„Dark side of Venus” – mapa promieniowania termicznego powierzchni planety (projekt fotograficzny)

[Lukasz83]

Witajcie,

 

Tym razem postanowiłem wziąć się za kolejny niewyeksploatowany temat a mianowicie za promieniowanie termiczne Wenus – czyli jak zobaczyć sygnał termiczny powierzchni planety z Ziemi

 

O co chodzi? Już spieszę z wyjaśnieniami. Otóż Wenus jak wiecie jest planetą wewnętrzną dzięki czemu możemy obserwować jej fazy od nikłego „sierpa” aż do „pełni” podobnie jak ma to miejsce w przypadku naszego ziemskiego Księżyca (oczywiście są pewne różnice ale nie będę się teraz w niej zagłębiał ponieważ nie są przedmiotem opracowania)

 

Wenus posiada grubą atmosferę złożoną głównie z dwutlenku węgla. Dodatkowo powyżej warstwy CO2 krążą chmury z kwasu siarkowego które znakomicie odbijają światło słoneczne – dzięki temu planeta jest bardzo jasna na naszym niebie niezależnie od fazy.

 

W obserwacjach i fotografii w paśmie światła widzialnego możemy obserwować w zasadzie tylko fazy planety. Atmosfera nie ujawni nam niestety żadnych szczegółów.

 

Jeśli wyposażymy się w odpowiedni filtr pozwalający nam na odseparowanie pasma ultrafioletu (UV) będziemy w stanie zaobserwować (ale tylko fotograficznie) pasma chmur na Wenus.

 

To tyle jeśli chodzi o jasną stronę planety... ale jest jeszcze ta która jest skryta w ciemności

 

Jak już wcześniej pisałem atmosfera składa się głównie z CO2. Powoduje to, że na Wenus występuje bardzo silny efekt cieplarniany podgrzewający powierzchnię planety do około 450 stopni Celsjusza.

Gorąca powierzchnia promieniuje w paśmie podczerwieni w zakresie od 950 do 1000nm. Tak się dobrze składa, że dwutlenek węgla w wenusjańskiej atmosferze jest „przezroczysty” akurat dla tej długości fali w okolicy 1 mikrona.

Dzięki temu promieniowanie to nie jest pochłaniane przez atmosferę i możemy je obserwować!

 

Zarejestrowane promenowanie termiczne pokaże nam szczegóły ukształtowania powierzchni planety pod atmosferą – jak to możliwe? Obszary wyżynne i góry mają nieco niższą temperaturę od obszarów nizinnych – dlatego na obrazach w bliskiej podczerwieni (1000nm) obszary wyżynne będą wyraźnie ciemniejsze od nizin (na zdjęciach jako jasne obszary).

 

No dobra, pora na trochę szczegółów.

Aby zabrać się za fotografię ciemnej strony Wenus potrzebujemy:

 

• filtra podczerwieni 950-1000nm. Ja użyłem zwykłego taniego chińczyka wycinającego wszystko poniżej 950nm

• sporego teleskopu – ciemna strona Wenus jest naprawdę ciemna Dodatkowo promieniowanie termiczne jest bardzo słabe. Zalecam minimum 10''

• planety w fazie 20% lub większej – im sierpik węższy tym lepiej – mniej nam zaświetli ciemną stronę

• planety 15 stopni nad horyzontem lub wyżej (aby seeing był dobry) oraz Słońca minimum 5 stopni pod horyzontem (aby kontrast był dobry)

• dobrej kamerki B/W rejestrującej podczerwień w okolicy 1000nm. Zwykle kamerki mają tam zaledwie kilkuprocentową czułość ale to wystarczy – PG Chameleon lub ASI120MM poradzą sobie przyzwoicie

• bezchmurnego nieba (bez cirrusów)

 

Pierwsze podejście fotograficzne zrobiłem wczoraj 3 marca przy fazie planety około 14%

 

Sprzęt jaki wykorzystałem to:

 

• teleskop Newtona 400/1800 na platformie paralaktycznej bez soczewki barlowa

• kamerę Point Grey Chameleon 3

• filtr fotograficzny podczerwieni IR950nm

 

Czasy ekspozycji były ustawione na około 300ms a wzmocnienie prawie na full (95%)

W FireCapture założyłem plugin z maską przykrywającą jasną przepaloną część planety.

 

Poniżej rezultaty jakie uzyskałem w porównaniu z symulacją wygenerowaną w WinJuposie.

Szału nie ma ale jestem bardzo zadowolony bo widać kilka charakterystycznych obszarów powierzchni planety takich jak regiony Beta, Phoebe czy Themis.

 

 

Obecnie jest najlepszy okres do obserwacji ciemnej strony Wenus – potrwa on mniej więcej do 15 marca. Później planeta będzie już zbyt blisko Słońca.

Ze względu na bardzo wolny obrót Wenus wokół własnej osi szczegóły powierzchni planety które możemy zaobserwować praktycznie pozostaną niezmienne do końca miesiąca.

 

Spróbujcie swoich sił – mało kto był w stanie obserwować powierzchnię (nawet pośrednio) naszej sąsiadki wiecznie pokrytej grubą warstwą chmur

 

PS: już wkrótce kolejne zdjęcia o ile tylko pogoda pozwoli

[Paether]

Strasznie fajnie, że obok fotografii "estetycznej", widzimy coraz więcej podejmowanych wyzwań w niezbadanych do tej pory kierunkach

[Ura]

bardzo ciekawe wyzwanie obserwacyjne.

[ANowak]

Wow! Jestem zaskoczony efektem
Z samym filtrem 850 nm coś wyłapię, czy nie ma na co liczyć?

[Lukasz83]

Wow! Jestem zaskoczony efektem

Z samym filtrem 850 nm coś wyłapię, czy nie ma na co liczyć?

 

Z 850nm będzie ciężko. Mnie się przynajmniej nie udało.

 

Potrzeba jednak filtra w okolicach 950-1000nm

[ANowak]

 

Z 850nm będzie ciężko. Mnie się przynajmniej nie udało.

 

Potrzeba jednak filtra w okolicach 950-1000nm

No to pozostaje mi poczekać do przyszłego roku z fotografią powierzchni Wenus. Teraz już nie zakupię filtra 950 nm.

[Matheo_89]

Akatsuki ostatnio taki wir cyknęła - teraz czekamy na Łukasza

 

http://www.isas.jaxa.jp/topics/000901.html

 

[riklaunim]

Na clodynights jest parę tego typu zdjęć z tego sezonu, w tym chyba jedno źródło z 1m teleskopu

 

Najlepiej zastosować filtr wąskopasmowy 1010nm lub bardziej dostępne 1000nm longpass - tani Schott RG1000 albo droższe i nieco lepsze filtry napylane z firm optycznych.

[Lukasz83]

Na clodynights jest parę tego typu zdjęć z tego sezonu, w tym chyba jedno źródło z 1m teleskopu

 

Najlepiej zastosować filtr wąskopasmowy 1010nm lub bardziej dostępne 1000nm longpass - tani Schott RG1000 albo droższe i nieco lepsze filtry napylane z firm optycznych.

 

No tak ale te filtry te filtry trzeba ściągać z UK lub generalnie z zagranicy.

Ja swojego kupiłem na allegro za 70zł Może nie jest to ta sama jakość ale daje radę jak widać

 

http://allegro.pl/filtr-podczerwieni-950nm-40-5mm-do-aparatu-i6668284511.html

 

BTW, wczoraj też próbowałem ale dość mocno u mnie wiało więc przy 300ms ekspozycji praktycznie wszystkie klatki miałem poruszone - zarejestrowała się ciemna strona wraz z pociemnieniem w regionach Beta, Phoebe i Themis ale tym razem już jako jednorodna ciemna plama

 

[Paether]

 

No tak ale te filtry te filtry trzeba ściągać z UK lub generalnie z zagranicy.

 

Wiesz, że to nie jest jakiś duży problem

[Lukasz83]

 

Wiesz, że to nie jest jakiś duży problem

 

No wiem, dzięki

 

Ale wiesz - tutaj na allegro zamawiam i za 3-4 dni jest u mnie.

A nasze operacje zakupowe zajmują nieco więcej czasu Na następny sezon może skuszę się na coś porządniejszego z UQG żeby uzyskać lepszy efekt

[Lukasz83]

 >>> UPDATE 25.02.2020 <<<

Reanimuję temat bo trzeba się przygotować do teogorocznego projektu.

 

Nawiązując do dyskusji z tego tematu:

 

 

Dzisiaj przyszedł filtr z AliExpress

Ten "germanowy" 1000nm za 40zł. Oprawa minimalnie mniejsza od 1,25'' więc musiałem go przełożyć do innej, ale pasuje idealnie. Więc już jest w kole filtrowym.

Postanowiłem porównać go ze swoimi pozostałymi filtrami i zobaczyć jak wpłynie "dłuższa" podczerwień na wydłużenie ekspozycji.

 

Kamera ASI178 MM-C + obiektyw 28mm/3,5 na pełnej dziurze.7%

Gain 120 na każdej fotce, gamma 85. 

Dla każdego zdjęcia histogram wypełniony w 80% - filtry i czasy ekspozycji pod zdjęciami.

 

Traktując R jako referencję kolejne filtry wymagają wydłużenia ekspozycji jak poniżej.

 

R / 742nm / 850nm / 1000nm

 

1  /   1,18x   /  4,3x   /   27x

100%   /   85%   /   23%     /   3,7%

 

Zaskoczyła mnie mała różnica pomiędzy filtrem R Baadera  a Astronomik ProPlanet742nm

Natomiast między 850 i 1000nm różnice są już znaczne i wynikające pewnie ze znacznego spadku czułości kamery w tym zakresie.

Idzie do mnie jeszcze jeden filtr 1000nm - dodam go do porównania jak dojdzie.

 

 

Edytowane 25 Lutego 2020 przez Lukasz83

[szuu]

Godzinę temu, Lukasz83 napisał:

Dzisiaj przyszedł filtr z AliExpress

Ten germanowy 1000nm za 40zł.

po spojrzeniu na te wykresy...

https://www.google.com/search?q=germanium+transmission&tbm=isch

 

zakiełkowało we mnie podejrzenie że chińczyk mógł pomylić germanium z germany 

 

[Lukasz83]

1 minutę temu, szuu napisał:

po spojrzeniu na te wykresy...

https://www.google.com/search?q=germanium+transmission&tbm=isch

 

 

zakiełkowało we mnie podejrzenie że chińczyk mógł pomylić germanium z germany 

 

Ty, a wiesz że to całkiem możliwe...

na opakowaniu jest napisane "Germany Technology" 

[Charon_X]

I gdzie taki podczerwony można kupić, w naszych sklepach nie ma. Na Ali wpisałem i nic, ale nie wiem czy tam mozna kupić normalnie bez cyrków z walutą (nic nie kupowałem tam nigdy). 

[Lukasz83]

1 godzinę temu, Charon_X napisał:

I gdzie taki podczerwony można kupić, w naszych sklepach nie ma. Na Ali wpisałem i nic, ale nie wiem czy tam mozna kupić normalnie bez cyrków z walutą (nic nie kupowałem tam nigdy). 

https://pl.aliexpress.com/i/1702050510.html

 

To tylko przykład, jest tego pełno na Aliexpress.

Wystarczy się zarejestrować i można kupować płacąc normalnie przez PayU jak na allegro.  Ceny są w PLN.

Tylko czas dostawy to 3-4 tygodnie (zazwyczaj, bywa krócej lub dłużej)

Edytowane 26 Lutego 2020 przez Lukasz83

[astrocola]

@Lukasz83 i takie tanie filtry naprawdę starczą do ciemnej strony Wenus? :O
jak montujesz je na kamerce?

[Lukasz83]

Godzinę temu, astrocola napisał:

@Lukasz83 i takie tanie filtry naprawdę starczą do ciemnej strony Wenus? :O
jak montujesz je na kamerce?

Gwarancji Ci nie dam bo dopiero będę testował Dlatego zamówiłem dwa różne i sprawdzę który lepiej działa. Drogie nie były

Tak czy inaczej, dwa lata temu działałem z filtrem 950nm z allegro za 80zł i coś tam wyszło (jak widać w pierwszym poście tego tematu)

 

Kupiłem specjalnie filtry o rozmiarze 30 i 30,5mm więc pasują fajnie do zwykłej oprawy filtra 1,25''

Po przełożeniu do tej oprawy montuję go normalnie w kole filtrowym

[HAMAL]

Ciekawe jak by wypadł pomiar takiego filtra 

[wiatr]

trza wsadzić w spektrofotometr i już wiadomo:)

 

[HAMAL]

Bo jeśli łone robią te tanie filtry jak powerbanki, to lepiej ich by było sprawdzić 

[Lukasz83]

Budowa spektroskopu do testów "in progress"

http://www.as.up.krakow.pl/edu/warsztaty/materialy/instrukcje/spektroskop.pdf

 

Tylko nie wiem jak on zobrazuje widmo podczerwieni powyżej 700nm które nie jest widoczne w paśmie widzialnym. Pewnie będzie trzeba nagrywać obraz widma kamerą czułą na IR bez żadnych filtrów

[HAMAL]

Mam zbudowane na stałe specjalne stanowisko do badań do takiego urządzenia, wada takiego rozwiązania jest taka, że nie ma skali, i da się testować jedynie metodą porównań  https://astropolis.pl/topic/44103-spektroskop/?do=findComment&comment=546736

 

Ale niedawno ktoś na forum oferował fajne szczegółowe pomiary.

 

 

 

[Krzysztof z Bagien]

2 godziny temu, Lukasz83 napisał:

Budowa spektroskopu do testów "in progress"

http://www.as.up.krakow.pl/edu/warsztaty/materialy/instrukcje/spektroskop.pdf

To już wiem czym się w najbliższej przyszłości zajmę

[HAMAL]

5 godzin temu, Krzysztof z Bagien napisał:

To już wiem czym się w najbliższej przyszłości zajmę

TA wersja o wiele lepsza, testowałem obie