近赤外で撮りたかっただけなんだ

※以下の小話はフィクションです。実在の人物や団体、物品、また実際に起こった出来事とは一切関係ありません……関係ないはず……ないといいなぁ。

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クリスマスイブの深夜、俺は自室でひとり、パソコンの画面と向かい合っていた。ZWOが新型赤道儀を発表したのだ。

「ほぅ……こいつは面白いことになりそうだ……」

ひとりごちると、キーボードに指を走らせる。格好のブログのネタだ。原稿を書きながら、いくつかのサイトを渡り歩き、情報を集めていく。と、誰もいないはずの背後にふと気配を感じた。サッと振り向くと……そいつがいた。

年のころは70過ぎだろうか？白髪に同じく白い髭を蓄えた、恰幅のいい男が静かに、そして一分の隙もない姿で立っていた。俺はこいつを知っている。

惨多苦老師サンタクロース……

噂では、クリスマスイブにターゲットの家にこっそり忍び込んでは、鉛玉やククリナイフ、トマホークをプレゼントして回るイカレたヤツだ。曰く、その服はターゲットの返り血で常に赤く染まっているという……。

俺「何の用だ？いくら非モテだからといって、爺と一晩を共にする趣味はないのだが？」

警戒しながら、ヤツに尋ねる。手元には赤道儀のウェイトシャフト（ウェイト付）をこっそり握りこんでいる。いざとなったら側頭部に一発お見舞いしてやる……。

惨多「なに、大した用ではない。貴殿にクリスマスプレゼントをやろうと思ってな」

ヤツは愉快そうな笑顔を浮かべた。ふむ、とりあえず、今すぐ問答無用で襲ってくることはなさそうだが……。

俺「プレゼントだと？鉛玉だのの類はいらんぞ？」

惨多「いやいや、儂がやるプレゼントは『情報』だ……。ん？ちょうどZWOのサイトが開いているな？よく見てみるといい。」

俺「よく見ろもなにも……新型赤道儀の情報がトップにあるだけではないか。Black Fridayセールのガッカリ具合ならとうに確認しているぞ……と、んっ？」

"10TH ANNIVERSARY GIVEAWAY EVENT"とある。「10周年記念プレゼント企画」くらいの意味だろうか。見落としていたぞ。ページを繰ると……

古いZWO製品を買っているとクーポンがもらえるらしい。お、ASI120MM/MCも対象に入っている。なになに、"If your order was placed from the ZWO dealer, then Please contact your dealership for promotion details."（ZWOディーラーから注文した場合は、プロモーションの詳細についてディーラーにお問い合わせください。）と。

ということは、代理店のサイトには……

……あった！なにっ！？10500円の割引だと！？

惨多「フフッ、『情報』は気に入ってもらえたかな？」

俺「くっ！貴様、何が目的だ！？俺にカメラを買わせる気なんだろう？がま口壊れ隊みたいに！がま口壊れ隊みたいに！」*1

惨多「どう受け取っていただいても結構。貴殿にとって良い選択をすることだ、クフフフ……」

俺「あっ、待て！いや、待ってください！一昨年末はASI2600MC Pro買ってるし、今年も大容量HDD買ったりNAS買ったりで地味に支出してるんで安月給の身には財布が心配なんです本当にもうこれ以上物欲を刺激されたらこまr」

引き留めようとしたら、ヤツは文字通り煙のように消えていた。くっ……これはとんでもないクリスマスプレゼントもあったものだ。ヤツの口車にホイホイ乗せられるわけにはいかない。この調子では本当に支出がファイヤーホイールでバーニングになりかねない。

えぇと、ASI120MMを購入した日は……

……
…………
………………おっと、いかんいかん。俺としたことが、いつの間にか寝落ちしていたらしい。

……ん？なんだこれ？ *2

*1:dic.pixiv.net

*2:近赤外撮影なら、本当は感度的にも解像度的にもモノクロカメラでやるのがスジなのですが、「LRGB合成が簡単そう」というのと、冷却モノクロカメラに手頃なのがなかったという点でこの選択に。ASI533MM Proなんていうのが出たら飛びつくと思います。

AM5赤道儀発表

天体用CMOSカメラから始まって、年々様々な天文機器に手を広げてきたZWOですが、ここにきてついにというかなんというか、まさかの赤道儀を出してきました。
astronomy-imaging-camera.com

ウェイトのない特徴的な姿を見て分かる通り、最近採用例の増えてきた「波動歯車装置」を用いた赤道儀です。

波動歯車装置というのは一種の減速装置で、これを使うだけでモーターの回転を任意の速度に大きく落とすことができます*1。ウォームギア／ホイルを用いた一般的な赤道儀では、複数のギアを介して減速するため、バックラッシュがどうしても問題になりがちですが、波動歯車装置の場合、ギアの噛み合わせ部分が多いため、バックラッシュがなく高いトルクが得られるという利点があります。

また、複数のギアを適切かつ精密に嚙合わせる必要がある従来型赤道儀に比べ、波動歯車装置を用いた赤道儀は、極端な話、この装置を取り付けるだけで形になるので、新興メーカーにとって参入障壁が低いだろうと思われます。

ただし、赤道儀の追尾精度は主に波動歯車装置任せになってしまい、機械的にメーカーが手を出せる余地はほとんどありません。また、波動歯車装置は元々産業ロボットの関節部などに利用されていたもので、赤道儀に求められるような低速かつ精密な動作には本来あまり向いていません。ここをなんとかするには、制御ソフト側の対応、工夫が必要になってきます。

波動歯車装置としては、これまで日本の(株)ハーモニック・ドライブ・システムズの「ハーモニックドライブ」が圧倒的なシェアを持っていました。ハーモニックドライブ自体の特許は切れていますが、製造方法など幅広い項目について国内外で特許で抑えており、盤石の態勢。ただ、事実上の1社独占なだけに慢性的な品不足状態で、高値安定が続いてきました。

「ハーモニックドライブ」を搭載した赤道儀としては、韓国Hobym ObservatoryのCRUXシリーズや同じく韓国Rainbow AstroのRSTシリーズ、五藤テレスコープのMX-HDなどがありますが、いずれもかなり高価なものにならざるをえませんでした（本体の軽さや積載重量を考えると納得できる範囲ではありますが）。
www.astroshop-tomita.com
www.astroshop-tomita.com
gototelesco.co.jp

ところが今回のAM5赤道儀は、早期割引とはいえ「本体のみ」または「本体＋三脚」で1999ドルという驚きの安さです。協栄産業では早速予約販売が始まっていて、税込261699円という値付けがされています。この価格だとSky-WatcherのEQ6R（税込217800円）よりちょっと高いくらいで、本体の軽さと能力を考えると従来型赤道儀とも十二分に張り合えるレベルです。
www.kyoei-tokyo.jp

実際、上記の他社製機種と比べると……

メーカー	機種	本体重量	搭載可能重量	最大搭載可能重量	価格（税込）
Hobym Observatory	CRUX 170HD	4.9kg	10kg	24kg	770000円
Rainbow Astro	RST-135	3.3kg	13.5kg	18kg	506000円
Rainbow Astro	RST-300	8.5kg	30kg	50kg	1067000円
五藤テレスコープ	MX-HD	4.2kg	7.5kg	-	712800円
ZWO	AM5	5kg	13kg	20kg	261699円

……と、まぁ、圧倒的です。

その秘密の一端は、製品ページに書いてありました。

"ZWO jointly developed with well-known domestic manufactures to improve the harmonic drive speed reducer according to the actual needs for astrophotography."（ZWOは、天体写真の実際のニーズに応じてハーモニックドライブ減速機を改善するため、有名な国内メーカーと共同開発を行いました。）と。つまり、(株)ハーモニック・ドライブ・システムズの「ハーモニックドライブ」ではなく、中国国内メーカー製の波動歯車装置を用いているのではないかと思われるのです。

実は、2013年ごろから中国は波動歯車装置の国産化を進めていて、その価格の安さから現在シェアを急速に伸ばしてきています*2。有名なメーカーとしては蘇州緑的諧波伝動科技有限公司や浙江来福諧波伝動股份有限公司、北京宏遠皓軒諧波伝動科技有限公司、北京中技克美諧波伝動股份有限公司、広州市昊志機電股份有限公司などがありますが、おそらくこうしたメーカーの波動歯車装置を採用しているのでしょう。

ただ……ちょっと疑問なのは製品紹介ページ等で"Harmonic"という用語を使っている点。調べてみると、"harmonic"は中国国内でも「7. 加工機械」、「9. 科学用、電気制御用などの機械器具」、「12. 乗物その他移動用の装置」の各区分で(株)ハーモニック・ドライブ・システムズの商標として有効です*3。もし「ハーモニックドライブ」を使っていないのであれば、"Harmonic"を謳うのはまずいのではないかと思うのですが……。

ちなみに協栄産業の製品ページも「ハーモニック」とガッツリ書いていますが、「ハーモニック」も国内では(株)ハーモニック・ドライブ・システムズの商標として有効なので、実態によってはこのままだとまずい気がします。

【25日19時15分追記】
19時現在、協栄産業の製品ページで「ハーモニック」の部分がすべて「波動歯車装置」に変更されているのを確認しました。恐るべき仕事の早さです。しかし、これでAM5赤道儀に搭載されている波動歯車装置が「ハーモニックドライブ」ではないことが改めて確認された形でしょうか……？

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さて、話が脇道にそれましたが、構造自体は比較的単純、コンパクト。赤道儀・経緯台の両用可能、WiFi対応、アリガタはビクセン規格・ロスマンディ規格両対応と、そつなくまとまっている感じです。ZWOの製品ということで「ASIAIR内蔵」というのを期待した方もいるとは思いますが、この手の電子部品は、機械部品である赤道儀本体に比べると陳腐化の速度が速いので、別に分けたのは良い判断かと思います。誘惑は大きかったとは思うのですけど。

ちょっと注意が必要なのは極軸合わせの方法で、標準では緑色レーザーを用いることになっているようです。これは、赤道儀の極軸からレーザーを発振し、その軌跡が北極星を指すようにセッティングするというもので、過去にASA（Astro Systeme Austria）の赤道儀などで採用されたことのあるシステムです。

ただ、おそらくこの方法だけでは設置精度はそれほど高くできないでしょう。極軸がずれた分はオートガイドで補えばいい、という発想なのかもしれませんが、それだと視野が回転してしまいますし、あまりいい方法とも思えません。最終的にはPHD2やSharpCapに搭載されている極軸設定支援機能、あるいは伝統的なドリフト法などを使うなどして追い込んでいく必要があるかと思います。Hobym ObservatoryやRainbow Astroの製品のように、そのままPoleMasterが使えるようになっていれば話は簡単なのですが……ZWOとしては、まさかライバルであるQHYCCDの製品を使うよう促すわけにも行かないのでしょう(笑)

また、もう一つの問題として、このレーザーがかなりの強度を持つだろうという点があります。軌跡が目に見えるということは、「クラス3A」*4以上の強度を持っている可能性が高く、決して安全とは言い難い部分があります。

しかも、この強度の携帯用レーザー応用装置は消費生活用製品安全法による規制を受ける可能性が高く、輸入販売に待ったがかかる可能性はあります。まぁ、ZWO自体が"This function is still to be determined according to the relevant laws, regulations and policies."（この機能は、関連する法律、規制、およびポリシーに従って決定される予定です。）と言っていますし、協栄産業が販売を決定している以上、おおかた日本国内向けにはレーザー発振機能はオミットされるのではないかと思います。

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肝心の追尾精度については、現時点では不明。一応、1台1台計測して精度を保証しているとは謳っていますが、波動歯車装置を採用した赤道儀には独特の誤差があるため、そのあたりがどうなるのかは分かりません。工場出荷時にエラーを補正する仕組み（AXD2赤道儀のV-PECみたいな）があればいいのですが……さすがにないでしょうかね。

積載可能重量については、13kgとか20kgとか謳っていますが、このあたりの信頼性も不明です。海外製（特に中国製）の赤道儀の場合、本当に文字通りの限界重量を「積載可能重量」と謳っているのではないかと思われるフシが多々あるので、このあたりは「人柱」の報告を待ちたいと思います(^^;

*1:詳しくはWikipediaの該当項目を参照のこと。

*2:ハーモニック・ドライブ・システムズの特許に引っかからないのかなとは思うけど、まぁ……うん……。

*3:ちなみに"harmonic drive"は、中国国内については、商標権が2019年5月の時点で期限切れで無効になっています。権利の更新をしなかったようですが……。

*4:直視してしまっても瞬きなどで回避できる場合がある。望遠鏡などで直視した場合は目に致命的な損傷を与える。

都心からの「淡いの」チャレンジ

さて、先日レナード彗星を撮影した夜、明け方まで何をやっていたかの話です。
hpn.hatenablog.com

3日金曜の夜は、新月期かつ貴重な週末の晴れ間ということで、天文薄明終了を狙って出撃しました。この時期は18時ごろには天文薄明が終了し、そのあと5時ごろまで11時間も暗夜が続く上、冬型の気圧配置になれば関東はほぼ晴れっぱなしなので、寒いのを除けば天体撮影には絶好のシーズンです。

まずは小手調べ

この夜は、先に書いた通り空がやや霞んでいたものの、風が穏やかだったので長焦点鏡を用意。宵のうちは光害も酷いので、撮りやすい相手ということで、EdgeHD800でアンドロメダ座の「青い雪玉星雲」ことNGC7662を狙います。

ラッキーイメージングで高解像度を狙うべく、短時間露出でガンガン撮影していきますが……散々撮り終わったところで痛恨のミスが発覚！

光軸調整に使ったトライバーティノフマスクを取り除き忘れてました orz

いつか絶対こういうミスをやらかすだろうという確信がありましたが、ここで出たのは不幸中の幸い。本気での撮影でなかった分、精神的ダメージは最小で済みました。

……まぁ、そんな心構えで撮ってるからミスるんでしょうけど ┐('～`；)┌

あ、そうそう。撮影云々とはまったく関係ないですが……NGC7662の愛称、「青い雪だるま星雲」としている資料が案外あって、StarBook TENでもそうなっています。しかし、元々の英語の愛称が"Blue Snowball Nebula"なので、「青い雪玉星雲」が正解。おそらく語呂の関係で「雪玉」→「雪だるま」に変化してしまったのでしょうけど、どうにも座りの悪さを感じるのは自分だけでしょうか……？

いざ本命

さてさて、気を取り直して21時過ぎから「本命」の撮影に取り掛かります。

狙いは、ぎょしゃ座の「勾玉星雲」IC405 ＆ 「おたまじゃくし星雲」IC410周辺。このあたりは2017年、「BORG55FL＋レデューサー7880セット」を使い始めた直後に撮っていますが、被写体として比較的有名な割に非常に淡く、当時は炙り出しに相当苦戦した覚えがあります。
hpn.hatenablog.com

この夜は、この界隈をHαのナローバンドで、たっぷり時間をかけて捉えてやろうという算段。ちなみに、別の夜に同じ構図を通常通りカラー撮影しているので、これとブレンドすることで、カラー画像において淡い星雲の再現を狙います。なんとなく、ナローバンドを使うと負けた気がするのですが、武器は武器なので使わないと損です。

撮影条件はGain=300の10分露出。撮り始めの段階では、いかにナローバンドといえど光害の影響を強く受けていましたが……

夜半になって対象が天頂付近に昇り、光害そのものも落ち着いてくると、背景がぐっと落ち着いてきます。未調整の撮って出しだと何が写っているのか分かりにくいですが、ほんの軽くレベルを調整するだけで、星雲がガッツリしっかり見えてきます。これなら写りに期待できそうです。

なお、別の夜に撮ったカラー画像の方はこんな感じ。光害カットフィルターのLPS-D1を噛ませた上でのGain=100, 10分露出ですが、案の定というかなんというか、撮って出しでは星雲はほとんど見えません。とはいえ、軽くレベル調整すると星雲が写っているのはしっかり確認できるので、以前デジカメで撮影したときに比べればはるかにマシです。また、ナローバンドでの撮影に比べると、恒星が圧倒的に明るく、多数写っているのに注目です。

結局、カラー画像は10分露出（Gain=100）を16枚、Hα画像は10分露出（Gain=300）を32枚確保しました。

リザルト

撮影した画像については、カラー画像は例によって三色分解後に、Hα画像はRチャンネルのみ抜き出した後にそれぞれフラット補正し、その後に光害カブリを除去。レベル調整等で各画像の明るさをおおよそ揃えたのち、RチャンネルとHα画像を「比較明」でブレンドします。これにより、RチャンネルにHα画像由来の星雲が載るとともに、ナローバンド撮影特有の恒星の存在感のなさが軽減できます。

R+Hα, G, Bを再合成したあとは、StarNet++で星と星雲を分離し、個別にあれこれ強調処理等を加えたうえで再構成して……こう！

2021年12月2日、3日　ミニボーグ55FL＋レデューサー0.8×DGQ55（D55mm, f200mm）　SXP赤道儀
ZWO ASI2600MC Pro, -10℃
カラー画像：Gain100, 600秒×16, IDAS LPS-D1フィルター使用
Hα画像：Gain300, 600秒×32, Astronomik Hα 6nmフィルター使用
ペンシルボーグ25（D25mm, f175mm）＋ASI120MM＋PHD2によるオートガイド
ステライメージVer.9.0dほかで画像処理

注釈入り

……いや、自分で言うのもなんですが、東京都心からこれは、ちょっとすごくないですか！？

赤い星雲が写っているのは、Hα画像をブレンドしているから、まぁ当然として、勾玉星雲の中心部（vdB 34）やIC417周辺の反射星雲まで写っているのはビックリです。反射星雲は、恒星からの光をチリなどが反射しているだけなので全般に暗く、また青い色の成分が比較的多い*1ために光害に紛れやすく、都心からは極めて写りにくいのです。

勾玉星雲中心部の反射星雲は以前から憧れの存在でしたので、今回の結果には大満足です。

また、StarNet++により星と星雲とを別々に処理できたので、星の色をある程度残すことができたのも収穫の1つ*2。また、天の川の領域なので、うかつに強調処理を行うと星がうるさくなりがちですが、そのあたりもある程度うまくコントロールできたように思います。

これはまた、俄然やる気が出てきました。これからも天体撮影の極北を進みますよー！(ぇ

*1:レイリー散乱は短波長の光ほど起こりやすいので。

*2:もっと色を強調することもできたのですが、実際にやってみるとあまりにけばけばしく不自然だったので、自重しました。