Duża różnorodność oferty i innowacyjność
Własne projektowanie oraz produkcja urządzeń optycznych
Osobiste doradztwo oraz serwis
Magazyn > Praktyka > Warsztaty fotograficzne Dittlera > Stacja kosmiczna na tle Słońca. Sprzęt i przygotowanie
Praktyka

Stacja kosmiczna na tle Słońca. Sprzęt i przygotowanie

Zdjęcia ISS na tle Słońca to świetna odmiana od długich ekspozycji. Oto, jak dokładne zaplanowanie prowadzi do udanego zdjęcia.

Uwieczniony w świetle Hα tranzyt Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS, który miał miejsce 17.06.2017 o godz. 18:57:03, gdy Słońce znajdowało się na wysokości 64,7 stopnia. Odległość ISS od miejsca obserwacji wynosiła 451,6 kilometra, tranzyt trwał 0,6 sekundy, a rozmiary kątowe stacji kosmicznej były odpowiednio duże. Zdjęcie zostało wykonane za pomocą Coronado Solarmax60 i jest składanką 16 klatek. U. Dittler Uwieczniony w świetle Hα tranzyt Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS, który miał miejsce 17.06.2017 o godz. 18:57:03, gdy Słońce znajdowało się na wysokości 64,7 stopnia. Odległość ISS od miejsca obserwacji wynosiła 451,6 kilometra, tranzyt trwał 0,6 sekundy, a rozmiary kątowe stacji kosmicznej były odpowiednio duże. Zdjęcie zostało wykonane za pomocą Coronado Solarmax60 i jest składanką 16 klatek. U. Dittler

Jak skutecznie uwiecznić tranzyt Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS na tle Słońca

Astrofotografia zwykle kojarzy się z długimi czasami naświetlania, które w przypadku fotografii głębokiego nieba mogą sięgać wielu godzin. Zupełnie inaczej sytuacja ma się w przypadku fotografowania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej na tle Słońca – tu kluczowe jest szczegółowe planowanie, bo zjawisko trwa zaledwie od 0,6 do 3 sekund.

Późnym popołudniem w pogodny letni dzień można było sfotografować tranzyt ISS na tle zachodzącego Słońca nad Gutachtal w Szwarcwaldzie. Tranzyt miał miejsce o godzinie 18:31:58, gdy Słońce znajdowało jeszcze 24,9 stopnia nad południowo-zachodnim horyzontem. Odległość ISS od miejsca obserwacji wynosiła 870,7 km, tranzyt trwał 1,7 sekundy, a rozmiary kątowe stacji były średniej wielkości. Zdjęcie jest składanką 51 klatek połączonych w programie Photoshop. U. Dittler Późnym popołudniem w pogodny letni dzień można było sfotografować tranzyt ISS na tle zachodzącego Słońca nad Gutachtal w Szwarcwaldzie. Tranzyt miał miejsce o godzinie 18:31:58, gdy Słońce znajdowało jeszcze 24,9 stopnia nad południowo-zachodnim horyzontem. Odległość ISS od miejsca obserwacji wynosiła 870,7 km, tranzyt trwał 1,7 sekundy, a rozmiary kątowe stacji były średniej wielkości. Zdjęcie jest składanką 51 klatek połączonych w programie Photoshop. U. Dittler

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna ISS krąży wokół Ziemi w kierunku wschodnim na wysokości około 400 km po orbicie o nachyleniu 51,6° i potrzebuje około 92 minut na jedno okrążenie. ISS jest łatwa do zauważenia o zmierzchu lub o świcie, gdy wciąż oświetla ją Słońce, a widoczna jest już na ciemnym niebie. Na szerokokątnych zdjęciach łatwo ją uwiecznić jako długą, jasną linię. Jeśli chcesz sfotografować ISS jako coś więcej niż tylko taką jasną linię, to z pewnością ekscytującym wyzwaniem będzie sfotografowanie ISS podczas tranzytu na tle Słońca lub Księżyca. Na takich zdjęciach widać strukturę i aktualny kształt ISS na tle świecącego Słońca lub światła odbitego przez Księżyc.

Przygotowanie na komputerze

Szczegółowe planowanie co do sekundy jest kluczowe dla udanego sfotografowania tranzytu ISS: po pierwsze należy ustalić kiedy i gdzie można obserwować tranzyt ISS na tle Słońca lub Księżyca. Pomocne tu są odpowiednie serwisy internetowe, takie jak CalSky lub www.transit-finder.com, które na bieżąco gromadzą dane przelotów ISS, co umożliwia prawidłowe prognozowanie trajektorii przelotu. Po wpisaniu na wspomnianej stronie współrzędnych swojego miejsca obserwacji można wybrać ISS w sekcji "Satelity". Można również określić, które zjawiska z nadchodzących przelotów ISS mają być pokazane dla danego przedziału czasowego i dla jakiej odległości od naszego miejsca obserwacji. Aby zobaczyć tranzyty stacji kosmicznej na tle Słońca i Księżyca, należy wyłączyć opcję "Przeloty satelitów" i zamiast niej wybrać "Tylko Słońce i Księżyc". W sekcji "Maksymalna odległość do centralnej linii tranzytu" można określić zasięg (okrąg) w którym mieszczą się dostępne do obserwacji tranzyty, przy czym chodzi tu o odległość w linii prostej do linii centralnej, więc droga do pokonania samochodem może być znacznie dłuższa. Kliknięcie "go!" rozpoczyna obliczenia dla wybranych parametrów i generuje listę obserwowalnych tranzytów dla wybranego zasięgu (okręgu).

Zestaw wykorzystany do wykonania zdjęcia nr 2: na stabilnym statywie zamocowano mobilny montaż Astrotrack, na którym znajduje się Takahashi FS-60Q (ogniskowa: 600mm, apertura: 60mm). Jako kamerę zastosowano PointGrey Grasshopper3-U3-28S5M, która przesyłała zarejestrowane klatki bezpośrednio do leżącego w trawie notebooka. U. Dittler Zestaw wykorzystany do wykonania zdjęcia nr 2: na stabilnym statywie zamocowano mobilny montaż Astrotrack, na którym znajduje się Takahashi FS-60Q (ogniskowa: 600mm, apertura: 60mm). Jako kamerę zastosowano PointGrey Grasshopper3-U3-28S5M, która przesyłała zarejestrowane klatki bezpośrednio do leżącego w trawie notebooka. U. Dittler

Lokalizacja ma znaczenie

Przy wyborze miejsca obserwacji tranzytu z uzyskanej listy wyników decydujące są jednak nie tylko warunki pogodowe w dniu tranzytu i ustalona odległość linii centralnej od miejsca obserwacji, ale także wysokość Słońca na horyzontem w momencie tranzytu: w przypadku niskiego położenia Słońca blisko horyzontu, przy wyborze miejsca obserwacji należy zwrócić uwagę na otwarty horyzont, oraz by Slońce nie znajdowało się nad miastem czy zakładem przemysłowym, co wpływa na znaczne pogorszenie seeingu. Dodatkowo, tranzyt w pobliżu horyzontu oznacza zwykle znacznie większą odległość między ISS a obserwatorem w porównaniu do przelotu w pobliżu zenitu. A odległość ta wpływa oczywiście na rozmiary kątowe ISS i jej wielkość na zdjęciach, oraz na długość trwania tranzytu. Z pewnością optymalna jest jak najmniejsza odległość rzędu nieco ponad 400 km (co skutkuje czasem trwania tranzytu poniżej jednej sekundy), a w przypadku tranzytu w pobliżu horyzontu odległość ta może osiągnąć ponad 1100 km (a czas trwania tranzytu przekroczy trzy sekundy).

Równolegle do tranzytu w świetle Hα (zdjęcie nr 1) udało się sfotografować ten tranzyt ISS w linii wapnia. Zastosowano tu kamerę CCD Grasshopper3-U3-60QS6M z modułem Lunt CaK (szerokość pasma 0,24nm @393nm) na Takahashi FC-76DS (ogniskowa: 570mm, apertura: 76mm). Zdjęcie jest składanką 16 klatek
połączonych w programie Photoshop. U. Dittler Równolegle do tranzytu w świetle Hα (zdjęcie nr 1) udało się sfotografować ten tranzyt ISS w linii wapnia. Zastosowano tu kamerę CCD Grasshopper3-U3-60QS6M z modułem Lunt CaK (szerokość pasma 0,24nm @393nm) na Takahashi FC-76DS (ogniskowa: 570mm, apertura: 76mm). Zdjęcie jest składanką 16 klatek połączonych w programie Photoshop. U. Dittler

Niezbędne wyposażenie

Ponieważ fotografowanie tranzytu ISS na tle Słońca wiąże się zwykle z wyjazdem na miejsce obserwacji leżące na linii centralnej, warto jest skorzystać z krótkoogniskowego teleskopu mobilnego i odpowiednio stabilnego montażu mobilnego ze zmotoryzowanym śledzeniem. Przy wyborze kamery decydujące znaczenie ma rozmiar chipu i szybkość fps (klatek na sekundę): aby móc sfotografować wszystkie fazy tranzytu, zastosowana kamera powinna, w połączeniu z wybranym teleskopem, umożliwiać objęcie całej tarczy słonecznej. Kamery z większymi chipami są więc lepszym rozwiązaniem niż z mniejszymi, ponieważ dobrana ogniskowa – a więc zwykle także rozdzielczość – danego teleskopu także może być większa. O tym, ile klatek przelotu zostanie zarejestrowanych, decyduje szybkość kamery, czyli fps. Kamery, które mogą rejestrować jedynie trzy do czterech klatek na sekundę (jak w przypadku niektórych starszych tanich lustrzanek cyfrowych), często dostarczają jedynie garstkę klatek z bliskiego, a zatem krótkiego, przelotu. Natomiast typowe kamery CCD wykorzystywane w fotografii słonecznej i planetarnej pracują z szybkością od 30 do 60 (a nawet więcej) klatek na sekundę i w ten sposób mogą zarejestrować znacznie więcej faz tranzytu.

Bezwzględnie potrzebny jest także dokładny zegar z wyświetlaczem sekundowym, by nie przegapić kluczowej sekundy (lub sekund) tranzytu. Taki zegar jest jednak zwykle dostępny w większości smartfonów, a ponieważ wyświetlany czas jest z reguły synchronizowany za pośrednictwem satelitów GPS, smartfony nadają się do tego zwykle znacznie bardziej niż na przykład zegarek na rękę.

Autor: Ullrich Dittler / Licencja: Oculum-Verlag GmbH