# Alinear

## Introducció

Mòdul d'alineació d'Ekos Mòdul d'alineació d'Ekos

El mòdul per a l'alineació d'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. Açò és possible gràcies al solucionador «astrometry.net». Ekos començarà capturant una imatge d'un camp estrel·lar, enviarà esta 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'estreles. Una vegada 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'esta discrepància pot variar des d'uns quants minuts d'arc fins a un parell de graus. 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, Ekos proporciona una eina d'assistent d'alineació polar per a corregir els errors de l'alineació polar. Pren tres imatges, alternant entre les imatges i calcula el desplaçament entre l'eix de la muntura i l'eix polar. Realimenta a l'usuari amb els paràmetres d'altitud i azimut necessaris per a alinear estos eixos. Estes imatges generalment es prenen a prop del pol celeste (prop de Polaris per a l'hemisferi nord), però poden funcionar bé preses des de qualsevol lloc, generalment començant a 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 admeta les ordres orienta i sincronitza. El telescopi comercial més popular hui dia les admet sense problemes.

Perquè funcione el mòdul per a l'alineació d'Ekos, teniu una opció per a utilitzar el solucionador «astrometry.net» connectat, desconnectat o el solucionador remot:

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

- Solucionador desconnectat: El solucionador fora de línia pot ser més ràpid i no requerix connexió amb 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 residix en una màquina diferent (per exemple, podeu utilitzar el solucionador d'astrometria en StellarMate). Les imatges capturades es resoldran a la màquina remota.

## Obtindre 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 StellarMate des d'un Ekos remot en &Linux;/&MacOS;/&Windows;, assegureu-vos de seleccionar l'opció Remot al mòdul per a l'alineació d'Ekos. A més, assegureu-vos que el controlador Astrometria està seleccionat al perfil de l'equip.

Astrometria remota amb Ekos Astrometria remota amb Ekos

&Windows;

- Per a utilitzar l'«astrometry.net» davall &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 seua configuració, assegureu-vos que el servidor ANSVR estiga activat i després aneu a les opcions d'alineació d'Ekos, on senzillament 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 d'Ekos, haureu d'establir el tipus de solucionador a Connectat perquè utilitze 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, senzillament 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 davall el menú desplegable Auxiliar. Açò és aplicable a tots els sistemes operatius i no només a &Windows;.

&MacOS;

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

&Linux;

- L'«astrometry.net» ja està inclòs amb &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 funcione. La col·lecció completa de fitxers d'índex és enorme (més de 30 GB), però només haureu de baixar el que calga 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 cobrixen. Hi ha dos mètodes per a obtindre 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 estarà 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 en el botó Opcions en el mòdul per a l'alineació i, a continuació, seleccioneu la pestanya Fitxers d'índex d'astrometria. La pàgina mostrarà 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 en la configuració actual de la següent manera:

- Requerit

- Recomanat

- Opcional

Haureu de baixar tots els fitxers requerits i, si teniu prou espai en el 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. Per favor, baixeu només un fitxer a la vegada, especialment per als fitxers més grans. Podria ser que se vos demane que introduïu la contrasenya de l'administrador (la predeterminada a StellarMate és `smate`) per a instal·lar els fitxers. Una vegada hàgeu 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 cobrisquen 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 cobrisquen els punts d'interés des de 6 minuts d'arc (10%) fins a 60 minuts d'arc (100%). Hi ha moltes eines en línia per a calcular CDV, com la calculadora del camp de visió Starizona.

### Fitxers d'índex

Nom de fitxer de l'índex | CDV (minuts d'arc) | Paquet de 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 de 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 &firefox; baixe els paquets de Debian, ja que el gestor de baixades integrat dels navegadors pot tindre problemes en baixar paquets grans.

## Com emprar-lo?

El mòdul per a l'alineació d'Ekos oferix 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 mire 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 estreles, però pot ser útil per a alguns tipus de muntura. Assegureu-vos que la càmera estiga enfocada i que es resolguen les estreles.

- 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, Ekos haurà d'ordenar a la muntura perquè s'oriente 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 romanga per davall 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'utilitze l'eina assistent d'alineació polar d'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.

## Configureu l'alineació

Configureu l'«astrometry.net» Configureu 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: Duració de l'exposició en segons.

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

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

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

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

- Opcions: Les opcions que es passaran al solucionador «astrometry.net». Feu clic en el 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 connecte amb un dispositiu remot.

De manera predeterminada, el solucionador buscarà a tot el cel per a determinar les coordenades de la imatge capturada. Açò pot tardar molt de temps. Per tant, per a accelerar el solucionador, podeu restringir-lo per a buscar 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 siga 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 en qualsevol lloc de la imatge i orientar-hi el telescopi. Es recomana mantindre activada esta opció.

- Detallada: Si el solucionador falla de manera repetida, marqueu esta opció per a habilitar l'eixida detallada del solucionador per a ajudar-vos a identificar qualsevol problema.

- Superposició: Superposa les imatges capturades en el mapa celeste de &kstars;.

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

## Opcions del solucionador

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 siguen suficients.

Configureu el solucionador Configureu el solucionador

## Capturar i solucionar

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

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

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

3. Orienteu cap a una estrela brillant que es trobe propera.

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

Si el solucionador té èxit, Ekos sincronitzarà i després orientarà cap a l'estrela. 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 seua posició real en el cel tal com determina el solucionador.

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

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

- Orienta cap 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 crítica 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'estrela al voltant del cel, des del moment en què ix 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 obtindre una imatge clara i nítida. Per descomptat, els fotons en la realitat no es comporten d'esta manera: l'òptica, l'atmosfera, veent la qualitat de tots els fotons dispersos i refractats d'una manera o altra. A més, els fotons no arriben de manera uniforme, sinó que seguixen una distribució de Poisson. Per a fonts puntuals com les estreles, la funció de dispersió d'un punt descriu la manera com els fotons es distribuïxen espacialment a través dels píxels. No obstant açò, la idea general que volem és que els fotons d'origen colpegen en els mateixos píxels. En cas contrari, podríem acabar amb una imatge plagada de diversos artefactes de rastre.

Alineació polar Alineació polar

Atés que les muntures no són perfectes, no poden realitzar un seguiment perfecte de l'objecte a mesura que este transita pel cel. Açò 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 reproduïxen 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 mantindre bloquejada la mateixa estrela en la mateixa posició al llarg del temps. Malgrat tot açò, 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'alinee 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-lo el més a prop possible de Polaris. Si Polaris no està visible (&pex;, està bloquejada per arbres o edificis), podeu apuntar a un altre lloc, preferiblement a prop del meridià. Assegureu-vos que hi haja almenys de 30 a 60 graus de cel visible en un arc a l'est o l'oest del meridià des de la posició que trieu. Seleccioneu la direcció del cel lliure, el nombre de graus per a cadascun dels dos girs, la velocitat de gir de la muntura i si la muntura girarà automàticament (recomanat) o manualment.

L'eina funciona capturant i resolent tres imatges. Després de capturar cadascuna, la muntura girarà per la quantitat fixa que heu introduït i es capturarà i resoldrà una altra imatge. Si trieu manualment, haureu de fer girar la muntura aproximadament per l'angle escollit.

Assistent d'alineació polar Assistent d'alineació polar

### Esquema de correcció resolució de plaques

Les imatges següents mostren el flux de treball quan s'utilitza la tècnica de correcció resolució de plaques. La imatge següent mostra una pantalla després de capturar i resoldre les 3 imatges de mesura. Mostra un error de quasi 18º d'alçària i que l'eix de la muntura s'ha de moure cap amunt. De manera similar, mostra un error d'azimut de quasi 15º i que l'eix s'ha de moure cap a la dreta (vist des del darrere del telescopi).

Assistent d'alineació polar Assistent de l'alineació polar, flux de treball 1 en la resolució de plaques

Si el vostre error és prou baix (&pex;, menys d'un minut d'arc), llavors no haureu de fer cap ajustament. Senzillament premeu Para i ja està.

Si voleu fer correccions a l'eix de la vostra muntura, haureu de seleccionar l'enfocament d'ajust (en este exemple estem utilitzant resolució de plaques) i la freqüència amb què el sistema haurà de tornar a capturar imatges per a tornar a mesurar l'error d'alineació polar. L'interval d'actualització haurà de ser freqüent, però no té sentit fer-ho més ràpid perquè la vostra CPU puga capturar i resoldre les imatges. En este exemple estem utilitzant 2 s. Després premeu el botó Actualitza per a començar amb el procés de correcció.

El sistema capturarà les imatges i tornarà a estimar l'error d'alineació polar després de cada imatge. Podeu intentar reduir l'error ajustant els poms de correcció d'altitud i azimut en la muntura. La imatge següent mostra la pantalla una vegada l'error d'altitud s'haja posat quasi a zero. Vegeu la diferència entre la fila Error mesurat, la qual mostra l'error mesurat originalment després de les 3 captures originals, i la fila Error actualitzat, la qual mostra l'estimació actual de l'error.

Assistent d'alineació polar Assistent de l'alineació polar, flux de treball 2 en la resolució de plaques

A davall, l'usuari també ha ajustat Azimut per a reduir encara més l'error. Ara, l'error és molt baix i el procés està fet. L'usuari haurà de prémer el botó Para.

Assistent d'alineació polar Assistent de l'alineació polar, flux de treball 3 en la resolució de plaques

### Moure l'esquema de correcció d'estreles

També tenim esquemes alternatius per a corregir l'alineació polar. Dues variacions són Mou l'estrela i Calcula l'error i Mou l'estrela. Quan seleccioneu este esquema, el sistema col·loca un triangle groc/verd/violeta a la pantalla. El triangle es pot moure fent clic a prop d'una estrela, i el cantó groga/violeta es mou cap a esta estrela. En este esquema, l'usuari corregix l'alineació polar ajustant primer el pom d'azimut de la muntura perquè l'estrela seleccionada es moga al llarg del costat groc del triangle. Quan l'estrela estiga a prop del vèrtex següent, s'haurà d'ajustar el pom d'azimut perquè l'estrela es moga al llarg del costat verd del triangle. Quan l'estrela es moga fins al vèrtex verd/violeta, la muntura s'alinearà polarment i l'usuari podrà fer clic en Para.

La diferència entre Mou l'estrela i Calcula l'error i Mou l'estrela és que al primer, el sistema intenta seguir l'estrela que l'usuari ha seleccionat i col·loca un cercle al seu voltant. En este esquema, també intentareu actualitzar la fila Error actualitzat:. Si el seguiment d'estreles no és fiable, senzillament ignoreu-lo o utilitzeu l'esquema Mou l'estrela i moveu l'estrela a ull fins que estiga a prop de l'objectiu final. Un exemple de l'ús d'esta tècnica es mostra en este vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=iOp7hrxw0oU