"Ζωντανή Παρατήρηση του Σύμπαντος μέσω Internet"
-Ροσσολάτος Αντώνιος-

Πρόλογος

Αμέσως μετά την απόκτηση ενός μεγάλου ρομποτικού τηλεσκοπίου μαζί με όλο τον σύγχρονο εξοπλισμό του, ένιωσα την ανάγκη να μοιραστώ τη χαρά και το πάθος της αστρονομίας με άλλους ανθρώπους. Χρειάστηκαν δύο χρόνια προετοιμασίας και δοκιμών για την ολοκλήρωση αυτού του έργου. 

Το «Πρόγραμμα Ζωντανής Παρατήρησης μέσω Internet», δεν προορίζεται μόνο για τους ερασιτέχνες αστρονόμους που έχουν δικό τους τηλεσκόπιο και γνωρίζουν καλά τον έναστρο ουρανό, αλλά και για όσους δεν είχαν ποτέ μέχρι σήμερα την ευκαιρία να ασχοληθούν με την παρατήρηση του Σύμπαντος. 

Οι λάτρες του νυχτερινού ουρανού έχουν έτσι τη δυνατότητα, καθισμένοι αναπαυτικά στις καρέκλες τους, να παρακολουθούν μέσω Internet όλη τη διαδικασία συλλογής των φωτονίων προερχόμενα από εκατομμύρια αστρονομικά σώματα του Σύμπαντος. Μια παράσταση με πρωταγωνιστές τους πλανήτες, τα άστρα, τα νεφελώματα, τους γαλαξίες και άλλων κοσμικών θαυμάτων.

Αυτή εδώ η παρουσίαση είναι η ιστορία του προγράμματος...

Αναλυτικά

            Α. Που βρίσκεται το Παρατηρητήριο

Το παρατηρητήριο βρίσκεται στην Αθήνα και σε ένα πολύ σκοτεινό σημείο μακριά από τα φώτα της πόλης.  Στο επάνω μέρος του σπιτιού μου πάνω ακριβώς από τα κεραμίδια έχει κατασκευαστεί ειδικό μπαλκόνι όπου έχει εγκατασταθεί ένα πολύ ευρύχωρο με αποσπώμενη οροφή «σπιτάκι». Εκεί μέσα βρίσκεται όλος ο εξοπλισμός (τηλεσκόπια, υπολογιστής, γραφείο και σόμπα για τις κρύες νύχτες του χειμώνα) ο οποίος μπορεί να προσπελαστεί και από το εσωτερικό του σπιτιού μέσω δικτύωσης LAN.

           Β. Ο εξοπλισμός
          
  
         Ο εξοπλισμός με τον οποίο γίνεται εφικτή η ζωντανή παρατήρηση, θα παρουσιαστεί σύντομα αναλυτικά και με
            εικόνες σε αυτήν εδώ την ενότητα
. Η αγορά των οπτικών συστημάτων και όλων των παρελκόμενων τους δεν έγινε
            μονομιάς αλλά σταδιακά και ανάλογα με την πρόοδο του όλου εγχειρήματος.

Η διαδικασία συλλογής των εικόνων και η αποστολή τους στο Internet 

           Α. Προετοιμασία και επιλογή των στόχων

Το πρώτο στάδιο θεωρείται κρίσιμο και πολύ σημαντικό για την έκβαση της παρατήρησης. Η σωστή επιλογή των ουράνιων σωμάτων γίνεται με προσοχή και μία σχετική οργάνωση καθώς καθορίζεται από πολλούς παράγοντες όπως: την ύπαρξη Σελήνης, το υψόμετρο του αντικειμένου, τις καιρικές συνθήκες (σύννεφα, ανέμους, υγρασία), την ελαφριά φωτορύπανση της Αθήνας πάνω από τον νότιο ορίζοντα, κ.α. Οι παραπάνω παράμετροι μαζί με τις επιθυμίες των επισκεπτών αναλύονται με ειδικά λογισμικά όπως: TheSky6, Deep-Sky Planner 4,  Astroplanner, ενώ η ενημέρωση όλων των σημαντικότερων αστρονομικών φαινομένων γίνεται από το Internet (Skyhound, Messier45, NGC891, Sky&Telescope).

Β. Ανεύρεση του στόχου, «κλείδωμα» του άστρου-οδηγού και δοκιμαστική λήψη

Το στάδιο αυτό θεωρείται από τα πλέον σημαντικότερα για τον απλούστερο λόγο ότι εάν κάτι δεν πάει καλά και δεν παρθεί η σωστή απόφαση για τους χρόνους έκθεσης των frames, την επιλογή των φίλτρων και τον τρόπο συλλογής των φωτονίων (binning, gain, offset, dark/bias frames κ.α.), την επιλογή του κατάλληλου άστρο-οδηγού και την σωστή εστίαση, τότε ολόκληρη η προσπάθεια μαζί με το τελικό αποτέλεσμα μπορεί να πεταχτεί στα «σκουπίδια». Κάτι που κανείς δεν το θέλει. 

Γ. Συνένωση των frames και η επεξεργασία των δεδομένων

Τι γίνεται όμως με τις εικόνες που συλλέγονται από το τηλεσκόπιο;
Πραγματοποιείται ευθυγράμμιση και σύνδεση (alignment + combining) των ανεξάρτητων εισερχόμενων  δεδομένων και πρόχειρη αυτοματοποιημένη επεξεργασία των frames που συλλέγονται από την CCD camera. Η πρόχειρη επεξεργασία είναι απαραίτητη λόγω της αμυδρότητας των ουράνιων σωμάτων που φωτογραφίζονται και χωρίς αυτήν δεν είναι δυνατόν να φανούν τα χαρακτηριστικά του αστρονομικού στόχου. Εδώ σημειώνουμε ότι η τελική επεξεργασία λαμβάνει χώρα πάντα την επόμενη ημέρα και απαιτεί αρκετές ώρες προσεκτικής δουλειάς. 

Δ. Αποστολή των εικόνων προς το Internet

Σχεδόν κάθε 5 λεπτά αποστέλλονται αυτόματα στην ιστοσελίδα τα μέχρι τότε δεδομένα και οι ελαφρώς επεξεργασμένες εικόνες, δίνοντας έτσι στους επισκέπτες τη δυνατότητα να παρακολουθήσουν όλη την διαδικασία. Πολλές φορές στη διάρκεια της βραδιάς οι εικόνες επεξεργάζονται με τέτοιο τρόπο ώστε να τονιστούν τα σημαντικότερα σημεία με απώτερο σκοπό την κατανόηση και επεξήγησή τους. 

Ε. Live Chatting

Σε ένα ευρύχωρο πάνελ δίπλα από το κυρίως Live παράθυρο υπάρχει δυνατότητα συζήτησης και σχολιασμού πολλαπλών θεμάτων όπως Αστροφωτογράφησης, Αστρονομίας, Διαστημικής κ.α. Εδώ οι επισκέπτες μπορούν συνομιλήσουν μεταξύ τους και να ενημερωθούν σχετικά με την ερασιτεχνική αστρονομία και τα τηλεσκόπια καθώς παρακολουθούν στιγμή προς στιγμή την φωτογράφηση ενός ουράνιου σώματος. 

ΣΤ. Live WebCam

Με τη βοήθεια μιας WebCam τύπου Night Vision, οι επισκέπτες βλέπουν σε real time όλες τις εργασίες που διεξάγονται μέσα στο Παρατηρητήριο και έχουν μια άμεση επαφή με τον χώρο και τον εξοπλισμό.

Έρευνα για την ανίχνευση supernova, κομητών και αστεροειδών

Η επιστημονική έρευνα του όλου προγράμματος επικεντρώνεται σε τρεις τομείς:

Α. Ανίχνευση υπερκαινοφανών αστέρων (supernova) τύπου Ια, Ιβ και ΙΙ στο εσωτερικό απόμακρων γαλαξιών.

Β. Εντοπισμός επικίνδυνων και «περιπλανώμενων» αστεροειδών.

Γ. Εντοπισμός κομητών που επισκέπτονται κατά διαστήματα τη γειτονιά μας και κατοικούν στις παγωμένες περιοχές του ηλιακού μας συστήματος. 

Η έρευνα αυτή πραγματοποιείται Live και η προσπάθεια εντοπισμού των νέων σωμάτων διεξάγεται με την βοήθεια όλων των επισκεπτών που βρίσκονται online εκείνη την βραδιά. Γνωρίζουμε καλά ότι για να βρεθεί ένας υπερκαινοφανής αστέρας ή αστεροειδής/κομήτης θα πρέπει στατιστικά να ακολουθηθεί ο βασικός κανόνας των πιθανοτήτων που αναφέρει ότι απαιτούνται πολλές βραδιές το μήνα για μια επιτυχημένη ανακάλυψη. Αυτό δεν μπορεί να γίνει διότι το βάρος του όλου προγράμματος ζωντανής παρατήρησης επικεντρώνεται αποκλειστικά στην μετάδοση εμπειρίας και συμμετοχής του κόσμου και όχι στην κάθ’ αυτή ανακάλυψη νέων σωμάτων. Γεγονός όμως που δεν μπορεί να αποκλείσει την πιθανότητα κάποιας μελλοντικής επιτυχίας. 

Η μέθοδος που ακολουθείται μοιάζει κατά πολύ με την προηγούμενη αναλυτική περιγραφή συλλογής και επεξεργασίας των δεδομένων. Το μόνο που προστίθεται είναι η διεργασία του λεγόμενου “blinking” των εικόνων με εξειδικευμένα software όπως το "PinPoint" και "Astrometrica". Η μέθοδος αυτή στηρίζεται στη γρήγορη εναλλαγή δύο ή περισσότερων εικόνων διαφορετικής χρονικής στιγμής με την οποία είναι εφικτή η ανίχνευση οποιασδήποτε διαφοράς και κίνησης. Με πιο απλά λόγια: τον εντοπισμό ενός νέου υπερκαινοφανούς ή αστεροειδή/κομήτη.

Μελλοντικά σχέδια και οι στόχοι του προγράμματος

Πάντα κάθε προσπάθεια απαιτεί στόχους, έτσι και αυτό το εγχείρημα έχει τους δικούς του. Οι βασικότεροι στόχοι που σίγουρα θα προσδώσουν μια ποιοτικότερη και συνάμα πιο επιστημονική χροιά στο όλο σχέδιο αναφέρονται επιγραμματικά  παρακάτω:

            1.  Αγορά ενός Dome (Θόλος) που ταιριάζει σε ένα αστεροσκοπείο για μία ποιοτικότερη παρατήρηση και
                 αυτοματοποίηση.
            2.  Αγορά ειδικού πυλώνα στήριξης που απαιτείται για μεγαλύτερη σταθερότητα και πιο επαγγελματική εργασία.
            3.  Αγορά ενός αξιόπιστου σταθμού καιρικών προβλέψεων που θα περιλαμβάνει και ειδικό ανιχνευτή νεφώσεων.
                 Ένα εργαλείο απαραίτητο για την αποφυγή εσφαλμένων ανακοινώσεων καθώς και αποφυγή μελλοντικής
                 δυσλειτουργίας των συστημάτων λόγω βροχόπτωσης.
            4. Ενοικίαση των τηλεσκοπικών συστημάτων σε ενδιαφερόμενους, π.χ. Συλλόγους Αστρονομίας, Σχολεία και
                ιδιώτες οι οποίοι θα μπορούν να πραγματοποιήσουν παρατηρήσεις μέσω υπολογιστή χωρίς την παρέμβασή μου.
            5. Η καλυτέρευση του τομέα της αυτοματοποιημένης ζωντανής παρατήρησης, π.χ. έρευνα πολλαπλών γαλαξιών
               στη διάρκεια της νύχτας, σάρωση περισσότερων σημείων του ουρανού για την ανακάλυψη αστεροειδών/κομητών
               και η ελαχιστοποίηση της δικής μου παρέμβασης στη διάρκεια της ζωντανής παρατήρησης.

Επίλογος

Θα μπορούσα να είχα αυτοματοποιήσει το όλο σύστημα και να καταγράφω για μένα μόνο τον έναστρο ουρανό, αλλά ο στόχος δεν είναι αυτός. Ο στόχος μου επικεντρώνεται στη μετάδοση της ερασιτεχνικής αστρονομίας. Σε όσους έχουν τηλεσκόπια και κιάλια αλλά δεν έχουν την όρεξη ή τον χρόνο να τα χρησιμοποιήσουν. Σε όσους νιώθουν την ανάγκη να ασχοληθούν αλλά το αναβάλλουν συνεχώς. Σε όσους έχουν μαγευτεί με τον νυχτερινό ουρανό και θέλουν έτσι απλά να ξεφύγουν από τα «επίγεια».

"Κοιτάτε πάντα ψηλά…και στη ζωή αλλά και στον ουρανό!"