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久々の撮影

大体全国的にそうだったと思うのですが、この夏は天候がとにかく不安定でした。たまに晴れたとしても、いつ雷雨が襲ってくるか分からない状態で、とても落ち着いて天体撮影をできる状況ではありません。


記録を見返して見ると、最後の撮影は2ヶ月前の7月30日。しかも、このときも頻繁な雲の襲来に悩まされ、正味40分しか撮影できませんでした。一晩きれいに晴れていたとなると、6月26~27日までさかのぼらないといけません。
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2ヶ月も「お預け」されていると「星欲」がもう限界……!となって、WindyやSCWで晴れ間が予想されていた25日夜、夕方から強行出撃したのですが……


……Oh


ものの見事に曇ってしまい、あえなく撤退。しかも撤退後に晴れるという「お約束」までついてきてダメージ倍加ですorz



しかし、一度「撮影するぞ」モードに入ってしまったものを収めるのは難しく(^^; 翌日、再度出撃してきました。平日?いや、まぁ何とかなるでしょう(ぉぃ


この夜は、夜半前にみずがめ座の「らせん状星雲」ことNGC7293を、夜半以降はプレアデス星団ことM45を狙う予定。というわけで、まずは南の低空に望遠鏡を向けたのですが……。


……なんで撮ろうとする方向にだけ雲が出るのさorz 最近の「誘導気象兵器」(笑)は高性能すぎて困ります。


それでも、幸い21時半過ぎには雲も抜け、撮影を開始できました。撮ったコマを軽く強調してみると、一応星雲も見えますが……




写りはお世辞にもよくありません。NGC7293自体がそもそもかなり淡い上、この夜は大気の透明度が悪く、とどめに南中高度が低くて光害の影響を受けやすいのですから、たとえデュアルナロー系のNB1フィルターを使っていたとしてもこんなものでしょう。それでも、デジカメと比べると弱いシグナルも余さず記録してくれますから、姿が見えていればなんとかなります。


夜半過ぎからは、フィルター交換(NB1→LPS-D1)および光学系を組み替えて(SDフラットナーHD→レデューサーHD)M45を……の前にペルセウス座二重星団 h-χをちょこっと。有名な天体ながら、2013年に撮って以来、どういうわけかカメラを向ける機会がなく……。当時から10年近くたって、今撮ったらどのようになるのか、個人的にちょっと楽しみです。
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そして1時ごろからM45の撮影を開始。この対象を撮るときは、季節的なものか大気の透明度が悪いことが多く、なかなか満足な写りにならないのですが、今回はどうでしょうか……?




撮ったものを強調してみると、メローペやマイア周辺の反射星雲はなんとか確認できます。あとはカメラの性能に期待でしょうか。


この調子で明け方まで……と行きたいところでしたが、3時を回ったころから雲が出始め、あっという間に全天曇り空に。ここで撤収となりました。


ちなみに、撮影中はAZ-GTi+MAK127SPで木星&火星を観望。この夜はシーイングが良く、恒星の周りのジフラクションリングも終始ハッキリ見えていました。火星は黄雲におおわれて模様が不明確でしたが、自分の腐った目でも極冠や子午線の湾(アリンの爪)が確認できました。12月1日の最接近に向け、順調に視直径が大きくなってきています。撮影できなかったのが残念ですが、こればかりは機材が足りないですし仕方がないでしょう。


リザルト


翌日以降、画像処理に取り掛かります。まずは処理が比較的簡単な二重星団から。



2022年9月27日 ED103S+SDフラットナーHD+レデューサーHD(D103mm, f624mm) SXP赤道儀
ZWO ASI2600MC Pro, 0℃
Gain=100, 60秒×16, IDAS LPS-D1フィルター使用
ペンシルボーグ(D25mm, f175mm)+ASI120MM+PHD2によるオートガイド
ステライメージVer.9.0kほかで画像処理

天の川の中にあるだけに、背景の星々と相まって実に美しい星団です。空がある程度暗ければ肉眼でも存在が分かり、その存在は昔から知られていました。かつては星座の中を動き回る「惑星」に対し、単純に星座の中を移動しない天体を「恒星」としていたため、右側の密集度の高い方にh(エイチ)、左側の密集度の低い方にχ(カイ)という恒星用の符号(バイエル符号)が振られています。


今回も星団の写真のご多分に漏れず、星の色に注意しながら処理しましたが、所々にある赤い星がいいアクセントになっています。これらはいずれも二重星団に属する赤色超巨星です。星団の年齢は1400万年程度しかありませんが、これらの星は質量が大きいために進化が速く、あっという間に晩年に差し掛かっているのです。



写真の範囲内だけでも、そうした赤色超巨星が7つもあります。数百万年もすれば、これらのいくつかは惑星状星雲や超新星残骸になっているかもしれません。



次は「らせん状星雲」NGC7293。こちらはとにかく淡い上に、光害の影響がきつくて処理に難儀します。それでも何とか無理やり処理して……こう!



2022年9月26日 ED103S+SDフラットナーHD(D103mm, f811mm) SXP赤道儀
ZWO ASI2600MC Pro, 0℃
Gain=100, 900秒×8, IDAS NB1フィルター使用
ペンシルボーグ(D25mm, f175mm)+ASI120MM+PHD2によるオートガイド
ステライメージVer.9.0kほかで画像処理

淡いとはいえサイズが大きいので、存在感だけはやたらとあります。ちょうど環状星雲M57の拡大版といった感じです。それもそのはず、M57は地球から2500光年ほども離れているのに対し、NGC7293はわずか650光年という至近距離にあるため大きく見えるのです。


以前、デジカメで撮った時と比べると描写は雲泥の差で、淡い天体に対する冷却CMOSの強さを感じます。
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そしてプレアデス星団M45。星団を取り巻く淡い反射星雲がメインともいえるもので、慎重なフラット補正が求められます。ところが、当然のことながら星団&反射星雲が中央にあるため、どこからどこまでがガスでどこまでが周辺減光か、判別が非常に困難です。


「RGB分割フラット補正」の段階では、ガンマフラット時のガンマ値を0.01単位で変えながら、各色ごとに最適値を探ります。そうして、おおよそフラットになったと判断したところでカブリを除去し、あれこれ処理を加えて……こう!



2022年9月26日 ED103S+SDフラットナーHD+レデューサーHD(D103mm, f624mm) SXP赤道儀
ZWO ASI2600MC Pro, 0℃
Gain=100, 600秒×14, IDAS LPS-D1フィルター使用
ペンシルボーグ(D25mm, f175mm)+ASI120MM+PHD2によるオートガイド
ステライメージVer.9.0kほかで画像処理

星雲の強調には、例によって三色分解の上、Nik CollectionのSilver Efex Pro 2の「高ストラクチャ(強)」を用いています。ある程度の品質の素材が必要ですが、効果が過激すぎず、使いやすいフィルターです。


デジカメで撮った過去の写真と比べると、ガスの淡いところまである程度しっかり表現できていて、その意味では満足です。ただ一方で、連続スペクトルで輝くLED照明が広く普及してきた結果、反射星雲の撮影がますます難しくなってきたのも確かなところ。この手の天体に対しては、赤外線フィルターの効果も限定的ですし「無理・無茶・無謀」を押し通すなら今のうちかもしれません(^^;


あと、やはりED103S(SD103S)の錫箔は邪魔です。対物レンズ用の円形絞りを自作して追加するのは手ですが、口径が絞られて明るさがもったいないです。81Sみたいにスペーサー交換をやってくれるといいのですが……。
www.vixen.co.jp

ヘッドランプ新調

普段、天体観測の際に明かりとして使用しているのはEnergizerのHDL-3LED-JNというモデルです。価格が比較的安かった上、スイッチがスライド式で、一発で赤ランプが点灯できるのが便利で愛用していました。


しかし、長年使っているとヘッドランプのゴムがどうしても伸びてきてしまうもの。自分のものも、ご多分に漏れずゴムが伸びきってしまい、一番短くセットしても額からずり落ちてくるようになってしまいました。


幸い、バンドの幅は他社製のものと同様のようなので、これを交換しようと思ったのですが……


改めて確認してみると、バンドが本体に直付けで交換できそうにありません。無理やり分解すれば交換できる可能性もなくはないですが、パーツが接着剤かなにかで固定されているのか、かみ合わせが強固で破壊してしまいかねません。


まぁ、バンド自体、過去10年近く1度も洗濯していないのでずいぶん汚れていますし、その意味でも潮時でしょう。というわけで、ヘッドランプを新調することにしました。



天文用として、今回ヘッドランプに求める条件は以下の通り。

  • 電源OFFの状態から、赤色LEDが一発で点灯する。
  • 赤色LED点灯の状態から、一発で消灯できる。
  • 明るすぎない。
  • バンドの交換が可能。
  • スイッチの操作性がいいと嬉しい。

条件としてそれほど高望みはしていないのですが、特に赤色LED周りについてはカバーしていないものが意外と多い印象です。



条件に合うものとして有名どころだと、ビクセンのSG-L02があります。
www.vixen.co.jp


さすがは望遠鏡業界のトップメーカーが出しているだけあって、天文用途に特化していて極めて暗い明るさまで調光可能。暗順応を保ちながらも視認性が良い電球色を採用しているのも評価したいところです。


ちなみに、LEDの色と暗順応、視認性については過去に記事を書いているので、興味があればご参照ください。
hpn.hatenablog.com


バンドも交換可能ですし、機能的にはほぼ満足なのですが……やはり、どうにも高価なのが玉に瑕。2000~3000円もあればそれなりのヘッドランプが買えるところ、2倍以上の約6000円というのは少々可愛げがありません。電源にリチウムイオンバッテリー採用というのも善し悪しで、軽いとか、残容量が分かりやすいといった利点があるものの、バッテリーの寿命=製品の寿命となってしまう*1ので、もったいない感が否めません。



で、色々と調べていて見つけたのが、モンベルの「パワーヘッドランプ ネイチャーガイド」です。
webshop.montbell.jp


同社の高輝度ヘッドランプ「パワーヘッドランプ」の派生モデルという位置づけで「天体観測や動物観察などに適した赤色LED搭載」というのを売りにしています。電源は単4電池3本。赤色LEDの明るさは2ルーメンで、上記SG-L02の赤色LEDの明るさが0.28~7.62ルーメンということを考えると、まずまず悪くなさそうです。


説明書を見ると、点灯・消灯の操作はボタンによるものですが、まず最初に赤色LEDが点灯するのが好印象ですし、3秒以上そのモードで点灯すると次にボタンをクリックしたときに消灯するので、不意に明るい高輝度LEDを点灯させてしまう心配はほとんどありません。


ボタンの操作性が少々心配ですが、価格も3000円程度とまずまず手頃ですし、買って試してみることにしました。


モンベル「パワーヘッドランプ ネイチャーガイド」簡易レビュー

というわけで、早速買ってきました。


モンベルの製品は一般に価格が手ごろで、性能も良好なので、アウトドア派の強い味方。油断していると身の回りのあらゆるものがモンベルだらけになります。自分もすでに肌着上下、ダウンパンツ、魔法瓶がモンベルで、このままだと「全身モンベルおじさん」になってしまう日も遠くなさそうです(^^;


さて、この製品ですが、上記の通り赤色LED(2ルーメン)のほか、ワイド照射用の白色LED(40ルーメン)およびスポット照射用の高輝度白色LED(300ルーメン)を備えています。


照射するLEDは本体上部のメインボタンで切り替えていく構造で、メインボタンをダブルクリックすることで赤色LEDが点灯*2後、3秒以内にメインボタンをクリックすることで赤色LED→ワイド→スポット→スポット点滅→消灯と切り替わっていきます。上にも書きましたが、各モードで3秒以上点灯していると、次にメインボタンをクリックしたときに消灯。そしてダブルクリックでONにすると、必ずまた赤色LEDから点灯します。つまり、赤色LEDを使っている限りは、他のLEDを誤って点灯させてしまう心配はまずないわけです。


また、サイドにももう1つボタンがありますが、こちらは白色LED点灯中にワイドとスポットを切り替えるボタンです。


なお、スポット照射用のLEDは、直視すると目に残像が残るレベルでアホみたいに明るいので、不用意に点灯しないよう要注意です(^^;


肝心の赤色LEDの照射具合ですが、今まで使っていたEnergizerのHDL-3LED-JNとはずいぶん違います。優しくふんわりと広がる感じで、目への刺激はかなり少ないです。曲がりなりにも「天体観察に最適」と謳ってるだけのことはあるようです。


ただ、このランプのほぼ唯一かつ最大の欠点が、メインボタンの押しにくさです。ボタンはほぼ平面状でストロークがほとんどなく、小さく固くてスイートスポットも狭いため、適切な角度から正しく押さないと反応しません。指が痛くなりますし、頭に付けた状態でボタン操作をするのは至難の技。慣れればどうにかなるのかもしれませんが、慣れないうちは頭に装着する前に手元で操作し、正しく点灯したのを確認してから装着することをお勧めします。



モンベル商品ページより引用)

ちなみに、旧モデルは上の写真のようにもっとボタンがしっかりしていて、赤色LEDと白色LEDのボタンも独立していたようです*3。操作性はこちらの方が圧倒的に上と思われ、なんでリニューアルでわざわざ使いにくい構造にしたのか、そこだけが本当に残念なところです*4

*1:天文用途での利用を考えた場合、充電された状態で放置される期間が多いはずなので、バッテリーにはあまり良くなさそうです。

*2:誤点灯防止のため、こうした操作系になっています。

*3:その代わり、現行モデルと比べると赤色LEDは4ルーメンと明るく、逆に白色LEDは35ルーメン、250ルーメンとそれぞれ少しずつ暗いので、ネイチャー向けの照明器具としては改良されてはいます。

*4:防水のしやすさやコストダウン、さらに誤点灯しにくくしたとか、そんなところかもしれませんが。

【追記あり】ひまわり8号からの画像

先日、こんなツイートを見かけました。



この両者の違いですが、簡単に言ってしまえば「利用している波長の違い」です。


天体写真でナローバンド撮影に親しんでいる方なら分かるように、写真は撮影に使う波長によって写るものがまったく変わってきます。現在、衛星写真として提供されているのは気象衛星ひまわり8号」によるものですが、この衛星は以下の16個の波長域で観測を行っています。




バンド1~3は青、緑、赤の可視画像……いわゆる私たちが目で捉えているのと同じもので、地球に向けて普通のカメラで三色分解撮影したものとほぼ同じと思ってよいです。ただ、その特性上、このバンドは昼間にしか使えません。夜は太陽光が地上に当たらないため、真っ暗になってしまうのです。可視光に波長が近いバンド4~6も同様です。


一方、バンド7より長い波長については、夜間でも使用可能です。これは、バンド1~6では主に太陽光の「反射」を見ていたのに対し、バンド7~16は熱を持つ物体からの「放射」、あるいは放射源からの「吸収」*1を見ているためです。


赤外線画像が示すもの


あらゆる物質は電磁波を出しますが、理想的な物質(黒体)を考えた場合、そのエネルギー(波長と強度)は物質の温度に応じて決まります(プランクの法則)。つまり逆に言えば、決まった波長における放射強度が測定できれば、物体の温度を推測できるということになります。


ここで、地球の大気(対流圏)の温度分布を考えると、一般に地上付近が最も暖かく、上空に行くほど温度が下がっていきます。つまり、上空の雲ほど温度が低いため、放射される電磁波強度は低くなります。ここで電磁波強度の低いところほど白く、高いところほど黒く表示すれば、雲の分布を反映した画像になります。



夜間画像として提供されることの多いバンド13の画像はまさにこれで、Yahoo!の衛星画像もこのバンド13の画像を使用しているものと思われます。
weather.yahoo.co.jp


ただ、バンド13の画像には1つ大きな弱点があります。低いところにある雲(下層雲)が写りにくいのです。


バンド13の画像はあくまでも雲の温度を可視化したもの。下層雲は地表に近く温度が高いため、晴れた地表面・海面との温度差が小さく、非常に見えにくくなってしまいます。



これをカバーするのが、夜間の*2バンド7の画像です。


バンド7も、雲の温度を反映するのはバンド13と同じですが、下層雲については、下層雲を形成する水がバンド7の波長の赤外線を散乱してしまうため、センサーに届く赤外線量が減り、結果的に温度が低く計測されます。そのため、バンド13に比べて下層雲がよりよく写ります。逆に、上層の薄い雲については、バンド7はバンド13よりも透過率が高いため、下層からの放射が突き抜け、写りが悪くなります。*3


SCWの衛星画像は、昼間は可視画像、夜間はおそらくバンド7と13の画像を組み合わせることで、下層雲も含めて視認できるようにしているものと思われます。
supercweather.com


天体観測時に使いやすい衛星画像サイト


さて、天文用途でも何かと重宝するひまわり画像ですが、SCWの衛星画像には1つ大きな問題があります。それは、夜間の場合に背景が市街光を入れた写真になっていることで、これだと市街地は雲があろうがなかろうが真っ白に写ってしまい、全く役に立ちません。


ここが例えば「陸地の輪郭のみ」とかを選べるようになっていたら、かなり使いやすいのですが……。


【追記 2022.8.15】
本件につき、SCW公式からTwitter上で言及がありました。

↑ ここまで


一方、気象庁のウェブサイトでは「赤外画像」としておそらくバンド13の画像が見られますが、細かいバンドの指定はできません。
www.jma.go.jp



気象衛星センターではバンド3, 7, 8, 13の画像などが確認できますが、こちらはこちらで画像の拡大ができず、使い勝手に難があります。
www.data.jma.go.jp


そこでお勧めしたいのが「ひまわり8号リアルタイムWeb」。すでに使っている方も多いかと思いますが、「24時間地球」のページでバンド1~16のすべてのバンドについて画像を確認することができます。AndroidiPhoneともにアプリもあるので、出先で確認するにも便利かと思います*4
himawari.asia
play.google.com

ひまわりリアルタイム

ひまわりリアルタイム

  • 太陽放射コンソーシアム
  • 天気
  • 無料
apps.apple.com


もっとも、厳密なことを言えば「ひまわり8号リアルタイムWeb」も、各バンドの画像についてレベル調整の具合が違っているように見え*5、100%素直には受け取りづらい部分があります。


とはいえ、利便性が高いのは確か。自分は今のところ、「ひまわり8号リアルタイムWeb」のバンド7の画像を主、バンド13の画像を従として、観測時の雲行きを確認&予想しています。

*1:以後の話で出てくるバンド7やバンド13ではほとんど関係しませんが、地上からの放射を背景として、バンド8~10は水蒸気による吸収を、バンド11はSO2、バンド12はオゾンによる吸収をそれぞれ見ています。

*2:この波長域は太陽からの反射光の影響も受けるため、昼と夜とでは見え方および意味合いが変わってきます。

*3:逆にバンド13では、下層からの放射が遮られるため、雲の温度がそのまま反映されて普通に写ります。

*4:ただし、アプリのレビューを見る限り、iPhone用のものは動きがかなり怪しい or まともに動かない可能性があるようです。

*5:気象衛星センターの画像と比較すると、雲の明るさや見え具合が大きく違う。特にバンド7。