Jan Klimeš jr., Hvězdárna v Úpici, Úpice,
sunarchiv @volny.cz
Jan Klimeš sr., Hvězdárna v Úpici,
Úpice, sunarchiv @volny.cz
Marcel Belík, Hvězdárna v Úpici, Úpice,
marcel_belik @yahoo.com
Eva Marková, Hvězdárna v Úpici, Úpice,
markovae @mbox.vol.cz
Abstrakt
Příspěvek prezentuje staronový multispektrální
patrolní systém, který se sestává z několika samostatných přístrojů - radiopřijímačů
SEA 27,5 kHz, CN 29,5 a 32,8 MHz a horizontálního dalekohledu s coelostatem
pro pozorování sluneční fotosféry v bílém světle a chromosféry v čarách
H-alfa a CaII-K. Všechna napozorovaná data jsou dávána na www stránky Hvězdárny
v Úpici (http://www.trutnov.vol.cz/
obsupice). Rozlišení snímků z horizontálního
dalekohledu je 768 x 576 pixelu. Všechna data jsou pořizována a zpracovávána
plně elektronickou cestou, sestávající se z CCD detektoru, korekčních členů
a počítace. Data navazují na databázi radiových pozorování s počátkem v
roce 1964 a databázi H-alfa snímků na 35 mm filmech v období 1966 - 1974.
Tato stará data se postupně budou digitalizovat a zpětně publikovat na
www stránkách. Dále se v blízké budoucnosti rozšíří možnosti systému o
pozorování v jakékoli vybrané čáře viditelného
světla díky laditelné spektrální části horizontálního dalekohledu. Znovu
by se měl uvést do provozu i radioteleskop 536 MHz.
1. Úvod
Pozorování Slunce v různých spektrálních oborech pozemskými stanicemi má
nezastupitelnou roli ve zkoumání Slunce, a to i v nynější družicové éře.
Tato data tvoří cenný doplněk a kontrolu pro pozorování družicová, nemluvě
o období poruch satelitu. Velkou výhodou pozemského pozorování je také
jeho relativně nízká pořizovací cena a provozní náklady, jakož i velká
pružnost nastavení experimentu a snadná modernizace zařízení. Velkou nevýhodou
pak snad jen bezvýhradná závislost na počasí.
Hvězdárna v Úpici
(16o 0' 43,5'' E, 50o
30' 26,6'' N, 416 m n. m.) začala pravidelně pozorovat Slunce v radiovém
oboru na frekvenci 29,5 MHz (CN) v březnu 1964, 27,5 kHz (SEA) v březnu
1965 a na frekvenci 32,8 MHz (CN) v roce 1972. Patrolní pozorování v oboru
H-alfa byla prováděna v období 1966 - 1974. Snímky celého Slunce
i detaily jsou archivovány na 35 mm filmech. Tato pozorování
jsou doplněna denními kresbami sluneční fotosféry.
V období 1974
- 98 H-alfa patrola nebyla prováděna pro technické a finanční obtíže, spojené
s opravou H-alfa filtru. Data jsou publikována také v Solar Geophysical
Data od roku 1972. V době opravy H-alfa filtru byla postupně přestavena
a modernizována celá optická lavice, tvořící páteř horizontálního dalekohledu
a přechod na elektronické snímání a zpracování obrazu. Přibyl také nový
řetezcový filtr pro pozorování v čáře CAII-K.
2. Popis multispektrálního slunečního patrolního systému
Systém se sestává
ze dvou nezávislých částí. První je tvořena radioprijímači SEA 27,5 kHz,
CN 29,5 MHz a CN 32,8 MHz. Zatím jsou výstupy z přijímačů realizovány záznamem
na papírovou registrační pásku, těsně před dokončením je sběr dat počítačem.
Zaznamenané jevy jsou pravidelně publikovány v SGD a na webu http://www.trutnov.vol.cz/obsupice.
Na těchto stránkách nalezneme jak čerstvá data, tak i postupně doplňovaný
archiv pozorování dřívějších. Druhá část celého systému je optický systém
s měnitelnou koncovou částí. Schéma této části lze vidět na obrázku 1.
Sluneční světlo jde z coelostatu pres primární objektiv 2000/120 mm, zúžený
na 100 mm pevnou clonou, do laboratoře, kde prochází jednotlivými cleny
na optické lavici. Takto může pozorovatel snadno a rychle měnit typ pozorování,
které je pak paralelně možno zaznamenávat na videopásku a digitalizovat
na disk počítace. Takto je také možno vytvářet mnoho různých dílcích experimentů
v dvou hlavních režimech: přímý a spektrální.
V přímém režimu lze snímat celý sluneční disk a také detaily disku pouhým
překlopením kamerového objektivu, a to v bílém světle a v čarách H-alfa
a CaII-K. Celé nastavení se liší jen zařazením příslušného řetězcového
filtru. Sluneční světlo jde pres primární objektiv (1), rámovací filtr
(2) a kolimátor f = 300 mm (3) do odpovídajícího řetězcového filtru (4).
Použity jsou Šolcovy interferenční monochromatické filtry pro obe cáry
a sada neutrálních filtru pro bílé světlo. H-alfa filtr je laděn na lambda
= 6563 A s pološířkou 0,8 A, CaII-K filtr pak lambda = 3934 A s pološířkou
také 0,8 A. Získaný obraz je snímán komerční průmyslovou TV-CCD kamerou
T340C (5) ( 1/3'' úhlopříčka CCD prvku, 752 x 582 pixelu, 600 x 460 televizních
řádku) s objektivem f= 50 mm pro celý disk nebo f = 150 mm pro snímání
detailu na disku. Dále je signál z kamery veden do zesilovače kontrastu
(6), sloužícího v současné době již jen pro testovací a servisní účely,
pres titulkoval (7), opatřující snímky popisem a přesným časem
z DCF přijímače, do videorekordéru VHS (8) a na vstup grabberu Miro Video
DC10 Plus (9), kde se digitalizuje s rozlišením 768 x 576 pixelu. Bez dalšího
přepojování lze okamžitě zpětně digitalizovat nahraný záznam na videopásce,
s pochopitelnou ztrátou kvality. Ukázky přímo digitalizovaných snímku jsou
na obrázku 2 ( H-alfa , CaII-K, bílé světlo a H-alfa - protuberance). Místo
dřívějšího používání videokorektoru se v současnosti snímky zpracovávají
počítačově.
Obr. 1. Schéma H-alfa, CaII-K, WL a
spektrálního teleskopu na Hvězdárně v Úpici
Obr. 2. Ukázky snímků v H-alfa, CaII-K a WL
V druhém režimu, spektrálním, jde světlo přes primární objektiv (1), rámovací filtry (2) na (první) štěrbinu (10) , dále na (první) kolimátor f = 300 mm (11) přes odraznou mřížku 650 nebo 1200 vrypu/mm (12) do snímací TV-CCD kamery T390 (15) se stejnými parametry jako T340C, popsanou výše. T390 má navíc možnost ručního nastavení expoziční doby. Případně po odrazu na mřížce (12) projde druhým kolimátorem (13) a druhou štěrbinu (14) na kameru (15), přičemž mezi štěrbinami a kolimátory je dvojice rotujících hranolu 40 x 40 mm. Signál z kamery je zpracováván stejně, jako v přímém režimu. Tato část je v experimentálním stadiu a snímky z ní zatím nejsou publikovány.
3. Závěr
Pozorování Slunce
na radiových frekvencích 27,5 kHz (SEA) a 29,5 a 32,8 MHz (CN) na Hvězdárně
v Úpici má dlouhou tradici, stejně jako pozorování v bílém světle a čáře
H-alfa Naneštěstí byla H-alfa pozorování na dlouhou dobu přerušena. Doufáme,
že nový "multispektrální" patrolní systém, vyvinutý a sestavený na Hvězdárně
v Úpici, pomůže k získávání kvalitních pozemských pozorování Slunce, což
je důležité zvláště teď, v období vzrůstající sluneční aktivity. Do budoucna
přibudou další pozorování ve vybraných čarách, jakož i radiových frekvencích.
4. Literatura
Solar Geophysical Data, 1972-2000, NOAA Boulder USA