流星观测和月球影响闪光检测机器人系统在西班牙

文摘

机器人天文台已经在西班牙西南部的设置,目的是研究流星体与地球大气层和流星体影响月球表面。这是通过使用一个数组的高灵敏度CCD摄像机和三个自动化Schmidt-Cassegrain望远镜。我们在这里总结一下这个新工具的主要特点。

1。介绍

2008年11月以来的一个新机器人天文台被瓦大学设置的环境多纳纳国家公园,在西班牙西南部。大多数的系统在这个天文台的框架内运作西班牙流星网络(SPMN),这是一个跨学科的项目致力于研究流星体溪流和这些粒子之间的相互作用与地球大气层的星际物质。这个地区气候条件每年提供超过320个清晰的夜晚,这使得这个位置适合这个研究项目。为此我们使用的系统之一,是基于网络的视频站在西班牙坐落在不同的地方。这些采用一系列的高灵敏度CCD摄像机监控夜空。在西班牙的前两站设置在安达卢西亚大学的瓦在2006年期间,和一个视频站设置了这个地区的同一所大学在2007年(1]。从那时起,这些系统已得到改进与开发的专用软件自动化和数据减少。事实上,软件开发一直是我们的一个更密集的和富有成效的地区自2006年以来,共有超过500.000和几包c++编写的代码行。这些视频设备的配置和特点也不断提高。这导致了一个重大的进步,已经取得了最新的视频站设置上述天文台于2009年,在这种情况下,流星检测系统是全自动的,尽管它有足够的灵活性,以便在必要时现场或远程操作。这是第一个机器人视频CCD站已经安装在西班牙的流星观测。

另一方面,月球影响闪光检测的自动化系统已经设置与IAA-CSIC合作。这是基于三个望远镜监视流星体的影响在月球表面。一个重要的协同作用是预期的结果记录的两个系统。

2。机器人流星观察站

瓦是一个大学发展的先锋固定和手机视频CCD站在西班牙流星观测。因此,这些站的前两个操作在这个国家被这个机构设置在安达卢西亚在2006年和一个视频站设置了同一所大学在2007年(1- - - - - -3]。在过去的三年里取得了显著的数据与其他SPMN合作后来视频站的设置(3- - - - - -6]。

我们新的CCD视频站协调与三个以上的和几个SPMN站后来被设置在这个国家的其他地方1- - - - - -3]。然而,在这种情况下,观察站配置为在一个自治的方式工作。2009年4月开始操作,雇用了一批12高灵敏度的水下和Mintron CCD摄像机(水下公司、日本;Mintron企业有限公司、日本)。其中7监视夜空和其他五个白天(图操作1)。夜间相机也具有全息衍射光栅(每毫米1000槽)获得流星光谱。快速非球面镜片(f0.8)连接到这些相机最大化图像质量和检测流星一样微弱级+ 2 / + 3不使用含硼铁合金形象。他们的焦距范围从3.8到6毫米。热电冷却器也连接到相机操作温度高于25摄氏度时为了提高信号/噪声比。25 fps的每个相机拍摄的图像的分辨率为720576像素不断发送到PC计算机通过一个视频捕捉卡。电脑运行一个软件包(UFOCapture SonotaCo,日本)自动注册流星轨迹并将相应的视频序列存储在硬盘上。该软件包括时间信息在每个视频帧根据当前计算机时间。每台计算机每5分钟自动同步两个冗余时间服务器,采用GPS天线。这使我们能够以一种精确的方式测量时间(约0.01秒。)在整个流星路径。摄像机和12个人电脑控制观察站在预定义的时间,自动打开和关闭,这样系统可以运行而无需人工干预。

观察会议结束后,一个软件包在我们开发,天文台扫描每一个视频文件,以确定非常聪明的事件(mag−12或亮),如果检测到其中一个,电子邮件是自动发送到一个运营商。另一个软件也由天文台自动发送的所有视频文件记录观察会议期间到FTP服务器,从那里他们可以稍后下载数据减少。天体测量测量然后引入我们最近开发的木卫五与网络软件测试的软件,它提供了流星的赤道座标与典型的天体测量的准确性(7]。通过平面的交点的方法,我们重建流星的轨迹和长度在地球大气层已经同时注册这些事件从至少两个观察。时间信息计算所需的初始速度、平均速度、减速直接从视频序列获得。相应的流星体的轨道参数与木卫五也可以获得。流星比杂志。−6,衍射光栅附着在摄像机在夜间操作让我们记录相应的发射光谱,也分析了相同的软件包,以获得关于这些粒子的化学成分信息。父的身体可以确定通过我们小时(轨道协会软件)计划,雇佣了几个轨道相似标准来获得这些信息(8- - - - - -11]。

超过1200的流星轨迹注册这个机器人操作的视频站在它的第一个月。它们中的大多数都是双工位事件也从我们的视频站在塞维利亚,注册的新天文台位于约70公里。图2显示了一些这些事件。

这个新的视频站也可以远程控制通过一个标准的web界面在必要的时候,不同的系统被连接到一个高速互联网线(10千兆以太网)。另一方面,一个大容量UPS允许观察站继续工作在6个小时在发生电源故障。如果UPS也失败或其电池耗尽精力,视频站的操作时自动恢复力量再次可用。这样做是由于正确的BIOS的配置电脑连接摄像机和一个软件包(称为MetStationONOFF)一直在开发这个天文台来完成这项任务。

3所示。影响闪光检测系统

两个自动14英寸SC天文台的望远镜已经设置监控流星体的影响在月球表面(图3)。高灵敏度的水下CCD摄像机在25 fps和720年的一项决议576像素被附加到他们为了记录这些影响产生的微弱的闪光。第三个11英寸SC望远镜也将使用从塞维利亚,在从其他两个约70公里。这个数组的望远镜是为了监视同一地区的黑暗地区的天然卫星的月亮照亮时分数范围从0到60%。通过使用几个望远镜同时我们可以丢弃闪光所产生的其他来源,如宇宙射线、空间碎片,卫星等等12]。系统已经安装,可以开始操作。它可以控制现场或远程通过高速互联网连接。

MIDAS软件最近在我们开发天文台来自动确定月球影响闪光所产生的流星体。它允许快速实时处理图像的CCD摄像机获得的望远镜。发送这些照片从相机到电脑通过一个视频捕捉卡。分析视频序列的软件还允许我们以前记录在硬盘或其他媒体。插件包括GPS时间信息在每个视频帧为了测量精度约0.01秒的时间。这些框架不断分析识别闪光,计算相应的selenographyc坐标的影响,估计这是可能的起源(流星淋浴和辐射)的流星体。也表现在光度分析来估计撞击器的质量。

我们的软件也可以确定如果一个给定的flash已经产生的流星体影响月球表面,因此,如果它必须分析或,相反,如果一个flash已经由一个产物对应的CCD摄像机,所以,它必须被丢弃。因此,当一个望远镜检测到一个事件,它与其他望远镜系统中通过TCP / IP网络协议(256望远镜可以以这种方式连接通过MIDAS)。然后其他望远镜可能确认如果他们发现同样的事件。如果事件被证实,它将自动存储在数据库中进行进一步的处理。相反,这一事件将被忽略。

虽然这个系统完全手术和影响闪光检测任务在一个自治工作方式由于MIDAS软件,进一步发展是必要的为了实现完全自动操作。因此,例如,一些月球跟踪的改进问题必须解决。

这种技术是非常有用的提供有价值的信息关于大通量的流星体进入地球(12]。优势,覆盖面积的望远镜监视月球表面的覆盖面积远远大于系统登记的交互流星体与地球大气层。无论如何,一个重要的协同作用是将从数据记录的两个系统。特别有趣的是,例如,识别常见的事件,将允许我们建立的消除可能存在的集群可能会影响在月球上也产生非常明亮的火球在地球的大气层可能产生陨石。

4所示。结论

显著改善了我们的流星网络通过建立一个自治的CCD视频站流星检测环境中的多纳纳的国家公园,在西南的西班牙。这主要要归功于几个软件包,自2006年以来已经发展在我们的天文台。软件开发也是一个非常活跃的任务领域的月球影响闪光检测和一个叫做大富翁的程序,能够实时的图像处理,是可用的。一个重要的协同作用是预期的结果由月球影响检测系统,它使用月球探测器的流星,流星观察站,为此使用地球的大气层。特别有趣的是,例如,普通事件的检测可能揭示的存在相关的流星体,在月球上可能产生的影响以及非常明亮的火球或者陨石落在我们的气氛。这些系统还将提供更准确的数据与行星际物质的通量到达地球。西班牙最优气候条件在这个领域天文台所在地(每年超过320清楚晚上)将在本研究发挥重要作用。

承认

第一作者感谢IAA-CSIC支持接收设置月球影响闪光检测设备。

引用

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