Монтировка телескопа, которая вращает телескоп и все оборудование на нем, была заменена на самодельную. Она намного лучше, выше грузоподъемность, лучше точность. Но к сожалению, эта монтировка требует дальнейшей доработки, поэтому пришлось вернуться к монтировке EQ6 Pro.
Привет, ребятки Пикабушники! Я тут изучаю Вселенную (или она меня) с помощью самодельной обсерватории и уже несколько раз выкладывал фотографии разных объектов дальнего космоса. Эти фотографии делаются не на простой фотоаппарат, а на специальное оборудование - любительский телескоп и самодельную астробудку, где все это расположено:
Телескоп в обсерватории радуется первым лучам восходящего осеннего Солнца :)
И сегодня я бы хотел рассказать о том, как и с помощью какого оборудования делаются фотографии дальнего космоса и почему фотографии изначально получаются черно-белыми:
Сумма кадров в туманности NGC 6995 (Летучая мышь), полученная с помощью узкополосного фильтра SII.
А на пост-обработке астрофотографии обретают цвет, например, вот так:
Туманность "Хобот слона" или IC 1396A - яркая часть эмиссионной туманности и молодого звёздного скопления IC 1396 в созвездии Цефея.
Наверное ни для кого не секрет, что такие крутые обсерватории как Hubble или James Webb Space Telescope тоже получают исходные кадры астрономических объектов в черном-белом цвете.
Hubble и James Webb Space Telescope - оптические космические обсерватории.
Почему так? Ведь и в нашей самодельной обсерватории, да и в других профессиональных используются специальные черно-белые камеры. Конечно, на любительских телескопах можно делать фото и на обычный зеркальный фотоаппарат, но почему именно черно-белые камеры?
Зеркальный фотоаппарат в прямом фокусе телескопа.
На это есть несколько причин:
Астрономические камеры обычно используются для наблюдения слабых и далеких объектов в космосе. Черно-белые камеры могут иметь более высокую чувствительность к свету, чем цветные камеры, потому что они могут собирать больше света на одном и том же сенсоре. Это позволяет обнаруживать более слабые объекты и собирать больше данных для научных исследований.
Разрешение: черно-белые камеры могут обеспечивать лучшее пространственное разрешение, что важно для астрономических наблюдений. Это позволяет получать более детальные изображения объектов в космосе и проводить более точные измерения.
Фильтры: для получения цветных изображений можно использовать специальные фильтры, которые пропускают только определенные диапазоны цветов. Это позволяет создавать цветные изображения из черно-белых фотографий, но с более гибким контролем над цветами и диапазонами, чем при использовании цветных камер.
Научные исследования: для многих астрономических исследований, особенно в области астрономии, черно-белые изображения предоставляют более полезные и точные данные. Например, при изучении изменений яркости звезд, галактик или планет черно-белые изображения могут быть предпочтительными.
Поэтому в нашей самодельной обсерватории установлена специальная астрономическая черно-белая камера с колесом фильтров. Вот она (точнее это та, которая была установлена ранее):
Астрономическая камера ASI 1600 mm.
Эта камера оснащена специальным "холодильником" - элементом Пельтье с кулером, все это позволяет охлаждать сенсор камеры с разницей в 40 градусов. Охлаждение значительно снижает уровень шума матрицы на длительных выдержках (сейчас одиночные кадры снимаются с 10-минутной выдержкой).
Перед камерой установлено черное круглое "колесо". Вот внутренности этого колеса:
Автоматизированное колесо фильтров ZWO EFW для астрономической камеры.
В эти свободные пазы устанавливаются специальные фильтры, которые пропускают свет только с определенной длинной волны. Фильтры выглядят вот так:
Фильтры для астрономической черно-белой камеры.
Колесо имеет интерфейс подключения USB и привод, который позволяет вращать фильтры для автоматической смены, чтобы не приходилось переключать их руками. А вот так уже выглядит "заряженное" колесо с уже установленными фильтрами:
Колесо ZWO EFW с уже установленными фильтрами.
В сборе, вся эта установка (астрономическая камера + колесо фильтров) выглядит вот так (на фото ниже). Эта камера установлена в фокусировочный узел телескопа и готова улавливать слабые фотоны наблюдаемых галактик и туманностей. Те самые фотоны, которые путешествовали во Вселенной от десятков тысяч до десятков миллионов лет, прежде чем попасть на сенсор нашей камеры.
На переднем плане установленная астрономическая камера ASI 1600mm с колесом фильтров. Красная коробочка за ней - это автоматичский фокусер.
Для чего нужны эти фильтры? Астрономические объекты испускают свет на определенных длинах волн, и фильтры могут быть использованы для выделения этих спектральных линий. Например, с помощью гелиевых линий можно изучать планетарные туманности, а с помощью водородных альфа-фильтров можно наблюдать газовые облака в галактиках. Каждый фильтр позволяет сделать кадры и заснять информацию о том свете только определенной длины волны.
Туманность Гантель (М27) и сумма одиночных кадров через разные астрономические фильтры. Фотографии сделаны на камеру ASI 1600mm.
На фото выше - фотография одной и той же туманности, которую я сделал через 7 разных фильтров (все, которые установлены в колесе фильтров). Вы можете увидеть разное количество деталей, которые получаются в зависимости от установленного фильтра перед камерой. Последняя фотография в этой группе - это сумма кадров, то есть полноценное цветное изображение. Как оно получилось?
В системе аддитивной цветовой смеси, такой как RGB (красный, зеленый, синий), используется три основных цвета. Эти три цвета считаются основными, потому что путем комбинирования их различных пропорций можно создать широкий спектр цветов. В системе RGB красный, зеленый и синий считаются первичными цветами, а другие цвета создаются путем смешивания или добавления этих цветов в различных пропорциях.
Даже пиксели матриц ЖК-экранов состоят из множества элементов, которые включают в себя три основных цвета. У вас тоже рябь в глазах от этой картинки? :)
Итак, цветные астрофотографии создаются путем объединения черно-белых изображений, полученных с использованием различных фильтров. Упрощенно процесс выглядит так:
Захват черно-белых изображений. Делаем несколько черно-белых фотографий одного и того же объекта или участка неба, используя разные астрономические фильтры.
Обработка изображений первоначальных кадров. Выравнивание и регистрация изображений, убираем шум и добавляем калибровочные кадры.
Комбинирование изображений. Черно-белые изображения, полученные с различных фильтров, затем комбинируются для создания цветного изображения. Каждому из черно-белых изображений присваивается цвет, соответствующий цветовому фильтру, с которым оно было получено. Например, изображение, полученное с фильтром, настроенным на красный цвет, будет отображено красным.
Создание цветного изображения: Цветные каналы из всех черно-белых изображений объединяются в одно окончательное цветное изображение. Это может быть выполнено с использованием специализированного программного обеспечения для обработки изображений.
Калибровка цветов: Иногда требуется калибровка цветов для того, чтобы добиться точных цветовых балансов и устранения возможных искажений. Это может включать в себя настройку цветовых насыщенностей и коррекцию цветовых кривых.
Другими словами, от того, на какие каналы (RGB) мы кинем черно-белые кадры различных групп фильтров, будет зависеть итоговая палитра изображения. Вот для примера одно и тоже изображение туманностей, собранное из одних и тех же исходников (сумма кадров в SII фильтре - смотрите выше), но в разных палитрах:
NGC 6995 (Летучая мышь). Варианты палитры №1.
NGC 6995 (Летучая мышь). Варианты палитры №2.
NGC 6995 (Летучая мышь). Варианты палитры №3.
Напишите комментарий - какой вариант вам кажется лучше?
Но означает ли это, что все астрофото - фотошоп? И да, и нет! В космосе объекты не имеют такого цвета, как мы привыкли видеть его на Земле. Отсутствие атмосферы и различных источников освещения в космическом пространстве делает его визуально монохромным (для глаза, но не для камеры, которая умеет накапливать фотоны).
Например, вот фотография одной туманности, которую мы снимали 5 лет назад еще на обычный зеркальный фотоаппарат:
Туманность Орел (М16) - 7 000 световых лет до Земли.
Или вот большая туманность Ориона (М42) - она тоже была получена с помощью нашего телескопа, к которому была подсоединена цветная зеркальная камера. На фотографии отлично проявились цвета и при чем не было никаких манипуляций с каналами. Да, такая фотография получается, когда мы делаем множество кадров, а потом соединяем их, но никакую палитру при сложении кадров не используем.
М42 - Большая Туманность Ориона. Всего 1 344 световых года до Земли.
При этом весь процесс съемки выглядел вот так, как на фото ниже. Наш телескоп Sky-Watcher 250мм, два ноутбука - один управляет монтировкой, ко второму подключена камера, чтобы не приходилось каждый раз нажимать на кнопку спуска затвора.
Ведем наблюдения за космосом из Оренбургских степей!
А теперь давайте сравним с точно таким же изображением туманности Ориона (М42), фотографию которой мы уже получили на специальную астрономическую черно-белу камеру через фильтры:
М42 - Большая Туманность Ориона, но снятая на астрокамеру ASI 1600mm
Цвет сильно отличается, но это мы уже экспериментировали с расцветкой и получили не совсем естественные цвета. Тут уже на усмотрение художника (фотографа, который обрабатывает данные с телескопа). Какой вариант расцветки туманности вам нравится больше?
Так что цвет в космосе все-таки есть, не такой, какой мы видим на астрономических фотографиях, но частично все же похожий. Сейчас в обсерватории у нас новая астрономическая камера с фильтрами. Она тоже черно-белая, но гораздо более современная. С помощью нее обсерватория сейчас снимает более детализированные изображения.
Новая астрономическая камера в обсерватории - ASI 6200mm с новыми фильтрами большего диаметра.
Есть общепринятые астрономами варианты расцветок астрономических объектов, которыми пользуются все астрофотографы. Например - палитра Хаббла, или еще одна палитра Natural Narrowband. В ней используются более сложные формулы получения цветного изображения, например:
R: SII*(255/255) + OIII*(0/255) + Ha*(211/255)
G: SII*(0/255) + OIII*(254/255) + Ha*(65/255)
B: SII*(0/255) + OIII*(179/255) + Ha*(250/255)
Огромный минус черно-белой камеры перед цветной - нужно гораздо больше времени для съемки объекта. Например, чтобы получить просто цветное изображение какой-нибудь галактики, для ч/б камеры нужно снять кадры через три фильтра - red, green, blue. В цветной достаточно просто сделать такое же количество кадров, как и через один фильтр ч/б камеры, то есть в три раза меньше времени.
Я в дальнейшем буду выкладывать остальные фотографии, которые уже были сделаны на обсерватории и те, которые мы получаем прямо сейчас. Кстати, мне как-то писали, что это все враки, и все астрофотографии это фотошоп. Так вот, обсерватория сохраняет весь отснятый материал на облачное хранилище, где любой желающий может воспользоваться данными для чего угодно:
Сейчас в хранилище находится уже 6610 кадров 91 объекта общим размером около 240 Гб!
На этом, пожалуй, закончу. Хочу лишь добавить, что каждая астрофотография - это трудоемкое занятие, результат работы телескопа несколько часов, а потом еще и сложение кадров, постобработка занимает тоже много времени. Но это того стоит - ловить древние фотоны очень увлекательное занятие.
Ловим фотоны в обсерватории 😊
Фух, спасибо, что дочитали! Следующий мой пост будет раскрывать мою идею постройки народной обсерватории, расскажу как она управляется, покажу что сделал, чтобы можно было смотреть результаты ее работы и как поучаствовать в проекте любому желающему.
Спасибо за интерес к космосу! На пикабу я буду стараться писать общие посты, в весь мой дневник тут: Ближний Космос. Я его веду с 2017 года и там довольно специфичный контент, не для всех будет интересно 🙂
Всем добра, пикабутяне 👋
Привет, это я. Ну тот, который с самодельной обсерваторией. Эксперимент, длиною уже в три года продолжает работать, и оказалось, что наблюдать за космосом и делать что-то своими руками - это очень увлекательное занятие. Три года назад мы начали этот проект, и с тех пор он стал частью нашей жизни, полной сражений с техническими вызовами и удивительных ночей под звездами.
Это я, пытаюсь приручить новую монтировку :)
Я не буду расписывать тут какие-то технические подробности - это ведь не форум астрономов или строителей, верно? :) Три года назад, во времена самоизоляции, мы решили воплотить свою страсть к астрономии в жизнь. С нулевым опытом и без четкого плана, мы начали строить обсерваторию. Наша астробудка с откатной крышей была построена вручную за один месяц. Сразу после этого мы перевели в нее наше астрономическое оборудование.
Специалист NASA, она же моя жена. Всегда готова помочь с телескопом в обсерватории.
Я тут подумал, а что делает эту самодельную обсерваторию такой уникальной? То, что она продолжает работать и развиваться, благодаря множеству технических решений. Я интегрировал автоматизацию в каждый аспект нашей обсерватории. Сегодня наша обсерватория как бы стала нашим собственным спутником звезд.
И не только с телескопом, но еще и со снегом!
Мы создали систему удаленного управления, которая позволяет нам управлять обсерваторией из любой точки мира. Это означает, что даже когда мы далеко от дома, мы можем наблюдать за космосом. Причем это может делать любой, каждый из вас! 🙂
Мой центр управления обсерваторией. Находится примерно в 25 км от телескопа.
Обсерватория выбирает небесные объекты для наблюдения автоматически. Она учитывает высоту объекта, положение Луны и множество других параметров, чтобы предоставить нам лучшие наблюдения каждую ночь.
Мы участвовали в грантовых конкурсах, и это дало нам возможность приобрести дополнительное оборудование, включая колесо фильтров и астрономические фильтры. Эти инновации расширили наши возможности и позволили нам собирать более качественные данные.
Спустя три года, самодельная обсерватория продолжает работать и приносить массу удовольствия. Я уверен, что подобные самодельные обсерватории - это не просто забавные хобби, а настоящие технические и творческие проекты, способные вдохновить других. Мир астрономии остается загадочным и прекрасным, и я горжусь тем, что мы можем внести свой вклад в его исследование.
Собираем любителей космоса на астровыездах и вместе смотрим на звезды!
Я на самом деле очень рад, что этот маленький домашний проект выдержал рубеж в три года, и хочется написать обо всем, и одновременно ни о чем, ведь кому будет интересно, как была попытка поставить вместо 200мм телескопа - 300мм? :) Давайте лучше покажу фотографии, которые делает эта обсерватория. Но чур я выложу старые фото, а новые буду выкладывать постепенно в следующих постах, идет?
Планетарная туманность Малая гантель
Туманность Летучая мышь
Кольцеобразная галактика NGC 7217 в созвездии Пегаса
Большая туманность Ориона
Туманность IC 1396A Хобот слона
Но это все старые фотографии, тут решает накопление. Чем больше телескоп сделает кадров объекта, тем лучше получится итоговый снимок. И кстати, все фотографии делает астрономическая черно-белая камера. Рассказать, как из черно-белых фото получаются цветные?
Самая главная идея обсерватории - это сделать космос ближе абсолютно для всех, чтобы те, кто не имеют своего телескопа, могли бы использовать это оборудование удаленно. Как я бы хотел это реализовать? Уже начал готовить текст для нового поста. Буду рад, если подскажете в каком направлении и про что писать, чтобы было интересно 🙂
Ну и мой блог в Telegram. Не кидайтесь тапками, я его не только что создал, веду с 2017 года и он очень узкоспециализированный - про Ближний Космос. Никому не будет интересно.
Всем добра 👋
Три года назад началась история нашей самодельной обсерватории. В мае 2020 года, во время самоизоляции, по вечерам мы строили каркас будущей астробудки. Несмотря на отсутствие плана и опыта, к концу месяца была готова будка обсерватории вместе с откатной крышей. Основной астрономический сетап переехал туда. Далее начался долгий процесс доработок и улучшений, а самое главное - автоматизации, без которой удаленное управление не было бы возможно.
Раньше для астрофотографий нам приходилось ездить за 35-40 км от города в поля ночью, что было особенно тяжело, когда выезжали несколько ночей подряд в будни. Однако после запуска удаленного управления на обсерватории ночные поездки прекратились, количество накопляемого сигнала выросло в разы, а качество сна улучшилось 🙂
Спустя три года и множество наблюдений можно с уверенностью сказать, что обсерватория получилась удачной, и при ее строительстве не было допущено серьезных ошибок.
Сегодня обсерватория выглядит так, туда добавились дополнительные датчики, появилась камера обзора неба (Allsky).
Накопилось много отснятого материала, который начну публиковать в ближайшее время. Спасибо пикабушникам за советы по строительству и доработкам - все это было учтено и наверное по-этому обсерватория до сих пор стоит и работает 🙂
Друзья, всем привет! Я давно ничего не писал - поглотила работа. Год назад мы другом приняли решение о строительстве самодельной астрономической обсерватории с удаленным доступом. В этом посте, спустя год работы над этим проектом, я хочу подвести итоги и рассказать о планах на будущее.
Год назад, 5 мая 2020 года телескоп был установлен на колонну будущей обсерватории и с тех пор он работал все время в большинстве ясных ночей. На сегодняшний день обсерваторией было сделано 3814 кадров по 64 объектам с общей выдержкой 363,5 часов. Было собрано 116 Гб данных (FITS файлов - астрономический формат изображений), которые по мере сложения я выкладываю на Я.Диск. Для сбора статистики и контроля параметров обсерватории я пишу свой сервис - https://observatory.miksoft.pro/
На обсерватории установлена самодельная метеостанция, которая собирает данные и передает на удаленный сервис раз в 30 секунд. За год работы она накопила более 1.200.000 записей (база данных занимает 185 Мб) о погоде. Метеостанция нужна для автономной работы обсерватории, компьютер которой принимает решение о начале и прекращении съемки по погодным условиям.
Минимальная температура в -37,2℃ была зафиксирована под утро 24 февраля, такой минимум является аномальным для Оренбургского района. Для работы с накопленными метеоданными я пишу другой сервис - https://meteo.miksoft.pro/. Сейчас накоплены данные за год, и я пока думаю, что можно с ними делать. Минимально - это пока выводить архивные данные в сравнении с текущими.
Зиму обсерватория пережила хорошо, несмотря на то, что было очень мало ясных ночей и много снега. Выявились небольшие конструкционные недостатки, которые будут исправлены за лето. Решение делать обсерваторию поднятой над землёй оказалось верным - ее не заметало снегом, влажность внутри помещения всегда на необходимом уровне.
Оборудование тоже в целом отработало без проблем, однако колесо фильтров при температуре ниже -15℃ замерзало, мотор переставал проворачивать диск. Опасения за наледь на рельсах откатной крыши наоборот, оказались напрасными - солнечная погода топила весь лед, крыша ни разу не примерзла. Так что греющий кабель будет не нужен, достаточно внутреннюю поверхность рельс выкрасить в черный цвет.
К годовщине первого полета человека в космос, мы успели обработать 38 астрофотографий. Оренбургский краеведческий музей совместно с министерством образования сами предложили нам провести выставку, выделили средства на печать фотографий, дали помещение (за что им огромное спасибо!).
Мы позвали космонавта Романа Юрьевича Романенко, который открыл нашу выставку. Это было уникальное событие в Оренбургской области - такого раньше не было, так что было очень приятно 🙂
Многие местные СМИ написали про наш астрономический проект, сняли несколько репортажей. Особо я удивился, когда мне позвонили на телефон, представились телеканалом НТВ и сказали, что увидели мой пост про самодельную обсерваторию на Пикабу и хотят снять репортаж. В итоге небольшой сюжет показали по федеральному телевидению, тоже приятно 🙂
Ранее я выкладывал немного фотографий, которые удаётся получать на оборудование обсерватории. Ниже одни из самых, на мой взгляд, красивых фотографий объектов далёкого космоса, которые мы с моим другом получили за прошлый год.
Туманность "Ориона" (M 42) - близкая к нам обширная область звездообразования – самая известная из всех астрономических туманностей. Светящийся газ туманности окружает молодые горячие звезды на краю огромного межзвездного молекулярного облака всего в 1500 световых лет от нас.
Туманность "Пеликан" (IC 5070) находится на расстоянии около 2000 световых лет в высоко поднимающемся на небе созвездии Лебедя. В этой туманности проходят чрезвычайно активные процессы одновременного формирования звезд и высвобождения облаков газа. Свет от молодых звезд медленно нагревает холодный газ и постепенно продвигает фронт ионизации наружу.
IC 1805 - эмиссионная туманность «Сердце» (на фото ее центральная часть), очень крупная — 2.5 градуса, полностью в наш телескоп не поместилась. В центре туманности находятся молодые звезды рассеянного скопления Мелотт 15, их мощное излучение и ветер разрушают несколько живописных пылевых столбов.
Спиральная галактика (M 74), удаленная на 30 миллионов световых лет от Солнца. Расположена в созвездии Рыбы и размещает на своей территории 100 миллиардов звезд. Структура спиральных рукавов галактики великолепно просматривается благодаря ярким скоплениям голубых звезд и темным волокнам космической пыли. Во многих отношениях M74 похожа на нашу Галактику — Млечный Путь.
M33 галактика "Треугольника" является рядовой спиральной галактикой, плоскость которой повёрнута к нам под небольшим углом, за счёт чего хорошо просматривается её строение. Она отдалена от нас на расстоянии 3 миллиона световых лет, а ее диаметр – более 50 тысяч световых лет. На фотографии хорошо видны розоватые области звездообразования, состоящие из ионизированного водорода.
NGC 281 - эмиссионная туманность в созвездии Кассиопея. За свою форму туманность получила название "Пакман" (Pac-Man) в честь персонажа одноимённой аркадной компьютерной игры. Туманность является областью ионизированного водорода, где происходят процессы активного звездообразования. Под действием ультрафиолетового облучения туманность флюоресцирует красным светом. Источником этого излучения являются горячие молодые звёзды рассеянного скопления IC 1590.
А ведь еще четыре года назад, в 2017 году, эту туманность мы снимали с другим качеством. Прогресс виден и это радует 🙂 Остальные фотографии тоже достойны, посмотреть их можно на сайте обсерватории.
Сейчас, благодаря пикабушнику, приславшему две трубки СБМ-20, я занят разработкой двух автономных дозиметров, один будет стоять на метеостанции, а второй ездить на крыше автомобиля и составлять карту грязных мест города. Возникли проблемы с китайскими компонентами - долгое ожидание и часть из них оказалось не рабочими 🙁 По завершению прототипов напишу об этом.
За весну и лето буду продолжать дорабатывать обсерваторию, писать софт. Хотелось бы установить allsky - камеру, собрать комплект для поиска метеоров, SDR приёмник. Уже почти готово оборудование для радио-телескопа, но пока вопрос с монтировкой. Все это жутко интересно в техническом и программном плане, но пока упирается в бюджет для закупки необходимых компонентов. Для меня этот проект, прежде всего, отработать навыки, сделать что-то своими руками. Весь мой опыт - в открытом доступе, буду рад советам, критике и вообще любым комментариям.
На Пикабу стараюсь писать, подводя какие-то итоги, когда накапливается много материала, о котором можно рассказать. В основном веду свои блоги тут:
Telegram: https://t.me/nearspace
Вконтакте: https://vk.com/openscope
В этом посте я подведу итоги, расскажу о ближайших планах на следующий год и о чем дальше буду писать. Проект по постройке любительской удаленной обсерватории для наблюдения за космосом можно считать завершенным - установились минусовые температуры и выпал снег, поэтому проведение каких-либо дальнейших работ весьма затруднительно. В посте много информации, все ссылки продублировал в конце.
Всем привет! Я давно ничего не писал из-за катастрофической нехватки времени, однако большинство задуманного успел осуществить. Если вы читаете мои посты первый раз, хочу немного рассказать о чем я пишу. Астрономия является одним из моих увлечений и как стадия эволюции астронома-любителя, в мае этого года мы с другом начали строительство удаленной астрономической обсерватории, которая может управляться через интернет (часть 1, часть 2, часть 3). Несколько дней назад, до выпадения первого снега обсерватория выглядела так:
И прежде, чем продолжу писать по постройке обсерватории, хочу поблагодарить пикабушника @magzette - он мне отправил целых два датчика СБМ-20, важнейших компонента для дозиметра. Я не мог найти их в течении двух лет, а тут сразу два. Огромное спасибо, @magzette! Компоненты из Китая уже едут, как только соберу новый мини-проект, обязательно расскажу о нем здесь.
И немного отступая от темы: моя история компьютеризации телескопа началась еще в ноябре 2016 года, когда удалось подружить телескоп SkyMatic 135GTA с компьютером.
Собрал преобразователь уровней сигнала COM <-> TTL, после этого телескоп успешно был подключен через обычный USB порт. На фото ниже - прототип этого устройства. С тех пор прошло уже много времени, все сильно усложнилось.
Возвращаюсь к обсерватории. После завершения основных этапов строительства на полу в обсерватории образовалась огромная куча проводов, которая постоянно мешала. Нужно было все привести в порядок.
Сперва - силовая часть, 220 вольт. Кабель уложен в гофру, сделана разводка проводки. Установлен электрический шкаф с одним дифф. автоматом и двумя автоматами на привод крыши и на блок розеток для всякой электроники.
Кабель с сечением 1,5 квадрата, перемычки для электро компонентов в щитке сделаны из этого же кабеля.
Щиток идеально вписался между двумя металлическими направляющими, удерживающими привод крыши. Все получилось случайно, заранее ничего не мерил. Ну и общий вид получается такой. К весне еще добавлю реле контроля напряжения (от перепадов) и защиты от импульсных напряжений (в случае грозы). Вот так это выглядит с закрытой крышкой:
Каркас обсерватории снаружи был обшит вагонкой. По советам, между вагонкой и ОСБ-плитой была уложена изоляция:
Одному оказалось очень проблематично устанавливать вагонку, на помощь пришла жена, за что ей огромное спасибо. За 5 часов удалось обшить будку обсерватории полностью.
Результат обшивки - на первой фотографии в посте. Крышу не стали пока трогать, хотя вагонка оставалась - сделаем весной. Следующий этап работ по слаботочному оборудованию. Его нужно было защитить от сильных перепадов температур и влажности. Покупать готовый серверный шкаф - слишком дорого, сделаем сами, но из дерева. Потратив чуть более 1000 рублей приступил к постройке:
Закреплял саморезами, дополнительно сажая на строительный клей для надёжности. Установил крышку и уголки, чтобы закрыть стыки, ну и для красоты:
Вот так это выглядит в закрытом состоянии:
С двух боковых сторон просверлил отверстия для кабелей:
В которые потом установил резиновые заглушки от распределительных монтажных коробок, получилось очень аккуратно:
Приступил к сборке контроллера для управления обсерваторий. Основные компоненты - Arduino + различные модули. С помощью контроллера я хочу мониторить параметры влажности, температуры в различных точках + ВАХ для токов, которые подаются на основные узлы телескопа - монтировку, камеру, фокусер. Ну и конечно управлять питанием этих устройств. Собрал прототип, написал прошивку. Управляется все через сеть (интернет).
Для шкафа с электроникой я сделал выдвигающийся стеллаж. Сам шкаф утеплил изнутри технониколем. В задней части прорезал два отверстия для куллеров, но на зимний период пока их закрыл. Блок питания AC\DC - купил по акции за 980 рублей, он выдаёт 12 вольт и 20 ампер. Установил на него куллер для охлаждения. Сам блок питания включается отдельным каналом реле.
Начинаю устанавливать оборудование в шкаф, заводить провода.
На нижней части выдвигающихся салазок находится компьютер (сервер) и сетевое оборудование.
Тестирование показало, что когда работает все оборудование, дельта температуры достигает 20 градусов (на улице -15, в шкафу +5). Конечно, при открытой крыше во время съемки под утро температура падает, но не критично. Блок розеток для всего этого оборудования тоже, собран из дерева (все строго с соблюдением правил электромонтажа).
На этом работы по строительству на текущий год завершены. Я не успел прибрать провода телескопа (сделать косу) и не поставил на него датчики парковки для безопасного открывания \ закрывания крыши (хотя тут просто установить и провести провода). Вот как сейчас выглядит внутреннее помещение обсерватории:
Ну и как обещал - прикладываю смету строительства в Google Таблицах. В ней не отражены некоторые небольшие расходы + некоторыми компонентами помогли неравнодушные люди, помогающие проекту. Всего с 10.09.2019 по 25.11.2020 было потрачено около 60 тыс. рублей на все (сюда не включено оборудование телескопа). Очень много людей помогало советами и даже небольшой материальной помощью, за что я им бесконечно благодарен. Иначе бы этот проект так бы и остался лишь в задумке.
Сейчас я занимаюсь написанием софта для управления обсерватории. В ближайших постах начну выкладывать фотографии, которые получаются на этой обсерватории. Готовлю три больших материала:
1) Оборудование телескопа + сколько это стоит.
2) Руководство по подключению и управлению обсерваторией \ работе на телескопе.
3) Руководство по обработке материалов (астрофотографий).
Как планировал изначально, я хочу, чтобы все результаты работы этого оборудования были доступны абсолютно всем. Пока что - это исходные данные объектов съёмки. Я создал на облаке Яндекса директорию, куда по мере обработки заливаю готовые стеки кадров по объектам в различных фильтрах (одиночные кадры смысла заливать нет, они "весят" много, а стеки - уже сложены). В следующих постах, я напишу руководство как их обрабатывать в астрофото.
Ссылки:
- Telegram канал: @nearspace
- Смета строительства обсерватории: Google Таблицы
- Облако со стеками кадров объектов: Я.Диск (пополняется)
- История строительства по частям (часть 1, часть 2, часть 3)
- Оборудование для обсерватории: метеостанция
Казалось бы, причем тут исследования космоса? Но далее все по-порядку :)
Мониторинг погоды с помощью самодельного оборудования оказался довольно любопытным занятием...
Идея создания автоматизированной обсерватории с удаленным управлением упёрлась в необходимость получать текущие данные состояния погоды в точке установки астрономического оборудования, вот этого:
Четыре года назад познакомился с микроконтроллерами Arduino (AVR), они оказались очень удобными для прототипирования различных устройств, которые потом можно будет сделать на более серьезных МК. Для обучения работы с Arduino решил собрать первое устройство - метеостанцию. Состояла она из двух блоков - внешнего, который висел за окном и раз в 5 минут передавал показания, и внутреннего, который принимал показания по радиоканалу и отправлял их в сеть на удаленный сервер. На внешнем блоке даже сделал солнечную панель, как помню купил по акции шесть садовых фонариков по 39 рублей, выдернул из них солнечные панели. Собрал из них одну большую, она заряжала внутренние АКБ (обычные ААА аккумуляторы). Такого симбиоза хватало на полгода бесперебойной работы метеостанции, потом аккумуляторы все-таки приходилось заряжать нормально.
Спустя год работы метеостанции, я ее отключил и разобрал. Сделана она была из подручных материалов, вот как она выглядела спустя год работы (внешний блок):
Самодельный блок с анемометром, датчиком освещенности на фоторезисторе и датчиком DHT22 - температуры и влажности.
Блок с МК, и аккумуляторами спустя год - резиновые заглушки сильно потрескались.
Ну а внутри этого блока находится вот что:
Корпус утеплял в 2-3 слоя, проклеивал. Не знаю помогло это или нет, но АКБ, которые там стояли, до сих пор держат заряд и работают исправно. Целый год работала Arduino и не было ни одного сбоя или зависания - ее не приходилось перезагружать. Разброс температур был от +45 на Солнце, до -32 зимой.
Анемометр можно было бы сделать из шариковой мышки, но я такую не нашел. Сделал из небольшого двигателя, убрал все лишнее и прорезал сбоку отверстие для отпопары. На штоке якоря убрал обмотку, поставил самодельный диск с прорезью. Ну и DHT22 датчик:
Одно из моих увлечений - астрономия, и в этом году я построил астрономическую будку с удалённым управлением (часть 1, часть 2, часть 3). И для автоматизации процесса съемки очень важно получать и обрабатывать погодные условия прямо здесь и прямо сейчас. Поэтому решил строить новую метеостанцию, опять на Arduino (понравилась мне она), но уже более серьезную.
Сперва сделал на RJ-45 розетках возможность подключения модулей, но потом переделал на жесткую пайку. Все-таки так будет надёжнее, учитывая прошлый опыт. Соединения могут давать сбои.
Все детали метеостанции напечатал на 3D принтере, получилось прям как заводское исполнение.
Метеостанция после недели тестов и отладки программного обеспечения установлена на свое место - на астрономическую обсерваторию.
Сейчас она измеряет и передает на удаленный сервер показания - температуру, влажность, точку росы, освещенность, интенсивность УФ-излучения, скорость и направление ветра. Заказал еще ИК-пирометр, для датчика облачности. Измерение уровня осадков делать не стал, так как актуально только в теплое время года.
Все данные можно смотреть через веб-интерфейс: просматривать текущие метеоусловия, а также статистику по предыдущим дням: https://meteo.miksoft.pro/
В планах - "допиливание" frontend \ backend метеостанции, сделать возможность выгрузки данных. Также сейчас метеостанция подключена и к проекту "Народный мониторинг".
Конечно, я понимаю, что для работы настоящей метеостанции должны быть выполнены большое количество условий (чтобы ее показания котировались), датчики должны быть сертифицированы, и явно быть дороже и точнее. Но сейчас, для работы удаленной астрономической обсерватории, мне этого более чем достаточно - перед запуском планировщика обсерватории я могу посмотреть текущую метеосводку. Теперь я могу быть уверенным, что в случае наступления неблагоприятных метеоусловий во время съемки (облака или осадки) - контроллер обсерватории сам припаркует телескоп и закроет крышу.
Буквально вчера получил посылку из Китая - ИК пирометр, который будет работать в паре с другим датчиком и мониторить облачность. Так что в ближайшие выходные буду добавлять новый датчик в метеостанцию.
Что дальше? Может быть стоит как-то развить этот мини-проект, сделать еще одну, но автономную, с солнечной панелью, АКБ и передачей данных по GSM?
Посты про строительство обсерватории смотрите в моем профиле.
Адрес метеостанции: https://meteo.miksoft.pro/
Мы постарались сделать каждый город, с которого начинается еженедельный заед в нашей новой игре, по-настоящему уникальным. Оценить можно на странице совместной игры Torero и Пикабу.
Реклама АО «Кордиант», ИНН 7601001509
Продолжаю рассказывать про проект постройки любительской автоматической обсерватории, которая управляется полностью с одного компьютера через интернет из любой точки мира. Перед началом стройки изучал большое количество материалов в интернете, но так и не нашел примерно того, что хотел бы я получить в итоге. Моя цель - построить за городом небольшую будку с точным астрономическим оборудованием - телескоп, монтировка, камеры, фокусер, колесо фильтров и т.п. Управлять этим оборудованием должно быть можно как в ручном режиме, так и в автоматическом - например, задать расписание на 7 дней вперед, а по итогу получить большое количество снимков, сделанных телескопом без участия оператора.
Конечно, подобные проекты есть, и есть даже современные заводские решения, но стоят они просто космических денег - например, только купол обсерватории будет стоить от 500 т.р., его автоматика еще от 300 т.р., когда у меня весь бюджет на стройку - всего 60 т.р. И я безумно рад, что у нас в РФ есть частные обсерватории, которые используют заводские решения. Но сегодня не об этом. Продолжу свой рассказ про строительство, разработку электроники и автоматизацию.
Для тех, кто пропустил:
Строительство удаленной обсерватории (часть 1)
Строительство удаленной обсерватории (часть 2)
В прошлой части закончил рассказ на моменте обшивки внешних стен. Пока стояла тёплая погода без осадков - нужно было срочно перекрывать крышу. Весь проект у меня был только в голове. Времени просчитывать все особо не было, решил делать рельсы для откатной крыши из двух металлических уголков по 4 метра, причем в большинстве проектов их укладывают уголком вверх, по которому скользит колесо с желобом. Я таких колёс не нашёл, заказывать - времени не было, решил делать по-другому.
Завариваю оба конца уголка, просверливаю отверстия для крепления к будке и устанавливаю на место (предварительно покрасив). Следующим делом из бруса собираю периметр крыши, креплю 8 роликов (по 4 штуки с каждой стороны) и проверяю свою задумку, как будет скользить.
Расчетная максимальная нагрузка на каждый - 13 кг, запас прочности у них - до 25 кг (общий вес - 104 кг), это значит, что максимальный вес крыши должен быть около 50 кг (+50 кг снега зимой). Начинаем собирать каркас крыши. Форма - двухскатная, высота конька крыши - всего 25 см, больше не нужно.
Каркас крыши окончательно установлен на свое место, из оставшихся листов ОСБ начинаю ее перекрывать.
Крыша перекрыта, чердачные отверстия с двух сторон заглушены. Поверх листов ОСБ плиты закрепляю листы профнастила (всего понадобилось 4 штуки) специальными саморезами и устанавливаем конек. Повезло - успел все сделать до дождей. На следующий день, после того как закончил с крышей на сутки пришел дождь. Такое тестирование показало, что будка получилось полностью не промокаемой - ура!
Следующий этап - теплоизоляция будки. Изнутри ветрозащиту и пароизоляцию не стал делать. Хоть будка будет не отапливаемой, но такой сэндвич из плит ОСБ и пенопласта позволит минимизировать колебания среднесуточной температуры внутри помещения, что благоприятно должно сказаться на электронике и зеркалах телескопа.
Кстати, пенопласт собрали по окрестностям, его обрезки раскидало ветром из близлежащих строек. И денежку сэкономили и мусор собрали 👍🏻
Теплоизоляция стен выполнена, стыки пропенены, начинаю делать внутреннюю обшивку из ОСБ.
Обшивка закончена, потратил все плиты ОСБ, расчет при закупке оказался верным. Правда на дверь пришлось пустить уже оставшиеся обрезки. Далее на ближайшие два дня - уборка, шлифовка и подгонка дерева, герметизация швов и утепление крыши. Проверяем как открывается и закрывается крыша, пока все это выполняется вручную, потом будем автоматизировать.
Кстати, на видео можно увидеть еще одно приспособление - "штромзахваты" (белые уголки). Их сделал две штуки, установил с каждой стороны. Они должны удержать крышу во время сильного ветра и не дать ее сорвать.
Утепляю крышу, для этого был приобретен пенополистирол. Вырезаю по размерам и сажаю на монтажную пену. Первые две панели очень плохо клеились, опытным путём выяснил, что лучше клеить когда пена немного подсохнет.
На этом столярные работы пока завершены. Следующий этап - от дома нужно будет провести кабели - силовой и интернет. По подсчетам около 40 метров каждого кабеля. Кабель будет проходить в траншее. В следующей части начнем делать электрику и уже начнем снимать. Также расскажу про еще один важный прибор на обсерватории - собственная метеостанция (конечно же самодельная).
Спасибо за внимание, а также за вашу критику, советы и рекомендации.
Мой телеграмм канал: https://t.me/nearspace (@nearspace)
