En aquest article vull compartir unes indicacions per a entendre què és això de la resolució astromètrica de plaques, com es configura a Ekos baix GNU/Linux i com fer-ho servir amb Kstars/Ekos fàcilment.
Una breu introducció a la resolució de plaques
Si ets un astrònom experimentat, amateur o professional, ja saps ens què consisteix la tècnica de la resolució astromètrica de plaques o, en curt, la resolució de plaques, i de fet quasi segurament que és una pràctica quotidiana durant les teues sessions astronòmiques de qualsevol disciplina que estigues fent o estudiant.
Però, si no saps què és el plate solve o la resolució de plaques, aquesta breu introducció és per a tu.
Què dimonis és això de la resolució astromètrica de plaques o Plate Solve?
Et diré que és una tècnica molt interessant que permet, mitjançant la informàtica, que el teu telescopi puga «veure» l’Univers. Pots fer una foto (d’ara endavant en diré captura) de qualsevol regió del cel, i l’ordinador serà capaç de detectar de quina zona es tracta. Després li passarà al telescopi les dades d’ascensió recta (RA) i declinació (DEC) de la regió exacta on està apuntant, i automàticament es posicionarà sense necessitat d’alinear-lo amb dues o tres estreles, com hem fet durant molts anys. De fet, aplicant la resolució de plaques aconseguirem una alineació molt més precisa que abans.
A més a més, també ens permet reprendre una sessió de captures d’un objecte concret si li passem alguna foto feta la nit anterior. Amb la resolució de plaques (plate solve), el telescopi apuntarà exactament al mateix punt i podrem continuar fent captures de la mateixa zona del cel.
I junt amb la resolució de plaques, si a més a més gestionem la nostra sessió astronòmica amb un atles estelar (com per exemple Kstars en el meu cas, o com Cartes du ciel, o com Stellarium, o com SkyAtlas o altres) podrem possicionar el telescopi a una zona determinada que li indiquem sense necessitat d’usar el comandament Synscan de la muntura. I a continuació, passarem la tècnica de resolució de plaques i afinarem encara més el posiconament perquè imagina que hem anat al mapa del cel i hem dit al telescopi que apunte a l’objecte M45 (les Plèiades) i la muntura comença a moure’s i al final prenem una foto per a veure l’objecte i veiem que no està exactament dins del quadre.
Així, mitjançant la resolució de plaques, sabrem exactament la localització RA i DEC on està apuntant el nostre tub i li direm «sincronitzar», i això li dirà a l’atles del cel que no està exactament en M45 sinò un poc desplaçat i actulitzarem la posició exacta i precisa en l’atles del cel.
I ara, si volem anar exactament al centre d’eixe objecte, M45, li tornarem a dir que vaja a M45 des de l’Atles del cel. La muntura anirà directa. L’ordinador farà una altra foto. Si ara M45 ja està quadrat, s’aturarà ja el procés (el Goto) però si encara està un poc desplaçada, tornarà a fer una correcció automàticament i tornarà a fer una foto, i ell mateix anirà corregint la muntura fins tenir, finalment M45 en el centre del camp.
Sembla màgia, sembla «IA» (paraula que està de moda aquestos dies), però és simplement una tècnica informàtica/fotogràfica avançada en el món de l’Astronomia.
Resolució de plaques a Ekos
En Ekos, entrarem en la pestanya de Align, que té la icona d’una diana, i veurem diferents opcions que ens ofereix per a fer resolució de plaques. A continuació vaig a explicar en què consisteix cadascuna:
Internal Solver
Fa servir el motor d’astrometry.net integrat dins de Kstars.
No cal arrancar cap programa extern, funciona directament amb Ekos.
Necessita que tingues instal·lats els fitxers d’indexs adequats al teu camp de visió.
Velocitat: prou ràpid si tens l’índexs adequats, però normalment és més lent que ASTAP.
Instal·lació: ja ve amb KStars/Ekos, només has de baixar l’índexs (des del mateix Kstars o amb el gestor de paquets).
Local Astrometry
És el mateix motor d’astrometry.net, però llançat com a servei extern al teu ordinador.
Pots ajustar millor els paràmetres i funciona de manera més estable en alguns sistemes.
També requereix l’índexs descarregats.
Velocitat: semblant a l’Internal Solver, depén del PC i dels índexs.
Instal·lació: has d’instal·lar astrometry.net i l’índexs amb el teu gestor de paquets (p. ex. apt install astrometry.net).
Local ASTAP
Fa servir el programa ASTAP (Astrometric STAcking Program).
És molt ràpid (un dels més veloços), perquè treballa amb una base de dades més compacta.
Necessites descarregar els catàlegs H17 o H18 (segons el teu FOV).
Velocitat: en segons, molt més ràpid que astrometry.net en la majoria de casos.
Instal·lació: descarregues ASTAP des de la seua web i instal·les els catàlegs; després Ekos el detecta automàticament si està al PATH.
Local Watney
És un altre motor lleuger de plate solving (més nou, escrit en C++).
També fa servir l’índexs d’astrometry.net però optimitzat per ser més ràpid i consumir menys.
Encara no tan popular com ASTAP, però prometedor.
Velocitat: entre Astrometry i ASTAP; sol ser ràpid en camp mitjà i gran.
Instal·lació: has d’instal·lar watney-solver (hi ha paquets per a Linux).
Online Astrometry
Fa la resolució al servidor web d’astrometry.net
No necessites cap catàleg ni res instal·lat al PC.
Necessita connexió a internet.
Velocitat: sol ser el més lent perquè depén de la xarxa i del servidor.
Instal·lació: no cal instal·lar res, només activar-ho a Ekos i configurar el compte (API key si vols usar-ho molt).
Descarreguem l’índexs adequats per al nostre camp de visió (FOV) concret
Per tal que funcione bé la resolució de plaques i el nostre telescopi puga «veure» l’Univers, necessitem descarregar l’índexs que necessitem segons el nostre equip i segons la nostra càmera, perquè la resolució de plaques es fa depenent del nostre camp de visió (conjunt de telescopi + càmera).
Com que a Ekos configurem la distància focal i obertura del nostre tub, i la resolució de la nostra càmera, ell calcula també el camp de visió o FOV (Field of View). I des de la part de «Index Files» d’aquesta pantalla ens permet descarregar l’índexs que calcula que necessita. *IMPORTANT*: Alguns índexs ocupen molt (uns quants Gigues) aleshores pot ser el millor és que descarregues l’índexs abans d’anar a dormir, deixes l’ordinador treballant i que Ekos vaja descarregant l’índexs. Perquè pugues descarregar-los, canvia el camp «Index Files Location» on ara diu All Sources i selecciona un directori on tingues permissos d’escriptura, i ja podràs començar el procés de descàrrega de l’índexs:
 |  |
Per als meus dos equips (Un Samyang 135mm amb una ASI294MC Pro i un William Optics Z73) tinc un FOV molt gran (diag. 3–9.8°) aleshores la sèrie d’indexs que m’interessa és la sèrie 4100 (és la recomanada per a imatges més amples que 1°). Encara que Ekos em diu també que descarregue la sèrie 4200 perquè així completarà millor el reconeixement.
Alternativa per a usuaris avançats de GNU/Linux
Si no ets usuari de GNU/Linux que està còmode treballant amb la terminal, salta’t aquest apartat 🙂 perquè realment podem descarregar l’índexs des de la pròpia aplicació d’Ekos. Però jo vull mostar com podem descarregar-los fàcilment i en background, algo que fem normalment els usuaris que venim del món de UNIX.
Ja hem vist que podem descarregar-los des d’Ekos. Però si ets un poc hacker i vols descarregar l’índexs del 4107 al 4119 (aquests són els que es solen recomanar com a cobertura “gran camp” i cobreixen la majoria d’imatges >1°) podem fer-ho amb wget des de la terminal de la següent manera:
cd /usr/share/astrometry
sudo wget -r -nH --cut-dirs=1 -A "*.fits" https://data.astrometry.net/4100/
I així còmodament podem descarregar tants fitxers com vullguem:
Jo m’he descarregat els següents índexs:
$ ls -l /usr/share/astrometry/index-41*
-rw-r--r-- 1 root root 164995200 Mar 5 2013 /usr/share/astrometry/index-4107.fits
-rw-r--r-- 1 root root 94550400 Mar 5 2013 /usr/share/astrometry/index-4108.fits
-rw-r--r-- 1 root root 49772160 Mar 5 2013 /usr/share/astrometry/index-4109.fits
-rw-r--r-- 1 root root 24871680 Mar 5 2013 /usr/share/astrometry/index-4110.fits
-rw-r--r-- 1 root root 10206720 Mar 5 2013 /usr/share/astrometry/index-4111.fits
-rw-r--r-- 1 root root 5296320 Mar 5 2013 /usr/share/astrometry/index-4112.fits
-rw-r--r-- 1 root root 2733120 Mar 5 2013 /usr/share/astrometry/index-4113.fits
-rw-r--r-- 1 root root 1382400 Mar 5 2013 /usr/share/astrometry/index-4114.fits
-rw-r--r-- 1 root root 740160 Mar 5 2013 /usr/share/astrometry/index-4115.fits
-rw-r--r-- 1 root root 408960 Mar 5 2013 /usr/share/astrometry/index-4116.fits
-rw-r--r-- 1 root root 247680 Mar 5 2013 /usr/share/astrometry/index-4117.fits
-rw-r--r-- 1 root root 187200 Mar 5 2013 /usr/share/astrometry/index-4118.fits
-rw-r--r-- 1 root root 144000 Mar 5 2013 /usr/share/astrometry/index-4119.fits
De moment, encara no he descarregat la sèrie 4200 que em diu Ekos que també vol per a treballar bé en la resolució de plaques, però ho faré aquests dies per a comparar la velocitat del procés.
En aquest cas, jo m’he descarregat l’índexs a la ruta /usr/share/astrometry, però ahi els usuaris no tenen permisos d’escriptura, només l’usuari root. Si fas servir Ekos per a descarregar l’índexs, o si vols descarregar-los i poder modificar-los o esborrar-los posteriorment, et recomane que els descarregues en el perfil de l’usuari, baix la ruta on està el Kstars, que és ~/.local/share/astrometry.
Com funciona el procés de resolució de plaques en Ekos
Tenim dues maneres de fer la resolució de plaques: fent click en el botó «Capture & Solve» (on fariem una captura amb la càmera i Ekos faria la resolució de plaques) i fent click en el botó «Load & Slew» (on afegim una imatge realitzada amb la mateixa càmera i el mateix tub que tenim actualment configurat) i Ekos farà la resolució .
I amb Ekos, tenim tres accions distintes quan finalitze correctament la resolució de plaques: Sincronitzar la posició de la imatge amb la posició actual on apunta el telescopi, moure el telescopi a la posició on està la RA/DEC que es mostra en el camp de solució de coordenades i, per últim, no fer res.
En el meu cas, vaig a adjuntar-li un Light a Ekos perquè faça la resolució. I li he marcat l’opció segona: «Slew to Target» perquè vaja movent la muntura fins tenir l’objecte centrat. Fixat també que només sabem les coordenades on actualment apunta el telescopi:
Ara Ekos ja ha fet la resolució de plaques. Fixat que ara ja ens diu la RA/DEC en les coordenades de la solució. Això vol dir que, realment, eixe objecte que apareix en la imatge i que Ekos ha resolt en realitat es troba en les coordenades de la solució. A banda, també detecta altres paràmetres com el FOV i altres. I fixa’t també, a la dreta, que ha fet dues captures perquè la muntura es moga fins centrar perfectament l’objecte.
A baix, pots veure els logs del que està fent:
Fent resolució de plaques a 4 captures Light reals
I bé, ara et mostraré les proves que he fet agafant Lights de sessions reals que he anat fent amb el Samyang 135mm F.28 i la càmera ASI294MM Pro.
He hagut de connectar el simuladors per a Kstars, perquè no puc fer captures del cel perquè portem una setmana de núvols (i de lluna plena). Però he anat pujant-li diverses captures en format .fits que tinc de sessions passades, i tot ha funcionat molt bé.
Fent resolució de plaques al conjunt NGC 6960/69/74/79/92/95 (Nebulosa del Vel)
Aquesta ha trigat uns 15 segons, però ha trobat l’objecte i fica el punter del telescopi en Kstars.
 |  |  |
Fent resolució de plaques al cúmul obert NGC 2244 (La Roseta)
Aquesta resolució de plaques de la Roseta ha trigat molt poc, però ha trobat l’objecte i fica el punter del telescopi en Kstars.
 |  |  |
Fent resolució de plaques a IC 410 i cúmul NGC 1893 (nebulosa de los Renacuajos)
Aquesta també molt ràpida. I de seguida vaig comprovar el puntar a Kstarsi tot correcte.
 |  |  |
Fent resolució de plaques a l’estrela Sadr en la constel·lació del Cygnus
Per últim, una captura .fits de la zona de l’estrela Sadr, i tot bé. I en Kstarses mostra la capa (overlay) DSS mostrant el mateix que mostra la imatge.
 |  |  |
Ha funcionat tot molt bé, i aixó que aquestes proves les he fet amb fitxers FITS capturats amb el Samyang 135mm F2.8, que és de gran camp i que agafa moltíssimes estreles, vull dir, que han segut unes proves difícils però, Ekos ha fet la resolució de plaques perfectament.
En dues paraules: im pressionant.