Новые возможности для наблюдений на Цейсс-1000.
В.Шергин
2014г.
В
связи с новыми
разработками в течение 2014-го года появились и новые возможности
для организации наблюдений с использованием программ zeiss_list,
Stellarium,
XEphem,
а также клиента
GCN.
-
Использование
zeiss_list.
Программа
предназначена для простой графической работы со списками
объектов. Она разработана на основе используемой в интерфейсе
АСУ БТА программы bta_list. Соответственно использует тот же
привычный наблюдателям формат списка объектов.
Сразу
после запуска нужно задать имя и пароль пользователя и нажать
«Connect».
(Note:
когда программа запускается на удаленной машине, нужно еще поменять
«localhost» на сетевое имя машины управления.) Если
использовано имя пользователя с уровнем доступа <4, то «Connect»
будет заменено на «Send to TCS»,
если же уровень доступа
≥4,
то на «Go To Object».
В первом случае нажатие будет только послать координаты помеченного
объекта в систему управления (и нужно в интерфейсе
наблюдателя на вкладке «Object»
нажать
«GoToObject»).
Во втором случае телескоп сразу начнет наводится.
Программа
может показывать границу наблюдаемой области из файлов линии
горизонта Цейсс-1000 подготовленных для XEphem
т.е. zeiss_horizon_dir.hzn
и zeiss_horizon_rev.hzn
в справочнике ~/XEphem
или ~/.xephem.
Расположение
объектов либо в стиле «БТА» (юг вверху), либо в стиле
ТВ-камеры «AllSky» (север вверху). Сетка может рисоваться
либо по координатам RA/Dec, либо по Азимут/Z.
Кнопка
«Catalogs»
показывает меню подключенных каталогов. Часть из них унаследована с
БТА (в ~/AstroList/,
традиционно это ссылка: AstroList->/usr/local/lib/AstroList),
а часть может добавляться из XEphem
(если они записаны в ~/Xephem/
или ~/.xephem/ в
формате edb).
Кроме
унаследованного от БТА формата списка объектов (.lst),
программа понимает и формат каталогов «неподвижных»
объектов из XEphem (.edb).
Браузер файлов для поиска списков
объектов вызывается кнопкой «Get
list». По-умолчанию показываются
списки *.lst, если
нужны *.edb следует
переключить фильтр «File type».
Рекомендуется
готовить списки объектов в формате edb.
Для «неподвижных» объектов он простой,
а использовать их тогда можно и в этой программе и в XEphem.
Поля в формате edb
разделяются запятой. Если поле нужно еще разбить
на под-поля используется вертикальная черта «|». Первое
поле — имя объекта. Второе — тип, в нашем случае «f»
- fixed.
Третье — RA в формате hh:mm:ss.ss.
Четвертое - Dec в формате ±dd:mm:ss.s.
Пятое — звездная величина (если неизвестна пишут 99.9). Шестое
-эпоха координат.
Наример строка формата lst для Полярной звезды:
02 31 48.7 : +89 15 50.7 : 2000.0 # Alpha U Mi 2.02
может быть переписана в формат edb
как:
Alp U Mi|Polaris, f, 2:31:48.7, +89:15:50.7, 2.02, 2000.0
Для программы zeiss_list обязательны только первые четыре
поля.
Описанная
выше zeiss_list
,
также как и XEphem,
могут
вызываться удаленно через X11.
В отличие от них такое использование компьютерного
планетария Stellarium
затруднительно.
Он работает в видео-режиме, т.е. фактически показывает мультфильм.
Поэтому нормально им можно пользоваться только на дисплее того
компьютера где он установлен. Stellarium
есть
под разные ОС: Windows,
Apple OS X, Linux/Unix.
Связь с телескопами возможна через Интернет. Для этого в машине
управления телескопа должен работать TCP-сервер реализующий протокол
связи Stellarium.
Один Stellarium
может
контролировать сразу несколько телескопов. TCP-сервер Stellarium
для
Цейсс-1000 разработан, называется — zeiss1000stellarium.
При
запуске у него один обязательный параметр — TCP-порт по
которому будет обращаться Stellarium
(сейчас
это 10000). Может добавляться и второй необязательный параметр: URL
связи с XML-RPC-сервером телескопа
(http://user:passwd@hostname:8088).
По-умолчанию — локальный компьютер и 2-й уровень доступа.
Если
все настройки Stellarium
сделаны
правильно и работает его TCP-сервер телескопов (zeiss1000stellarium
для
Цейсс-1000), то на экране показывается текущее положение телескопа.
Если кликом мышки выделить объект и нажать на клавиатуре Ctrl+1,
координаты объекта будут переданы системе управления телескопа.
Останется только в
интерфейсе
наблюдателя на вкладке «Object»
нажать
«GoToObject».
Использование
XEphem.
После
разработки программы zeiss1000xed,
реализующей
FIFO-канал связи с телескопом для
XEphem,
появилась возможность использования всех его возможностей и
многочисленных каталогов. Программа zeiss1000xed
должна
работать на той же машине что и XEphem,
а с Цейсс-1000 может связываться по сети. zeiss1000xed
имитирует
программы связи XEphem
с
любительскими телескопами (типа Meade LX200). Ключи вызова
соответственно аналогичные (-h — help). Параметр «-t
http://user:passwd@hostname:8088»
— для
связи с XML-RPC-сервером телескопа. Без параметров — локальный
компьютер и 2-й уровень доступа. Если программа связи работает, то в
окне Sky View появляется маркер положения телескопа, а в
контекстном меню объекта появляется элемент «Telescope GoTo».
Такая
же кнопка есть в окне для работы с загруженными каталогами. Это
позволяет передавать данные об объекте программе связи, а она
перешлет их системе управления телескопа.
Для
установленного на управляющем компьютере ztcs
версии
XЕphem-3.5
программа связи вызывается
из окна View->Sky View->Telescope->Configure:
Нужно
включить кнопку Running
и
нажать Ok
в
окне подтверждения. Для отключения связи выключить кнопку Running.
На других компьютерах в более новых версиях XEphem
(с
INDI-интерфейсом)
такой настройки нет, но FIFO-канал
поддерживается. Там программу связи нужно запускать из отдельного
окна терминала. Если для связи с сервером телескопа используется имя
пользователя с уровнем доступа ≥4
(опытный наблюдатель), то при использовании «Telescope GoTo»
в контекстном меню объекта, телескоп сразу начнет наводиться. Иначе
выполняется только посылка (Send) координат, а стартовать наведение
нужно из интерфейса
наблюдателя.
Для
представления линии горизонта изготовлены два файла:
zeiss_horizon_dir.hzn
— для
нормальной моды наблюдений и
zeiss_horizon_rev.hzn
— для
работы с перекладкой. Они должны находится
у
пользователя в справочнике XEphem
(или
.xephem
в
новых версиях). Туда же помещаются и дополнительные каталоги формата
edb,
а также пользовательские списки объектов в этом формате.
- Подробное описание формата
edb
можно
прочесть в File
format (XEphem Reference Manual). Для «неподвижных»
объектов, он достаточно простой. Поля
(Fields)
разделяются запятой. Если в поле есть под-поля (SubFields)
они отделяются вертикальной чертой «|».
Имя (или имена, если несколько, через «|») объекта.
Тип
объекта (формата строки), в нашем случае всегда «f»
- fixed.
Через «|» могут добавляться одно или два под-поля:
Класс
объекта. Например: S —
звезды,
D — двойные
звезды, M — кратные звезды, Q — квазары и AGN, G —
галактики и т.д.
RA
в формате hh:mm:ss.ss.
Возможно SubField - собственное движение mas/год по небу, т.е.
ΔRA*cos(Dec).
Dec
в формате ±dd:mm:ss.s.
Возможно SubField - собственное движение mas/год.
Звездная
величина (если неизвестна пишут 99.9).
Эпоха
координат. Например: 2000 или 1950.0. Если отсутствует, по-умолчанию
2000.0.
Видимый
размер объекта в угл.секундах. По-умолчанию 0.0.
Общие
(shared)
каталоги размещаются в /usr/lib/xephem/catalogs/
(или /usr/local/xephem/catalogs/
в зависимости от установки XЕphem
в систему). Личные (private)
— находятся у пользователя (в Home) в справочнике XEphem
(или .xephem
в новых версиях). Меню
Data->Load/Delete local files... вызывает окно для смены
используемых каталогов.
Кроме
того можно подключать некоторые большие каталоги как «Звезды
Поля» (Field Stars). Это окно вызывается как
Data->Configure Field stars... Сейчас на управляющем
компьютере ztcs имеются
и можно подключать: HST GSC, USNO-A2, PPM и комбинацию
Hipparcos+Tycho2. GSC и USNO воспринимаются в их собственном
дистрибутивном формате. Для остальных больших каталогов XEphem
использует собственный двоичный
упакованный формат xe2.
XЕphem
также может работать и с edb-каталогами
объектов солнечной системы (кометы, астероиды) и околоземных (ИЗС). В
этом случае в каталоге записаны стандартные элементы орбиты. Эти
каталоги быстро «стареют», поэтому XEphem
предоставляет средство для их закачки. Окно
вызывается из меню Data->Download...
При
этом каталоги формата TLE автоматически преобразуются в edb
и записываются в private-справочник
пользователя. К сожалению, хотя у XEphem
есть настройка сетевой работы через proxy-сервер,
закачка таким способом работает плохо (либо вообще не работает). Т.е.
компьютер должен иметь прямой выход в Интернет хотя бы через NAT или
VPN. Поэтому, если нужно использовать XEphem
(для наблюдений комет и астероидов) на самом
управляющем компьютере ztcs,
то закачка выполняется на другом компьютере с Интернет-выходом, а
затем уже готовые edb-файлы
переписываются в private-справочник
на ztcs.
Каталоги
комет и астероидов желательно иметь не старее 1-го месяца (т.е.
обновлять перед сетом наблюдений), а каталоги ИЗС — 1-го дня
(т.е. обновлять перед каждой ночью).
Программа
связи с телескопом zeiss1000xed
также воспринимает edb-форматы
для «подвижных» объектов. В этом случае она по заданным
элементам орбиты рассчитывает не только текущие координаты, но и
скорости смещения по RA и Dec. Все это выполняется по «Telescope
GoTo» в контекстном меню объекта. Рассчитанные стартовые
параметры передаются серверу. Если объект быстро меняет скорости
смещения (т.е. очень близкий астероид или Луна или ИЗС), то они
периодически пересчитываются и передаются в систему управления
Цейсс-1000. Это обеспечивает точное сопровождение «движущихся»
объектов телескопом. Разумеется уровень доступа пользователя для
такой работы должен быть ≥4 (для передачи только стартовых
параметров достаточно 3-го).
Примеры
использования XEphem.
Пример наблюдения кометы 154P/Brewington
зимой 2014-го года.
В
память загружен каталог Soft03Cmt предварительно скачанный из
MinorPlanetCenter. Комета выбирается либо по каталогу, либо на
Sky View.
Программа zeiss1000xed
была
перезагружена для пользователя с уровнем доступа ≥4 (на картинке
не показано). После «Telescope GoTo» телескоп навелся.
Имя
объекта: «154P/Brewington(Periodic
comet,Dist:1.624AU,Mag:10.4)», установленные скорости смещения:
по RA — 0.00195(s/сек), по Dec — 0.01015("/сек).
На
Windows-ресурсе \\ztcs\ZEISS\ZFITS.HDR
формируется (и обновляется каждую секунду) прототип FITS-шапки для
включения в FITS-файлы системы регистрации.
Снимок
на CCD-фотометре с экспозицией 5минут. Видны треки звезд т.к.
телескоп отслеживает комету.
Была
также сделана попытка наведения на ИЗС. С сайта CelesTrak.com
загружен
каталог NORAD gps-ops.
В окне Sky View был выбран спутник GPS PRN-13 и с помощью
«Telescope GoTo» телескоп был отправлен догонять его.
Во
время сопровождения спутника в интерфейсе
наблюдателя на вкладке Drives
видна
совместная работа двух двигателей коррекции по Decl, а по НА
двигатель часового ведения идет в обратную сторону.
Это
четыре кадра с камеры на 20-см. гида Цейса во время сопровождения
спутника. Экспозиции (сложение ТВ-кадров) 1минута.
Снимок
на CCD-фотометре Цейсс-1000. Экспозиция 1сек. По трекам звезд видно
что движение вслед за спутником не идеальное, есть легкая раскачка.
Попытки
наблюдать другие спутники показали что в своем текущем состоянии
Цейсс-1000 может более-менее хорошо сопровождать только «высокие»
спутники: GPS, ГЛОНАСС и выше. Хорошо отслеживаются геостационары.
Это объекты у которых скорость смещения по небу укладывается в
пределы двигателей 2-й ступени коррекции. Двигатели 1-й ступени
коррекции плохо держат заданную скорость. Поэтому более низколетящие,
а значит более «быстрые» спутники сопровождаются плохо.
Использование
клиента GCN gcn_monitor.py.
-
Программа
написана на языке Python
и
предназначена для оперативных наблюдений GRB-событий. Подробное
описание можно прочесть в документе «GCN-клиент
для телескопов САО»
или в PDF-документе.