The Dolphin Nebula - SH2-308 (ChileScope)

A astrofotografia amadora sofreu uma revolução nos últimos anos devido ao avanço da tecnologia que permitiu dois saltos importantes: mais qualidade nas imagens e maior acesso aos equipamentos. Telescópios bem corrigidos em escala industrial, montagens mais precisas, câmeras mais sensíveis e vários programas de controle e processamento, tudo isso agora acessível através das lojas especializadas no assunto.

Da mesma forma, o acesso a equipamentos remotos também se tornou uma realidade aos amadores, existem empresas que disponibilizam os seus equipamentos mediante o pagamento por tempo de uso e você pode, por exemplo, operar um telescópio a centenas de quilômetros de distância com céu isento de poluição luminosa a partir do seu quarto de casa.

Dentre as empresas que fornecem tal serviço há a ChileScope que conheci através de uma rede social (Facebook) e que promove eventos nos quais ela disponibiliza dados capturados pelos telescópios das instalações para os astrônomos amadores processarem as imagens. É uma via dupla, pois promove a empresa e possibilita o acesso a dados de alta qualidade.

Os telescópios da ChileScope são de causar inveja a qualquer astrônomo amador, todos equipamentos high end e quase impossível de se adquirir no Brasil devido aos custos dos produtos com frete e taxas de importação. Veja abaixo uma breve descrição:

• Telescópio Newtoniano ASA 20'' f3,6 com corretor 3'' Wynne
  Custo aproximado: $14,816.15 USD;
• Montagem Equatorial ASA DDM85 (capacidade de 100kg)
  Custo aproximado: $18,000.00 USD;
• Câmera CCD FLI PROLINE PL16803 MONOCHROME
  Custo aproximado: $10,995.00 USD.

Trata-se de um telescópio refletor com 500mm de abertura, extremamente rápido (F/3.6), com corretor de coma de 3" e montagem equatorial com capacidade de carga para 100 quilos, tudo isso fornecido pela Astro Systeme Austria (ASA) que é uma das maiores empresas (senão a maior) de telescópios de alta precisão. Numa conversão bem grosseira dos valores, estimamos que um conjunto como esse custaria para ser trazido ao Brasil algo em torno de R$ 400.000,00 a R$ 500.000,00.

Acha que acabou? SQN.

Tudo isso montado em cúpulas no Chile, que é considerado um dos melhores locais do mundo em termos de qualidade de céu. Local isento de poluição luminosa, baixa umidade, baixa poluição atmosférica... não é por menos que vários observatórios profissionais estão instalados por lá. Para saber mais sobre a ChileScope, acesse: http://www.chilescope.com/

Recentemente a empresa disponibilizou os dados de captura de um objeto muito difícil de registrar com equipamentos amadores convencionais, pois exige filtros de banda estreita e longos tempos de exposição. Trata-se da nebulosa Sh2-308, também designada por Sharpless 308, RCW 11 ou LBN 1052, é uma nebulosa de emissão e região HII localizada perto do centro da constelação Cão Maior, composta por hidrogênio ionizado; está a cerca de 8 graus ao sul de Sirius, a estrela mais brilhante no céu noturno. A nebulosa é como uma bolha cercando uma estrela de Wolf-Rayet chamada EZ Canis Majoris, esta estrela está na breve fase pré-supernova de sua evolução estelar, estando a cerca de 4.530 anos-luz da Terra.

Foram disponibilizados 52 frames com 1.200 segundos de exposição (20 minutos por frame, somando mais de 17 horas de exposição) com os seguintes filtros: H-Alpha, Oxygen III, Luminance, Red, Green e Blue, totalizando aproximadamente 1.6 Gb de dados de imagem e mais 4.6 Gb de dados para calibração (darks, bias e flats). Existem algumas falhas no canal verde (G) e na luminância (L), mas não afetou o meu processamento porque eu utilizei apenas os dados capturados em banda estreita (h-alpha e oxigênio III), desta forma mantem-se as estrelas mais controladas e com maior destaque para a nebulosa.

Utilizando apenas dois filtros faz-se necessário sintetizar o terceiro canal para obtermos uma imagem RGB, desta forma aplicamos o h-alpha no canal vermelho, o oxygen III no azul e no verde utilizamos uma combinação de 65% OIII e 35% Ha, chamamos este processo de HOO.

Eis o resultado da captura do ChileScope com o meu processamento:

Dados da Captura e Processamento:

• Telescópio Newtoniano ASA 500mm F/3.6 com corretor Wynne 3";
• Montagem Equatorial ASA DDM85;
• Câmera CCD Monocromática FLI Proline PL16803;
• Exposição: 15x 1200s H-alpha / 12x 1200s OIII (total 9 horas);
• Processamento: PixInsight 1.8

Em alta resolução: The Dolphin Nebula - SH2-308

Seguem abaixo os links para o download dos dados desta captura caso queiram se aventurar também:

• Dados de imagem
• Dados de calibração

Agradeço à equipe do ChileScope por disponibilizar os dados e espero que continuem a fazê-lo para a alegria dos astrônomos amadores.

Astrofotografia Amadora - Parte III (Erros e Soluções)

Em continuidade à nossa série sobre astrofotografia amadora, abordaremos alguns termos interessantes para esta prática.

Motorização / autoguiagem

O telescópio é um instrumento capaz de revelar detalhes de objetos que estão muito distantes, há séculos é utilizado pelo homem para observar o Universo, contudo, ao usá-lo o movimento de rotação da Terra torna-se mais evidente devido à ampliação e, em astrofotografia, isto representa um problema porque as estrelas deixam de ser pontos de luz e aparecem como traços nas imagens.

Foto realizada com telescópio sem motorização, sendo 45 segundos de exposição.

Para suprir este problema instalamos um motor no eixo de Ascensão Reta (AR) da montagem equatorial, este motor será responsável em reproduzir a velocidade de rotação da Terra. No entanto, mesmo com motorização, podem ocorrer falhas no acompanhamento devido a erros de alinhamento polar da montagem ou imprecisão mecânica do conjunto, estas variáveis irão impor limitações ao tempo de exposição máximo possível, caso contrário produzirá o seguinte resultado:

Imagem com erro de acompanhamento.

Imagem sem erro de acompanhamento.

Tempo de Exposição

Tendo em mãos uma câmera capaz de fazer longas exposições, o tempo de cada foto (também chamada de frame) será determinado por dois fatores: 1) a qualidade do seu acompanhamento sideral provido pela montagem equatorial e 2) a qualidade do céu (seeing) do seu local .

Imagens com pouco tempo de exposição revelam menos detalhes, compare a foto anterior cuja exposição foi de 45 segundos em ISO800 com esta abaixo de 300s em ISO800:

ISO

De forma simplificada podemos dizer que ISO é a configuração de sensibilidade da câmera, quanto maior este valor, mais sensível estará a câmera. Em astrofotografia comumente utilizamos valores elevados para o ISO porque fazemos imagens de objetos muito débeis, no entanto, devemos ser cautelosos em relação a este parâmetro porque ISOs elevados também geram mais ruído nas imagens degradando-as.

Veja abaixo um comparativo com o mesmo equipamento, o mesmo alvo, mesma exposição, contudo com diferentes valores de ISO:

ISO400

ISO800

ISO1600

Aberração Cromática (AC)

Geralmente este tipo de aberração ocorre em refratores porque ao refratar a luz a objetiva não focaliza todos comprimentos da luz no mesmo ponto, consequentemente as estrelas nas imagens aparecem com halos coloridos. Por isso telescópios refratores apocromáticos são os mais indicados para praticar astrofotografia, porque possuem ótica melhor corrigida evitando este tipo de aberração; o problema deste tipo de telescópio é o preço.

Imagem feita com teleobjetiva que age como um telescópio refrator.

Para evitar a aberração cromática existem filtros que bloqueiam os comprimentos de onda que não foram bem focados (geralmente o azul), contudo haverão perdas de sinal.

Curvatura de Campo

Este tipo de aberração é bem comum em quase todos os sistemas óticos acessíveis ao astrofotógrafo amador, entretanto utilizamos corretores capazes de eliminar/minimizar os seus efeitos em nossas fotos. Em refratores utilizamos aplanadores de campo (field flatteners) e em refletores é utilizado o corretor de coma (coma corrector). É importante salientar que se deve observar o corretor adequado ao seu tipo de telescópio, principalmente levando-se em conta a relação focal (F/D, ou simplesmente F, que é igual à divisão da distância focal pela abertura). Um corretor inadequado não ajudará muito. Exemplo: field flattener destinado a refratores acima de F7 instalado em um instrumento F5.

Exemplo de curvatura de campo em refratores.

Exemplo de coma em refletores.

Finalizando...

É muito importante saber identificar corretamente qual defeito está acontecendo nas suas fotos para poder tratá-lo da forma correta, apesar que alguns deles são similares, é importante lembrar o seguinte:

• estrelas alongadas em toda a foto: erro de acompanhamento;
• estrelas deformadas nos cantos em direção ao centro: curvatura de campo;
• estrelas em forma de pequenos cometas nos cantos: coma;
• estrelas com halos coloridos em toda a foto: aberração cromática;
• estrelas pontuais em toda a foto e sem halos = EXCELENTE ASTROFOTO!

Além destes possíveis erros, também podem ocorrer reflexos (devido a revestimento anti-reflexo de má qualidade em algum elemento ótico presente no eixo de luz); estrelas deformadas também podem indicar descolimação (neste caso seria necessário realizar um star test); ruídos (inerentes ao tipo de sensor e câmera utilizados); saturação (excesso de exposição); poluição luminosa (inerente ao local); seeing ruim (nuvens, ventos, umidade elevada).

Tudo isto está sendo abordado aqui no blog porque, mesmo que aparentemente estes erros não afetem a imagem, sempre haverá perda de resolução e os detalhes mais finos das nebulosas e galáxias serão perdidos. Uma boa astrofoto é capaz de revelar os detalhes mais finos possíveis e para isso tudo deve trabalhar em sintonia.

No próximo tópico finalizarei esta série sobre astrofotografia amadora. Possivelmente após esta série teremos um tutorial sobre auto-guiagem atendendo a pedidos.

Abraço!

Telescópio Refletor Newtoniano 150mm F/8

O mundo da astronomia amadora é rico em possibilidades para o entusiasta desta incrível atividade (há quem a classifique como hobby, mas pessoalmente não gosto de tal classificação). Uma destas possibilidades é a construção dos próprios equipamentos, tal prática é conhecida como ATM (sigla do termo em inglês Amateur Telescope Maker).

Não me considero um ATM propriamente dito, porque acredito que somente pode ser classificado como tal quem fabrica a própria ótica. Os ATMs são verdadeiros mestres na arte de transformar vidro bruto em espelhos capazes de coletar fótons oriundos do Cosmos.

O meu caso é um pouco peculiar, pois flerto com diversas áreas da astronomia amadora como astrofotografia, ATM, observacional etc. Geralmente faço projetos e construo boa parte dos meus equipamentos, ou então implemento aperfeiçoamentos aos instrumentos já existentes de forma que atendam às minhas necessidades.

Nesta publicação apresento um telescópio que montei recentemente a partir de um conjunto de espelhos já prontos (um dia espero fazer os meus próprios espelhos), levei bastante tempo para concluí-lo porque fui modificando o projeto ao longo do seu progresso.

Mais imagens:

Câmera DSLR acoplada ao focalizador em foco primário.

O telescópio está montado sobre a Montagem Equatorial Libra, que compensa o movimento de rotação da Terra permitindo fotos de longa exposição dos astros celestes, esta montagem equatorial também foi construída por mim.

Este pequeno telescópio no lado oposto ao focalizador será utilizado como telescópio-guia para o telescópio maior em fotos de longa exposição.

Nesta imagem vemos o espelho primário instalado no final do tubo.

A foto abaixo foi obtida com este instrumento em seu primeiro trabalho de campo:

Lua crescente e o Brilho Da Vinci (10 de abril de 2016).

Características do instrumento:

• Abertura: 150mm
• Distância Focal: 1200mm
• Design ótico: refletor newtoniano

Na próxima publicação irei demonstrar os processos da construção deste equipamento.

Abraços,
Delberson.