Данное руководство поможет вам без труда выполнить астрометрию астероида, кометы или обычной звезды по пзс-изображениям, с использованием программы Astrometrica. Программа загружается с сайта www.astrometrica.at/, бесплатная версия работает 100 дней, для полноценной работы необходимо приобрести лицензию.

Установив программу необходимо загрузить элементную базу астероидов и комет, для этого необходимо подключится к сети, в основном меню выбираете ‘Internet’->’Downlaod MPCOrb’, файл довольно внушительный на данный момент больше 20Мб. В дальнейшем для обновления элементов его не придется больше загружать полностью, с помощью команды ‘Update MPCOrb’ загружаются только обновления.

Теперь необходимо настроить программу под свою инструментальную базу ‘File’->’Settings’. Тут однозначных установок дать нельзя, для каждого инструмента будут свои параметры, их нужно подбирать экспериментально, но все же поподробнее остановимся на этом.

Первая закладка связана с местоположением обсерватории и деталях о наблюдателе и инструменте. Вопросов по ней быть не должно, если у вас еще нет кода обсерватории, то указывается XXX. Координаты обсерватории указываются десятичной дробью с точностью до 4-го знака. Контактная информация исключительно на ваше усмотрение, как правило обязательно указывается наблюдатель, вычислитель и данные по телескопу.

Следующая закладка ‘CCD’, пример моих настроек:

Это самая важная закладка в настройках, от нее завит насколько корректно программа будет отождествлять полученное изображение с данными астрометрических каталогов. Здесь нельзя дать однозначных рекомендаций, со значениями придется экспериментировать в процессе работы и подбирать оптимальные опытным путем. Самое сложное подобрать оптимальные значения Object detection.

Aperture radius – радиус, в пределах которого программа идентифицирует звезды, как правило он должен быть примерно в 2 раза больше чем радиус слабых звезд на изображении или если выражаться математическими величинами, то в 2-3 раза больше FWHM. При этом следует учитывать, что для оптимальной астрометрии значения апертурного радиуса на различных изображениях могут быть разные. К примеру, я на изображениях хорошего качества использую радиус 4пкс, а в случаях когда изображение получено в условиях плохой атмосферы и звезды сильнее размазаны из-за турбуленции, использую радиус 5пкс.

Detection limit – чем меньше это значение тем слабее звезды определяются на изображении, я остановился на 4, пробовал 3, но разницы не заметил, только возрастает время на обработку.

Minimum FWHM – то же нужно подбирать экспериментально, по опыту обратил внимание, что у меня лучшие снимки со значением 1.3-1.5”. Сильно занижать это значение не стоит, так как тогда программа начинает определять за звезды горячие пикселы.

Значение PSF-Fit RMS я оставил по умолчанию.

Search radius – радиус обнаружения движущихся объектов, т.е. если на нескольких снимках какой-либо объект смещается на большее значение, то он будет отождествлен как движущийся. Это тоже экспериментальное значение, которое нужно подбирать исходя из вашей связки телескопа и камеры, но обычно оно должно лежать в пределах 1-3 угловых секунд.

Еще были сложности с Reference Star Matching. Рекомендуемое значение числа звезд для сравнения с каталогом – 30, как оказалось в моем случае, это не всегда позволяло идентифицировать поле. Пришлось остановится на значении 50, хоть это увеличивает время на обработку, но зато программа всегда корректно работает.

Image Alignment – здесь нужно указать число звезд и площадь, которые будут использоваться в обработке при сложении кадров и бликовании. Число звезд я установил 30, значение площади у меня – 0, это значит, что используется полный кадр, так как матрица маленькая. Если у вас большая матрица, то для того что бы компьютер не обрабатывал весь снимок можно ограничится меньшим полем, что ускорит процесс.

Выбору звездного каталога для астрометрии то же следует уделить внимание. Можно подключить каталоги, например, USNO-A2.0 и UCAC-2 непосредственно в программу, загрузив их в папку с программой, а в закладке 'Environment' указать путь к этим каталогам. Для того чтобы каждый раз не переключаться между ними можно сохранить для каждого отдельную конфигурацию. Делаете, например, для каталога , USNO-A2.0 все настройки, после чего сохраняете его под уникальным именем, тоже и для UCAC. В дальнейшем, нажав на панели инструментов кнопку ‘Edit program settings’ -> ‘Open’, выбираете нужную конфигурацию и работаете. Подобным образом можно сделать отдельные настройки для разных инструментов и камер. Если у вас нет астрометрических каталогов на дисках, Астрометрика может работать с ними через Интернет, просто при работе с программой нужно будет подключаться к сети. Следует принять во внимание, что наибольшей точность обладает каталог UCAC, но он пока содержит звезды до примерно +45 по склонению.

Закладка Environment

В этой закладке вы указываете пути к папке, где будут храниться ваши пзс-изображения; файлу с орбитальными элементами; астрометрическому каталогу и полученным данным. Так же можно создать собственную цветовую легенду для обозначения звезд и объектов.

Закладка Internet

Программа имеет встроенный почтовый клиент, выполнив настройки под ваш сервер, можно отправлять астрометрию непосредственно из программы, это дает полную гарантию, что астрометрия будет отправлена в надлежащем виде и кодировке. Для отправки данных на панели инструментов используется кнопка ‘Send MPCReport’. Так же в закладке можно установить желаемые сервера, с которых будут загружаться элементы и астрометрические источники.

Теперь можно приступать к астрометрии. На панели инструментов нажимаете кнопку ‘Load Images’ и загружаете интересующие вас изображения. Тут нужно обратить внимание на количество загружаемых изображений. Дело в том, что для астрометрии в «ручном режиме» вы можете загрузить любое разумное число кадров, но если вы хотите что бы программа автоматически нашла и сделала астрометрию для движущихся объектов, то число изображений не должно превышать 6!

Рассмотрим конкретный пример автоматического режима, как наиболее предпочтительного, на астероиде (90403) 2003YE45 . После загрузки изображений в программу, становится активна кнопка Moving Object Detection, нажатием на которую вызывается маленькое окошко, в котором предлагается ввести имя объекта или его координаты:

Замечу, что проще ввести имя, чем координаты. К примеру, как на рисунке для нумерованного астероида достаточно ввести номер в скобках; для периодической кометы только префикс – например, 6p/; для долгопериодической тоже только код, например c/2008j1. Окно не чувствительно к регистру. После чего, нажав ‘Ok’, программа автоматически сверяет изображение с астрометрическим каталогом, определяет звезды, движущиеся объекты и при нахождении последних выдает информацию о них, а так же дополнительное окошко, в котором содержится справочная информация об общем количестве звезд, звезд используемых для астрометрии и фотометрии и погрешностях:

Рисунок статичен, но в действительности при работе с программой в окне ‘Verify object’ будет представлена анимация движения объекта. В строке ‘Display’ можно изменять увеличение, начальную точку отсчета и частоту блинкования. В случае, если полученные данные астрометрии хорошо согласуются с элементной базой, то в строке ‘Object designation’ будет автоматически определен объект, как в нашем случае и остается только нажать кнопку ‘Accept’, после чего астрометрия всех изображений будет скопирована в надлежащем виде в MPC report file. Просмотреть его можно соответствующей командой в меню ‘File’. Все, остается только отправить астрометрию в MPC кнопкой ‘Send MPCReport’ на главной панели инструментов, либо делать астрометрию следующего объекта. Нужно заметить, что астрометрию астероидов и комет следует отправлять раздельно.

Часто бывают ситуации, когда полученные координаты объекта значительно расходятся с элементной базой (обычно это свойственно для недавно открытых комет и астероидов), и в строке ‘Object designation’ будет стоять ‘?’. В этом случае нужно нажать маленькую кнопку ‘…’ появится окно со списком объектов, расположенных в пределах градусного поля, в котором можно выбрать интересующий вас астероид. В этом окне так же будет указано отклонение полученных координат от элементной базы. Как правило, если у вас загружены свежие элементы, это отклонение не превышает 0.2’.

Астрометрию слабых объектов нужно производить по сложенным изображениям. Подобная ситуация бывает, когда фотографируется слабый астероид или комета, но собственное движение объекта не позволяет применить длительную выдержку без его значительного смаза. За время экспозиции в идеале объект не должен смещаться больше чем на 1пкс или 1”. В этом случае делается серия снимков, затем она разбивается на 2-3 части, в зависимости от желаемого количества точек астрометрии и каждая часть серии складывается по объекту и обрабатывается отдельно.

Последовательность действий будет следующая. Допустим, вы получили 6 изображений слабого астероида, уверенная астрометрия, которого по одиночным снимкам невозможна. На главной панели инструментов нажимаете кнопку ‘Stack images’, в появившемся окне ‘Add’ , выбираем первые 3 кадра, ‘Ok’. Затем появится окно, в котором нужно указать название астероида, в этом окне так же можно указать желаемый тип сложения кадров. После этого программа обработает снимки и сложит их по астероиду, исходя его собственного движения. В итоге вы получаете значительно более качественное изображение астероида, кликнув по астероиду левой кнопкой мыши, вы даете команду программе сделать его астрометрию. Появится окно ‘Object verification’, действия в котором уже рассматривались выше. Точно такие же действия повторяем с 3-мя оставшимися кадрами и в итоге получаем 2 уверенные точки астрометрии.

Некоторые ответы на часто задаваемые вопросы