"태양의 크기를 이 문장 끝에 찍힌 마침표의 크기라고 가정해 보자. 그러면 지구는 그로부터 약 5cm 떨어져 있는 단세포생물 정도의 크기가 된다. 그리고 지구에서 가장 가까운 항성인 프록시마 별까지의 거리는 약 15km 정도이며, 은하의 중심까지는 8,047km가 된다. 그러니 지구에서 아무리 큰일이 벌어진다 해도 우주는 고요하기만 하다."
Richard Preston, First Light

2011년 10월 1일

2011년 가을의 목성

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2011. 09. 24. 14:28 ~  15:02 UT CMI=280.8/301.2 CMII=329.5/349.7 CMIII=273.2/293.4

Albireo’s Planetary Observatory II, Republic of Korea. Pickering Seeing Scale: 4/10, Transparency: 2/5. Takahashi Mewlon 300 (12-inch Dall-Kirkham F11.9) at F29 using TeleVue Powermate x2.5 on EM-400. Point Grey Flea3. IR-IR-G-B(55sec each). Ninox/RegiStax 5/Astra Image 3 Pro/Photoshop CS4.

올해도 어김없이 목성의 관측 호기를 맞이하게 되었습니다. 위 사진은 지난 9월 24일, 이번 시즌을 처음 맞이하던  날의 모습으로 아쉽게도 당시 한반도 상공에 머무르던 강한 편서풍 제트기류의 영향으로 시상이 좋지 않았습니다만 그래도 지난 1년간에 걸쳐서 꾸준히 되살아나고 있는 SEB(South Equatorial Belt)의 화려한 모습을 가늠하는데는 별 무리가 없었습니다. NEB는 SEB에 비해 보다 진하고 선명하지만 그 너비 만큼은 1년 전에 비해 대폭 가늘어진 모습입니다. EZ의 엉클어진 하얀 실타래와도 같은 복잡한 텍스쳐는 금방이라도 화려한 festoon들의 베일을 드러낼 듯 합니다.

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작년 이맘때 촬영한 목성(좌측)과 비교해 보면 지난 1년 간의 변화가 확연하게 드러납니다. 그저 하얗게 바래있던 남반구에 작년 말~금년 초에 걸쳐 SEB의 양극 가장자리 - SEBn과 SEBs의 jetstream 영역을 따라 울긋불긋한 spot의 배열이 나타나기 시작하더니 수개월 후 완연한 벨트 형태를 띠기 시작했습니다. 이번 회기 때는 다시금 회복되어 화려하고 역동적인 SEB의 모습을 볼 수 있을 것입니다.

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2011. 09. 24. 14:28 ~  15:02 UT CMI=280.8/301.2 CMII=329.5/349.7 CMIII=273.2/293.4

Albireo’s Planetary Observatory II, Republic of Korea. Pickering Seeing Scale: 4/10, Transparency: 2/5. Takahashi Mewlon 300 (12-inch Dall-Kirkham F11.9) at F29 using TeleVue Powermate x2.5 on EM-400. Point Grey Flea3. IR-IR-G-B(55sec each). Ninox/RegiStax 5/Astra Image 3 Pro/Photoshop CS4.

역시 9월 24일 촬영분으로 완연히 되살아난 SEB의 남쪽 변연을 따라 위성 이오가 공전하고 있고 그 남쪽으로 oval BA가 쫓아 돌고 있는 모습입니다. Oval BA는 지난 1998~2000년 사이에 세 개의 white oval들이 한데 합쳐져서 이루어진 폭풍으로 지난 2006년부터는 마치 대적반과도 흡사한 적색 뉘앙스를 보이기 시작하여 많은 관심을 모은 바 있습니다. 이후 다시 색이 바래는 등 소강 상태를 보이다 최근 들어 다시 진해지면서 심지어 중심부에 core-like feature를 보이기 시작했다는 보고가 있습니다 - 위 사진에도 그 흔적이 드러나며 보다 좋은 시상 하에서 꾸준히 추적해 보고 싶은 대상입니다.

목성이 충에 닿는 오는 10월 말 시직경은 49.7초각, 밝기는 −2.9 등급에 이르는데 이번 시즌에는 우리나라와 같은 북반구 중위도 지방에서 관측했을 때 고도가 상당히 높아서 그만큼 대기의 방해를 줄일 수 있어 많은 기대를 모으고 있습니다.

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위 그래프에서 초록색 곡선은 이번 시즌 APO에서 바라봤을 때 남중고도의 일별 변화로 11월 말까지도 63도 이상을 꾸준히 유지하는데 이는 지난 수년간 없었던 훌륭한 관측 조건입니다. 아래 파란 곡선은 같은 기간 동안 시직경의 변화를 보여주는데 10월 25일~30일 사이 최대값인 49.7 초각을 유지하며 이 시기 illumination 또한 100%에 근접합니다. 올 시즌 목성의 시직경과 남중시간 및 고도를 계산한 결과를 다운로드하실 수 있습니다 - Microsoft Excel 문서입니다.

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제 경우 목성은 합성 촛점거리 9,000mm 전후로 놓고 촬영하는데 3가지 서로 다른 CCD 카메라에서의 화각의 차이를 보여주고 있습니다. 올해도 예년에 이어 Point Grey Flea3를 주로 이용해 볼 계획입니다.

References

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Longitudes of Oval BA
JUPOS, database for object positions on Jupiter

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Longitudes of GRS
JUPOS, database for object positions on Jupiter

2011년 10월 1일 22시 16분 21초, albireo에 의해 작성됨

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2011년 09월 8일

월면 촬영에서의 SKYnyx2-1m과 LU075m의 비교

그동안 월면의 확대 촬영용으로 Lumenera LU075m을 애용해 왔습니다만 최근 새로 도입한 동사의 SKYnyx2-1m의 firstlight 이미지 몇 장을 통해서 그 결과물의 특성을 비교해 보겠습니다.

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North of Mare Frigoris. 2011. 08. 23. 02:58 UT+9h. Albireo’s Planetary Observatory, Republic of Korea. Pickering Seeing Scale: 6~7/10, Transparency: 1~2/5. Takahashi Mewlon 300 (12-inch Dall-Kirkham F11.9) on EM-400. Lumenera SKYnyx2-1m + Astronomik G with IR block. RegiStax 5/Astra Image 3 Pro/Photoshop CS5.

LU075m은 Sony ICX424 칩을 사용하여 픽셀 크기는 7.4 μm, 배열 수 640 x 480으로 이미징 구역의 크기는 4.736 x 3.552 mm가 됩니다. 반면 SKYnyx2-1m은 Sony ICX205 칩을 사용하여 픽셀 크기는 4.65 μm, 배열 수 1392 x 1040으로 이미징 구역의 크기는 6.473 x 4.836 mm입니다. 이처럼 SKYnyx2-1m은 이미징 구역이 더 넓기 때문에 동일 초점거리에서 FOV 역시 그만큼 넓습니다.

제 주경인 12-inch Dall-Kirkham(F 11.9)에서 직초점거리는 3570 mm이고 이 셋업에 각 CCD를 대입했을 경우,

LU075m의 image scale은 206 x 7.4 / 3570 = 0.43 arcsec/pixel, SKYnyx2-1m의 image scale은 206 x 4.65 / 3570 = 0.27 arcsec/pixel이 됩니다. 말하자면 SKYnyx2-1m의 image scale 값이 더 작으며 그만큼 spatial resolution이 높음을 나타냅니다. 결과적으로 월면의 동일한 크레이터가 좀 더 크게 나타납니다.

이와 같은 설정에서 각 CCD의 FOV 값을 구하기 위해 image scale에 픽셀 배열수를 곱하면 LU075m의 FOV는 275.2 x 206.4 arcsec, SKYnyx2-1m은 375.8 x 280.8 arcsec이 됩니다. 결국 LU075m의 FOV는 SKYnyx2-1m의 53.8%에 불과합니다. 한편 SKYnyx2-1m 이미지의 모니터 상 display size가 더욱 크게 나타나는데 이는 물론 그만큼 픽셀 수가 많기 때문입니다.

이러한 몇가지 요인들이 서로 취합되어 실제 촬영 후 얻게 되는 이미지 결과물 그대로를 아래에 열거해 보았습니다. 각각 클릭하면 확대됩니다.

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Sinus Iridum. Left: 2011. 08. 23. 02:44 UT+9h. Albireo’s Planetary Observatory, Republic of Korea. Pickering Seeing Scale: 6~7/10, Transparency: 1~2/5. Takahashi Mewlon 300 (12-inch Dall-Kirkham F11.9) on EM-400. Lumenera SKYnyx2-1m + Astronomik G with IR block. RegiStax 5/Astra Image 3 Pro/Photoshop CS5.

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Copernicus. Left: 2011. 08. 23. 02:49 UT+9h. Albireo’s Planetary Observatory, Republic of Korea. Pickering Seeing Scale: 6~7/10, Transparency: 1~2/5. Takahashi Mewlon 300 (12-inch Dall-Kirkham F11.9) on EM-400. Lumenera SKYnyx2-1m + Astronomik G with IR block. RegiStax 5/Astra Image 3 Pro/Photoshop CS5.

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Left: Evening of Clavius & Southern Highlands. 2011. 08. 23. 02:55 UT+9h. Albireo’s Planetary Observatory, Republic of Korea. Pickering Seeing Scale: 6~7/10, Transparency: 1~2/5. Takahashi Mewlon 300 (12-inch Dall-Kirkham F11.9) on EM-400. Lumenera SKYnyx2-1m + Astronomik G with IR block. RegiStax 5/Astra Image 3 Pro/Photoshop CS5.

요컨대 SKYnyx2-1m은 LU075m과 비교했을 때 픽셀이 세밀하여 동일 초점거리 하에서 image scale 값이 작아 대상이 좀 더 크게 찍히게 되고, 반면 칩의 물리적 크기가 커서 FOV가 넓어지는데 이와 같은 두 요소를 종합한 결과 대략 두 배에 약간 못 미치는 넓은 구역을 한꺼번에 담을 수 있게 됩니다. 월면 혹은 일면의 촬영에 있어 굉장한 잇점이라 할 수 있습니다. 픽셀 수가 많으므로 이미지의 display size 또한 훨씬 크게 나타나는데 이는 처리 작업 시 편리함을 제공합니다.

이처럼 넓은 시야를 위해 SKYnyx2-1m은 몇 가지 중요한 덕목들을 LU075m에 넘겨 줘야 했는데 여기에는 Qe, read noise, dynamic range와 무엇보다도 sensitivity와 frame rate이 떨어진다는 커다란 단점이 있습니다. 위 firstlight 이미지들을 촬영할 당시 짙은 연무로 투명도가 극히 떨어진데다 좋지 못한 시상을 만회하기 위해 G 필터를 장착한 상태였기 때문에 풀 해상도(1392 x 1040)에서 기록 속도 10 fps를 넘기기 힘들었습니다. SKYnyx2-1m이 시상 혹은 투명도와 같은 주변 상황에 좀 더 예민한 이유가 됩니다. 결국 제 경우 행성 촬영은 당분간 Point Grey Flea3에 계속 의존하게 될 듯 합니다.

2011년 9월 8일 18시 43분 12초, albireo에 의해 작성됨

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2011년 04월 9일

Saturn April 4th, 2011
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Albireo’s Planetary Observatory, Republic of Korea. Pickering Seeing Scale: 1~4/10, Transparency: 2/5. Takahashi Mewlon 300 (12-inch Dall-Kirkham F11.9) at F29 using TeleVue Powermate x2.5 on EM-400. Point Grey Flea3. IR(> 742nm, 200~240sec each). RegiStax 5, 6/Astra Image 3 Pro/Photoshop CS4.

근 3개월 만의 불과 3시간 남짓한 관측에서 때마침 좋은 시상과 맞닥뜨리게 되길 기대하는 것은 어찌보면 도둑 심보일 것입니다만 그렇다고 매번 하늘 탓만 하면서 관측을 포기할 필요까지는 없을 것입니다. 나름 주어진 여건에서 최선의 결과를 도출해 내는 연습을 할 수 있는 기회가 되었습니다.

요사이 충을 맞이한 토성에서는 흔히 Dragon Storm이라고 부르는, 전파를 방출하는 이상 대기 활동이 한창인데 북반구(NTeZ)에 위치하고 있어 대개 NED(northen electrostatic disturbance)라고 줄여 부르고 있습니다. 지난 2004년 9월 NASA의 Cassini 탐사선이 토성 남반구의 소위 ‘storm alley’ 영역에서 찾아냈던 Dragon Storm은 태양광 아래(낮)에서는 전파를 방출하지 않다가 밤이 되면 재개하는 on & off 현상을 보이고, 딱딱한 지표면이란 존재하지 않을 가스 덩어리인 토성에서 유독 특정 좌표에서만 수 년간의 간격을 두고 재활성화되는 등 독특한 행태를 보여서 관심을 모은 바 있습니다.

이번 NED는 작년 12월 9일 일본의 한 아마튜어가 처음 발견하여 보고한 것으로 기존의 여타 Dragon Storm에 비해 크고 밝아서 컨트라스트가 강한 것이 특징이었습니다. 발견 당시 NTeZ System III 293(System II 157) 부근에서 기인한 확연한 백색 폭풍으로부터 점차 동쪽 방향으로 꼬리가 흘러나오는, 마치 혜성과도 같은 모양새로 흩어지다가 지금은 NTeZ 영역대 전반을 휘감는 저대비(低對比)의 disturbance로 다소 희석되어 보입니다.

4월 4일 관측 당시 시상은 Pickering 스케일 4를 넘기지 못하는 악조건이었기 때문에 사진 관측은 주로 대기의 영향을 덜 받는 적외선 영역대(> 742nm)에서 시행하였고 LRGB 촬영은 포기하였습니다. 한편 이 같은 여건에서 촬영된 이미지를 처리하는 과정에서 저품질을 만회하려고 무리를 하면 결과적으로 artifact 역시 지나치게 강조되거나 반대로 세부 디테일이 사라져서 관측 자료로서의 가치를 잃게 되는 경우가 많습니다. 종전에 목성 이미지 처리 과정에서 애용하던 Lucy Richardson 대신 Maximum Entropy deconvolution(exponential) + RegiStax 6 wavelet을 적절히 혼용하는 방법을 새롭게 시도했습니다.

tethys.png

마침 토성의 뒷편으로부터 막 고개를 내미는 위성 Tethys의 출현을 기록하였습니다(2011. 04. 04. 13:33 UTC).

ned_2011.png

토성 자전에 따른 NED의 양상을 보이기 위해 NTeZ 부근의 대비를 강조하고(위), GIF 애니메이션으로도 만들어 보았습니다(아래).

 

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2011년 4월 9일 19시 19분 28초, albireo에 의해 작성됨

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