ほしぞloveログ

天体観測始めました。

2019年08月

20日くらい前に大型の天文機材の整理棚を設置したのですが、一瞬で全ての棚が埋まってしまいさらなる荷物置き場を必要としていました。先日、発注しておいた棚が到着し、休日の今日娘のNatsuにも手伝ったもらい組み立てました。

今回買った棚は前回よりかなり小さくて、幅887mm、奥行き462mm、高さは変わらず2100mmです。前回が幅1512mmで奥行きが612mmなので、面積だけで言ったら半分以下になります。 今回は2回目ということで、手順もわかってたのでスムーズに行きました。しかも暑さも前回設置した時よりもだいぶん和らいでいるので、かなり楽でした。

出来上がった棚を写真のように2本目を前回の棚に向かい合わせで設置しました。

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左が新しい棚になります。上の2段には、あふれている天文雑誌を入れる予定です。ちなみに今の本棚はこんな感じ。

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丸々一本天文雑誌で埋まっています。ここに収まりきらない雑誌がまだ余っています。

2本目の棚を設置して、やっと三脚まで含めて収まりつつあります。といってもまだ車の中に常時載せているFS-60QとかAVXとかAZ-GTiとか、玄関に出ている普段使いのCGEM IIとかSCOPTECHとか、倉庫に入っている巨大木製三脚が2組などを入れることを考えると、全部片付けるにはもう少しスペースが欲しい気もします。

せっかく機材がまとまったいい機会なので、ちょっとだけ数えてみました。ジャンクとかまで合わせると確認できただけで鏡筒23本、赤道儀多分7台、経緯台8台くらいと、もうドロドロのドロ沼状態です。数は多くても入門機が多く、高級機の数が少ないのがせめてもの救いです。今まで天文っ子に手渡す以外はほとんど手放してこなかったので、そろそろ売ることも考える時期なのかもしれません。


あ、星とは全然関係ないのですが、前回の棚の記事の写真にもちらっと写っていたうちの金魚の水槽の藻が、なぜか突然きれいになりました。以前は完全に水が深緑色で、その後確かに掃除をして水換えをしました。でも水を半分くらい替えただけなので、薄緑色になったくらいだったのですが、ある時を境にわずか1日くらいで水が完全に透明になったのです。

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写真を取り逃がすくらい、本当に一瞬でした。こんなことは初めてです。ネットで調べてもあまり理由はわかりませんでした。藻を抑制する薬とかを入れたわけでも、特に何かしたわけでもありません。唯一考えられることは、近くのお寺に流れている用水の水を汲んできたことくらいでしょうか。どなたか理由がわかる方いらっしゃいますでしょうか?


 

この記事を書くかどうか、書いても公開するかどうか迷っていたのですが、やはり星関係であったことを書き留めておくという当初の大原則に従って、書き記しておくことにします。

2019年8月23日の夜、まだ仕事中だったのですが、飛騨コスモス星の会のSさんから珍しく携帯のメッセージが。なんと代表のYさんが亡くなったと。詳しくはFacebookを見て下さいとのことで、すぐにページを開くと、ご家族からの投稿でその日の朝に息を引き取ったと書いてありました。3年前からガンだったとのことで、そのページにはたくさんの星仲間からの残念がる声であふれていました。

私もものすごいショックで、Yさんにずっとお世話になってきた子供たちにもすぐに伝えました。子供たちも最初なんのことかわからなかったようで、相当驚いたようです。私にとっては、初めての星仲間との別れになります。Yさんは私よりもかなり年上の方なので、友人と気軽に言っていいのかどうかわかりませんが、同じ趣味で時間を過ごし、いろんな話をし、互いに尊重しあった仲間がいなくなるということがこんなに悲しいことなのか、このときまで全く想像できていませんでした。しかもそれがかなり身近なYさんだなんて。

Yさんと最初に出会ったのは、3年前の夏のある宇宙関連の講演会でした。講演会の対象は高校生くらいなのですが、その親とかいうわけでなく、 純粋に宇宙に興味があるのできたとのこと。同じ星好きということが分かるや否や、年齢の差を超えて早速意気投合し、その後すぐにYさんが主催する観望会に子供二人を連れて参加しました。いろいろ聞いてみると、Yさん個人で運営する天文台とのことで、飛騨コスモス星の会というグループで、雪のない春から秋にかけて毎月観望会を開いているとのことでした。女性で、個人で天文台を管理していて、しかも毎月観望会なんて、ものすごくパワフルな人だなと当時しきりに感心したのを覚えています。Yさんは子供たちが大好きで、毎回参加する常連の子もいて、うちの子のいい友達になってくれました。私も彼女の考え方に大いに賛同し、できるだけ観望会に参加しようと思い、毎回子供達を連れて行きました。いまだに、私よりもむしろ子供達が毎回いきたいとせがみます。私が忙しい時は、子供が妻に頼んで観望会に連れて行ってもらったりもしていました。

そこら辺の話は、過去にこのブログでも何度も記事にしています。今パッと数えただけで9回観望会に参加しています。子供達だけの時もあったので、実際には10回以上でしょう。最初の会を見ると、まだ電視観望を始めた直後で、家族以外で初めてYさんに見てもらったと書いています。今から考えると、まだまだ技術的にも開発途中で、あまりうまく見えなかった覚えがあるのですが、それ以降も観望会のたびに電視観望を披露して、Yさんもいつも興味深く見てくれていました。「いつか私も」とおっしゃっていたのを覚えています。

飛騨コスモス天文台では、観望会だけでなく撮影もしました。ここはすごく環境の良い場所で、ここで撮影したアンドロメダ銀河とすばるは、私の中では初期の頃の傑作で、なかなかこれを超えるのは難しいです。ある時の観望会で、「ドームが開かなくなった」とYさんから聞いて、ドームの修理のお手伝いをさせてもらいました。ドームなんか夢のまた夢の私にとって、この修理は中の仕組みを理解するとてもいい機会でした。なんとかうまく直ってすごく感謝されたのですが、私にはこんなことくらいしかできないので、むしろいつもの恩返しにもなっていないくらいだと思っていました。

Yさんに最後に会えたのは、今年4月の最後、ゴールデンウィークに入った始めの観望会でした。実は今年の初めくらいに相談したいことがあると言われていて、観望会で会ったら話しましょうとか言っていたのですが、実際観望会が始まったら星を見るのが先で、結局重要なことはほとんど話すことができませんでした。

その後、5月終わりくらいだったでしょうか、一度電話でYさんと1時間以上話したことがあります。内容は「今のドームのことがこれからどうなるか心配だ」というような話でした。私も「協力できることはもちろん協力します」と答えました。光害が少なくて、トイレもあって、自宅からも1時間ちょっとの距離というこんな好条件の場所はなかなかないので、もっと活用できたらと思っていたのです。私の方は、少なくともその当時はこんなことになるなんて、本当に夢にも思っていなかったので、頑張って協力してやりましょうくらいに思っていたのですが、もしかしたらYさん自身は、この時すでに病気のことで飛騨コスモス天文台の将来を心配していたのかもしれません。

7月の観望会に参加した時には、調子が悪いとYさんは不参加でした。後で、このブログの記事を読んでくれたみたいで、メールとFacebookで感想が送られてきました。喜んでくれていたので、今思うと何よりだったのではと、後からですが思います。8月の観望会は、原村の方の帰りで参加できなかったのですが、雨にも関わらずYさんも参加していたと後から聞きました。それでも大変だったようで、座り込んでの観望会だったようです。私も無理をしてでも参加しておけばよかったと、後から悔やまれます。その観望会の報告を最後に、Facebookも更新がなく突然の訃報です。もう本当に悲しくて、悲しくて。

通夜の方は胎内の星まつりに行っていたため参加できませんでしたが、向こうで何人かの方とYさんについて話しました。次の日の告別式には息子のSukeと一緒に参加しました。「子供だから無理に行かなくていいよ」と言ったのですが、何度聞いても頑なに「行く」と言って譲りませんでした。受験生のNatsuはその日は模試があったので、前日の通夜に出たいとかなり強く妻に言っていたそうですが、結局子供だけの参加になるので行くことができなく、とても残念がっていました。

Yさんのご家族とは、以前行われた美術展の時にYさんのお母様とご姉妹に少し会っただけで、ほとんど面識はありません。Yさんのお孫さんにあたるのでしょうか、お花を添える時に小さな子が泣いていました。私も悲しくて涙が出てきました。告別式で飛騨コスモス星の会の何人かの方に会うことができ、少し事情を聞くことができました。星の会の中でも病気のことを知っていたのはごく一部で、ほとんどの方にとっては寝耳に水だったようです。

帰りの車の中で、Sukeに「コスモス寄ってく?」と聞くと、「うん」というので、帰り道、コスモス天文台に向かいました。

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小一時間ここにいたでしょうか。ぐるっと一回りした後、Sukeは静かに本を読んでいました。夏の澄んだ青い空がとても綺麗で、私はYさんと過ごした観望会のことをのんびりと思い出していました。

しばらくしてSukeに「帰る?」と聞くと、「うん」というので、帰路につきました。帰りは努めて明るく振舞いましたが、Yさんの声をもう聞くとはできないのかと思うと、時折ふっと寂しくなります。


9月1日に飛騨コスモス天文台で観望会がありますが、天気があまり良さそうではありません。星の会の人たちが集まると思うので、顔を出そうと思っています。

9月7日には「癒しの夕べ」と題して、二胡と星のコラボが古川町の円光寺にてあります。Yさんが以前から呼びかけていた集まりです。Yさんゆかりの方が集まると思います。私も星の会の方達や、できればご家族の方たちともYさんの思い出話ができれば思います。


星まつり恒例の戦利品コーナーです。

原村星まつり前はVISAC、胎内星まつり前は(まだ記事にしてませんが)2本目のPSTと、なぜか星まつり前に散在しているので、今回は大したものはありません。

まずはBLACK PANDAさんでガイド鏡です。これまでガイド鏡はCマウントのノーブランドの50mmのレンズをASIカメラに付けていました。周りが歪むとかはあまり気にしないのですが、DSOなどの撮影で長焦点になっていくと、レンズの50mmという短い焦点距離でガイドの性能が制限されることがあります。今回のものはカーボン製でコンパクトで軽くて128mm、F4と良さげで、値段も星まつり価格。即買いでした。

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次は小物ですが、値段的には一番高いです。これまで持っていなかったHαフィルターです。国際光器さんで、バーダー製の物を特価で手に入れました。前回の原村であえて買わなかったのですが、今回の胎内では負けてしまいました。同じバーダーの3.5nmのフィルターの話も聞けたのがよかったです。3.5nmはちょっと特殊用途で使うことを考えています。どう使うかはまだ秘密です。

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あとはケンコートキナーさんで格安双眼鏡。7倍という低倍率がポイントです。星まつりらしくなく、きちんと箱に入っていて、キャップなども全て揃っていました。星まつりで双眼鏡を買うと安いのですが、キャップなどがついていないことがよくあります。キャップだけ見つけるのは結構大変で、双眼鏡本体の値段が安かったりするので、後から買ったキャップの方がずいぶん割高になってしまったりします。今回はきちんとキャップがついていることも確かめて買いました。

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同じくケンコートキナーで数百円の小物ばかり。去年買った1000個入りのレンズクリーナーの話を店員のお姉さんにしたら、今年は大量の布製のレンズワイパーを出してくれました。こちらも即買いです。

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今回三脚は一つに押さえました。カバンの中に入るものが欲しかったので、コンパクトで安価なものです。VANGURDのカーボンの特価品は最後まで迷いましたが、去年もVANGURDでアルミ製のよく似たやつを買ったので「ガマン、ガマン」と呟きながらあきらめました。

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今年はこんなもんです。シュミットさんでウェイトを買いたかったのですが、重いから後にしようと思っていたら、気づいたらもうお店が閉まっていました。車を駐めたところが遠かったので、ついつい躊躇してしまったのです。


最後は頂き物です。まずは外山電子さんから、超強力ブロワーと、今日強力ファンです。特にファンはシュミカセ用にぴったりです。2時間かかるレベルの平衡状態がわずか20分でできるくらいの能力だとか。

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次は、新潟天文研究会でWさんから特大の月のポスターです。すごい解像度です。ポスターもありがたかったですが、お話がとても参考になりました。もう50年以上天文を続けているそうで、流石に話に深みがあります。

さらにもう一つは、観望エリアで挨拶したたつさわさんから、胎内より少しいったところの村上と言うところの名物、鮭の酒浸しです。実際にお酒に浸ったものを勧められたのですが、その日に帰る予定だったのでお酒を飲むことができず、パックのまま頂いてしまいました。

どちらのグループも突然の訪問にもかかわらず、暖かく迎え入れてくれてものすごく嬉しかったです。お土産までいただいて、本当にありがとうございました。

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さて、今年の胎内星まつりも終わりです。夏が終わった気がします。今年の星まつり、残りは京都の星もと、小海の星フェス、福島のスターライトフェスの予定です。


今年もなんとか参加

今年の胎内星まつりは、昨年に引き続き時間的に参加が厳しくあきらめていたのですが、土曜日の最後だけでも参加しようと車を走らせ、なんとか明るいうちに会場に辿り着くことができました。

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今回は私一人での参加で、中3の上のでNatsuは模試があるとか、中一の下のSukeは部活とかで忙しくてついてきてくれません。よく考えたら、星まつりに一人で参加するのは初めてのことになります。一人で好きな所を回ることも出来るので気楽な反面、少し淋しい気もします。


星まつり会場到着

会場について受付を済ませたのですが、 抽選番号を貰えなかったのであれっと思い聞いてみたら、もう抽選もとっくに終わったとのこと。まあ、当たり前ですね。抽選会もオークションも逃してしまったのですが、短時間でもたくさんの人と会うことができたのがよかったです。


8インチRASAによる電視観望セット

会場に着いてすぐに、KYOEIさんの8インチRASAでの電視観望セットアップを見ました。カメラはASI294MC Pro、コントローラーはASIAir。ASIAirのPlateSolvinがあるおかげで、極軸が適当でも観望会で自動導入が実用になり、お客さんを待たせることがないそうです。原村でも展示されていたものですが、やっと写真を撮ることができました。原村でも胎内でも、ある意味明るさを極める電視観望セットとして、かなり注目を集めているみたいです。晴れてくれたらデモがあったはずなのですが、結局この日はほとんど曇りと小雨。ほんの短時間、木星や夏の大三角が薄雲越しに見えていた時もありましたが、基本的にダメでした。お客さんも少ないとのこと。1日目は土砂降りの時もあったとのことなので、この日はまだマシなのかもしれません。あ、今年の胎内は暑くなかったのが本当に救いでした。

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KYOEIにはRASAの11インチ版が特価で出てました。欲しかったのですが、流石に最近買いすぎているのと、赤道儀が耐えられなさそうなので今回は諦めました。でも結局最後売れたとのことで、実はこのページの中に出てくる誰かが購入したとかいう噂です。


外山電子のクレージーモーター群

娘共々、いつも良くしていただく外山電子さんには、今回もいろいろデモをしてもらいました。特に面白いのが、SWATの1万倍速。動画を見てもらえばわかりますが、グルングルン回っています。


実はこれすごいことで、普通はこんな安定なスピードにはなりません。必要トルクによって流す電流を制御しているためここまでの一定の速度にできるそうです。使用している電流の時間的な差分を見てフィードバックしているそうです。そんなチップが少し前に開発され、それを使用することでやっと実現できたそうです。

でもそれを隣で見ていたUNITEKの方は「発売はありません、さすがに危なすぎます。」とキッパリ。「いつ発売か聞かれるので困るんですよー。」と笑いながらおっしゃっていました。外山電子さんはSWATの2軸の可能性も見せてくれていたので、自動導入SWATを垣間見た気がして、どうしても期待してしまいます。

他にもモーターのトルクの測定方法とか、ハーモニックドライブがもっと広まるのではという話をしてもらえました。実は外山電子さんにはNatsuが去年随分お世話になって、入り浸っていました。今回Natsuが来ていないことを伝えると随分残念がってくれていました。受験が終わったらまた連れてこようかなと思います。


巨大ハーモニックドライブ赤道儀

他にすごかったのが、なんと180kg搭載可能のハーモニックドライブのCRUXです。馬鹿でかい鏡筒が2本載っていましたが、全然余裕そうです。ウェイトは安全のために付けてありますが、なくても駆動可能とか。見ているだけでもすごいですが、値段もすごそうです。

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超小型、一体型電子極軸望遠鏡

小物で面白そうだったのが、ほんまかさんのところの電子極望でしょうか。私はSharpCapで極軸を合わせるのですが、当然PCが必要になります。PCいらずの単体での電子極望は精度と手間を解決した、ある意味究極の形なのかもしれません。

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ここには他にも100円ステッピングモーター(すぐに売り切れた)とか、40円レンズとかジャンクマニアが喜びそうなものが色々ありました。


新規業者?

面白かったお店がBLACK PANDAさん。中国の面白い製品を探してくれています。例えば最近話題の経緯台が大中小で3種です。

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私も実物を見たのは初めてで、一番右の小さいのでもC8をマウント可能だそうです。もちろんカウンターウェイトは必要とのこと。作りもしっかりしていますし、このサイズですごいです。ちなみに右上に見えている円筒は中身が見える教育用の反射型だそうです。実際に使えるとのこと。こんな面白いもの、会場では気づかずスルーしていました。

他にも特価のガイド鏡とか。下のガイド鏡私も買いました。今50mmのノーブランドCマウントレンズをASI178MCにつけているのですが、もう少し精度を上げたくて、この128mmのを使ってみることにしました。

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実はこのお店、てっきり中国の方がやっているのかと思いきや、日本のある会社のかなり上の方が好きでやっているとか。だからやたら面白いものがラインナップされてるわけです。今後も期待します。

(脱線です。ちょうどこの記事のここらへんを書いている途中、あぷらなーとさんからTwitterのダイレクトメッセージで議論が始まりました。議題はレイリー限界を計算するときに2つの光源は干渉するかどうか。1時間ほど議論と計算が続き、その間記事書きは完全ストップ。いやー面白い議論でした。議論の過程をそのままアップしたいくらいです。結果は多分あぷらなーとさんがまとめてくれると思います。)


たくさんの人との出会い

今回、原村に引き続き、今回の星まつりでも大学時代の先輩のHBさんに会うことができました。ちょうど三基光学のM店長と大学時代の若い頃の同キャンパスでの話で盛り上がりました。

他にもいつも仲のいいかんたろうさんと、CAMPでお会いした仙台のKさんと一緒に会場を回ったりしていました。かんたろうさんに誘われて、新潟天文研究会に少しだけお邪魔しました。月や惑星で素晴らしい成果を出しているWさんやKさんと話すことができました。特にWさんのいう、「撮影のいろいろ複雑な過程を難しいと考えるのではなく、面白いと考えることが大事だ」という考えは、私も大いに同意できました。「そういった面白さを知っていると、なかなかやめることができなくて長続きするのだ」とのことでした。私もどこまで長続きできるのでしょうか?Twitterで連絡を取っていた考太郎@前カメラ屋さんとは会うことはできませんでしたが、ここの所属の方というのが確認できてました。いつか会えたらと思います。帰りには月のポスターもいただいてしまいました。どうもありがとうございました。

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今回はツイッターなどで連絡を取りながら会場で初めてお会いできた方が何人かいました。話していても、ブログを読んでくれていると言ってくれる方もたくさんいてとてもうれしかったです。

特に、去年からTwitterでダイレクトメッセージをいただいていた某天文台でボランティアをしている「たつさわ」さんにやっと会うことができました。胎内で出会ったドブ使いのヒロノさんたちと一緒にいるとのことなので、観望エリアまで足を伸ばしました。きちんとした場所を聞いていなかったので、本当に会えるかどうかわからなかったのですが、暗がりの中ヒロノさんの人影ですぐに場所がわかりました。たつさわさんに実際に会って年齢を聞いたら、なんと20代前半。とても若いのでびっくりしました。もっと落ち着いた年配の方だと思っていました。

このグループには他にも私のブログを読んでくれて、AX-GTiの赤道儀化とかまでしてくれたIさんという方がいました。IさんがAZ-GTiを使って撮影したM87のジェットを見せていただきました。「うまくいったらまたブログにでもコメントください」とお願いしたのですが、「敷居が高くて」とか言われてしまいました。記事では小難しいこと書くときもありますが、基本的にお気楽なコメント超ウエルカムです。あまり多いと返事できるかわかりませんが、どっかで会った誰々ですとか書いてもらえれば、あ、あの人だとかわかるので、すぐに思い出せます。でも問題は暗がりだと顔がいつもわからないんですよね。もし認識できなかったらごめんなさい。それでもホント、気楽にコメントください。

たくさんの人たちと話していると、時間もあっという間に経ってしまいます。
  • スコープテックのOさんとは新開発のZEROの振動について少し議論をすることができました。Oさんの並々ならぬ熱意を感じることができました。
  • KYOEIのMさんとは電視観望の展望について語りました。
  • 五藤光学のKさんとはCAMP以来何度か話す機会があり、HBさんとも昔から知り合いだということもわかりました。
  • シュミットさんでもう少しものを漁りたかったのですが時間不足でした。H店長に挨拶できただけでした。
  • スターベース のS君が今回はボランティアで参加していました。少し話したら、なんでもこのブログで見た電視観望セットが欲しいという問い合わせがあるそうです。もし本当だとしたらとても嬉しいことです。このブログから大いに技術を盗んでいただいて、わからなかったらコメント欄でもいいのでなんでも聞いてください。


夜も更けて

夜も更けてくると、次第にお客さんも少なくなり、お店のブースも後片付けが始まります。63cmのドブの片付けに立ち会うことができました。主鏡の調整とか全部自分で考えたとのことで、押しネジと重力のバランスで位置が決まり、手で触ると簡単に動くほどスムーズで、かつ平面方向にはずれないように精度が出るとのこと。アルミとかの溶接も自分でやってしまうそうです。すごいです。

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0時頃には、ほとんどの店が片付けを終えていて、人影もまばらになってきます。今回あまり散財しなかったので、最後の最後で国際光器さんでHαフィルターを買いました。7nmの特価品です。本当は天リフで紹介されていた3.5nmが欲しかったのですが、まだ値段が出ていないとか。次のロットで回してくれるそうです。

結局この日は天気も良くないので、電視観望機材を出すこともあきらめ、午前0時過ぎに会場を後にし、富山への帰路につきました。途中長岡を過ぎたたりで仮眠をとり、朝の5時くらいに無事に自宅に到着しました。短い滞在でしたが、非常に中身の濃い星まつりになりました。また来年会える方との再会を楽しみにしています。


 


過去の胎内星まつりの記事もどうぞ。

昨晩は名古屋からお客さんが来ていて、自宅でまったりと観望会です。

今日のメニュー

出した機材は
  1. VISACをCGEM IIに載せて眼視で惑星や月など
  2. FS-60CBをAZ-GTiに載せて、ASI294MC Proで電視観望で星雲、星団や月など
  3. SIGMAの10-20mmの広角ズームレンズにASI294MC Proをつけて天の川など
  4. SCOPTECH 60mmで眼視でSukeのおもむくままに
といったところです。

ゲストの方はGoProを持ってきていました。タイムラプスで撮ってみるとか。この日はめずらしく、妻もNatsuもSukeも庭に出てきて、みんなで観望会でした。

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ゲストの方が奥でGoProを設定しています。


自宅観望会開始、はずは惑星から

まだ薄明の頃、木星が輝き始めたので最初は眼視で木星です。VISACで惑星を見るのは多分この日が初めてです。縞も綺麗に見え、衛星も3つ見えました。更に土星です。カッシーニの間隙も余裕で見えるほどこの日はシンチレーションも良かったのかと思います。

SukeのSCOPETECHでもカッシーニの間隙までよく見えます。シーイングが良ければSCOPETECHは良心的な値段からは信じられないくらい綺麗な像を見せてくれます。あ、あいかわらずSukeの二つ穴ファインダーを使っての導入スピードは天下一品で、CGEM IIの自動導入より速かったです。まだウィーンとか言っている間に、すでに「木星入りましたー!」とか言っていました。


続いて電視観望で星雲など

暗くなってから月が出るまでの時間に、電視観望で星雲星団です。電視観望でQBPを入れているので、かなり綺麗に見えます。この日見たのは定番のM57とM27、

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次にM13、
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最後は北アメリカ星雲です。QBPを入れてあるからでしょうか、自宅からでも結構見えます。

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月が少し見えてきました。そろそろ星雲は終わりです。

暑い、暑い

月がもう少し上りきるまで自宅に入って休憩。みんなでスイカを食べました。暑かったので涼しい部屋に戻ってのスイカは格別でした。

その間、昔Sukeが作ったScratchのゲームで大盛り上がり。ものすごい嫌味な言い方で、間違えた時バカにされる「掛け算ムカつくバージョン3.0」とか、なぜか「まじゅつししゅじゅつちゅう」とか早口言葉を入力させられるタイピング訓練ソフト「宇宙タイピング」とか、私が撮ったM33を背景になぜか巨大バチと戦う「宇宙戦争」。どれもみなシュールです。でも去年お化け屋敷でつかった、提灯の明かりを動画検出して怖い音を出すプログラムは、お客さんも感心していました。

しばらくたって、月も登りきった頃、再び外に出ました。月の前に残っていたSharpCapの画面を見ると、北アメリカ星雲がすごい枚数スタックされていたのが残っていました。上の画像に比べて、ものすごく滑らかになっています。右側と上側が黒くおかしくなっているのは、AZ-GTiが経緯台のために画面が回転していった残骸です。電視観望なので、ゲインはノイズをあまり考えずにほぼ最大にしてあるのですが、それでも長時間スタックするとノイズも滑らかになって、そこそこ見える画像になってくるみたいです。多分下の画像は回転している角度が15度はありそうなので、角度から言って1時間以上はスタックしてほっぽっておいたのかと思います。休憩していた時間がそれくらいと言うことですね。

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月でおしまい

そのあと、みんなで満月2日後のまだまだ明るい月を見て、この日は終了です。これから名古屋まで帰ると言うので、安全運転をということで解散となりました。

お客さんが来ると、家の掃除も気合が入って綺麗になるし、家族みんなで星見となるので、たまにはこういうのもいいですね。


先日のVAISCでの月の撮影時の分解能について、天文リフレクションズのピックアップで少し取り上げてもらえました。



まず、
  • VISACのエアリーディスク径が12μmでASI294MC Proのピクセルピッチが4.65μmでもアンダーサンプリングで、最小星像径の1/2.5の大きさのピクセルでは光学系の性能はフル発揮できないことは衝撃的
との指摘で、その後の投稿で
  • 星が1ピクセルでは全く足りなくて、2x2ピクセルでもまだ不足。星像径12μでASI178MCのピクセルピッチ2.4uが充分効果的というのは納得 
という意見でした。実際の場合でも納得というのは心強い意見です。

さらにHIROPONさんから
  • 鏡筒の「遮断空間周波数」(Spatial cutoff frequency)とセンサーのナイキスト周波数から考えて、2.25μmがフルに鏡筒の性能を生かせる
 という説明がありました。2.25umは実際に試した2.4umに近いピッチだったので、それほど間違ったことをやっているわけでもないと思います。標本化定理を考えると、情報を落とさないという意味では理論的にはほぼこれで決定なのですが、今回はもう少し実感が湧くように実際の画像で考えてみたいと思います。


エアリーディスクの可視化

エアリーディスクについては、以前ラッキーイメージングのところで議論しましたが、



1次のベッセル関数を使って

2J1(x)/x

のように書くことができます。ただしこれは1次元の場合なので、平面で表すためにxをr=sqrt(x^2+y^2)と書いてやり、2次元で表します。それを例えばMathematicaなどで等高図(密度分布)で書いてやると

airydisk


のようにエアリーディスクの形になり、ディフラクションリングも(グラフではちょと薄く見えてしまいますが)実際のイメージに近く見えるようになります。さて、今回はこれを元にCMOSカメラで分解能がどれくらい出るかを検証します、


レイリー限界

今回、カメラの分解能をわかりやすく見るために何が一番いい指標になるか、色々考えてみました。エアリーディスクそのままよりも、レイリー限界に相当する2つのエアリーディスクを2次元等高線で書いてから、それをカメラのピクセルピッチの粗い画素で見たときにどうなるかを表すのがわかりやすいのではと考えました。

まずはレイリー限界で離れている2つのエアリーディスクを等高図で出してみます。レイリー限界は、エアリーディスクの最初に一番暗くなった部分が、隣のエアリーディスクの最大のところにかかるというのが定義です。

VISACの場合、F9なので、標準の550nmの波長を考えた時に、エアリーディスク径は

Da = 2.44 F λ = 2.44 x 9 x 0.55 [um] = 12.1 [um]

となります。一方レイリー限界は一般的な式では口径のみで決まり、


DR=127.5D[mm][arcsec] = 0.6375 [arcsec] 

となりなります。単位が秒角なので、これをわかりやすいようにumに変換します。焦点距離1800mmの場合のarcsecからumへの変換係数

Cumarcsec=tan(12×60×60π180)×2× 1800×1000       = 8.73 [um/arcsec]

をかけてやると、レイリー限界は0.6375 [arcsec] x 0.73 [um/arcsec] = 5.56umということになります。このように、レイリー限界がエアリーディスク径の約半分になるということはラッキーイメージングの時に議論しました。

これをMathematicaでグラフで表してやると

DensityPlot[(2 BesselJ[1, Sqrt[(x - 3.831705970207512`/2)^2 + y^2]]/
      Sqrt[(x - 3.831705970207512`/2)^2 + y^2])^2 + (2 BesselJ[1, 
       Sqrt[(x + 3.831705970207512`/2)^2 + y^2]]/
      Sqrt[(x + 3.831705970207512`/2)^2 + y^2])^2, {x, -10, 
  10}, {y, -10, 10}, PlotPoints -> 100, PlotRange -> All, 
 PlotLegends -> Automatic, ColorFunction -> ColorData["GrayTones"]
 ]

rayleigh

エアリーディスクの暗くなった部分の中心が、隣のエアリーディスクの一番明るい部分を通っていることがわかると思います。式の中の、3.8317...とかいう数字は、一番最初のエアリーディスク径の式で強度が0になるxの値です。これがVISACの場合、5.56umに一致するというわけです。

ちなみに、ASI294MC Proのピクセルピッチが4.63umなので、だいたいレイリー限界くらい、もしくはエアリーディスクの半分か、3分の1くらいになります。


カメラセンサーで見た場合1: レイリー限界ピッチ

さて、面白いのはここからです。Mathematica上でセンサーアレイを再現するために、Table関数を使いました。あ、本当はカラーセンサーにしたいのですが、とりあえずモノクロで考えます。まずは、センサーのピクセルピッチがレイリー限界と同じ5.56umだった場合です。ASI294MC Proでもざっくりこれくらいと同じと考えていいでしょう。

array = Table[(2 BesselJ[1, Sqrt[(x - 3.831705970207512`/2)^2 + y^2]]/
        Sqrt[(x - 3.831705970207512`/2)^2 + y^2])^2 + (2 BesselJ[1, 
         Sqrt[(x + 3.831705970207512`/2)^2 + y^2]]/
        Sqrt[(x + 3.831705970207512`/2)^2 + 
          y^2])^2, {y, -3.831705970207512` 3, 3.831705970207512` 3, 
    3.831705970207512`/1}, {x, -3.831705970207512` 3, 
    3.831705970207512` 3, 3.831705970207512`/1}];

plot = ArrayPlot[array, Frame -> True, FrameTicks -> Automatic, 
  ImageSize -> 1.95/2 -> {50, 50}, PlotRangePadding -> 0.12, 
  PlotLegends -> Automatic,  ColorFunction -> ColorData["GrayTones"], 
  PlotRange -> All]

rayleigh_CMOS

まあ予想通りというか、全く分離できていません。横に広がっているだけに見えます。この場合はたまたまピクセルの中央がちょうど二つのエアリーディスクの中心と一致した場合です。ピクセルの境がエアリーディスクの中心と一致した場合はどうなるかというと、

rayleigh_CMOS_border
と、こちらも2ピクセルが同じような明るさになりますが、横長に見えるだけなのは変わりません。


カメラセンサーで見た場合2: レイリー限界の半分のピッチ

では次に、ピクセルピッチをレイリー限界の半分の2.78 [um] にしてみましょう。

rayleigh_CMOS_half
これは劇的な変化です。完全に二つのエアリーディスク光源が分離できます。

この時点で言えることは、レイリー限界よりピクセルピッチを小さくすることで、まだまだ鏡筒が持っている分解能のポテンシャルを引き出すことができる可能性があることを示しています。


さて、調子に乗ってもう少し試します。ピクセルピッチをレイリー限界の3分の1にした場合です。

rayleigh_CMOS_one_3rd
当然ですが、まだ分解能は上がります。さて、どこまで分解能が上がるかと言うと、理想的には一番上の図のようなところまで見えるのですが、実際にはそんなことはなく必ずいろんな制限があります。

まず、オーバーサンプリングの時に出てくるエイリアスの効果は入っていないので、実際にはゴーストのような像が出てくる可能性があります。また、シンチレーションが悪い、地面の揺れや風などで鏡筒が揺らされている場合は、このような改善は全く得られない可能性があることは言うまでもありません。特に長時間露光が必要なDSOなどの撮影では、揺れの効果が積分されるので、ピクセルピッチをあげても鏡筒の性能を引き出すことは難しい場合もあることを忘れないでおきたいです。

逆に、惑星や月のように明る天体を短時間露光で動画などで多数枚画像をスタックすると、シンチレーションの影響などを小さくすることができ、今回検証したようなピクセルピッチを小さくすることで分解能の改善が期待できるような理想的な状態に近づくのかと思います。


実際のカメラのピクセルサイズで

最後に、前回試したASI294MC ProとASI178MCのピクセルピッチで計算してみます。ただし、これらのカメラはカラーセンサーで、4ピクセルを使って3つのカラーの画素を出すので、分解能は上のモノクロのものよりも更に悪くなるはずです。本当はカラーセンサーをシミュレートしたかったのですが、ちょっと力尽きました。なので、以下の結果は参考程度で、実際にはこれの倍くらい分解能が悪くなると思ってください。


ASI294MC Proでピクセルピッチが4.63umの場合:

rayleigh_CMOS_294
ピクセルピッチがレイリー限界の時とほとんど変わらない結果ですね。

次にASI178MCの場合で、ピクセルピッチが2.4umのときです。

rayleigh_CMOS_178
これもピクセルピッチをレイリー限界の半分にした時の結果とほとんど変わらないです。。

繰り返しになりますが、これはモノクロセンサーと仮定し計算した時のものなので、カラーセンサーにした時には分解能が更に倍悪くなります。そのためピッチを小さくする効果はもっと大きくなるのかと思います。


まとめ

簡単な検証でしたが、ピクセルピッチを小さくするのは分解能を上げるのまだまだ有効で、特にシンチレーションの影響を避けることができる惑星や月の撮影では効果が高いと思われます。ただし、ピクセルサイズを小さくすると一般的に感度が悪くなるので、特にDSOなどの暗い天体をラッキーイメージングなどで撮影する場合には、実質損をしないかどうかきちんと検討する必要があります。

また、センサーのピクセルサイズを小さくする代わりに、バローレンズで像を拡大して相対的にピクセルピッチを改善する方法もありますが、これも拡大することで明るさを失っていきます。天体の明るさ、鏡筒の口径とF値、カメラのピクセルピッチ、カメラの感度、露光時間、シンチレーションなどが複雑に絡んで実際の分解能に結びつきます。今回検証したのはその中のごくごくほんの一部です。

いつも思うことは、何が問題になっているのか、何が性能を制限しているのかを考え、そこを叩くことが重要なのかと思います。


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