Новосибирский астрофотограф Алексей Поляков опубликовал недавно на своей странице в социальной сети1 и на YouTube-канале2 поразительные по своей детальности снимки Солнца. На изображениях очень хорошо видна солнечная поверхность, наблюдаются также магнитные корональные петли в хромосфере нашей звезды, уходящие вверх, в нижнюю часть короны Солнца. На видео заметно, как потоки плазмы движутся вдоль силовых магнитных линий, и видна даже небольшая солнечная вспышка. Изображения и видео вызвали большое количество положительных отзывов подписчиков Алексея, один из снимков был признан изображением дня на международном форуме по солнечной астрономии SPOD (Solar picture of the day). Специально для ТрВ-Наука Алексей рассказал, как ему удается получать такие замечательные кадры.
Мечта снимать хромосферу Солнца появилась давно: помню, как меня поразили снимки в журнале Sky & Telescope в конце 1990-х годов. Уже тогда я твердо решил, несмотря на не самый гуманный ценник, что обязательно куплю себе такой телескоп. В 2014 году ко мне наконец-то приехал заветный солнечный телескоп Coronado SolarMax II 60 DS. Это был замечательный инструмент, многие часы я провел за наблюдениями хромосферы, тогда же предпринял свои первые шаги в освоении солнечного астрофото.
Давайте немного разберемся, что же представляет собой хромосферный телескоп. «Сердцем» такого инструмента будет эталон (резонатор) Фабри — Перо, именно от его качества изготовления будет зависеть, насколько тонкие детали мы увидим в хромосфере, и чем у́же полоса пропускания эталона, тем лучше видимость деталей. Часто для сужения полосы используют два эталона, расположенных друг за другом, так называемый двойной стек. Если в среднем полоса пропускания одного эталона 0,7 Å, то в паре они дают уже 0,5 Å, и от этого возрастает количество деталей, видимых на линии H-Alpha (λ = 6562,8 Å).
Эталоны отличаются друг от друга по способу установки, одни рассчитаны на работу в параллельном пучке и устанавливаются перед объективом телескопа, другие же рассчитаны на работу в сходящемся пучке и устанавливаются внутри трубы.
Вторым важным компонентом системы является блокирующий фильтр, он отрезает паразитные гармоники после эталона и обеспечивает высокий контраст видимых деталей. Блок-фильтры отличаются по диаметру и подбираются с тем расчетом, чтобы не обрезать изображение. Например, у нас есть объектив с фокусным расстоянием 400 мм — он построит изображение Солнца в фокусе диаметром 3,6 мм, соответственно для комфортной работы нам будет достаточно блок-фильтра 4–5 мм. Но если мы возьмем объектив с фокусным расстоянием в 1000 мм, он построит изображение диска Солнца уже 9 мм, и для работы с таким инструментом нам потребуется блок-фильтр уже от 10 мм и выше.
Некоторые любители, включая меня, берутся за доработку своих солнечных инструментов, скрещивая эталоны с более апертурными инструментами. Я рекомендую заниматься такими манипуляциями только в том случае, если вы полностью понимаете механизм работы абсолютно всех узлов хромосферного телескопа.
Какую камеру лучше выбрать для съемки Солнца? Для съемки хромосферы я рекомендую монохромную камеру с глобальным затвором и максимально возможным fps. Цветная камера многим кажется интуитивно проще, но ее коварство — в фильтрах Байера, благодаря которым у нас будет рабочим только каждый четвертый пиксель (красный), и мы существенно потеряем в разрешении.
Почему глобальный затвор? Когда мы снимаем крупным планом активный регион с фокусом 4000–6000 мм, события разворачиваются прямо на наших глазах: «быстрые» протуберанцы демонстрируют изменения в течение 1–2 с, глобальный затвор считывает весь кадр целиком и позволяет избежать геометрических искажений.
В настоящий момент мое оборудование, или, как говорят астрономы-любители, мой сетап, которым я и получил изображение солнечной поверхности, — это рефрактор-ахромат 150/1200 мм на монтировке Sky-Watcher EQ6 PRO SynScan GOTO, ERF-фильтр для отведения лишней тепловой энергии, отобранный экземпляр эталона LUNT (он один дает картинку как даблстек).
Для «разгона» фокусного расстояния я использовал разгонные втулки и линзу Барлоу 3х. Снималось всё камерой ZWO ASI174M. Запись осуществлялась на ноутбук с быстрым SSD-диском форм-фактора М2 для того, чтобы справиться с потоком неcжатого видео в 128 кадров в секунду.
В итоге я накопил 1 час 48 минут сигнала в 263 секвенциях по 2000 кадров каждый. Общий объем данных составил 1,2 Тбайт.
С помощью специального астрономического ПО Autostakkert и Registax произвел обработку, а конечная правка была сделана в программах Adobe Photoshop и Sony Vegas. Ну и по итогу получилось то, что получилось.
Мы также попросили Сергея Арктуровича Язева, директора Астрономической обсерватории Иркутского госуниверситета (АО ИГУ), профессора ИГУ, ст. науч. сотр. Института солнечно-земной физики СО РАН, докт. физ.-мат. наук, прокомментировать работу Алексея:
Я уже давно вижу результаты съемок Солнца, которые выполняет Алексей Поляков. Хорошо помню, как он демонстрировал их на Новосибирском фестивале СибАСТРО. Могу с уверенностью сказать, что Алексею удалось добиться самого высокого качества съемок Солнца в линии Н-альфа в России, и, думаю, не только в России.
В моей жизни был опыт многолетних профессиональных наблюдений Солнца в этой линии. Я на протяжении 18 лет проводил наблюдения на телескопе полного диска, разработанном в Сибирском институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн (СибИЗМИР, с 1992 года — Институт солнечно-земной физики СО РАН, или ИСЗФ).
Наш телескоп с двухлинзовым объективом диаметром 180 мм и фокусным расстоянием 2400 мм имел в своей схеме интерференционно-поляризационный фильтр фирмы Halle с полосой пропускания 0,5 Å. Теоретическое разрешение телескопа — 0,93‘’ в центре изображения (в реальности, конечно, несколько меньше). В ту пору (1980-е годы) мы снимали на мелкозернистую аэрофотопленку тип-17, тип-28, тип-38, и качество изображения в значительной степени зависело не только от астроклимата и параметров оптики, но и качества пленки и выбора проявителя. Камера могла делать не больше одного кадра в секунду, а в рулоне умещалось примерно 230 кадров. Мы выполняли мониторинговые съемки — по нескольку кадров каждые 10–15 минут, а если наблюдалась вспышка — до одного кадра в секунду. Из-за дрожания воздуха только на редких кадрах удавалось получить разрешение порядка одной угловой секунды. Кстати, телескоп СибИЗМИР оказался по тем временам лучшим в своем классе — картинка получалась качественнее, чем на телескопах фирмы Opton, например. В 1985 году, когда в Иркутске проходил международный симпозиум по итогам программы «Год солнечного максимума», я помню, наши снимки раздавались в качестве сувениров, и коллеги со всего мира восхищались ими.
Я вспоминаю это, чтобы подчеркнуть, насколько продвинулась техника. Сравнительно небольшой диаметр телескопа Алексея Полякова позволяет получить первоклассные снимки благодаря огромной статистике (128 кадров в секунду — это, по старым временам, абсолютная фантастика), возможности отбирать и комбинировать изображения, а затем «доводить» картинку с помощью специального софта. Результирующая разрешающая способность в разы превышает то, что мы имели несколько десятилетий назад, и это замечательно. Насколько я понимаю, даже у наших сегодняшних профессионалов таких технических возможностей нет.
Но я должен сделать важное замечание. Методика, которую применяет Алексей Поляков, годится для получения отдельных изображений топ-качества, которые могут фигурировать на мировых конкурсах астрофотографии, но регулярно наблюдать Солнце в таком режиме для проведения штатных патрульных (синоптических) ежедневных съемок невозможно (во всяком случае, пока). Слишком велики массивы данных, слишком много времени требуется для получения одного красивого снимка.
Я бы привел такую аналогию. Работы Алексея Полякова — это дорогой фотопортрет в элитной студии известного мастера, и замечательно, что есть люди, которые умеют так работать. Профессиональные же съемки — это массовый поток, это публичная фотостудия, где делают документы на паспорт — не самые лучшие с точки зрения высокого искусства, но необходимые. Их плюс в том, что они не требуют многочасовой (если не многодневной) ручной обработки каждого объекта съемки и многих гигабайт памяти. Помнится, в эпохи высокого уровня солнечной активности мы работали по 12 часов в сутки и снимали до трех пленок (более 700 кадров Солнца) в день, чтобы не пропустить вспышку, иметь данные о том, что было перед ней и после нее, зафиксировать ее динамику. В таком режиме с технологией Алексея Полякова работать невозможно. Повторяю — это касается сегодняшнего дня — не скажу о будущем.
Но это никак не принижает великолепных результатов Алексея Полякова. Это просто другой жанр. Я с восторгом рассматриваю эти снимки как произведение высокого искусства и желаю автору дальнейших успехов в области солнечной астрофотографии.
* * *
На вопрос о планах на будущее Алексей сказал, что теперь хочет замахнуться на 2,5–3 часа съемки. А это значит, что он скоро нас порадует новыми потрясающими снимками, и мы сможем увидеть больше деталей Солнца и процессов, происходящих на его поверхности.
1 vk.com/nsk360?from=search&w=wall17183487_6618
2 youtu.be/oLHAeoB2nC4?si=3MHg_FgtXCLAEepR
Загрузка...