Увлечение любительским астрофото связано с использованием одного очень ограниченного ресурса – времени. Для получения качественного изображения требуется получить снимки с суммарной экспозицией от нескольких часов до нескольких суток. Кроме того, должно совпасть несколько факторов: пару дней\ночей свободного времени, хорошая погода, луна в нужной фазе. Зимой, когда за одну ночь можно получить до 10 часов, есть ненулевая вероятность превратиться в сосульку. А летом – стать кормом для комаров и мух, да и небо дают на всего пару часов. Добавьте к этому необходимость уехать подальше от города и засветки, вес и габариты оборудования, дизельный генератор, умножьте на шанс того, что погода внезапно испортится – и всё – данное мероприятие превращается в Mission Impossible, а два три снимка за год – в предел мечтаний.
Но нельзя просто так взять и построить обсерваторию.
Строительство обсерватории нужно начинать с участка земли. Требования к нему – хороший обзор, стабильный и быстрый интернет, наличие рядом надёжного человека, потому как, во-первых, стоимость оборудования, а во-вторых, случиться может всякое и ехать за 100км для передергивания зависшего девайса не всегда удобно.
Так получилось, что прошлым летом я познакомился с товарищем по
В Google SketchUp был нарисован и просчитан проект астробудки на два посадочных места.
Привычная для обсерваторий купольная крыша сама по себе сложна в изготовлении, более того — не подходит, если инструментов больше одного. Поэтому мы решили просто сдвигать её в сторону. В основе — две колонны на песчаной подушке, глубиной/высотой до 1,5 метров, с забетонированной трубой. На этих колоннах и будут находиться инструменты, а массивная монолитная конструкция должна гасить все возможные вибрации. Поднять строение над землей пришлось из-за находящего рядом здания. Сама конструкция стальная.
Раскрой посчитан, смета составлена (по итогу получилось, как обычно, x3), стройка началась.
Подготовка места:
Установка и заливка:
Установка колонны:
Через неделю, когда всё схватилось — повторили еще раз:
Ну и небольшой таймлапс процесса:
Поскольку, сделать идеально ровно крышу у нас не вышло, пришлось сделать «рули» для регулирования поперечного смещения:
Примеряемся по высоте:
Помню в тот конкретный момент, казалось что вот еще буквально 2 недели, максимум 3 — и мы начнём снимать. Как же я был не прав…
К этому моменту, само строение было практически завершено, дождавшись хорошей погоды взяв ширик и ФФ, я поехал поснимать просто так.
Зубчатую рейку:
Редуктор:
И шаговый двигатель. Шаговый был выбран по причине удобного управления, достаточно просто считать шаги — и ты всегда знаешь где находится крыша. На всякий случай у нас установлен хардварный энкодер и концевики.
Да, да, вы не ошиблись, управляет всем этим ардуинка. Точнее, простенькая прога, написанная на коленке, через ардуинку. В последствии мы перешли на Arduino Due из-за большого кол-ва портов и возможности использовать прерывания на любой цифровой ноге.
Первый пуск крыши (осторожнее со звуком в конце, кажется, что-то пошло не так):
Коммуникации идут под землёй, для чего была вырыта траншея от жилого дома до мастерской:
И заведены в будку:
Заземление на текущий момент у нас получилось в виде приятного бонуса. То есть специально мы его не делали, но из-за особенностей конструкции (12 металлических опор, закопанных глубоко в землю по периметру всего строения) получили сопротивление менее 3?.
Внутри самой будки, все коммуникации проложены в полу:
Концепция много раз менялась, по факту получилось вот так:
Ровно через 9 месяцев проект был
Описание оборудования:
Сетап №1
- Монтировка: SkyWatcher NEQ6
- Главный телескоп: Рефрактор SkyWatcher ED80
- Гидирующий телескоп: искатель SkyWatcher 9x50
- Основная камера: самодельная CCD камера Cam8
- Гидирующая камера: самодельная CMOS камера Cam10
- Самодельный контроллер фокусера по схеме Вани Ионова
Сетап №2
- Монтировка: SkyWatcher AZ-EQ6
- Главный телескоп: Переделанный Newton 8'' F/4 GSO
- Гидирующий телескоп: Orion short tube f 400mm, F/5
- Основная камера: QHY8Pro
- Гидирующая камера: Lumenera 070m
- Самодельный контроллер фокусера по моей схеме
4-го Апреля 2016 года будка увидела первый свет в удаленном режиме.
В течение месяца мой коллега Сергей из накопленного материала получил первый результат:
Галактики NGC4631 (Кит) и NGC4656 (Клюшка), а также галактика NGC4627 — спутник Кита и NGC4657 — часть галактики Клюшка, которая числится в NGC каталоге под отдельным номером. Все эти галактики входят в группу галактик NGC4631, отдаленную от нас на 25 миллионов световых лет.
Что интересно — у NGC4656 на фото видно некий выброс с северо-восточной стороны. Это приливная галактика-карлик NGC4656UV (tidal dwarf galaxy), которая ярко светится в ультрафиолетовом излучении. Хорошо заметно по снимкам (стр. 5-6) по ссылке: wwwmpa.mpa-garching.mpg.de/gas2011/talks/Thilker.pdf
104 кадра по 900с, суммарная экспозиция 26 часов. Сьемка-калибровка MaxImDL, выравнивание DSS, сложение FITStacker, Pixinsight.
При внимательном изучении снимка, на северо-западе от NGC5631 на расстоянии порядка 20?, обнаружил некое мутное пятнышко на уровне глюка, сначала списал на артефакт обработки. Но, поковырявшись в Aladin’е, обнаружил, что это карликовая галактика N4631dw1 с очень низкой поверхностной яркостью и обнаружена она была всего 3 года назад (!!!). Где я был 3 года назад со своим снимком?
inspirehep.net/record/1276974/plots?ln=ru
lanl.arxiv.org/pdf/1401.2719v1.pdf
Обсерватория была названа Стожары, в честь объекта M45 (Плеяды) с учётом национального колорита, и обзавелась страничкой на FB.
Постараюсь ответить на все вопросы. Парсер, не подведи!
Комментарии (50)
Nik_1004
28.06.2016 11:40+2Серьезная работа.
Учитывая практическую автономность обсерватории (кроме питания, интернета, и эникея в разумном подлетном времени), есть смысл подумать о размещении объекта в более комфортных условиях для наблюдения, в КЧР — на площадке САО РАН.
www.sao.ru
trapwalker
29.06.2016 02:51Точно. Следующей версией должна стать мобильная станция на базе, скажем, автомобильного прицепа или старого уазика. С вибрациями, конечно, не понятно что делать, но приехать в какой-нибудь охраняемый горный кемпинг и развернуть сие чудо на весь сезон было бы здорово.
Можно проект на кикстартере организовать.
А что, уазик поддомкрачивается и ставится на лапы (можно и вовсе колеса снять); на кузове будка, та же сдвижная крыша, питание от аккумуляторов, подзарядка от двигателя днём по автозапуску. Если можно с горы и наземные объекты разглядывать — вообще красота=)
Интересный был бы проектик=) Можно в аренду давать через инет порулить телескопом по принципу аукциона.
hippieua
29.06.2016 11:36Зря вы иронизируете, в ту же кисловодскую обсерваторию очень многие любители приезжают на несколько недель со своим оборудованием — поснимать. И да, есть специализированные сервисы по аренде астрографов =)
trapwalker
29.06.2016 12:01А с чего вы взяли, что я иронизировал? Я вполне серьёзно говорил. Ну… да, смайлы там просто от радости за прогрессивное светлое будущее. Не надо было их.
А нсчет уазика или прицепа… Да, затраты, очевидно, получатся на порядок выше, но и современные тенденции позволяют решать финансовый вопрос краудфандингом.
Крупные бекеры получат больше слотов времени управления обсерваторией, большие веса в голосованиях для принятия решений по смене точек дислокации, приоритетах в программе наблюдения. Результаты съёмок можно пообещать публиковать в Creative Commons. Короче жирная идея. Инвесторы станут фактически акционерами и смогут даже сдавать в аренду и перепродавать свои голоса и таймслоты.
Ещё можно поднять свою микро-краудфандинговую платформу, в которой простые люди из инета смогли бы голосовать рублем за ту или иную программу наблюдений. Деньги списываются с тех, кто голосовал за программу, принятую большинством. Копеечные ставки при большом сообществе могут выливаться в ощутимые суммы… хотя бы на бензин.
Anarions
28.06.2016 12:40+1КДПВ приделайте, такая замечательная статья — но часть читателей пролистает.
Arcanum7
28.06.2016 13:50+1респект!
А у Вас процесс насколько автоматизирован?
Возможно ли подключение через интернет и удалённый доступ к оборудованию?
есть ли онлайн камера для наблюдением за облачностью?
не хватает метеостанции.
и да — ипб надо поболее.
alexey_public
28.06.2016 14:04Я бы предложил заменить шаговик привода крыши на синхронник в таком же габарите. Управление той же ардуинкой, не сильно сложнее шаговика. Тем более что энкодер уже имеется.
А скорость закрытия-открытия крыши резко возрастет, практически на порядок. Даже понадобится притормаживать в конце.
Может оно и не сильно нужно, но все же поможет например быстро закрыть крышу при приближении потенциальной опасности.
Кстати вроде не упомянуто, но очень не помешал бы датчик пламени с сиреной и сигнализацией по инету, вдруг чего закоротит, гореть особо нечему, но аппаратура не из дешевых, будет обидно.
И ИМХО громоотвод рядом, чуть выше крыши не помешал бы, а то удар молнии с большой вероятностью придется именно на саму будку, что может немного повлиять на содержимое, или в самом худшем случае — молния может ударить при открытой крыше и пройти по металлическим деталям аппаратуры, вероятность весьма мала, но всяко бывает. Сам громоотвод можно было бы приварить к опорам, раз уж они так неплохо заземлились.hippieua
28.06.2016 14:26+2Полторы минуты на закрытие \ открытие не так уже и много. Повысив напряжение на ШД до 48V я могу без проблем сократить это время секунд до 30-40. Учитывая что в случае вероятной грозы никто снимать не будет — это скорость ни на что не влияет. Пока годик поработаем так, дальше 100% вылезут всякие косяки, так что идея с синхронником не похоронена, но отложена.
Датчиками будка нашпигована по самое не могу, это тянет на отдельную статью, и я обязательно напишу об этом в следующий раз. Но если в двух словах — то обычные автоматы сработают на КЗ, УЗО сработает при токе утечки всего в 30мА.
3 недели назад, в результате ОЧЕНЬ сильной грозы у нас вылетел УПС и один из блоков питания. Так что сейчас изучаем литературу по поводу грозозащиты. Молния скорее всего ударила где-то неподалёку, и на земле оказался большой потенциал.
vconst
28.06.2016 14:39Кстати вроде не упомянуто, но очень не помешал бы датчик пламени с сиреной и сигнализацией по инету, вдруг чего закоротит, гореть особо нечему, но аппаратура не из дешевых, будет обидно.
Можно поставить баллон автоматического огнетушителя, который взрывом рассыпает порошок. Практичная и полезная штуковинаArcanum7
28.06.2016 17:18и замусорить нежную оптику. чистить накладно получится только углекислотные. ну или доп. крышки на телескопы с управлением
vconst
28.06.2016 17:22Раз они практически под открытым воздухом, то от пыли худо-бедно защищены. А вот от огня – нет. Выбор между пламегасящим порошком или огнем. Ну или углекислотные огнетушители, тоже должны быть автоматические
vconst
28.06.2016 14:38Завидую белой завистью и хочу уточнить: двигатель крыши шаговый или серво? Если шаговый, то нельзя узнать в каком положении крыша и если к рейке или механизму что-то примерзнет – это не отследить шаговым двигателем
hippieua
28.06.2016 14:56+1Шаговый, для коррекции отслеживания используем энкодер, который установлен на вал шестерни, которая двигает рейку. Если взять самый простой на 400 импульсов и использовать 2 прерывания, то можно получить (в нашем случае) точность до 1,3 мм.
vconst
28.06.2016 14:58Ха! То есть из шагового двигателя и энкодера – вы сделали практически серво? Остроумно
hippieua
28.06.2016 15:02+3ну, не совсем так, сначала мы сделали просто шаговый и считали импульсы, всё было хорошо, пока однажды ночью что-то пошло не так и крыша уехала в никуда, после этого на рельсах появились ограничители, а на валу шестерни простенький энкодер.
vconst
28.06.2016 15:03Может стоило с самого начала брать серво? Я не в теме относительно мощностей и прочего, потому теоретизирую
hippieua
28.06.2016 15:09+2Вы сейчас общаетесь с гуманитарием, который до начала процесса не знал что такое ардуино, как работает ШД, как писать на C#, как делать качественный бетон и почему каркас ЖБ нельзя сваривать(а нужно именно скручивать) и тд. Да сейчас бы, я, наверное, много чего делал по другому, но… =)
vconst
28.06.2016 15:16Я точно такой-же теоретик, но проект очень заинтересовал и потому «пытаю» относительно подробностей :)
hippieua
28.06.2016 15:29+1ШД и драйвер были у моего друга, который переделывал свой ЧПУ фрезер. Были экспроприированы и использованы. Ни мощных серво, ни синхронников под рукой не было. Параллельно я занимался разработкой простого контроллера фокусера на ардуинке и ШД
Когда мы приступили к моторизации крыши, мне оставалось лишь немного дописать прошивку и ПО.
alexey_public
29.06.2016 01:02+1И еще одна вещь смутила.
По видео хорошо видно что по краям крыши нет никакой защиты от снега.
При обычном зимнем ветре со снегом, да просто обычной вьюге, снег успешно проникает сквозь мельчайшие щели. И в больших количествах.
Тут надо бы делать скат со всех сторон, минимум на 10 см, хотя раз крыша сдвижная, то с одной стороны придется ставить хороший уплотнитель.
Или какую-то дополнительную защиту, что-то вроде моторизованного экрана, изнутри закрывающего щели в крыше, но это заметно сложнее.trapwalker
29.06.2016 03:03По-моему вопрос решился бы обычной юбкой из плотной ткани с утяжелителями под карнизами и свесами. Нужно только при закрытии крышу продергивать туда-сюда, чтобы расправилось полотно.
А если применить ТРИЗ, то можно нафантазировать, скажем, надувные уплотнители или вообще изогнуть рельсы так, чтобы в конце траектории крыша осаживалась и плотно прижималась к бортам.
bios737
29.06.2016 12:27Супер, работа колоссальная. Единственное, к чему следует присмотреться — арматура под фундамент не вариться сваркой, а скручивается проволокой. Связано это с разными коэффициентами расширения при изменении температур. (у бетона и метала они разные и как следствие, будет рвать бетон). Хотя это уже мелочи. Восторг да и только.
hippieua
29.06.2016 12:34+1Да, к началу заливки второй колонны про вязание арматуры я уже узнал. Правда насколько я понял, вся прелесть ЖБ в том что у бетона и стали одинаковые коэффициенты расширения, а варить арматуру нельзя потому что в месте сварки происходит отпуск металла, и в этих местах она будет терять свои свойства.
bios737
30.06.2016 13:13+1Судя по фото у Вас, не термически упрочненная арматура, поэтому варка ничего с ней не сделает. Коэффициенты у них все-же разные. Хотя на таких размерах сварка ничего не сделает. Просто коммент, без придирок и с правом существования. Еще раз респект.
petrovnn
30.06.2016 00:35Во сколько денег обошлось строительство самой будки?
hippieua
30.06.2016 02:09Прямых затрат ±2000-2500 на стройматериалы, и различное оборудование
Дополнительных типа 150км туда и обратно на бензин, раз а то и два в неделю в течение 9 месяцев,…
И косвенных типа труд трёх человек
Сложно посчитать =)
Graf_Trahula
Как реализована защита от посягнувших на ценное имущество? Кроме отца с дробовиком.
hippieua
Это самый больной вопрос на сегодня.
Во-первых прочность самой конструкции. Толщину стальных обшивочных листов мы подбирали с таким расчётом, чтобы нужно как минимум минут пять — десять работать шумным инструментом. Мало проделать «отверстие». Оборудование очень габаритное, и очень тяжелое, поэтому будку нужно разобрать.
Во-вторых это стандартные элементы сигнализации (датчики вибрации, шума, движения) и видеонаблюдение.
Ну а в третьих не дробовик, а карабин =)
olekl
Во время съемки крыша же открыта, никакого шумного инструмента не требуется…
hippieua
Есть такая вероятность, но опять же, это не склад мобильных телефонов, которые можно толкнуть на любом углу. Оборудование специфичное, тяжелое и габаритное.
Да и во время того как крыша открыта — оператор в любом случае наблюдает за тем что происходит
Zenitchik
Ниже уровня крыши вдоль стен можно протянуть колючку. Это сильно замедлит вора.
wiz
И привлечёт внимание.
Tarisper
Всё таки, такой клад нужно на вневедомственную охрану ставить, добавить датчики вскрытия на крышу. Ну и очень громкую звуковую сигнализацию, чтобы спугнуть недругов и всполошить соседей. Плюс завести всю охрану на бесперебойник. Хотя, я думаю, вы и так всё это учли :)
Casufi
Совместить обсерваторию с будкой собаки
Idot
… с автоматической кормушкой и поилкой на Arudino.
lsf
Заведите пчел на участке.
hippieua
Тогда уж лучше, тренированных, боевых шершней.
Zenitchik
У них колонии однолетние.
54300
Защита реализована удалением координат из метаданых изображения.