ردیاب star tracker

عکاسی از آسمان یکی از زیباترین و در عین حال چالش بر انگیز ترین شاخه های عکاسی است. به دلیل گردش زمین بدور محور خود بنظر می آید که تمام اجرام آسمانی از سمت شرق طلوع می کنند و در غرب غروب می نمایند. از طرفی به علت ماهیت بسیار کم نور اجرام آسمانی نوردهی های کوتاه مدت برای عکاسی نجومی قابل انجام نیست. این دو موضوع باعث پیچیدگی عکاسی نجومی می گردد. آسمان با سرعت یک دور در شبانه روز گردش ظاهری دارد و با افزایش زمان نوردهی و فاصله کانونی اپتیک تصویر بردار ( لنز عکاسی یا تلسکوپ ) ستاره ها بسرعت از حالت نقطه ای خارج می شوند . برای اینکه در طی زمان نوردهی مثلا 3 یا 4 دقیقه بتوان ستاره ها را همچنان نقطه ای ثبت کرد باید نوعی استقرار ویژه برای ردیابی آسمان داشته باشیم.

حال لازم است کمی درباره گردش آسمان صحبت کنیم. همانطور که اشاره شد گردش ظاهری آسمان به علت گردش واقعی زمین بدور محور خود می باشد . امتداد محور زمین در آسمان به نقطه ای فرضی در آسمان می رسد اتفاقا بسیار نزدیک به ستاره ی قطبی است و از این رو پیدا کردن آن آسان است. پس اگر در شبی که آسمان صاف است خطی فرضی بین خودتان و ستاره ی قطبی در نظر بگیرید بنظر می آید که کل اجرام آسمانی بدور این محور فرضی گردش می کنند.

حال اگر بخواهیم از اجرام سماوی عکاسی کنیم لازم است نوعی استقرار داشته باشیم که بتواند با سرعت گردش آسمان حرکت کرده و در واقع ستارگان را ردیابی نماید . اگر بتوان چنین سیستم ردیابی را داشت می توان از آن برای عکاسی از ستارگان و اجرام سماوی  استفاده کرد.

ردیاب star tracker  در واقع چنین کاری را انجام می دهد .

این ردیاب که در واقع قطعه ای بسیار کوچک و جمع و جور است بر روی سه پایه  عکاسی قرار می گیرد و می توانید همیشه آن را در کوله  پشتی عکاسی تان به همراه داشته باشید. قبل از شروع به عکاسی باید این نوع استقرار را قطبی کنید .

اما قطبی کردن به چه معنی است؟

همانطور که اشاره شد آسمان بدور محوری فرضی در گردش است که با سرعت تقریبی یک دور در هر شبانه روز می گردد. اگر نوعی سیستم متحرک با دو محور عمود بر هم داشته باشیم که یکی از آنها با آن محور فرضی که توضیح دادیم موازی گردد محور دیگر منطبق با گردش آسمان حرکت می کند و یا در واقع آسمان را ردیابی می کند. به عمل موازی کردن یکی از این محور ها که محور قطبی نامیده می شود با آن محور فرضی که محور قطبی آسمان نامیده می شود قطبی کردن گفته می شود.

شاید کمی ترسیده باشید و فکر کنید که چگونه می توان محور قطبی ردیاب را با محور قطبی آسمان موازی کرد . ولی نگران نباشید .کار از آنچه که فکر می کنید ساده تر است.

دوربین تک چشمی کوچکی در راستای محور قطبی قرار گرفته است که توسط آن به کمک ستاره قطبی می توان این کار را براحتی انجام داد. کافیست در شبی که ستاره قطبی قابل روئت است ردیاب را به سمت ستاره قطبی گرفته و از درون آن ستاره قطبی را پیدا کنید. چراغی کوچک از نوع ال ای دی در این دوربین کوچک جاسازی شده است که می توان آن را روشن نمود و عمل قطبی کردن را راحتتر انجام داد.

از درون دوربین قطب یاب الگویی شبیه الگوی فوق دیده می شود .البته هنگامی که نور قرمز را روشن می کنید خطوط سفید قرمز دیده می شوند و راحتتر می توان در زمینه تاریک آسمان آنها را تشخیص داد.

به دوربین درون ردیاب که قطبی کردن را انجام می دهد قطب یاب  گفته می شود. در تصویر اول همانطور که ملاحظه می کنید محور قطبی ردیاب از سطح افق مقداری زاویه پیدا کرده است . مقدار این زاویه با عرض جغرافیایی محل نصب ردیاب برابر است.

زیرا ستاره قطبی به اندازه عرض جغرافیایی محل از افق زاویه دارد. همانطور که اشاره شد ستاره قطبی خوشبختانه بسیار به مکان واقعی قطب شمال سماوی نزدیک است و در واقع حدود سه چهارم درجه با آن اختلاف دارد.   برای قطبی کردن ردیاب باید دوربین قطب یاب را چنان حول محورش بگردانید که دو صورت فلکی ذات الکرسی و دب اکبر که در الگوی قطب یاب دیده می شوند در راستای این دو صورت فلکی در آسمان قرار گیرند سپس ستاره قطبی را طوری قرار دهید که در مکانی که به آن اشاره شده قرار گیرد. (  Polaris   به معنی ستاره قطبی می باشد) . نکته ی بسیار مهمی که در مورد قطبی کردن در این مرحله قابل ذکر است این است که برای قرار دادن ستاره قطبی در مکان مورد نظر از حرکت محورهای هد سه پایه عکاسی تان استفاده نمائید.

این ردیاب مجهز به موتور الکتریکی برای ردیابی خودکار آسمان می باشد . همچنین یک کنترلر دستی برای کنترل سرعت موتور در راستای محور بعد نیز به همراه دستگاه می باشد که با آن می توان سرعت حرکت را کنترل کرد.

پیشنهاد می شود که بر روی خود ردیاب از یک هد توپی برای نصب دوربین عکاسی استفاده شود. توسط هد های توپی براحتی می توان دوربین را به هر نقطه ای از آسمان نشانه گیری کرد و از آن قسمت از آسمان عکس گرفت .

این دستگاه اصولا برای عکاسی با لنزها طراحی و ساخته شده است . هر چه فاصله کانونی لنز مورد استفاده کمتر باشد زمان نوردهی را می توان افزایش داد بدون اینکه ستاره ها از شکل نقطه ای خارج گردند.

توسط لنزهای با فاصله کانونی کم ( 50 میلیمتر و کمتر ) اگر با دقت بالایی ردیاب قطبی شود می توان حتی تا 5 دقیقه هم نوردهی کرد بدون اینکه ستاره ها از حالت نقطه ای خارج شوند. بهتر است برای تعیین زمان نوردهی مناسب چند نوردهی با زمانهای  مختلف انجام داد تا بتوان حداکثر زمان نوردهی را که می توان انجام داد را تعیین نمود.

تصویر فوق توسط  لنز نرمال و دوربین دیجیتال  با نوردهی 5 دقیقه گرفته شده است.

برای استفاده از این دستگاه توسط دوربین های مختلف با وزنهای متفاوت موسسه ی آسمان شب وزنه های تعادلی را به دستگاه اضافه کرده تا بتوانید از بدنه های مختلف با لنزهای متفاوت استفاده نمائید. حجم بسیار پائین این دستگاه مزیتی واقعی نسبت به استقراری استوائی به حساب می آید. آقای فرزاد زمانفر یکی عکاسان نجومی ایران و کارشناس موسسه آسمان شب این ابزار را تست کرده اند و تعدادی عکس نیز توسط این دستگاه تهیه کرده اند که در ادامه ملاحظه می کنید.