# Alinear

## Introducció

Mòdul d'alineació de l'Ekos Mòdul d'alineació de l'Ekos

El mòdul per a l'alineació de l'Ekos permet fer un GOTO molt exacte dins de la precisió dels subsegons d'arc, podent mesurar i corregir els errors de l'alineació polar. Això és possible gràcies al solucionador «astrometry.net». L'Ekos començarà capturant una imatge d'un camp estel·lar, enviarà aquesta imatge al solucionador «astrometry.net» i obtindrà les coordenades centrals (AR, Dec) de la imatge. El solucionador fonamentalment realitzarà un reconeixement de patrons contra un catàleg de milions d'estrelles. Un cop determinades les coordenades, apuntarà de veritat amb el telescopi.

Sovint, hi ha una discrepància entre el lloc on el telescopi creu que està mirant i on realment apunta. La magnitud d'aquesta discrepància pot variar des d'uns quants minuts d'arc fins a un parell de graus. L'Ekos ho pot corregir sincronitzant-se amb les noves coordenades, o bé orientant la muntura fins a l'objectiu desitjat sol·licitat originalment.

A més, l'Ekos proporciona una eina d'assistent d'alineació polar per a corregir els errors d'alineació polar. Pren tres imatges, girant entre elles, i calcula el desplaçament entre l'eix de la muntura i l'eix polar. Retorna a l'usuari els ajustos d'altitud i azimut necessaris per alinear aquests eixos. Aquestes imatges es prenen normalment a prop del pol celeste (prop de Polaris per a l'hemisferi nord), però poden funcionar bé preses des de qualsevol lloc, generalment començant prop del meridià i girant cap a l'est o cap a l'oest.

Com a mínim, necessitareu una CCD/càmera web i un telescopi que admeti les ordres orienta i sincronitza. El telescopi comercial més popular avui dia les admet sense problemes.

Perquè funcioni el mòdul per a l'alineació de l'Ekos, teniu una opció per a fer servir el solucionador «astrometry.net» connectat, desconnectat o el solucionador remot:

- Solucionador connectat: El solucionador en línia no requereix configuració i, depenent de l'amplada de banda d'Internet, pot trigar una mica a carregar i resoldre la imatge.

- Solucionador desconnectat: El solucionador fora de línia pot ser més ràpid i no requereix connexió a Internet. Per a utilitzar el solucionador fora de línia, haureu d'instal·lar l'«astrometry.net» a més dels fitxers d'índex necessaris.

- Solucionador remot: El solucionador remot és un solucionador fora de línia que resideix en una màquina diferent (per exemple, podeu utilitzar el solucionador d'astrometria en l'StellarMate). Les imatges capturades es resoldran a la màquina remota.

## Obtenir l'«astrometry.net»

Si teniu previst utilitzar astrometria fora de línia, haureu de baixar l'aplicació «astrometry.net».

L'«astrometry.net» ja ve amb el StellarMate, per tant, no cal instal·lar-lo. Els fitxers d'índex de 16 minuts d'arc i superiors (4206 fins a 4019) s'inclouen amb el StellarMate. Per a qualsevol fitxer d'índex addicional, l'haureu d'instal·lar si cal. Per a utilitzar l'astrometria en l'StellarMate des d'un Ekos remot en &Linux;/&MacOS;/&Windows;, assegureu-vos de seleccionar l'opció Remot al mòdul per a l'alineació de l'Ekos. A més, assegureu-vos que el controlador Astrometria està seleccionat al perfil de l'equip.

Astrometria remota amb l'Ekos Astrometria remota amb l'Ekos

&Windows;

- Per a utilitzar l'«astrometry.net» sota &Windows;, necessiteu baixar i instal·lar el solucionador «astrometry.net» local d'ANSVR. L'ANSVR imita el servidor en línia d'«astrometry.net» en el vostre ordinador local. Per tant, no cal la Internet per a cap consulta d'astrometria.

  Després d'instal·lar el servidor ANSVR i baixar els fitxers d'índex apropiats per a la seva configuració, assegureu-vos que el servidor ANSVR estigui activat i després aneu a les opcions d'alineació de l'Ekos, on simplement podreu canviar l'URL de l'API per a utilitzar el servidor ANSVR com es mostra a continuació:

  Paràmetres d'ANSVR Paràmetres d'ANSVR

  Al mòdul per a l'alineació de l'Ekos, haureu d'establir el tipus de solucionador a Connectat perquè utilitzi el servidor ANSVR local per a totes les consultes d'astrometria. A continuació, podreu utilitzar el mòdul per a l'alineació com ho faríeu normalment.

  Recordeu que, tal com s'ha indicat anteriorment, el StellarMate ja inclou l'«astrometry.net». Per tant, si voleu utilitzar el StellarMate de forma remota per a resoldre les vostres imatges, simplement canvieu el tipus de solucionador a Remot i assegureu-vos que el vostre perfil de l'equip inclou el controlador Astrometria, el qual es pot seleccionar sota el menú desplegable Auxiliar. Això és aplicable a tots els sistemes operatius i no només al &Windows;.

&MacOS;

- L'«astrometry.net» ja està inclòs amb el &kstars; per a &MacOS;, per tant no cal instal·lar-lo.

&Linux;

- L'«astrometry.net» ja està inclòs amb el &kstars; en la versió «bleeding». Però si l'astrometria no està instal·lada, podeu instal·lar-la executant la següent ordre a la &ubuntu;:

  `sudo apt-get install astrometry.net`

## Baixar els fitxers d'índex

Per als solucionadors fora de línia (i els remots), els fitxers d'índex són necessaris perquè el solucionador funcioni. La col·lecció completa de fitxers d'índex és enorme (més de 30 GB), però només haureu de baixar el que calgui per a la configuració del vostre equip. Els fitxers d'índex s'ordenen segons l'interval camp de visió (CDV) (Field-of-View -FOV-) que cobreixen. Hi ha dos mètodes per a obtenir els fitxers d'índex necessaris: el nou suport de baixada al mòdul per a l'alineació i la forma manual anterior.

### Baixar automàticament

Baixar els índexs des d'«astrometry.net» Baixar els índexs des d'«astrometry.net»

La baixada automàtica només està disponible per als usuaris d'Ekos a &Linux; i &MacOS;. Per als usuaris de &Windows;, baixeu el solucionador ANSVR.

Per a accedir a la pàgina de baixada, feu clic al botó Opcions en el mòdul per a l'alineació i, a continuació, seleccioneu la pestanya Fitxers d'índex d'astrometria. La pàgina mostrarà el CDV actual de la configuració actual i, a continuació, una llista dels fitxers d'índex disponibles i els instal·lats. S'utilitzen tres icones per a designar la importància dels fitxers d'índex indicats a la configuració actual de la següent manera:

- Requerit

- Recomanat

- Opcional

Haureu de baixar tots els fitxers requerits i, si teniu prou espai al disc dur, també podreu baixar els índexs recomanats. Si s'instal·la un fitxer d'índex, s'haurà de marcar la marca de selecció, en cas contrari, marqueu-la per a baixar el fitxer d'índex corresponent. Si us plau, baixeu només un fitxer a la vegada, especialment per als fitxers més grans. Podria ser que se us demani que introduïu la contrasenya de l'administrador (la predeterminada a StellarMate és `smate`) per a instal·lar els fitxers. Un cop hàgiu instal·lat tots els fitxers necessaris, podreu començar a utilitzar immediatament el solucionador «astrometry.net» fora de línia.

### Baixada manual

Necessitareu baixar i instal·lar els fitxers d'índex necessaris adequats per al vostre telescopi+camp de visió CCD (CDV). Instal·leu els fitxers d'índex que cobreixin des del 100% fins al 10% del vostre CDV. Per exemple, si el vostre CDV és de 60 minuts d'arc, haureu d'instal·lar els fitxers d'índex que cobreixin els punts d'interès des de 6 minuts d'arc (10%) fins a 60 minuts d'arc (100%). Hi ha moltes eines en línia per a calcular el CDV, com la calculadora del camp de visió Starizona.

### Fitxers d'índex

Nom de fitxer de l'índex | CDV (minuts d'arc) | Paquet de la Debian
index-4219.fits | 1400 - 2000 | astrometry-data-4208-4219
index-4218.fits | 1000 - 1400
index-4217.fits | 680 - 1000
index-4216.fits | 480 - 680
index-4215.fits | 340 - 480
index-4214.fits | 240 - 340
index-4213.fits | 170 - 240
index-4212.fits | 120 - 170
index-4211.fits | 85 - 120
index-4210.fits | 60 - 85
index-4209.fits | 42 - 60
index-4208.fits | 30 - 42
index-4207-*.fits | 22 - 30 | astrometry-data-4207
index-4206-*.fits | 16 - 22 | astrometry-data-4206
index-4205-*.fits | 11 - 16 | astrometry-data-4205
index-4204-*.fits | 8 - 11 | astrometry-data-4204
index-4203-*.fits | 5.6 - 8.0 | astrometry-data-4203
index-4202-*.fits | 4.0 - 5.6 | astrometry-data-4202
index-4201-*.fits | 2.8 - 4.0 | astrometry-data-4201-1 astrometry-data-4201-2 astrometry-data-4201-3 astrometry-data-4201-4
index-4200-*.fits | 2.0 - 2.8 | astrometry-data-4200-1 astrometry-data-4200-2 astrometry-data-4200-3 astrometry-data-4200-4

Els paquets de Debian són adequats per a qualsevol distribució basada en Debian (Ubuntu, Mint, &etc;). Si heu baixat els paquets de Debian anteriors per al vostre interval del CDV, podeu instal·lar-los des del vostre gestor de paquets preferit o mitjançant la següent ordre:

`sudo dpkg -i astrometry-data-*.deb`

D'altra banda, si heu baixat els fitxers d'índex FITS directament, copieu-los al directori `/usr/share/astrometry`.

Es recomana utilitzar un gestor de baixades com el DownThemAll! perquè el &firefox; baixi els paquets de Debian, ja que el gestor de baixades integrat dels navegadors pot tenir problemes en baixar paquets grans.

## Com emprar-lo?

El mòdul per a l'alineació de l'Ekos ofereix múltiples funcions per a ajudar-vos a aconseguir alguns GOTO precisos. Comenceu amb la vostra muntura a la posició inicial amb el tub del telescopi que miri directament al pol celeste. Per als usuaris de l'hemisferi nord, apunteu el telescopi el més a prop possible de Polaris. No és necessari realitzar alineacions de 2 o 3 estrelles, però pot ser útil per a alguns tipus de muntura. Assegureu-vos que la càmera estigui enfocada i que es resolguin les estrelles.

- Captura i soluciona: Captura una imatge i determina amb exactitud cap a quina regió del cel està mirant el telescopi. Els resultats de l'astrometria inclouen les coordenades equatorials (AR i Dec) del centre de la imatge capturada, a més de l'escala de píxels i la rotació del camp. Depenent de la configuració Acció del solucionador, els resultats es podran utilitzar per a sincronitzar la muntura, o sincronitzar i, a continuació, orientar cap a la ubicació de l'objectiu. Per exemple, suposem que vau desplaçar la muntura a Vega i després vau utilitzar Captura i soluciona. Si l'emplaçament real del telescopi és diferent de Vega, se sincronitzarà per primera vegada amb les coordenades resoltes i, a continuació, l'Ekos haurà d'ordenar a la muntura perquè s'orienti cap a Vega. Una vegada completat el desplaçament, el mòdul per a l'alineació tornarà a repetir el procés de Captura i soluciona fins que l'error entre la posició informada i la posició real romangui per sota dels llindars de la precisió (predeterminada a 30 segons d'arc).

- Carrega i orienta...: Carrega un fitxer FITS o JPEG, el soluciona i després s'hi desplaça.

- Assistent d'alineació polar: Una eina senzilla per a ajudar a l'alineació polar de les muntures equatorials alemanyes.

Mai, no resoldrà una imatge al o a prop del pol celeste (a menys que s'utilitzi l'eina assistent d'alineació polar de l'Ekos). Almenys s'orienta fins a 20 graus del pol celeste abans de resoldre la primera imatge. El fet de resoldre molt a prop dels pols empitjorarà l'apuntament de la muntura, de manera que cal evitar-ho.

## Configuració de l'alineació

Configuració de l'«astrometry.net» Configuració de l'«astrometry.net»

Abans de començar el procés d'alineació, seleccioneu el CCD i el telescopi desitjats. Podeu explorar les opcions de l'«astrometry.net» que es passen al solucionador «astrometry.net» cada vegada que es captura una imatge:

- CCD: Seleccioneu el CCD des del qual es capturarà.

- Exposició: Durada de l'exposició en segons.

- Precisió: Diferència acceptable entre les coordenades informades pel telescopi i les coordenades resoltes reals.

- Agr X: Estableix l'agrupament horitzontal del CCD.

- Agr Y: Estableix l'agrupament vertical del CCD.

- Abast: Estableix el telescopi actiu en cas que tingueu diferents instruments de visió primaris i de guiatge. El CDV es tornarà a calcular quan se seleccioni un telescopi diferent.

- Opcions: Les opcions que es passaran al solucionador «astrometry.net». Feu clic al botó Edita per a explorar les opcions detalladament.

- Solucionador: Selecciona el tipus de solucionador (en línia, fora de línia, remot). El solucionador remot només estarà disponible quan es connecti amb un dispositiu remot.

De manera predeterminada, el solucionador cercarà a tot el cel per a determinar les coordenades de la imatge capturada. Això pot trigar molt de temps. Per tant, per a accelerar el solucionador, podeu restringir-lo per a cercar només dintre d'una àrea específica del cel designada per les anteriors opcions d'AR, Dec i Radi.

## Opcions de l'«astrometry.net»

Opcions per als solucionadors fora de línia i en línia.

Opcions de l'«astrometry.net» Opcions de l'«astrometry.net»

La majoria de les opcions són suficients de manera predeterminada. Si teniu instal·lat l'«astrometry.net» en una ubicació no estàndard, podeu canviar els camins segons sigui necessari.

- WCS: El sistema de coordenades mundial és un sistema per a incrustar la informació de les coordenades equatorials dins de la imatge. Per tant, quan visualitzeu la imatge, podreu desplaçar-la i veure la coordenada per a cada píxel. També podeu fer clic a qualsevol lloc de la imatge i orientar-hi el telescopi. Es recomana mantenir activada aquesta opció.

- Detallada: Si el solucionador falla de manera repetida, marqueu aquesta opció per a habilitar la sortida detallada del solucionador per a ajudar-vos a identificar qualsevol problema.

- Superposició: Superposa les imatges capturades al mapa celeste del &kstars;.

- Puja en JPG: Quan utilitzeu l'«astrometry.net» en línia, es pujaran totes les imatges en JPEG per tal d'estalviar l'amplada de banda, a causa del fet que les imatges FITS poden ser grans.

## Opcions del solucionador

L'Ekos selecciona i actualitza les opcions òptimes predeterminades per a accelerar el rendiment del solucionador. Podeu optar per canviar les opcions que es passen al solucionador en el cas que les opcions predeterminades no siguin suficients.

Configuració del solucionador Configuració del solucionador

## Capturar i solucionar

En utilitzar el mòdul per a l'alineació de l'Ekos, l'alineació de la muntura emprant l'alineació d'1, 2 o 3 estrelles del controlador no és estrictament necessari, encara que per a algunes muntures es recomana realitzar una alineació aproximada d'1 o 2 estrelles abans d'utilitzar el mòdul per a l'alineació de l'Ekos. Si esteu utilitzant EQMod, podeu començar a utilitzar immediatament el mòdul per a l'alineació de l'Ekos. Un flux de treball típic per a l'alineació GOTO implica els passos següents:

1. Establiu la muntura a la seva posició inicial (generalment el NCP per a les muntures equatorials).

2. Seleccioneu Orienta a l'objectiu a l'Acció del solucionador.

3. Orienteu cap a una estrella brillant que es trobi propera.

4. Una vegada completada l'orientació, feu clic a Captura i soluciona.

Si el solucionador té èxit, l'Ekos sincronitzarà i després orientarà cap a l'estrella. Els resultats es mostraran a la pestanya Resultats de la solució juntament amb un diagrama en ull de bou que mostra el desplaçament de les coordenades informades pel telescopi (&ead;, on el telescopi creu que està mirant) en comparació amb la seva posició real en el cel tal com determina el solucionador.

Cada vegada que s'executa el solucionador i retorna resultats amb èxit, l'Ekos podrà executar-se en les accions següents:

- Sincronitza: Sincronitza les coordenades del telescopi amb les coordenades de la solució.

- Orienta a l'objectiu: Sincronitza les coordenades del telescopi amb les coordenades de la solució, i després orienta cap a l'objectiu.

- Res: Només resol la imatge i mostra les coordenades de la solució.

## Alineació polar

Quan es configura una muntura equatorial alemanya (GEM) per a l'obtenció de les imatges, un aspecte crític de capturar imatges amb una exposició prolongada és assegurar una alineació polar adequada. Una muntura GEM té dos eixos: l'eix de l'ascensió dreta (AR) i l'eix de la declinació (Dec). De manera ideal, l'eix de l'AR haurà d'estar alineat amb l'eix polar de l'esfera celeste. La tasca d'una muntura és seguir el moviment de l'estrella al voltant del cel, des del moment en què surt per l'horitzó de l'est, passant pel mig i ponent-se a l'oest.

Assistent d'alineació polar

En l'obtenció de les imatges amb una exposició prolongada, hi ha una càmera adjuntada al telescopi, on el sensor de la imatge capturarà els fotons entrants d'una àrea particular del cel. Els fotons hauran d'incidir sempre al mateix lloc de la fotografia si volem obtenir una imatge clara i nítida. Per descomptat, els fotons en la realitat no es comporten d'aquesta manera: l'òptica, l'atmosfera, la qualitat del «seeing» dispersen i refracten conjuntament els fotons d'una manera o altra. A més, els fotons no arriben de manera uniforme, sinó que segueixen una distribució de Poisson. Per a fonts puntuals com les estrelles, la funció de dispersió d'un punt descriu la manera com els fotons es distribueixen espacialment a través dels píxels. No obstant això, la idea general que volem és que els fotons d'origen colpegin en els mateixos píxels. En cas contrari, podríem acabar amb una imatge plagada de diversos artefactes de rastre.

Alineació polar Alineació polar

Atès que les muntures no són perfectes, no poden realitzar un seguiment perfecte de l'objecte a mesura que aquest transita pel cel. Això pot deure's a molts factors, un dels quals és la desalineació de l'eix de l'ascensió recta de la muntura respecte a l'eix pol celeste. L'alineació polar elimina una de les principals fonts d'errors en el seguiment de la muntura, però altres fonts d'error encara reprodueixen un factor. Si estan alineades correctament, algunes muntures poden seguir un objecte durant alguns minuts amb una desviació única d'1 a 2 arcsec RMS.

Tanmateix, tret que tingueu una muntura de gamma alta, probablement voldreu utilitzar un guiador automàtic per a mantenir bloquejada la mateixa estrella en la mateixa posició al llarg del temps. Malgrat tot això, si l'eix de la muntura no està correctament alineat amb el pol celeste, fins i tot una muntura mecànicament perfecta perdrà el seguiment amb el temps. Els errors de seguiment són proporcionals a la magnitud de la desalineació. Per tant, és molt important per a les imatges obtingudes amb una exposició prolongada aconseguir que la muntura s'alineï en l'àmbit polar per a reduir els errors residuals a mesura que es desplaça a través del cel.

Abans d'iniciar el procés, apunteu la muntura el més a prop possible del pol celeste amb els contrapesos cap avall. Si viviu a l'hemisferi nord, apunteu-la el més a prop possible de Polaris. Si la Polaris no és visible (&pex;, bloqueig per arbres o edificis) podeu apuntar a un altre lloc, preferiblement prop del meridià. Assegureu-vos que com a mínim hi ha 30-60 graus de cel visible en un arc est o oest del meridià des de la posició que trieu. Seleccioneu la direcció del cel lliure, el nombre de graus per a cada una de les dues orientacions, la velocitat d'orientació de la muntura i si la muntura s'orientarà automàticament (recomanat) o manualment.

L'eina funciona capturant i resolent tres imatges. Després de capturar cadascuna, la muntura girarà la quantitat fixa que heu introduït i es capturarà i resoldrà una altra imatge. Si trieu manual, caldrà que orienteu la muntura més o menys a l'angle escollit.

Assistent d'alineació polar Assistent d'alineació polar

### Esquema de correcció de solució de plaques

Les imatges següents mostren el flux de treball quan s'utilitza la tècnica de correcció Solució de plaques. La imatge següent mostra una pantalla després de capturar i resoldre les 3 imatges de mesura. Mostra un error de gairebé 18' en altitud i que l'eix de la muntura necessita ser mogut cap amunt. De la mateixa manera, mostra un error d'azimut de gairebé 15' i que l'eix s'ha de moure cap a la dreta (com es veu des del darrere del telescopi).

Assistent d'alineació polar Assistent d'alineació polar, flux de treball de solució de plaques 1

Si l'error és prou baix (&pex;, menys d'un minut d'arc) llavors no necessitareu fer cap ajustament. Simplement premeu atura i ja heu acabat.

Si esteu fent correccions a l'eix de la muntura, haureu de seleccionar l'aproximació d'ajust (estem utilitzant el solucionador de plaques en aquest exemple), i amb quina freqüència el sistema hauria de recuperar les imatges per a tornar a mesurar l'error d'alineació polar. L'interval d'actualització hauria de ser freqüent, però no té sentit fer que sigui més ràpid que la CPU pugui capturar i resoldre les imatges. Estem utilitzant 2s en aquest exemple. Després premeu el botó Actualitza per a començar el procés de correcció.

El sistema capturarà imatges i tornarà a estimar l'error d'alineació polar després de cada imatge. Podeu intentar reduir l'error ajustant els botons de correcció d'altitud i azimut a la muntura. La imatge de sota mostra la pantalla després que l'error d'altitud sigui gairebé zero. Vegeu la diferència entre la fila Error mesurat, que mostra l'error originalment mesurat després de les 3 captures originals, i la fila Error actualitzat que mostra l'estimació de l'error actual.

Assistent d'alineació polar Assistent d'alineació polar, flux de treball de solució de plaques 2

A sota l'usuari també ha ajustat l'azimut per reduir l'error. Ara l'error és molt baix i el procés ha acabat. L'usuari hauria de prémer el botó d'aturar.

Assistent d'alineació polar Assistent d'alineació polar, flux de treball de solució de plaques 3

### Esquema de correcció d'estrella en moviment

També tenim plans alternatius per a corregir l'alineació polar. Dues variacions són Estrella en moviment i error de càlcul i Estrella en moviment. Quan seleccioneu aquest esquema, el sistema col·loca un triangle groc/verd/violat a la pantalla. El triangle es pot moure fent clic a prop d'una estrella, i la cantonada groga/violada es mou a aquesta estrella. En aquest esquema, l'usuari corregeix l'alineació polar ajustant primer la roda d'azimut de la muntura de manera que l'estrella seleccionada es mou al llarg del costat groc del triangle. Una vegada que l'estrella està a prop del vèrtex següent, la roda d'azimut s'ha d'ajustar de manera que l'estrella es mogui al llarg del costat verd del triangle. Una vegada que l'estrella s'ha mogut al vèrtex verd/violat, la muntura està alineada al pol, i l'usuari pot fer clic a atura.

La diferència entre Estrella en moviment i error de càlcul i Estrella en moviment és que en l'anterior, el sistema intenta fer un seguiment de l'estrella que l'usuari ha seleccionat, i col·loca un cercle al voltant d'aquesta estrella. En aquest esquema també intenta actualitzar la fila Error actualitzat. Si el seguiment d'estrelles no és fiable, simplement ignoreu-lo o utilitzeu l'esquema Estrella en moviment i moveu l'estrella a ull fins que estigui a prop de l'objectiu final. Un exemple d'utilitzar aquesta tècnica es mostra en aquest vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=iOp7hrxw0oU