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!

Buona Pasqua a tutti, cari Astrofili affezionati del nostro blog. Dopo una decina di giorni di prove ho deciso di mettere giù qualche riga riguardo ai giocattoli nuovi entrati prepotentemente a far parte di AstroVersili, i Raspberry. Al raggruppamento del CAAT dello scorso 8 dicembre Paolo Bacci ventilò l’idea di una AllSky camera, e lì cominciò a frullarmi in testa questa cosa. Finchè non trovo in rete, sul sito GitHub un articolo di Thomas Jaquin su come costruire una AllSky camera con un Raspberry PI. Gli interessati possono naturalmente andare a vedere qui, è spiegato bene e se pur il raspberry non sia cosa da principianti in informatica, si trova tutto il tutorial rendendo la vita più facile anche ai meno smanettoni: https://github.com/thomasjacquin/allsky

La camera in questione è una ZWO ASI034MC, presa d’occasione. Piccola camera planetaria, ormai superata, sacrificabile per il progetto. Lo stesso propone una ZWO ASI120, però noi abbiamo trovato questa e l’abbiamo messa in casa. L’obiettivo è stato donato da una telecamera di videosorveglianza rotta ormai passata nello scatolone riportante la scritta “Cose che potrebbero servire”. Meno male che ce n’erano due, il primo obiettivo era più spinto, il secondo più aperto. L’adattatore M42 ordinato su Aliexpress e mai arrivato a causa delle poste che hanno ridotto ormai il servizio a causa dell’emergenza sanitaria del momento è stato genialmente autocostruito con la stampante 3D del gruppo. E finalmente dopo qualche giorno, stanotte una delle tante sorprese:

Il raspberry si comporta egregiamente, per ovviare alle alte temperature abbiamo dotato il contenitore di una grossa ventola traente. Seguiranno naturalmente ancora prove prima di effettuare la condivisione delle immagini sul nostro sito. Il progetto comunque permette di produrre immagini, time lapse, startrail, e keogram.

Non paghi della versatilità di cotanto apparecchio, arriva il messaggio di Simone che sventola in pompa magna la parola “Astroberry”. Lì per lì ho sottovalutato la cosa, pensando fra me e me che tanto avevo già il computer e che non me ne sarebbe certamente servito un altro visto che tanto uno ce l’avevo già. Però con Simone che pungola da una parte e dall’altra la curiosità di vedere come funzionava hanno fatto breccia e mi hanno costretto a sfare l’altro progetto che stavo facendo con il raspberry, ossia un lettore multimediale, e provare ad installare Astroberry al posto di Raspbian.

Il sistema operativo si presenta già con IP statico, Samba e come planetario usa KSTAR. Non è eccezionale dal punto di vista grafico, però svolge bene la sua funzione. Collego la Canon alla porta usb e do il via a EKOS, il programma per astrofoto dedicato di Kstar. Lì per lì non ne vuole sapere, ma il buon toscano ha la sua arma segreta, che ora non posso svelare causa blasfemia. E miracolosamente comincia a funzionare. Kstars prima di funzionare, come tutti i programmi seri, deve essere configurato sennò non ti permette di fare nulla. Con calma e pazienza, non conoscendolo, perdo un pomeriggio sano per configurarlo (cosa che poi si è rivelata semplicissima, un lavoro da 10 minuti).

Decido quindi di provare a collegare la montatura ad Astroberry tramite il Synscan provo di tutto e di più ma niente, non si muove. Per poter essere interfacciata al computer con driver Ascom e sistema operativo windows, il Synscan deve essere impostato su PC direct mode, per cui opto per la stessa modalità, ma niente, non vuole funzionare. Non so perchè ma decido di uscire dalla modalità pc di Synscan e tantomeno so il motivo per il quale clicco sullo spostamento a nord del comando di Kstars….Eppur si muove!

Capito il giochino, non rimane ancora che provare il tutto. La sera stessa collego tutte le periferiche, montatura, fotocamera e focheggiatore Armadillo ad un hub usb utilizzando solamente una delle porte usb-3 di Astroberry, dal menù strumenti > gestione periferiche di Kstar configuro senza problemi sia la montatura, una Skywatcher EQ6, che l’Armadillo. Effettuato il classico allineamento a tre stelle – perchè comunque una delle particolarità di Kstar è quella di lasciare disponibile il tastierino del Synscan, a differenza di EQmod, che funziona solo se è attivata la PC direct mode sul Syscan inibendo il tastierino, una volta acceso il demone su Kstar, premendo il tasto destro sul planetario > synscan > find scope il planetario si posiziona sulle coordinate del telescopio, che vengono lette da Kstar ma permettendo le correzioni del caso per poi poter sincronizzare il tutto sempre con il tasto destro > synscan > sync.

Per dirigere il telescopio sull’oggetto prescelto, ad es. M42, ci sono più possibilità. Durante la configurazione di Kstar è possibile scaricare tutti gli aggiornamenti del profondo cielo (DSO), comete, stelle, asteroidi, pianeti ecc., dopodichè possiamo seguire diverse strade: A) spostarsi nel planetario selezionando l’oggetto, tasto destro del mouse > synscan > goto; B) digitare il nome dell’oggetto nel campo di ricerca e da lì puntare l’oggetto; C) la parte più divertente, dove, in base alla magnitudine dell’oggetto variabile a piacimento, si può vedere gli oggetti del momento: menu strumenti > dati > che si vede stanotte.

Nella finestra relativa a “che si vede stanotte” è possibile scegliere e puntare gli oggetti in base a data, luogo, periodo del giorno e magnitudine. E naturalmente dalla tipologia di oggetto.

Avendo impostato una magnitudine 15 ed avere selezionato comete, se il database è stato ben configurato verranno fuori le comete visibili alle nostre coordinate, con una magnitudine fino ad un massimo di 15 e nel periodo serale.

E’ sufficiente quindi cliccare su centra oggetto per visualizzarlo sul planetario e poi usare la funzione GOTO del demone del telescopio per puntare l’oggetto. Semplice, no? Ma le sorprese non finiscono perchè, anche se non è APT, l’ormai blasonato programma che gira esclusivamente in ambiente windows, Ekos, il potente tool fotografico di Kstar, fa il lavoro sporco. Si accolla il peso di tutte le sessioni fotografiche. Queste sono programmabili con estrema facilità, perchè quando il programma conosce le nostre ottiche e la nostra attrezzatura di ripresa, siamo già a metà dell’opera. E siccome glielo avete impostato in precedenza, non dovreste avere alcun problema nel farlo funzionare. Eventualmente seguirà un piccolo articolo sull’utilizzo di Ekos.

Passiamo però al punto di forza di Astroberry: avendo la possibilità di avere il proprio wifi per potersi collegare in remoto con altri dispositivi tipo tablet o cellulari (naturalmente non delle vecchie ciofeche, ma dei dispositivi piuttosto buoni). Personalmente ho fatto le prove con un Ipad air 2 e con uno Huawei P9 plus. Sono strumenti un po’ datati però perfettamente funzionanti. Però ricordiamoci: non si può pretendere di interagire con Astroberry con un Nokia 3310, se pur glorioso telefono….no, non è proprio adatto. Vediamo quindi come si presenta Ekos sul monitor dello Huawei in collegamento tramite VNC:

Il risultato è evidente…

Così come APT, nella versione a pagamento, ha la possibilità di effettuare il plate solving interfacciandosi con All Sky Plate Solver, fantastico programma scritto da Giovanni Benintende, che in base alle ottiche permette di scaricare tutte le astrometrie adeguate alle nostre ottiche, oppure con platesolver 2, altro programma che svolge la stessa funzione, questa opzione viene attivata solo ed esclusivamente se il programma è registrato. 19 euro li vale tutti, per l’amor del cielo, così come il rinnovo annuale che ne costa solo 6, però se un programma è gratis e funziona bene, perchè non provare ad utilizzarlo? Ekos cosa fa: la funzione plate solving permette di scattare un’immagine, trasmetterla direttamente ad astrometry.net per ricevere la posizione esatta del nostro telescopio rispetto alla posizione sul planetario. Una volta ricevuta la corretta posizione, Ekos ci permette di sincronizzare la montatura ed il planetario sulla posizione attuale oppure di centrare l’oggetto che avevamo scelto. Personalmente preferisco sincronizzare e poi ricentrare l’oggetto.

L’immagine sopra mostra l’effettiva posizione del telescopio dopo aver effettuato il plate solving ed avere effettuato la sincronizzazione della montatura con il planetario Kstar. Particolarità di questo plate solver è indicare l’errore che c’era prima della sincronizzazione.

Non rimane altro che ricentrare il telescopio sul nostro soggetto, fare un paio di pose per vedere se lo abbiamo nel mezzo del fotogramma, dopodichè cominciare la nostra sessione fotografica.

Ulteriore particolarità del plate solving di Ekos è quella di mostrare l’orientamento del fotogramma dopo aver ricentrato il soggetto, di mostrare dove si trova il telescopio e quindi darci la possibilità di cominciare l’inseguimento. Per guidare, Astroberry include già il ben noto programma gratuito PHD Guiding, che si interfaccia alla perfezione con Kstar. Non mi dilungo ulteriormente su questo argomento per oggi, ma concludo dicendo che la gestione dispositivi di Kstars permette di controllare tantissime periferiche, delle marche più o meno note. Il costo è accessibile da tutti, perchè un Raspberry PI4 con 4 giga di ram completo di tutto, scafandro, ventola, radiatori, ed una schedina micro SD da 64 gigabytes costa all’incirca un centinaio di euro. Un potente tool per il nostro osservatorio a costo praticamente irrisorio.

Cieli sereni