Riprendiamo da dove avevamo lasciato nell’ultimo articolo. Ricapitolando brevemente, abbiamo spiegato la funzione autofocus di Ekos e successivamente il plate solving. Sincronizzata la montatura col planetario, M51 inquadrata perfettamente al centro del fotogramma, siamo pronti per verificare se le operazioni svolte in precedenza sono state eseguite da manuale. Apriamo la task di Ekos dedicata alla sessione fotografica, contrassegnata dall’etichetta con la fotocamera, ed andiamo a settare i parametri per effettuare uno scatto di prova.

Come si può vedere nell’immagine, avendo puntato il soggetto M51, tutte le immagini che andremo a scattare in questa sessione avranno il prefisso M51, così da poterle riconoscere nella cartella da voi prescelta per il salvataggio delle immagini. Immagini che possono essere di due tipi: o native (RAW), che quindi avranno estensione come dettato dalla vostra fotocamera, ossia CR2 con Canon, NEF con Nikon, ORF con Olympus e chi più ne ha più ne metta, oppure possiamo scegliere di salvarle in formato FITS. Il FITS (dall’inglese Flexible Image Transport System ovvero: Sistema di trasporto delle immagini flessibile) è un formato di file aperto usato per le immagini scientifiche e altre immagini. È un formato molto comune in astronomia poiché permette di includere nel file informazioni come ad esempio calibrazioni fotometriche o spaziali.

Sempre dallo stesso pannello possiamo selezionare il tipo di immagine che vogliamo scattare: Light, Dark, Flat, Bias ecc.; le immagini salvate durante la sessione fotografica, già con il prefisso formato dal nome del soggetto scelto sul planetario, avranno nel nome file la specifica del tipo di foto che stiamo facendo. Non solo. Le immagini verranno automaticamente smistate nelle cartelle di competenza, ossia i light li troveremo nella cartella light, i dark nella cartella dark e via così.

Siamo già troppo avanti perchè abbiamo parlato delle immagini salvate, ma non di come ottenerle. Guardiamo nuovamente l’immagine precedente ed andiamo a selezionare la sensibilità desiderata, nel nostro caso 1600 iso, con l’apposito menù a tendina, e successivamente il tempo di ripresa. Per uno scatto di prova, al fine di controllare che tutto sia a posto e che effettivamente il nostro soggetto sia effettivamente lì, andiamo ad inserire il tempo di 30″.

Cliccando quindi sul tastino rappresentato dalla fotocamera facciamo il nostro primo scatto di prova, 30″ a 1600 iso su M51. Aspettiamo i nostri bravi 30″ ed alla fine dello scatto il visualizzatore si aprirà mostrandoci l’immagine ripresa in bassa risoluzione

Anche se 30″ sono pochi, il soggetto è abbastanza chiaro e ci fa capire che si trova esattamente al centro del nostro fotogramma. Ciò significa che le operazioni effettuate prima di cominciare a scattare sono state eseguite alla perfezione e, se la guida è ben calibrata, riusciremo a fare lunghi scatti ottenendo stelle perfettamente rotonde. Andiamo quindi a vedere come si impostano le sessioni fotografiche su Ekos. Riproponiamo quindi l’immagine precedente però analizzandola stavolta in più punti:

Cominciamo in sequenza a guardare le varie opzioni che ci servono per pianificare la nostra sessione fotografica: Esposizione espressa in secondi, vista l’ortogonalità della guida al 99% proviamo subito una posa lunga. Decideremo dopo aver visto l’istogramma del primo scatto se è il caso di usare questo tempo. Sensibilità lasciamo 1600 iso, anche lì decideremo in seguito se continuare ad utilizzare questi parametri. Perchè? Semplicemente perchè se sono corretti abbiamo evitato di buttare via 7 minuti di tempo utile, ricordandoci che a fine sessione dobbiamo anche fare i dark, e alla fine della serata la stanchezza si fa sentire. Scatto salvato, tempo risparmiato.

I nostri primi scatti saranno i light, per cui lasciamo il tipo di immagine su light, mentre invece nella casella numero andremo ad inserire il numero di scatti che intendiamo effettuare nella nostra sessione. Nella casella ritardo invece andremo ad inserire il tempo di pausa espresso in secondi che vogliamo lasciare fra uno scatto e l’altro. Il tasto custom proprieties apre un menù che ci permette di selezionare le varie voci che vogliamo trovare nei dati exif di ogni scatto. La funzione è comunque trascurabile.

Bene, adesso tutti i parametri della nostra sessione sono stati inseriti, li andiamo a ricapitolare: 10 scatti da 7 minuti cadauno a 1600 iso con una pausa di 20 secondi, tipo light e soggetto inquadrato M51. Benissimo, ma adesso come facciamo a spiegare ad Ekos di tradurre in un click tutta questa bella pappardella sopra descritta? Niente di più semplice, andiamo a vedere l’immagine sottostante:

Nella parte relativa alla sequenza, è sufficiente, dopo aver BEN impostato i parametri che intendiamo utilizzare, fare clic sul segno + e la nostra sequenza comparirà nel riquadro sottostante ma ancora INATTIVA.

Per attivare la nostra sequenza è sufficiente evidenziarla facendo un doppio clic sulla sequenza inattiva e poi facendo un clic sulla spunta a V soprastante. Naturalmente possiamo avere impostato numerose sequenze e poi averle messe tutte in coda nell’elenco. Resta quindi scelta nostra attivare la sequenza che vogliamo far partire. Qualsiasi sequenza può essere eliminata dall’elenco cliccando sul tasto – dopo averla selezionata. La sequenza cancellata non potrà essere ripristinata, e, in caso di errore di cancellazione, dovrà essere ricostruita ed aggiunta nuovamente. Quindi ci possiamo impostare l’intera serata di riprese che ci accingiamo ad iniziare, dal light al dark e terminando con i flat.

Un bel tasto play è quello da premere per far partire la nostra sequenza. Cliccando avremo fatto così partire la nostra sessione, mentre nei vari riquadri del pannello modo di vedere il tempo residuo di ogni scatto e la barra di avanzamento della sequenza. Lo stato del lavoro viene visualizzato anche tramite i messaggi, che sono la storia di tutto quanto abbiamo fatto fino a questo punto

Una volta terminato il primo scatto lo andiamo a vedere con Rawtherapee, che avremo scaricato durante il giorno. Non è vero. Lo abbiamo scaricato, installato ed usato mentre il nostro Astroberry stava continuando a scattare. Anche se non abbiamo ancora visto il risultato, lasciamo continuare la sessione per il motivo spiegato prima, ossia quello di risparmiare tempo, incrociando le dita e sperando che il primo scatto sia andato bene, evitandoci così di cestinarlo e ricominciare tutto da capo. L’installazione di rawtherapee è semplicissima: è sufficiente aprire una shell di terminale e digitare: sudo apt install rawtherapee. Una volta digitata la password di amministratore è sufficiente seguire le istruzioni che il terminale ci mostra durante l’installazione.

E qui ci ricolleghiamo al discorso che avevamo lasciato, ossia quello degli istogrammi. Sempre decisi a prendere il toro per le corna, andiamo a vedere gli istogrammi ottenuti nello scatto

La fortuna non sempre, bensì ogni tanto mette lo zampino e realizziamo che l’istogramma della prima foto scattata è perfetto. Per cui decidiamo di mantenere i parametri scelti precedentemente e di andare avanti. Alla fine della sessione di scatti la linea di avanzamento sarà al 100% e la sessione sarà segnalata come completata direttamente dai messaggi di Ekos nell’apposito riquadro. NOTA: finchè terremo aperto Ekos non ci sarà possibile andare a cercare altri oggetti sul planetario Kstars.

Al termine dei lavori poi sarà necessario effettuare lo stacking delle immagini al fine di tirare fuori il nostro lavoro. Astroberry è provvisto di un potentissimo strumento: Astap. Da tradizionalisti quali siamo è difficile staccarci da Deep Sky Stacker, uno dei più potenti tool di stacking per ambiente Windows, ma Astap non è da meno. Mentre vi promettiamo che cercheremo di scrivere un articolo su Astap nel minor tempo possibile, noi speriamo che questi tre articoli siano stati sufficienti a farvi comprendere la bontà e la semplicità del nostro Astroberry.

E, augurando buon primo maggio a tutti, anche stanotte ci congediamo.

Cieli sereni.

In molti aspettavano questo articolo per approfondire un po’ di più ciò che avevamo iniziato qualche giorno fa. Ci sta che possa essere un po’ ripetitivi, ma c’è un valido motivo, ossia facciamo vedere meglio alcune delle operazioni effettuate nella serata in cui abbiamo provato per la prima volta il nostro Astroberry.

Fondamentalmente cos’è Astroberry? Un minicomputer versatile, grande quanto una carta di credito è composto da un single-board computer (Raspberry PI), sul quale si trovano anche diverse porte per collegare le periferiche (USB, HDMI, video, audio, ecc.), oltre all’hardware indispensabile del computer (processore, RAM, ecc.). Su uno slot si collega una carta micro SD, che diventa il disco rigido del computer e sulla quale si trova il sistema operativo. Il sistema operativo consigliato è Raspbian, basato su Debian, ma possono anche essere utilizzate altre distribuzioni di Linux o una versione particolare di Windows.

Si collega alla corrente con un carica batterie micro-USB (ad esempio quello di uno smartphone) e si instaura una connessione a Internet tramite un cavo di rete utilizzando un’interfaccia Ethernet. Tramite una porta USB si possono collegare il mouse, la tastiera, hard disk esterni e molto altro. L’uscita HDMI è l’opzione più semplice per collegare uno schermo al Raspberry Pi.

Il nome del computer è un gioco di parole e viene pronunciato come il termine inglese per torta di lamponi, “raspberry pie”. La prima parte rimanda al nome di un frutto, come da tradizione nelle aziende di informatica, quali Apple, Blackberry o Acorn, mentre “Pi” è l’abbreviazione di “Python interpreter” (interprete Python), visto che Python è il linguaggio di programmazione principale utilizzato dagli sviluppatori nel Raspberry Pi.

Dal 2012 ad oggi il Raspberry si è evoluto alla versione 4 ed il sistema Raspbian è snello e versatile. E soprattutto sempre aggiornato, senza troppi fronzoli. Nel nostro caso, ossia Astroberry, il sistema è interamente dedicato all’Astronomia, mettendo a disposizione potenti tools da abbinare al nostro telescopio.

Abbiamo cominciato la serata collegando la nostra scatolina delle meraviglie via usb all’hub che gestisce tutte le periferiche, dalla montatura alla fotocamera. Il tablet che si vede in foto è utilizzato come monitor touch via VNC. Ricordiamo che Astroberry si può collegare a qualsiasi rete wireless e bluetooth, ma ha anche il proprio network quindi, in caso di mancanza di collegamento internet, tipo quando usciamo in alta montagna per andare a fare foto, ci si può collegare direttamente. Nota bene, Astroberry nasce SENZA monitor, per cui per visualizzare è necessario un monitor esterno oppure un collegamento tramite tablet, pc, smartphone o qualsiasi oggetto in grado di far girare VNC Viewer.

Tutto il sistema è pronto per cominciare il lavoro. Cominciamo a vedere i primi lati positivi di Astroberry grazie alla configurazione dell’utente. Come spiegato in precedenza, il sistema usa le librerie INDI per far funzionare tutte le periferiche (compatibili, naturalmente). Nella configurazione dell’utente è possibile specificare tutta l’attrezzatura in nostro possesso, di modo che all’accensione di Ekos, il programma tuttofare che si trova all’interno di Kstars, il planetario incluso in Astroberry, tutti i drivers vengano automaticamente avviati senza doverli chiamare singolarmente. Con un semplice clic, in definitiva, siamo pronti per partire.

Il primo step ovviamente è quello della messa a fuoco. La nostra fortuna è quella di essere in possesso di un ottimo focheggiatore elettronico, il Seletek Armadillo prodotto dalla spagnola Lunatiko Astronomia.

Su Ekos andiamo ad aprire la sezione auto focus contrassegnata dalla lente di ingrandimento e selezioniamo i parametri necessari: zero passi inclusi fra un massimo e un minimo di 50000, sul nostro RC8 il fuoco si trova più o meno sulla metà, circa 1,5 cm dalla battuta. Impostiamo il tempo dello scatto, dando per scontato che abbiamo già effettuato il setup della nostra fotocamera o ccd, impostiamo gli iso e clicchiamo su “autofocus”

Il sistema effettuerà un primo scatto, mostrandoci il fotogramma completo della porzione di cielo ripresa. Avendo messo la spunta su “seleziona automaticamente una stella” il sistema effettuerà la scelta della stella da focalizzare effettuando poi una serie di scatti, muovendo di tot passi intrafocali e extrafocali al fine di selezionare il miglior HFR (High Frame Rate) dandoci un autofocus rapido e preciso e rendendo obsolete le maschere di Bathinov e di Hartmann.

Una volta effettuata la serie di scatti necessaria, il focheggiatore si posizionerà allo scatto dove avrà rilevato l’HFR migliore

Dopo questa prima necessaria operazione si rende necessario sincronizzare la nostra montatura con il planetario Kstar, e quale mezzo migliore per farlo se non il tool di plate solving incluso in Ekos? Già anticipato in un articolo precedente, ma facciamo un piccolo approfondimento: in precedenza, avendo a disposizione una connessione internet, la foto scattata è stata automaticamente inviata al sito astrometry.net al fine di essere risolta e ricevere in cambio le coordinate reali alle quali è puntato il nostro telescopio; in assenza di connessione, però, l’unico metodo per effettuare il plate solving è quello offline, per cui bisognerà avere scaricato ed installato tutte le astrometrie necessarie per l’attrezzatura in nostra dotazione. Servirà quindi aver ben specificato il tipo di ottica usata, con relativi diametri e lunghezze focali, le dimensioni effettive del sensore e la grandezza del singolo pixel espressa in micron. Questa operazione ci permette di scaricare le sole astrometrie necessarie alla soluzione con la nostra attrezzatura. Oppure, per tagliare la testa al toro, se abbiamo più strumenti è sufficiente avere un po’ piu’ di tempo e scaricarsi una buona dozzina di gigabytes di astrometrie. Purtroppo il sistema non è in grado di installare le astrometrie in maniera autonoma, non scarica files di grandi dimensioni. Per cui bisogna andare sul sito INDI, scaricare le astrometrie e seguire le istruzioni di installazione: https://indilib.org/about/ekos/alignment-module.html

Apriamo quindi il modulo plate solver su Ekos contrassegnato dal bersaglio

Andiamo quindi ad impostare il tempo di scatto su 30 secondi, la sensibilità su 1600 iso e andiamo a cliccare sull’azione che vogliamo effettuare una volta terminato il plate solving con successo: sincronizzare il planetario con la nostra montatura alla posizione rilevata oppure puntare l’oggetto scelto dopo avere risolto. Si, perchè possiamo scegliere il nostro soggetto (vedi M51 sulla foto sopra), muovere la montatura alle coordinate dell’oggetto e poi effettuare il solving, spostandosi automaticamente sulle coordinate precise dell’oggetto una volta terminato. Personalmente ci piace limitarci a sincronizzare, perchè vogliamo vedere di quanto il nostro allineamento iniziale, effettuato all’accensione del sistema Synscan, è stato preciso. Con questo sistema non è necessario effettuare l’allineamento iniziale del telescopio. Dando per scontato che le coordinate dell’osservatore siano corrette, un piccolo margine di errore ci sarà sempre. Si può quindi effettuare l’allineamento polare, l’allineamento ad una stella dopodichè effettuare il plate solving per avere la massima precisione nel puntamento. NOTA BENE: l’allineamento si può evitare solo con determinati tipi di montatura e di goto, come nel nostro caso, una Skywatcher abbinata ad un goto Synscan di generazione precedente, aggiornato al firmware 3.39. Con altre montature invece compare il messaggio di effettuare l’allineamento iniziale, pena lo sciopero ad oltranza.

Il nostro allineamento iniziale è stato sufficientemente generoso. Una volta aver selezionato l’azione desiderata, nel nostro caso SYNC e cliccato su “cattura e risolvi”, il plate solver scatta la foto come impostato e naturalmente l’astrometria in locale permette un’azione rapidissima del solver e in pochi secondi l’immagine viene risolta ed il planetario viene sincronizzato con la montatura. Il risultato in verde ci conferma l’errore minimo del nostro puntamento iniziale.

A questo punto chiudiamo Ekos per tornare su Kstar e vedere le due posizioni: quella presunta e quella effettiva. Il riquadro in giallo rappresenta la posizione presunta e l’orientamento del nostro sensore, mentre quello in bianco rappresenta la posizione trovata grazie al risolutore. Possiamo quindi scegliere due opzioni: la prima è quella di aprire il menù contestuale sull’oggetto ed effettuare un goto sull’oggetto oppure possiamo ridurre il rateo dei motori ed usare la nostra pulsantiera per centrare l’oggetto. Questa soluzione è possibile perchè i driver INDI non inibiscono la pulsantiera del nostro goto, a differenza di altri driver comunemente usati su altri sistemi operativi.

A questo punto, effettuata la messa a fuoco e sincronizzato la montatura con il planetario, è possibile cominciare a fare le nostre sessioni fotografiche. Disponendo di una camera di guida stand alone quale la Lacerta MGEN2 effettuiamo la calibrazione della stella guida.

Con una calibrazione praticamente perfetta, avendo un’ortogonalità del 99% siamo sicuri di poter fare delle lunghe esposizioni senza la paura di avere stelle ovali nel fotogramma. E per chi non ha una camera di guida stand alone? Niente paura, la nostra scatoletta miracolosa Astroberry dispone di un altro ben noto tool gratuito, il blasonatissimo PHD2 Guiding. Puntiglioso quanto prezioso, perchè noioso nella messa a punto, una volta ben configurato si rivela un ottimo tool di autoguida a costo zero, abbinabile a piccole camere di guida quali QHY5 e similari. Ma non approfondiremo il discorso guida oltre questo punto.

E’ adesso il momento di cominciare a vedere se le cose fatte fin’ora sono state fatte bene…. questo approfondimento lo faremo però in un prossimo articolo.

Ci teniamo a far notare che le operazioni sopra descritte, a cominciare dal collegamento di tutte le periferiche ad Astroberry, all’accensione di tutto quanto, all’auto focus e per concludere al plate solving abbiamo impiegato meno di 10 minuti, ottenendo fuoco e posizione perfetti, evitando di perdere il fuoco, ad esempio, quando andiamo a stringere il blocco del focheggiatore.

Speriamo quindi di avervi incuriosito maggiormente sulla bontà del nostro oggetto, dal costo pari ad un decimo di un buon notebook ma con una potenzialità incredibile dettata dalla gestione delle risorse caratteristica dei sistemi su base Debian.

Cieli sereni!

Come preannunciato, oggi vi descriverò la configurazione del mio ricevitore SETI acronimo di

Searching for Extraterrestrial Intelligence.

Tutto è cominciato molti anni fa quando sul mio PC PentiumIV (ancora funzionante) installai il client SetiHome che scaricava dalla rete i files acquisiti dall’Osservatorio di Arecibo ( quello del mitico film Contact) e in background eseguiva la FFT generando dei waterfall alla ricerca di “righe” a 1421 MHz!

Perchè la riga a 1421 MHz?

L’ipotesi di allora, valida a tutt’oggi, è che una civiltà aliena sviluppata tecnologicamente almeno quanto se non più di quella Terrestre, sceglierebbe questa frequenza portante per le sue trasmissioni e ascolto “esplorative”, in quanto associata alla frequenza di emissione dell’idrogeno ionizzato H+ (1420,400 MHz), che è l’elemento più abbondante nello Universo .

Inoltre questa frequenza si trova all’interno del “water hole”, un range di frequenze a più basso assorbimento che ne favorisce la propagazione a più grandi distanze.

Associandomi al SETI ho avuto modo di conoscere (via Internet) fornitori di Antenne e HW per la ricezione di segnali nella banda dei 21 cm e di trovare anche cose accessibili, visto il ridotto budget disponibile per questo esperimento, come è a tutti gli effetti.

L’antenna scelta è stata una Loop Yagi centrata a 1.400-1.440 MHz a 45 elementi acquistata dalla Directive System&Engineering.

Il guadagno è di ca.20 dB e il lobo a 3 dB è di ca.16°

Il preamplificatore di antenna LNA è fornitura della Down East Microwave ( very good folk) e si tratta del modello 1350-500 MHz High Performance Low Noise Amplifier con un guadagno di 25 dB a 1421 MHz e una Figura di rumore inferiore a 0,7 dB.

Come ricevitore sto utilizzando un dongle SDR della NooElecoom,acquistato su Amazon, gestito con il SW #SDR scaricabile dalla rete. ( Esiste anche una versione per Raspberry).

Utilizzo anche un ricevitore Total Power, il uRAL10 , acquistato da una ditta italiana la Radioastrolab.

Risultati: purtroppo il sistema soffre delle pesanti interferenze legate a emissioni prossime alla banda ( tra l’altro protetta!!) e disturbi vari: in effetti nelle ore notturne che vanno dalle 2 am alle 5 am il segnale rimane abbastanza pulito, ma NON ho mai rilevato qualcosa di significativo, come d’altronde non poteva essere altrimenti, MA l’antenna è lì , puntata sul meridiano a ca 70° di elevazione, e la volta celeste transita nel suo lobo di 16°con la rotazione terrestre…NON si sa mai!!

Le immagini che seguono sono il waterfall del transito della Via Lattea nel lobo dell’antenna.

Le immagini che seguono sono invece associate al transito del Sole rilevate con una parabola da 120cm ,frequenza del segnale 11 GHz , alla frequenza convertita dal LNB a 970 MHz ( che comunque adesso è finita in cantina)

il ricevitore SDR è quindi una valida soluzione per la ricezione di segnali RF nella banda 21 cm -3 cm (convertita)

Questo è il waterfall del segnale ricevuto utilizzando un VCO in TX (1412 MHz circa) a circa 10 m. dall’antenna, che utilizzo come Test del sistema.

Se “arrivasse” un segnale dovrei vedere qualcosa del genere!!! Ma non mi illudo….

…ma il giorno 21.10.2019 il sistema (non presidiato in quel momento) ha registrato questo segnale:

Nei giorni successivi ho cercato la “ conferma “, ma NON c’è mai stata!

…to be continued!