Съёмка спутников на Nikon D3100

Дисклеймер: решил опубликовать тут свою старую статейку в духе "повторите это дома", основанную на собственном опыте, вдруг кому-то будет интересно.

В настоящее время вокруг Земли летают сотни ИСЗ, среди которых есть как рабочие аппараты самой разной направленности, так и различный мусор, образовавшийся в процессе работы и разрушений этих самых аппаратов и их вывода на заданные орбиты.

Съёмка спутников на Nikon D3100

Всё это не болтается там без присмотра, а ежедневно мониторится на предмет опасных сближений, разрушений, предупреждения столкновений и прочих нештатных ситуаций. Занимаются этим, например, NORAD, результаты мониторинга которой публикуются в виде каталога орбит под названием «tle» (two-line element set). В России так же существует своя служба мониторинга под названием АСПОС ОКП. Звучит солидно, но, фактически, сфотографировать спутник может любой. И для этого не нужны серьёзные инструменты и техника, достаточно камеры начального уровня и б\у объектива.

Съёмка спутников на Nikon D3100
Съёмка спутников на Nikon D3100

Чуток теории.

Спутники двигаются по различным орбитам, но самые удобные для съёмки те, что находятся на геостационарной орбите. Они всегда находятся в одной точке на небе и многие достаточно яркие, что позволяет снимать их без ведения. Ну и концентрация их в этой области значительно выше.

Съёмка спутников на Nikon D3100

И практика.

Итак, есть камера, есть объектив, для того чтобы успешно снять спутник требуется только надёжно зафиксировать камеру направленную на небо в область ГСО, например на штативе. Я выбирал область над земной тенью (синий круг на предыдущей картинке) левее млечного пути и правее, на той же высоте. Рядом с тенью спутники, обычно, ярче за счёт маленького фазового угла. Врубаем ручной режим (М), ISO 3200 и 30 сек. выдержку, с задержкой съёмки в 2 сек., чтобы камера «стабилизировалась» после нажатия на спуск. Настройки под Nikon D3100, поэтому на других камерах могут отличаться. Перед этим нужно сфокусироваться, это можно сделать сняв кадр с меньшей выдержкой (5-10 сек.) и покрутив фокус так, чтобы треки звёзд были как можно тоньше. Делаем хотя бы 5-6 снимков подряд (чем больше тем лучше). На камере нужно выставить как можно более точное время, желательно в UTC, в идеале, конечно, использовать устройство для геотегинга, но можно и без него.

Съёмка спутников на Nikon D3100
Съёмка спутников на Nikon D3100

При внимательном изучении кадров мы увидим среди треков звёзд вот такие «штуки».

Съёмка спутников на Nikon D3100
Съёмка спутников на Nikon D3100
Съёмка спутников на Nikon D3100

Эти «штуки» будут на всех (или большинстве) кадрах в одном и том же месте, если это точки, или же двигаться с различной скоростью, если это штрихи. Собственно, это и есть спутники. Успех!

Теперь узнаем, что мы сняли. Но для этого придётся повозится с софтом.

Для начала нужно провести «ритуал» астрометрии. Для этого воспользуемся программой Izmccd (можно и Maxlm Dl и другими подобными). Открываем в ней снимок. (Предварительно нужно настроить её для работы, этот процесс подробно описан в интернетах)

Съёмка спутников на Nikon D3100

Выбираем пункт вычисления — идентификация…

Съёмка спутников на Nikon D3100

Здесь выбираем звёздный каталог, который мы будем использовать для отождествления и вписываем координаты центра снимка. Их можно определить, например, с помощью Stellarium.

Так как мы знаем участок неба который мы снимали, то достаточно просто сопоставить снимок с изображением в программе, выбираем звезду, которая на кадре будет ближе к центру и вводим её координаты прямого восхождения(ra)\склонения(dec). Жмём ок и получаем такой результат.

Съёмка спутников на Nikon D3100

Далее измеряем координаты отмеченных программой точек, нажимая на кнопку с синим треугольником или вычисления — измерить отмеченное. После некоторого времени отметки покраснеют. Теперь жмём кнопку «измерения» или аналогичный пункт в «вычислениях» и тыкаем в спутники.

Съёмка спутников на Nikon D3100
Съёмка спутников на Nikon D3100

Отметив все, нажимаем на кнопку с красными буквами «альфа-дельта». Видим такой результат.

Съёмка спутников на Nikon D3100

Программа вычислила координаты объектов. (RA(alpha), dec(delta)) и блеск (m). Проделав эту процедуру с каждым снимком, составим для каждого объекта примерно такой список:

270719 14285900 16542647 -07090209 001105

270719 14300900 16553650 -07090411 001105

270719 14311800 16564550 -07090293 001111

270719 14322800 16575621 -07091215 001112

270719 14333700 16590545 -07090663 001109

270719 14344700 17001586 -07091849 001110

Где первые два блока это дата и время съёмки в UTC - берутся из снимка. Вторые два блока это координаты прямого восхождения и склонения (RA и dec) - собственно то, что рассчитывает Izmccd, в последнем блоке три первых цифры это оценка точности измерения (можно взять за 001) а три последних блеск без точек (10.5 = 105). Всё это нужно чтобы загрузить эти координаты в программу Heavensat.

Составляем такой текстовый файл

Съёмка спутников на Nikon D3100

3100 и 000001 в первой строчке могут быть, по сути, любыми номерами.

Теперь загружаем файл в Heavensat.

Съёмка спутников на Nikon D3100
Съёмка спутников на Nikon D3100

Получим вот такие точки.

Съёмка спутников на Nikon D3100

Теперь берём каталог tle. Кладём его в папку tle в ресурсах программы. И заходим в пункт «спутники — базы спутников», где выбираем нужный каталог и загружаем. Спутники отобразятся на экране.

Съёмка спутников на Nikon D3100

Выставив время съёмки, видим, что орбиты некоторых спутников ложатся на наши точки.

Съёмка спутников на Nikon D3100

В левом нижнем углу смотрим номер спутника в каталоге tle

Съёмка спутников на Nikon D3100

43162. С помощью, например, N2YO.com узнаём что это SBIRS GEO 4 (USA 282).

Военный спутник для отслеживания запусков ракет. USA-282 (SBIRS-GEO, Space Based Infra Red Sensor - Geostationary) is the geostationary component of the SBIRS-High program, which will replace the DSP system of early warning satellites in providing early warning for Intercontinental Ballistic Missile launches. The SBIRS sensors are designed to provide greater flexibility and sensitivity than DSP and can detect short-wave and expanded mid-wave infrared signals allowing the system to perform a broader set of missions. These enhanced capabilities will result in improved prediction accuracy for global strategic and tactical warfighters.

Как-то так. Другие объекты вокруг него идентифицируются как 40665 (ARIANE 5 R\B), 36287 (BEIDOU G1), 26089 (GARUDA 1), 28628 (INMARSAT 4-F1), 40615 (ARIANE 5 R\B), 27441(EXPRESS 4A). Итого — 4 телекоммуникационных спутника и пара кусков мусора от ракет Ариан 5.

P.S. В какой-то момент может оказаться, что точки не ложатся ни на один спутник, в таком случае, если всё сделано верно и это действительно спутник, можно поискать по траектории движения вперёд-назад, возможно аппарат разогнался или наоборот затормозился. Либо, в поле зрения попал свежий объект, не внесённый в каталог или вообще ещё не найденный (для ярких, впрочем, такое маловероятно), а возможно это один из тех спутников, орбиты для которых отсутствуют в каталогах tle. Как правило это объекты секретных запусков, например, NROL. Их блеск составляет примерно 12-15m, и они вполне наблюдаемы на связке камера-объектив, что использовалась для съёмки объектов из статьи. Вообще, списки tle такие себе по точности и полноте.

Больше интересных статей здесь: Космос.

Источник статьи: Съёмка спутников на Nikon D3100.

Поделись!



Закрыть ☒