2011-9-29‧彗星（小行星） 之近同步搜尋攝影之可行性
‧筆者追隨聖人的腳步，從小就很賤所以會做許多卑鄙的事情（論語：「吾少也賤故多能鄙事」）。
‧在 Google 和 Yahoo! 搜尋「8cm」排序第一就是本格推理。在網路搜尋赤道儀、極軸修正（極軸校正）、光軸校正、漂移法、周期誤差、精度（追蹤精度）、天文攝影等多項名詞，一樣會很容易找上本格推理，不必非用「8cm」搜尋不可。
本格推理不知不覺已經寫了四百多篇，很多都是講究科學技術力的高精度技術程序研究，又能夠利用日常生活事物輕快達成，和『一加一等於二』一樣，適用於所有國家與民族，和『文化』、『民族性』、『頑固』真是一點關係都沒有。
筆者今天下午挑了一本昔日京都天文店贈送的雜誌，找出兩張彗星位置預報圖，其中行進速度較慢的2007K3彗星，以每小時20秒角的速度行進，以筆者遠遠低於濛氣差的自動追蹤精度來看，每小時20秒角的移動可真是超飛快的呢。讓我們假設這是個光度極暗的未知彗星， 要使用每十分鐘東西向周期誤差全幅13秒角（加上大氣擾動則是天球座標東西向16秒角） 的8cm屈赤做自動追蹤，預想未知彗星以每小時20秒角向地平座標的西方行進接近太陽的話，要靠攝影察覺這個彗星的機率也很有限吧（速度快三倍以上的2007W1彗星尤甚，速度更快的彗星很多）。
不過很可惜的，許多赤道儀因為人為操作技術缺陷，以致於自動追蹤偏差遠大於彗星移動速度，因此主張『一定要導星』。真相是只要極軸有對準，這些坊間主張的人工（或光電）導星動作再怎麼輕微都會大幅破壞導星精度，所以不需要做坊間那些導星動作的，更不存在什麼『長導短』、『短導長』之類的議題（因為不管望遠鏡是大是小，長時間攝星的精度一律受限於大氣擾動的3秒角，因此在長時間攝星場合，不必過度講究「分解能」），只需要人工監控並定時把周期誤差隱藏在大氣擾動3秒角核心區域之內，就是恆星日周運動最高追蹤精度的實現（作業精度要以1～2秒角為最小單位）。
如果赤道儀周期誤差能夠以防禦型導星技術抑制在3秒角範圍內（非視覺導星，周期誤差仍隱藏在大氣擾動核心區域而無法察覺之際，就給它做出不露痕跡的預先修正，練習一兩次就可以掌握技巧了），加上極軸北端向上偏移（北半球場合，偏移角度視赤道儀款式不同，運算技術詳見以下連結），那麼與設定速度相近的彗星成功曝光機率就會有好幾倍數提昇，因為恆星被拖線了，但彗星被定點集中曝光了。
※這樣的速度控制在全天球各處都是一致，對天狼星和北極星的視野移動速度，在實務技術上是一致的。這一點已經過網友同好逆向實證有效成立，現在他們光電導星都選用稍離視野的適當亮星做為參考導星，不需學人講什麼「找不到導星」之類的外行話。
雖然現在數位攝影曝光超快，好像不需要這樣的近同步追蹤技術，但是掌握這樣的技術可以自由選用低感光度作慢速曝光，針對因快速移動而難以曝光的的低光度彗星，近同步追蹤攝影仍可大幅提升發現機率。
因此與其用明亮但難以顯示暗星的大口徑短焦鏡攝影做大區域搜尋，筆者寧選用小口徑長焦鏡和極軸管理技術做近同步搜索，在短時間內搜索多個微小空域。
以筆者的赤道儀來說，可以同時搭載6～8支10cm長焦折反射鏡搭配專門型天文光電相機做攝影搜索（分別設置於赤緯軸兩端），如此赤道儀承載僅略高於限制的一半，運作起來還很輕快，不會因為承載過重而影響作業靈敏度的。
1.5倍速的加減速控制‧已經足以因應防禦型導星需求 |
因為彗星主要是東西向移動，因此說穿了，彗星（小行星）的同步行進搜索是靠極軸向上升舉 ，以便暫時控制赤道儀的日周運動（天球座標東西向）速度變化而已（參考圖說）。試圖與未知彗星同步移動視野進行攝影，就好像在拍攝高速行進中的高鐵和短跑運動員一樣。
只要在極軸本体嵌入一支市售雷射筆（例如搭配小學生勞作用的紙黏土），以水平角度投射到北方（或南方）好幾公尺外的牆壁（繪有十字標尺可供繪貼，標示每小時移動秒角速度），再用高倍雙筒鏡觀察標尺上的紅點，就可以輕鬆擺平極軸管理的啦（前提當然是有辦法對準極軸，如下圖所示不會難做，方法如下歡迎模仿）。
如何精密控制極軸偏移角度？ 在極軸校準並準確追蹤恆星的情況下，調整赤道儀架台即可。 例如要讓極軸向右上方約50秒角，以天文望遠鏡用WebCam直焦點觀察（正相視野，天球北方向上）場合，可以瞄準恆星後調整赤道儀架台的方位及仰角，等恆星在觀測視野裡往左下方移動約50秒角（要在幾秒內迅速完成），計畫中的極軸偏移就完成了。 建議極軸偏移前後要記得做雷射筆投影位置記錄。 |
這些作業要形成自動化機材也很簡單，即使沒有形成自動化機材，一般同好都可以靠手工程序在早先設計的原版赤道儀作業，不必等自動化機材上市發售就能實現這樣的績效 ，赤道儀進行科學運轉期間接近兩分鐘操作一下就可以，想像上圖放大到電腦全螢幕，用7吋筆電螢幕就可以作業，用15吋以上螢幕會更舒適。
如果有自動抑制周期誤差的赤道儀可用，事情就更簡單了，專心在日周運動上面做加速就可以的。
當然，有人會說完全校準極軸之後，考量周期誤差幅度與韻律以及彗星的天球座標移動速度，直接定時點按赤經加／減速鍵即可，這是完全正確的，筆者完全支持這樣的作法是實務上最簡單也最有效，而且更適合自動控制。不過思考更具挑戰性的作法，所獲得的多種操作技術可以應用在其他更具開拓性的地方，況且在設備臨時發生意外狀況時，能夠自由運用知識採取第二、三方案跨越機材困境，也是很有意思的事情。
遇到已知彗星的行進方法明顯向天球南北方向偏斜，或者不巧遇到赤道儀有幾個控制按鍵無法作動時（尤其是衰到兩者同時發生），國際間都開始等著看笑話時，筆者那些毫無用處的伎倆就可以堂堂正正的用來予以制裁了。
※就算「無事」也可用這些技術來做國際交流，這是經過實證超越25年以上的技術。
大家沒看松平健主演的『暴坊將軍』嗎？最後出來執行制裁業務的都是平日不起眼，隱藏於市街之間的幕府忍者，筆者就有認識日本老人說他什麼電視都不看，單單只看『暴坊將軍』的。暴坊將軍就是德川吉宗，是開明的大將軍，指示學習西洋的技術（由解剖學開始，因為人体都是一樣的，人体名稱的對照是日本翻譯荷蘭文的開端），正面的歷史評價很多。
通過親手做‧全公司的開發力和技術力都會提高
即使眼前看來沒有實際效益可言
這就是不到0.5分角的導星偏差動畫，
要知0.5分角遠低於濛氣差，
所以地平恆星當然絕對不能採用作為極軸校正之用， 所以現代化的極軸校正不能用漂移法。 
|
有些重點還是要持續強調的，首先是選擇導星的問題，恆星的導星不需要選擇視野內的恆星，像拍M42星雲時，選擇天狼星或北極星都一樣可以當作導星的，因為單一極軸偏差事件對全天恆星的導星偏差是一樣的（也就是說全天每一個恆星的導星偏移偏移的方位角度都會是同步的，不能說100%完全沒差，但在一般攝影期間偏差量會遠低於大氣擾動），所以沒有找不到導星的問題，真正的問題是不知道全天隨便找一個超亮恆星都可以當作導星，這一點確實違背坊間常識，手工導星或光電導星做一次就知道，極軸誤差越小越有效（把北極星導入極望視野中央附近就夠了，不必精確準位，數學上的效果就足以充分成立了）。
在相同的極軸偏差場合，無論是用天狼星或北極星做為導星，兩者都會同時呈現幾乎100%相同的情形，連筆者也無法分辨兩者差異，所以完全沒必要以視野內的暗星做為導星，也不存在有找不到導星的問題。依據下表粗估上圖的極軸偏差只有0.008度角（28.8秒角‧請萬勿奢望強求極望每次都能做到這種失格水準），修正方向如下圖。 
如果可以隨意找亮星來導星，這樣導星鏡組合的選擇性就寬廣許多，「窺管」就是下一次瞄準配件進化，卻也會是一次逆進化。 另外一個討論，就是很多導星不佳是技術不良所致，但是卻常把責任歸咎於望遠鏡剛性不足有形變，其實曝光也就那幾分鐘而已，現代數位攝影又沒有什麼相互則不軌（又稱互換則不依）之類的問題，不如擔心風吹要好好固定約束避免晃動比較實在，大家擔心剛性問題結果望遠鏡越買越重，其實導星失敗的責任分配比重如何分配，應該還有檢討空間，當然用光電導星來敷衍也是速效方法，有了光電導星就可以把很多問題打包起來拋諸腦後。 對於官派學閥的巨大望遠鏡而言，考量望遠鏡重力形變而做離軸導星離軸導星是有必要，業餘小鏡沒有這個顧慮，也不該把導星不良責任隨便誣賴到形變上頭，因為看相片就可以檢討出來，依據望遠鏡結構來看重力形變會有特別的方向性，誤判機率低於30%。不同的導星不良因素都有特徵可循，看相片可以稍微猜測出來各種因素比重，建議先做到下面這樣自動追蹤再追究有無形變。
做到這個程度導星超簡單‧赤道儀極軸偏差是難以估計的微小
即使把大氣擾動誣賴為極軸偏差所致‧極軸偏差亦在0.00003度以下
用對方法第一次就可以100%做到‧不必碰運氣矇好運 （這是筆者第一次用單星雙軸法校正‧因為是初體驗故花了兩小時）
結論是準確的極軸是靠手指關節輕敲出來的‧自動化機械很難做到 有些評估是說光電導星效果有好有壞，其實這也是有可能改善的，善於運用極軸管理技術，可以讓光電導星的工作負擔降低很多，各方因素各退一步，光電感知和運作介入效率就會提升，在北半球只要極軸微微升舉就可以，升舉的角度計算可以參考以下連結，大家只要照自己的赤道儀精度做比例增減就可以，也就是精度6.5秒角的赤道儀要升舉0.2度。 看到這裡會覺得一頭霧水是正常的，以上大多屬於在台灣本地多年來逐漸發展的技術，台灣以外文獻找不到是正確無誤，二十幾年來在台灣大約只有幾人理解，早先在本格推理全有見解沒有隱藏，逐篇參考就可以慢慢瞭解。 
2010-04-26‧極軸管理理論最速實戰‧赤道儀卡卡篇 http://mypaper.pchome.com.tw/8cm/post/1320892297 2010-05-04‧赤道儀北端要升舉多少角度才足以消除周期誤差的減速呢？http://mypaper.pchome.com.tw/8cm/post/1320922195 ※精度6.5秒角的意思是周期誤差全幅13秒角，高級赤道儀要加計大氣擾動全幅3秒角，例如精度4秒角的要以5.5秒角計算（周期誤差全幅11秒）。 |
文章定位：
人氣(595) | 回應(0)| 推薦 (
0)| 收藏 (
0)|
轉寄
全站分類:
不分類
