دوربین تصویربرداری نجومی مادون قرمز ZWO مدل ASI991MM ProسفارشیZWO ASI991MM Pro SWIR Astronomy Camera

دوربین ZWO ASI991MM Pro یک دوربین SWIR (مادون قرمز موج کوتاه) است و قابلیت‌های منحصر‌به‌فردی دارد که دوربین‌های معمولی با نور مرئی ندارند.

دوربین ZWO ASI991MM Pro می‌تواند آسمان شب را از میان ابرهای نازک ثبت کند؟

• طول‌موج‌های SWIR (محدوده 900nm–1700nm) می‌توانند بهتر از نور مرئی در ابرهای نازک و مه نفوذ کنند. این ویژگی به دوربین اجازه می‌دهد اجرام آسمانی را حتی در شرایطی که ابرهای نازک در آسمان هستند، ثبت کند.
• این قابلیت به‌ویژه برای تصویر‌برداری از ستارگان، سحابی‌ها و سیارات در شرایط آب‌و‌هوایی نامساعد بسیار مفید است.

دوربین ZWO ASI991MM Pro می‌تواند ستارگان را در روز عکاسی کند؟

• جو زمین نور آبی را پراکنده می‌کند که باعث می‌شود آسمان در روز روشن باشد و ستاره‌ها در نور مرئی دیده نشوند. اما نور SWIR پراکندگی بسیار کمتری دارد، بنابراین ستارگان در این محدوده طول‌موج واضح‌تر دیده می‌شوند.
• خورشید مقدار زیادی نور مادون قرمز منتشر می‌کند، اما آسمان در محدوده SWIR بسیار تاریک‌تر از نور مرئی است، به همین دلیل ASI991MM Pro می‌تواند ستارگان را حتی در روز ثبت کند!
• این قابلیت دوربین را برای نجوم در روز، تصویربرداری خورشیدی (با فیلتر مناسب) و کاربردهای علمی مانند ردیابی ستارگان در نور روز بسیار ارزشمند می‌کند.

این ویژگی یکی از دلایلی است که دوربین‌های SWIR علاوه بر نجوم، در حوزه‌های دفاعی، نظارتی و تحقیقاتی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در ادامه دو نمونه واقعی از قابلیت‌های ZWO ASI991MM Pro (یا دوربین‌های SWIR مشابه) برای تصویر‌برداری از ستارگان در میان ابرها و حتی در روز آورده شده است:

1. عکاسی از ستارگان از میان ابرهای نازک

📌 نمونه: ستاره‌شناسان و پژوهشگران از دوربین‌های SWIR برای مشاهده ستارگان و سحابی‌ها حتی در شرایط مه‌آلود یا ابری استفاده کرده‌اند.

✅ چگونه کار می‌کند؟

• نور مرئی توسط قطرات آب در ابرها پراکنده می‌شود و باعث می‌شود آسمان مه‌آلود به نظر برسد.
• نور SWIR به راحتی از میان این ذرات کوچک عبور می‌کند و ستارگانی را که در تصاویر معمولی پنهان هستند، آشکار می‌سازد.
• برخی از رصدخانه‌های حرفه‌ای از دوربین‌های SWIR برای نجوم مادون قرمز به‌ویژه در مناطقی با رطوبت بالا استفاده می‌کنند.

کاربرد: اگر یک عکاس نجومی در حال ثبت یک جرم اعماق آسمان باشد و ابرهای نازکی از آسمان عبور کنند، یک دوربین SWIR مانند ASI991MM Pro می‌تواند همچنان آن جرم را با کمترین تأثیر از ابرها ثبت کند.

2. عکاسی از ستارگان در روز

📌 نمونه: دانشمندان و مهندسان از دوربین‌های SWIR برای ردیابی ستارگان در روشنایی روز برای ناوبری فضایی و کاربردهای نظامی استفاده می‌کنند.

✅ چگونه کار می‌کند؟

• در طول روز، آسمان در نور مرئی به دلیل پراکندگی رایلی بسیار روشن است، اما در طیف SWIR، آسمان بسیار تاریک‌تر به نظر می‌رسد.
• این ویژگی باعث می‌شود که دوربین SWIR بتواند حتی در روز نیز ستارگان پرنور را ثبت کند.
• برخی از ماهواره‌ها و فضاپیماها از رهگیرهای ستاره‌ای مادون قرمز برای تعیین موقعیت خود در فضا حتی در شرایط روشنایی روز استفاده می‌کنند.

کاربرد: اگر یک ستاره‌شناس بخواهد تجهیزات خود را در روز آزمایش کند یا یک ستاره خاص را در نور روز ثبت کند، ASI991MM Pro می‌تواند این امکان را فراهم کند.

 دیدن از میان دود و گرد و غبار

📌 نمونه: دوربین‌های SWIR در تشخیص آتش‌سوزی و اکتشافات سیاره‌ای نیز کاربرد دارند، زیرا می‌توانند از میان دود و گرد و غبار تصویر‌برداری کنند.

• در اکتشافات مریخ، دوربین‌های مادون قرمز به دانشمندان کمک می‌کنند تا سطح مریخ را حتی در طوفان‌های گرد و غبار مشاهده کنند.
• در آتش‌نشانی، دوربین‌های SWIR می‌توانند از میان دود غلیظ، شعله‌ها را ردیابی کنند.

تشریح مشخصات فنی دوربین تصویربرداری نجومی مادون قرمز ZWO مدل ASI991MM Pro درتصویر بالا از چپ به راست:

1. دوربین تصویربرداری نجومی مجهز به سنسور تصویربرداری تک‌رنگ شرکت سونی با نام IMX991 است.
2. ابعاد سنسور یا حسگر تصویربرداری برابر است با 3.2 میلی‌متر در 2.6 میلیمتر‌ و قطر آن برابر با 4.12 میلی‌متر است.
3. بالاترین کیفیت عکسبرداری این دوربین برابر است با 520 در 656 پیکسل است.
4. با مبدل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال (Analog to Digital Converter=ADC) برابر با 12Bit هر سیگنال آنالوگ به 12bit خروجی دیجیتال تبدیل می‌شود.
5. اصطلاح Read Noise به این واقعیت اشاره دارد که هر دستگاه دوربین Cmos یا CCD نویز‌هایی ناخواسته روی تصویر ایجاد می‌کند. این مسئله بویژه در زمان نوردهی طولانی مدت از اهمیت زیادی برخوردار است. هر چه Read Noise کمتر باشد تصویر بهتری دریافت خواهد شد. در هر تراشه (چیپ‌ست) تصویربرداری نوری، فتون‌های آنالوگ نوری باید تبدیل به اطلاعات دیجیتال شوند، این فرآیند با کمک مبدل آنالوگ به دیجیتال (Analog to Digital Converter=ADC) انجام می‌شود در این فرآیند نویزهایی ناخواسته ایجاد می‌شوند که Read out  نویز نامگذاری شده‌اند.
6. دارای سیستم خنک کننده داخلی با توانایی رساندن دمای سنسور به 35 درجه سانتیگراد.
7. دارای 256 مگابایت حافظه داخلی DDR3 برای ارسال تصاویر با سرعت بالا.
8. دوربین مجهز به پورت USB3 است که سرعت بسیار بالایی در انتقال اطلاعات دارد.
9. اصطلاح FPS144 نشان می‌دهد که این دوربین عکسبرداری و فیلمبرداری نجومی در بالاترین کیفیت قابلیت تصویربرداری 144 فریم در ثانیه را دارد.
10. اصطلاح  Full Well 127000e نشان دهنده این است که هر پیکسل تراشه تصویربرداری دوربین نجومی ASI991MM Pro توانایی نگه داری 127000 الکترون را دارد  که مقدار بسیار خوبی است. در هر سنسور نوری اگر اندازه پیکسل‌های بزرگ‌تر باشد « ظرفیت اشباع کامل هر پیکسل» (full-well depth) معمولاً بیشتر است. در زمان نورگیری هر دوربین عکاسی، نور وارده شده به هر پیکسل حسگر باعث تولید الکترون میشود. اما محدودیتی برای تعداد این فوتوالکترون‌هایی که هر پیکسل می‌تواند در خود نگه دارد وجود دارد. این حالت « ظرفیت اشباع کامل هر پیکسل» (full-well depth) است. وقتی مقدار فوتوالکترون‌ها از این عدد فراتر رفت، سیگنال (الکترون‌های اضافی) به پیکسل‌های مجاور سرازیر می‌شوند و باعث می‌شوند تا تصویر ستاره‌های درخشان در آسمان شب «شکوفه کنند» یا بزرگ و متورم به نظر برسند.
11. اصطلاح  بازدهی کوانتومی (QE)  نسبت فوتون فرودی به الکترون تبدیل شده در یک  حسگر نوری است. هر چه QE بیشتر باشد و نویز Read noise  کمتر باشد کیفیت تصویر خروجی بهتر است. در این دوربین نجومی بازده کوانتومی 80 درصد است که مقدار خوبی است.
12. اندازه هر پیکسل سنسور تصویربرداری این دوربین نجومی برابر با 5 میکرون است.

ابعاد و اندازه دوربین تصویربرداری نجومی مادون قرمز ZWO مدل ASI991MM Pro :

وسایل موجود در جعبه دوربین تصویربرداری نجومی مادون قرمز ZWO مدل ASI991MM Pro : (از آنجا که محصول وارداتی است ممکن است شرکت ZWO  وسایل در جعبه ( کابل و آدابتورها) را بر اساس زمان سفارش کمی تغییر دهد).