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Prática

Estação espacial diante do Sol. Equipamento e preparação

As fotografias da ISS diante do Sol são uma excelente alternativa às longas exposições. Aqui, mostramos-lhe como  um planeamento rigoroso se traduz numa fotografia bem-sucedida.

O trânsito aqui documentado em luz Hα da Estação Espacial Internacional ISS ocorreu a 17.6.2017, às 18:57:03, quando o Sol se encontrava a uma altura de 64,7 graus no céu austral. A distância da ISS em relação ao local de observação era de 451,6 quilómetros, pelo que o trânsito teve uma duração de apenas 0,6 s e a estação espacial foi vista em tamanho grande. A imagem foi captada por um Coronado Solarmax60; restante equipamento como representado na Fig. 3. A vista é uma montagem de 16 imagens. U. Dittler O trânsito aqui documentado em luz Hα da Estação Espacial Internacional ISS ocorreu a 17.6.2017, às 18:57:03, quando o Sol se encontrava a uma altura de 64,7 graus no céu austral. A distância da ISS em relação ao local de observação era de 451,6 quilómetros, pelo que o trânsito teve uma duração de apenas 0,6 s e a estação espacial foi vista em tamanho grande. A imagem foi captada por um Coronado Solarmax60; restante equipamento como representado na Fig. 3. A vista é uma montagem de 16 imagens. U. Dittler

Como documentar um trânsito da Estação Espacial Internacional ISS pelo Sol

A astrofotografia caracteriza-se geralmente por longos tempos de exposição, o que, na fotografia de céu profundo, se traduz em muitas horas de trabalho. O caso muda de figura quando se trata de fotografar a Estação Espacial Internacional ISS diante do Sol — aqui, o mais importante é o planeamento detalhado para um evento que dura apenas 0,6 a 3 segundos.

Ao final da tarde, num dia de verão com céu limpo, foi possível fotografar sobre o Vale de Gutach, na Floresta Negra, o trânsito da ISS pelo Sol poente. O trânsito ocorreu às 18:31:58 quando o Sol se encontrava ainda a 24,9 graus acima do horizonte a sudoeste. A distância da ISS em relação ao local de observação era de 870,7 km, pelo que o trânsito teve uma duração de 1,7 s e a estação espacial foi vista em tamanho médio. A vista é uma montagem de 51 imagens através do Photoshop. U. Dittler Ao final da tarde, num dia de verão com céu limpo, foi possível fotografar sobre o Vale de Gutach, na Floresta Negra, o trânsito da ISS pelo Sol poente. O trânsito ocorreu às 18:31:58 quando o Sol se encontrava ainda a 24,9 graus acima do horizonte a sudoeste. A distância da ISS em relação ao local de observação era de 870,7 km, pelo que o trânsito teve uma duração de 1,7 s e a estação espacial foi vista em tamanho médio. A vista é uma montagem de 51 imagens através do Photoshop. U. Dittler

A Estação Espacial Internacional ISS orbita a Terra a uma altitude de cerca de 400 km e com uma inclinação orbital de 51,6° na direção leste, demorando cerca de 92 minutos a completar uma órbita. Ao anoitecer ou no crepúsculo, a ISS é fácil de detetar quando ainda está iluminada pelo Sol e se move pelo céu escuro. Como uma longa linha brilhante, facilmente a reconhecemos em fotografias crepusculares de ângulo alargado. Para quem aspira a mais do que apenas uma linha brilhante da ISS, fotografar a ISS durante um trânsito pelo Sol ou pela Lua é certamente um desafio interessante. Conseguirá depois distinguir a estrutura e a configuração atual da ISS diante do Sol brilhante ou do brilho refletido da Lua.

Preparação no computador

Um planeamento detalhado e preciso é um fator decisivo para uma fotografia bem-sucedida de um trânsito da ISS: em primeiro lugar, é necessário averiguar quando e onde observar um trânsito da ISS pelo Sol ou pela Lua. Estas informações podem ser consultadas em páginas de Internet relevantes, como a CalSky, que regista em permanência os dados de voo da ISS e permite prever com precisão a sua trajetória. Depois de inserir as coordenadas de localização nesta página, seleciona-se a ISS em “Satellites” (Satélites). Também é possível especificar aqui quais os eventos dos próximos sobrevoos da ISS a exibir com base no período selecionado e na distância em relação à localização do observador. Para ver o trânsito da estação espacial pelo Sol e pela Lua, é necessário desativar aqui “Satellite overflights” (Sobrevoos de satélite) e selecionar “Sun and Moon only” (Apenas Sol e Lua). Em “Maximum distance to the centre line of the transit” (Distância máxima em relação à linha central do trânsito) pode-se especificar em que raio devem ser exibidos os trânsitos observáveis. Trata-se aqui da distância em linha reta até à linha central, pelo que a mesma distância percorrida com o automóvel pode ser significativamente mais longa. Ao clicar em “go” é iniciado o cálculo para os parâmetros selecionados e, posteriormente, é gerada uma lista dos trânsitos observáveis para o raio selecionado.

Aqui consegue-se ver a técnica colocada em prática para captar a Figura 2: é utilizada uma montagem para viagem do tipo AstroTrack sobre um tripé estável, sobre o qual repousa um Takahashi FS- 60Q (distância focal 600 mm, abertura: 60 mm). A câmara é uma Point Grey Grasshopper3-U3- 28S5M, a qual transfere as fotografias captadas diretamente para o Notebook pousado na relva. U. Dittler Aqui consegue-se ver a técnica colocada em prática para captar a Figura 2: é utilizada uma montagem para viagem do tipo AstroTrack sobre um tripé estável, sobre o qual repousa um Takahashi FS- 60Q (distância focal 600 mm, abertura: 60 mm). A câmara é uma Point Grey Grasshopper3-U3- 28S5M, a qual transfere as fotografias captadas diretamente para o Notebook pousado na relva. U. Dittler

Tudo depende da localização

Ao selecionarmos o trânsito a observar a partir da lista de resultados, além das condições meteorológicas no dia do trânsito e da distância especificada em relação a um local de observação na linha central, é igualmente decisiva a altura solar no momento do trânsito: com o Sol a uma altura baixa e na proximidade do horizonte, e ao selecionarmos o local de observação, é necessário garantir uma boa visibilidade do horizonte e que o Sol não esteja posicionado sobre uma cidade ou uma unidade industrial, cujo calor residual pode gerar turbulência do ar diante do Sol. Além disso, um trânsito na proximidade do horizonte significa que a distância entre a ISS e o observador é geralmente muito maior do que aquando de um sobrevoo no zénite sobre o observador. E a distância entre o observador e a ISS influencia naturalmente o tamanho da ISS nas imagens, bem como a duração do trânsito. O ideal é seguramente uma distância curta de pouco mais de 400 km (que se traduz em durações de trânsito inferiores a um segundo). No entanto, no caso dos trânsitos na proximidade do horizonte, a distância pode ultrapassar os 1100 km (e uma duração de trânsito de mais de três segundos).

Paralelamente ao trânsito da ISS fotografado em luz Hα na Figura 1, também foi possível fotografá-lo simultaneamente em luz de cálcio. Foi utilizada aqui uma câmara CCD do tipo Grasshopper3-U3-60QS6M, em conjunto com um módulo Lunt CaK (largura de banda de 0,24 nm em 393 nm) num Takahashi FC-76DS (distância focal 570 mm, abertura: 76 mm). A imagem é o resultado de uma montagem de 16 imagens através do Photoshop. U. Dittler Paralelamente ao trânsito da ISS fotografado em luz Hα na Figura 1, também foi possível fotografá-lo simultaneamente em luz de cálcio. Foi utilizada aqui uma câmara CCD do tipo Grasshopper3-U3-60QS6M, em conjunto com um módulo Lunt CaK (largura de banda de 0,24 nm em 393 nm) num Takahashi FC-76DS (distância focal 570 mm, abertura: 76 mm). A imagem é o resultado de uma montagem de 16 imagens através do Photoshop. U. Dittler

Equipamento necessário

Uma vez que a fotografia de um trânsito da ISS pelo Sol está normalmente associada a uma viagem a um local de observação na linha central, faz sentido utilizar telescópios de viagem de curta distância focal e de montagens para viagem estáveis com seguimento motorizado. Ao selecionar a câmara a utilizar, são fatores decisivos o tamanho do chip e a frequência de imagem: para se conseguir fotografar todas as fases de um trânsito, a câmara utilizada, em conjunto com o telescópio selecionado, deve permitir que todo o disco solar seja captado. As câmaras com chips maiores são, por isso, mais adequadas em relação às câmaras com chips mais pequenos, uma vez que permitem ajustar a distância focal — e geralmente também a resolução — do telescópio utilizado para níveis superiores. Além disso, quanto maior for a frequência de imagem da câmara, maior é o número de imagens captadas do sobrevoo. As câmaras que só conseguem captar entre três a quatro imagens por segundo (como é o caso, p. ex., de algumas DSLR de baixo custo) geram muitas vezes apenas um pequeno número de imagens quando o sobrevoo é rente e, por conseguinte, de curta duração. As câmaras CCD habitualmente utilizadas na fotografia solar e de planetas trabalham, em contrapartida, com frequências de imagem de até 30 a 60 (ou mais) imagens por segundo, o que lhes permite documentar muito mais fases do trânsito.

É fundamental ainda ter à disposição um relógio preciso com a indicação dos segundos para garantir que nenhum segundo do trânsito fica por registar. Estes relógios já estão disponíveis na maioria dos smartphones e são normalmente muito mais indicados do que, por exemplo, os relógios de pulso, graças à configuração da hora por satélites de GPS.

Autor: Ullrich Dittler / Licença: Oculum-Verlag GmbH