade do equipamento.

Preço

Geralmente fazemos um paralelo do preço do equipamento novo com o valor ofertado no usado, porém existem diversos fatores que complicam essa questão. Praticamente todos os produtos astronômicos são importados e por isso cotados em dólar, considerando a volatilidade do câmbio, o preço de um equipamento pode se diferenciar muito num determinado prazo. Infelizmente, nos últimos anos, vi surgir no Brasil uma prática muito desleal da parte de algumas pessoas que consiste em comprar equipamentos usados por valores baixos e depois revendê-los aplicando uma considerável margem de lucro, esta atividade inflacionou o mercado de usados e desconfigurou o mercado. O negócio de usados era a chance de quem estava com pouco dinheiro comprar equipamentos de qualidade a preços acessíveis mas, com a entrada dos "atravessadores", o preço de um usado se equiparou ou superou o valor do equipamento novo dificultando o acesso do público-alvo ao telescópio usado. Além disso, a escassez na oferta de equipamentos novos no Brasil aumentou a procura por equipamentos usados e isto também contribuiu significativamente para o aumento de preços. Uma dica neste caso é sempre consultar o valor do equipamento novo (em dólares), somar o valor do frete, aplicar a soma dos impostos (imposto de importação - 60%, IOF - 6,38% e o ICMS conforme a alíquota estadual) lembrando que os impostos são aplicados sobre o valor do produto mais o valor do frete. O ideal é que o preço do usado fique abaixo do valor obtido na consulta do novo.

Cosmética

Acredito que este seja o primeiro aspecto que um futuro comprador observa no equipamento e, não por menos, o deixei por último neste artigo propositalmente. Explico. Defeitos cosméticos sempre nos incomodam, manchas e arranhões na pintura tiram a beleza de um telescópio, contudo este aspecto pode conduzir a falsas conclusões. Um telescópio com o tubo arranhado e manchado, mas com a ótica limpa e ilesa ainda será um bom telescópio; já o contrário não se aplica neste caso. Ou seja, um equipamento esteticamente atraente mas com a ótica repleta de fungos e/ou riscos é um equipamento praticamente perdido. Não é regra, mas em geral usuários zelosos mantêm tanto a ótica quanto a estética bem conservadas, mas há diversos casos de telescópios com óticas impecáveis em tubos arranhados e/ou amassados. Portanto não se engane pela cosmética do instrumento, se importe com o que realmente é necessário, isto é, a ÓTICA!

Conclusão

O objetivo deste artigo é orientar e compartilhar experiências. Um equipamento danificado dificilmente pode ser reparado no Brasil, há poucas pessoas capacitadas para isso e, mesmo quando tem, a logística para enviar esse tipo de equipamento quase sempre é proibitiva devido ao custo e ao risco no transporte. Além disso, adicione também a dificuldade na aquisição de peças de reposição.

Espero que o artigo tenha sido útil não apenas para orientar acerca da aquisição de um equipamento usado, mas também para orientar quanto à conservação dos equipamentos já comprados. Afinal, talvez você resolva vendê-los um dia!

Abraços e até a próxima!

Equipamentos: Como Comprar um Telescópio Usado - Parte 1

Um tema muito relevante na astronomia amadora e pouco debatido é a compra de equipamentos astronômicos usados, diante disso resolvi escrever este artigo expondo algumas informações que podem ser úteis, haja vista que possuo experiência neste tipo de aquisição pois, com exceção da câmera QHY163M que comprei nova e das montagens equatoriais que construí, todo o restante foi adquirido no mercado de usados.

Todos nós desejamos fazer um bom negócio quando compramos algo, principalmente no que se refere a equipamentos astronômicos porque em geral são produtos com elevado valor agregado. Um problema neste tipo de negócio é a falta de experiência por parte de quem compra, e outro problema é a falta de informações acerca do estado do equipamento. Enumerarei a seguir alguns pontos que podem ajudar na tomada de decisão:

Marca do Equipamento

Em Astronomia a marca tem peso, é difícil falar em genérico nesta área. Existem inúmeras marcas, muitas delas manufaturadas pelo mesmo fabricante, contudo algumas marcas possuem controle de qualidade um pouco mais criterioso do que outras. O telescópio é um equipamento de precisão, apesar de muitos iniciantes pensarem que é um brinquedo. Um telescópio de verdade deve possuir qualidade ótica e mecânica, para isso bons subtratos custam caro elevando o valor final. Como exemplo cito os telescópios refratores (popularmente conhecidos como lunetas), refratores bem corrigidos usam lentes objetivas feitas com vidros nobres, no entanto a maioria disponível no mercado comum possui lentes de resina plástica (o que obviamente não é um telescópio, estando mais próximo de um brinquedo). Portanto antes de comprar pesquise sobre a marca do equipamento em questão, use o google exaustivamente, procure relatos de usuários, pesquise sobre astrofotografias feitas com aquele equipamento (bons telescópios produzem boas astrofotografias).

É difícil citar explicitamente que marca é boa ou ruim, mas uma maneira interessante é verificar quais marcas pessoas experientes no ramo usam. Se há algum astrofotógrafo de sua preferência, cujo trabalho lhe agrade, verifique a marca dos equipamentos que ele usa, dificilmente você encontrará em uso várias daquelas marcas anunciadas no Mercado Livre.

Procedência

Tal como pesquisamos a procedência de um veículo usado antes da sua aquisição, um telescópio exige o mesmo cuidado. Nada adianta um equipamento de uma boa marca se ele não recebeu os devidos cuidados pelo dono anterior. Como disse anteriormente, telescópios são equipamentos de precisão e exigem cuidados especiais no uso, transporte, manuseio e armazenamento. Por diversas vezes usuários pouco experientes ou pouco cuidadosos adquirem equipamentos, os danificam e logo depois tentam revendê-lo. Mal uso durante o manuseio pode causar danos irreversíveis, citarei alguns:

• Montagem motorizada: toda montagem possui capacidade de carga nominal, a sua operação deve respeitar os limites estabelecidos pelo fabricante, caso contrário haverá desgaste prematuro dos componentes principais do equipamento, tais como: engrenagens, motores e rolamentos. Além disso, uma montagem motorizada do tipo germânica (que é a mais popular) deve trabalhar sempre bem balanceada, caso contrário provocará stress mecânico nos componentes que podem comprometer a vida útil da mesma. Outro fator importante é a alimentação que foi utilizada na parte eletrônica, recomenda-se sempre o uso de fontes de qualidade com circuito de proteção, qualquer gambiarra pode ser nociva à eletrônica.

• Telescópio refrator / Objetivas fotográficas: o principal inimigo desta classe de equipamentos é a umidade, ambientes muito úmidos e com baixa taxa de manutenção tendem a se tornarem favoráveis ao surgimento de colônias de fungos sobre as lentes destes equipamentos, ataques mais severos de fungos podem danificar permanente o revestimento ótico (coating) das lentes. Este tipo de equipamento, em geral, não é tolerável a quedas ou pancadas; além disso não é o tipo de equipamento que o usuário comum precise desmontar com frequência, usuários curiosos em excesso, neste caso, podem representar um risco ao telescópio.
  
  
• Telescópio refletor: nesta classe a maior preocupação é o estado dos espelhos, principalmente do espelho primário, pois a superfície refletora de um espelho é muito mais suscetível a riscos, manchas e danos. Telescópios newtonianos possuem o tubo aberto e por isso acumulam mais sujeira no primário, a limpeza somente deve ser efetuada se o executor da tarefa possuir o devido conhecimento do que está fazendo e fazer com muito zelo. Além disso, a camada refletora se desgasta com o tempo e exige a realuminização periódica, refletores muito velhos podem estar com esta camada deteriorada exigindo a realuminização.
  
  
• Telescópio catadióptrico: exige praticamente os mesmos cuidados de um telescópio refrator, pois o tubo é fechado e minimiza o acúmulo de sujeira no primário, no entanto a placa corretora pode acumular fungos. Esta mesma placa corretora merece muita atenção, caso esteja danificada é praticamente impossível substituí-la.
  
  
• Câmeras: este é um dos itens mais complicados de se comprar usado, principalmente se a câmera for refrigerada. Câmeras astronômicas refrigeradas exigem certos cuidados para não se danificarem pelo mau uso; um dispositivo como este se usado incorretamente pode sofrer danos irreversíveis. Além disso, dispositivos eletrônicos possuem vida útil reduzida, um telescópio de boa qualidade poderá ser utilizado por décadas, enquanto que dispositivos eletrônicos tendem a apresentar problemas e ficarem defasados tecnologicamente.
  
  
• Filtros, corretores, redutores e similares: necessitam basicamente dos mesmos cuidados dispensados aos telescópios refratores, principalmente no que se refere a limpeza e armazenagem, sendo a umidade o pior inimigo.

Neste aspecto, conhecer o dono anterior do equipamento já te dará uma boa ideia sobre o estado do mesmo, um usuário experiente e zeloso manterá os equipamentos com os devidos cuidados necessários à sua preservação; já um usuário menos experiente, ou mesmo que experiente seja negligente, possivelmente terá um equipamento fora das melhores condições. Portanto, consulte quem é o dono anterior do equipamento que pretende comprar e tente saber a forma como foi usado e armazenado.

Ao escrever o artigo percebi que o mesmo estava ficando muito extenso, mas não há como resumí-lo sem perder informações pertinentes, diante disso resolvi dividí-lo em duas partes. A segunda etapa conterá os seguintes aspectos da compra: Tempo de uso; Preço e Cosmética.

Abraços e até a próxima!

Astrofotografia: campo de visão (FOV) - Parte 2

Nebulosa Trífida (Messier 20), objeto será utilizado para
demonstração e ilustração do artigo.

Devido a algumas dúvidas que recebi de leitores do blog após a publicação do artigo sobre FOV, resolvi dar continuidade ao assunto publicando esta segunda etapa na qual iremos falar um pouco mais sobre este tema tão interessante e por diversas vezes também confuso.

Quando falamos sobre sensores digitais e distância focal estamos basicamente falando também sobre campo (FOV) e resolução da imagem. Calma, eu explico. Conforme o artigo anterior, o tamanho do sensor determinará o campo disponível em razão da distância focal; e o tamanho dos pixels do sensor determinará a resolução da imagem também em razão da distância focal. Resumindo:

• Tamanho do sensor >> campo da imagem;
• Tamanho do pixel >> resolução da imagem.

Trataremos neste artigo o primeiro caso. Para facilitar e deixar as coisas mais intuitivas tomaremos como base o tamanho da diagonal do sensor, para isso utilizaremos o Teorema de Pitágoras, no qual a hipotenusa refere-se à diagonal do sensor, enquanto que os catetos referem-se ao comprimento e à altura. Portanto, calcularemos o valor da diagonal do sensor da câmera QHY163M (mesmo sensor da ASI1600MM-C):

Teorema de Pitágoras, utilizamos esta ferramenta para
calcular a diagonal do sensor.

• Comprimento (cateto - c): 17,70mm
• Altura (cateto - b): 13,40mm
• Diagonal (hipotenusa - a): a² = b² + c² -> a = 22,20mm

Agora calcularemos a diagonal do sensor da câmera ZWO ASI178MC-C. Utilizando novamente o Teorema de Pitágoras, temos:

• Comprimento (cateto - c): 7,40mm
• Altura (cateto - b): 5,00mm
• Diagonal (hipotenusa - a): a² = b² + c² -> a = 8,93mm

Então temos os seguintes valores:

• Diagonal sensor QHY163M = 22,20mm;
• Diagonal sensor ZWO ASI178MC-C = 8,93mm.

Diante destes dados sabemos que a câmera com sensor menor irá produzir um campo de visão (FOV) também menor caso ambas sejam utilizadas no mesmo telescópio, ressaltando que isto em nada afeta a resolução, pois um campo menor pode ter mais resolução do que um campo maior, sendo a resolução inerente ao tamanho do pixel do sensor, conforme apontamos anteriormente. Portanto, podemos considerar que (de uma maneira simplificada), o FOV nos diz o "aumento" que teremos com a configuração, quanto menor a diagonal  do sensor maior será a ampliação do objeto*. 

Vejamos agora uma simulação na qual utilizaremos um telescópio refrator ED80 (80mm de abertura / 600mm de distância focal / F7.5) com as duas câmeras citadas capturando a Nebulosa Trífida (Messier 20). Porém, antes da simulação, vejamos o tamanho angular deste objeto e o FOV de cada configuração:

• Tamanho angular da Nebulosa Trífida: 0,47° x 0,30°;
• FOV QHY163M com dist. focal de 600mm: 1.69° x 1.28°;
• FOV ASI178MC-C com dist. focal de 600mm: 0.71° x 0.48°;

De acordo com os números percebemos que a ASI178MC-C fará melhor uso do FOV nestas condições devido à distância focal e ao tamanho do objeto em questão. Vejamos a simulação:

Simulação** comparando os dois campos com o mesmo objeto
e a mesma distância focal.

Agora vejamos as astrofotografias feitas exatamente com os equipamentos aqui discutidos:

Nebulosa Trífida com refrator ED80 e câmera QHY163M
(22,20mm de diagonal do sensor).

Nebulosa Trífida com refrator ED80 e câmera ASI178MC-C
(8,93mm de diagonal do sensor).

Conclusão:

As duas fotos da Nebulosa Trífida são de minha autoria e serviram muito bem para demonstrar a diferença de FOV para um mesmo telescópio com dois sensores diferentes. Contudo, enfatizo que há mais diferenças entre as duas imagens e que não foram abordadas neste artigo, até acredito que cada parâmetro mereça ser avaliado individualmente em artigos distintos porque demandam informações interessantes para o bom entendimento de cada um deles. Exemplo disso é o tempo de exposição, a primeira imagem conta com aproximadamente 8 horas de exposição com sensor monocromático e filtros LRGB, já a segunda imagem conta com apenas 1 hora de exposição com sensor colorido. O tempo de exposição impacta significativamente na relação sinal/ruído e no nível de detalhes.

Espero que este artigo tenha lhe ajudado a considerar um pouco mais o FOV no momento do planejamento de uma captura ou que permita para quem não pratica astrofotografia entender como o processo é feito.

Abraços e até a próxima!

*Esta consideração serve apenas para fins ilustrativos e de aprendizagem.

**Crédito da imagem de simulação: simulação de FOV gerada pelo site Astronomy Tools.

Astrofotografia: campo de visão (FOV)

Galáxia do Triângulo (Messier 33), exemplo de FOV bem explorado.

NGC300, mesmo equipamento da foto anterior, porém com um
objeto menor, FOV sub-utilizado.

Nesta publicação falaremos sobre um importante tema na astrofotografia por muitas vezes negligenciado porque quem está iniciando nesta prática. Trata-se do campo de visão ou simplesmente FOV (do inglês Field of View). O objetivo é demonstrar como um mesmo telescópio pode oferecer campos de visão diferentes em razão do dispositivo de imagem utilizado (caso 1); ou como uma câmera pode da mesma forma oferecer campos diferentes em razão da distância focal do sistema ótico utilizado (caso 2).

Na astrofotografia planetária é possível conseguir bons resultados com o mesmo equipamento em praticamente todos os alvos (Lua e planetas), basta para isso possuir um telescópio com boa abertura, uma câmera sensível e veloz, uma montagem estável e algumas barlows de qualidade. Enquanto que na astrofotografia de céu profundo, ao contrário do que muitos pensam, não é possível fotografar todos os objetos com o mesmo conjunto de equipamentos, isto porque há uma miríade de fatores que estabelecem diferenças entre os alvos que estão fora do sistema solar. 

Na astrofotografia de céu profundo, ou deepsky, o tamanho dos objetos é muito diversificado, existem imensas estruturas que você consegue fotografar apenas com lentes fotográficas, pois elas permitem grandes campos; enquanto outros objetos são tão pequenos que somente é possível registrá-los com minúsculos campos de captura. Portanto, para obter resultados satisfatórios você deve escolher o alvo que melhor se apresente diante do seu equipamento.

Geralmente iniciamos na astrofotografia de céu profundo com uma câmera fotográfica semi-profissional, as chamadas DSLRs (sigla do inglês para Digital Single Lens Reflex), tais câmeras são acessíveis, permitem tanto astrofotografia quanto fotografia diurna e são extremamente versáteis. Exemplo disso é que podemos acoplá-las a um telescópio com 2.000mm de distância focal e logo depois usá-las em uma pequena objetiva fotográfia com apenas 12mm de distância focal. As câmeras DSLR's de entrada possuem sensores no formato APS-C, enquanto que as chamadas high end (mais sofisticadas) possuem sensores full frame. Existem inúmeras diferenças entre os dois modelos, mas focaremos aqui apenas num único fator que se refere ao tema do artigo, isto é, o tamanho do sensor. 

Fazendo referência ao caso 1 do preâmbulo deste artigo, vejamos abaixo como ficaria a Nebulosa do Caranguejo - Messier 1 num determinado telescópio usando uma câmera DSLR com sensor full frame, outra com sensor APS-C e por fim uma câmera dedicada com sensor reduzido:

• CASO 1: Telescópio refletor newtoniano SkyWatcher 200mm F/5 (1000mm dist. focal) apontado para Messier 1 (um objeto com tamanho angular  estimado em 8.0 min. arco x 4.0  min. arco):

Câmera Canon 6D (full frame), este conjunto resulta  em um Campo de Visão de: 2.05° x 1.37°.

Câmera Canon 600D/T3i (APS-C), este conjunto resulta  em um Campo de Visão de: 1.28° x 0.85°.

Câmera ZWO ASI224MC (sensor IMX224), este conjunto resulta  em um Campo de Visão de: 0.28° x 0.21°.

Comparativo entre as 3 câmeras no mesmo telescópio.

• CASO 2: Câmera ZWO ASI178MM-C, cujo sensor é bem menor do que o sensor de uma DSLR, acoplada a dois sistemas diferentes (um telescópio refrator e uma objetiva fotográfica), sendo ambos apontados para a Nebulosa da Águia - Messier 16 (um objeto com tamanho angular  estimado em 30.0 min. arco x 20.0  min. arco):

Telescópio refrator ED80 (600mm de distância focal),

este conjunto resulta  em um Campo de Visão de: 0.71° x 0.48°.

Objetiva Canon (200mm de distância focal), 

este conjunto resulta  em um Campo de Visão de: 2.13° x 1.43°.

Comparativo, mesma câmera com dois sistemas óticos diferentes.

* Adequações:

• Objeto grande, campo pequeno: é possível fazer mosaicos para ao final compor uma imagem com o objeto inteiro, o problema desta técnica é que ela deve ser muito bem planejada e executada, exige uma certa perícia no apontamento e construção do mosaico, além de demandar mais tempo na captura.
• Campo grande, objeto pequeno: é possível recortar na imagem apenas a região de interesse (crop), contudo haverá uma perda significativa de campo e a resolução será a mesma (não há ganho de resolução ao fazer um recorte).

* Ferramentas para calcular o FOV:

• Sky At Night Magazine;
• Astronomy Tools;
• HR Astro;
• Starizona.

* Programas para descobrir o tamanho dos objetos:

• Stellarium;
• Cartes du Ciel;
• SkyTechX;
• SkySafari.

Conclusão:

Uma boa foto é o resultado de um bom planejamento. Consulte o tamanho angular do objeto a ser fotografado, analise e compare com o campo gerado pelo teu conjunto de captura, verifique as possibilidades de adequação. Escolher bem o alvo depende também de outros fatores como tenuidade, perfil espectral, qualidade do seeing e outros; mas a escolha do enquadramento já é o primeiro passo para uma boa foto, pois evita-se que o objeto fique perdido no centro da foto ou fique faltando partes. Há casos cujo objetivo é registrar as redondezas de uma nebulosa (campo grande) ou dar ênfase à uma determinada parte da nebulosa (campo pequeno). Planejando tudo previamente minoriza a possibilidade de algo dar errado e de uma noite de céu limpo ser perdida.

Abraços e até a próxima!

*Créditos das imagens de simulação: as imagens de simulação de FOV utilizadas neste artigo foram geradas pelo site Astronomy Tools.

Sistema de Motorização: OnStep

Módulos para montar uma versão do OnStep.

O OnStep provavelmente é a ferramenta mais aguardada desta série,  foi desenvolvido por Howard Dutton e trata-se de outro sistema compatível com a plataforma Arduino (assim como o AstroEQ que apresentei anteriormente). Este controlador foi o último que montei e provavelmente o que mais me deu trabalho também (particularmente gosto disso porque me divirto). A principal diferença entre o OnStep e o AstroEQ é o EQMod, pois o OnStep não é compatível com este software mas, segundo o autor Howard Dutton: enquanto o EQMod é um software inteligente que disponibiliza todos os recursos, o OnStep é um hardware com inteligência embarcada cujos recursos são inerentes a ele.

Arduino Mega 2560 com RAMPS 1.4

O OnStep pode ser utilizado tanto em montagens altazimutais (dobsonianas e outras) quanto em montagens equatoriais (germânica, berço etc). Além disso é um sistema muito versátil que permite a inserção de diversos módulos e sua montagem é multiplataforma, isto é, há diferentes formas de se montar o OnStep, algumas até mais fáceis do que o AstroEQ e outras tão complicadas quanto um PicGoTo.

Eu montei duas versões do OnStep, uma das mais complicadas e outra bem fácil, notei que após montadas a performance é praticamente a mesma. Algo que me atrai no OnStep são as possibilidades, gosto de fazer coisas e este sistema é cheio de ferramentas interessantes como: bluetooth, wifi, buzzer, app para celular, motorizar focalizador, derrotacionador de campo, entre outros. Enfim, acho que é o mais completo em termos de recursos.

Contudo, sem dúvidas, este foi o sistema que mais me tomou tempo, principalmente para ajustá-lo para astrofotografia, explico: a impressão que tenho do OnStep é que ele é um sistema mais voltado à observação visual e contemplativa, faz uso intenso do aplicativo para celular (muitos recursos só estão disponíveis no aplicativo) e uma versão totalmente stand alone demanda alguns cuidados na montagem e escolha dos componentes. Por exemplo: caso você não instale um módulo RTC (Real Time Clock) na versão para arduino (e em algumas outras também), o sistema não grava a hora e nem possui precisão na velocidade sideral e sempre que ativá-lo deverá recorrer ao smartphone para sincronizar a hora do sistema ou ao driver ASCOM.

No meu caso, cujo desiderato é praticar astrofotografia de longa exposição, o que mais interessa é acompanhamento (tracking) e autoguiagem (autoguiding) eficientes; outro fator interessante é possuir agilidade para conectar tudo (não acho legal a ideia de precisar acessar o app para fazer uso de recursos da montagem). Após um tempo estudando o OnStep e conversando com os desenvolvedores fui aprendendo a dominar certas etapas para deixar o sistema como eu preciso.

Tipos de montagem do OnStep:

• Arduino Mega 2560 com protoboard (simples e barato);
• Arduino Mega 2560 com protoshield (similar ao AstroEQ);
• Arduino Mega 2560 com RAMPS 1.4/1.5 (mais fácil de montar);
• PCI com Teensy 3.2 (mais cara e veloz);
• PCI com STM32F103C8T6 (similar à anterior e barata - em testes).

Uma desvantagem do OnStep é a configuração, pois é mais complexo e exige diversos parâmetros. Na página de apoio existe uma planilha em Excel que auxilia nesta etapa, nela você insere os valores da redução primária, secundária e a quantidade de micropassos do driver da sua montagem e a planilha realiza os cálculos que servirão para o funcionamento do sistema; com estes dados você deverá alterar o código-fonte do onstep antes de gravar no arduino / teensy / stm32. A gravação pode ser feita através da IDE do Arduino.

Há também uma página na web na qual você insere os valores da planilha e ela gera o arquivo de configuração que deverá substituir o arquivo presente no pacote de gravação do OnStep, poupando assim o trabalho de editar o código-fonte, contudo este gerador funciona apenas nas versões alpha e beta (só não funciona na versão estável do OnStep).

Quanto mais aprimorado você desejar que o seu OnStep fique, mais trabalho você terá; caso queira uma versão com menos recursos porém funcional, o trabalho será menor. 

No meu caso eu montei a versão Arduino+RAMPS 1.4 que é a mais fácil de montar e permite inúmeros recursos, adicionei um módulo RTC, um bluetooth, um buzzer e um driver para motorizar o focalizador, além de uma fonte interna e sistema de acionamento; esta montagem deu um pouco mais de trabalho devido aos recursos incorporados, mas funciona muito bem.

OnStep com Arduino+RAMPS 1.4 e alguns módulos.

Caixa que criei em ACM para acomodar o arduino e os conectores.

A outra versão que montei foi a PCI com o STM32F103C8T6 Blue Pill, que é um microcontrolador com capacidade de processamento 4,5x mais rápida do que o Arduino Mega 2560, porém ele não possui memória EEPROM sendo obrigatório a instalação de um módulo RTC, além disso inseri um módulo wifi ESP-01 (programar este módulo deu mais trabalho que gravar o STM32). Esta versão é um pouco mais complicada e ainda está em fase de testes, caso opte por ela esteja ciente disso.

PCI que criei para o STM32F103C8T6.

Caixa para acomodar o circuito e os conectores.

Pequeno circuito para programar o módulo wifi ESP-01.

Outro aspecto que me atrai no OnStep é a possibilidade de trabalhar com os drivers mais avançados para motor de passo, como os dispositivos da Trinamic cujos drivers permitem interpolar os micropassos trabalhando com mais suavidade e resolução. Tudo isto se deve ao contínuo processo de desenvolvimento deste sistema, eu mesmo já reportei alguns problemas que foram corrigidos pelos desenvolvedores em prazo inferior a dois dias.

Geralmente o material sobre esta ferramenta é apresentado em inglês, estando todo o conteúdo necessário disponível na página do próprio desenvolvedor.

Alguns links interessantes para quem deseja estudar mais sobre o OnStep:

Página Oficial:

http://www.stellarjourney.com/index.php?r=site/equipment_onstep

Na próxima publicação pretendo fazer um resumo sobre as aplicações.

Abraços e até a próxima!!