33年の時間を巻き戻し天文少年ならぬ天文壮年へ再入門。隊員1名、200mm、65mmの望遠鏡と双眼鏡で星空を楽しんでいます!
一瞬のチャンス
2016-05-28 Sat 00:13
mars1605271.png夕方まで雨が降りストーブが必要な寒い1日だった。夜遅くになり晴れ間が出たので望遠鏡を覗いた。65Pでは子午線の湾とサバ人の海が分かっただけ。

mars1605272.png一瞬模様が見えた瞬間があったが、間もなく像はボケボケになってしまった。それでも、その一瞬に消えていく大シルチス、現れるアキダリア、中央に子午線の湾とサバ人の海などがはっきりと見えた。このイメージ図は実際よりもだいぶ汚らしくなってしまった。
別窓 | 観測日記 | コメント:12
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この記事のコメント
>一瞬模様が見えた
 私は、おもにニュートン式で見ているので、惑星面像は筒内乱流の影響をもろに受けます。一般に言って、最初に天体に向けた直後はよく模様が見え、しばらく立つとぜんぜん見えなくなります。ここで、ウチワを使うなどして頑張ると、また見えるようになりますが、ウチワの手を休めるとまた見えなくなります。この時期、内外の気温差が大きいので、相当長い期間煽ぎ続けないと安定はしないでしょう。ウチワは通年使います。

 屈折では筒内乱流は起こらない、シュミットカセグレンではたまに起こるが煽ぐのに接眼レンズをはずす必要がありとてもやっかい、という印象ですが、どこでもそういうものでしょうか。
2016-05-28 Sat 08:21 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
ニュートン式の場合は鏡筒内桐生の影響はもモロでしょうね。私のシュミカセは主鏡バッフル内にレンズが組み込まれていて鏡筒内と行け行けになっていないので影響は少ないかもしれません(換気用のスリットはあります)。
昨夜の場合、65PとEdgeHD800と同時にボケボケになったので、気流の影響だったのだろうと思います。

この眼視イメージはあまりきれいでないのですが、この時刻のしばらくあとにみゃおさんが写真を撮っていました。
http://kuusou.asablo.jp/blog/2016/05/28/8097358
2016-05-28 Sat 12:32 | URL | かすてん #MLEHLkZk[ 内容変更]
昨夜の写真は薄雲越しでした。撮影前の22時後半頃にPC画面上では「おっ、落ち着いてるかな」と感じたのですが、1時間ほど経って撮影開始したときはかなり踊っていましたよ。ちなみに私も16cmニュートン反射ですから、筒内乱気流を避けるためできるだけ観察や撮影の1時間以上前から外気にさらしておきます。

別記事でS.Uさんが分解能について楽しいお話しを論じておられましたが、現実の観察では分解能を最大発揮できる宇宙空間みたいなシチュエーションはあり得ず、気流の揺らぎまで拡大してしまうわけです。1倍(肉眼)での月と、何百倍かの惑星が同じ視直径でも、気流の見え方は全く違いますよね。良い空に巡り会いたいものです。
2016-05-28 Sat 17:20 | URL | みゃお #chDfx1pU[ 内容変更]
23時10分頃に準備を始めたときは全体の様子が一目で把握できるくらいけっこうよく見えていたのですが、じっくり観察しているうちにぶよぶよし始めてボケボケになってしまいました。晴天になってもらうだけでもたいへんなのに、シンチレーションもよくなってもらわねばならないとなると、チャンスはとても少なくなります。1シーズンに数回あればいいかな。

>1倍(肉眼)での月と、何百倍かの惑星が同じ視直径でも、気流の見え方は全く違いますよね。
 イメージしやすいわかりやすい説明です。
2016-05-28 Sat 18:11 | URL | かすてん #MLEHLkZk[ 内容変更]
>気流の揺らぎ
 月や太陽や地上の景色を望遠鏡で見ると気流の揺らぎがよく見えますよね。揺らぎの塊の典型的な大きさは、低倍率だとよく見えないので、数秒角の大きさでしょうか。

 だとして、距離が1000メートルのオーダーとすると、気流の塊は、10~数十cmの大きさとなりますが、このような気流の塊は、10cm以上の口径では口径内の光束にたいして光路長(即ち光波の位相)を乱して焦点を妨害するが、それ以下の小口径ではそれなりの焦点を結びあまり影響しないと聞いたことがあります。同じ種類の光学系で比べて見る必要がありますが、自分で確認したことはありません。
2016-05-29 Sun 07:57 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
望遠鏡で見えるのはkmオーダー先の乱れだけでなく、大気の端からアイピース表面まで全ての影響の積分なのでしょう。私も詳しくないのですが、このなかでもっとも星の光を乱すのは数cmから数百m辺りの空気じゃないかと経験的に思っています。上手な例えではありませんが、「透明なビー玉がびっしりの空間で、望遠鏡に向かう平行光線はどんな影響を受けるか」みたいなイメージです。

遠くの空気が光の進行方向を乱しても、望遠鏡から遠ければ遠いほど鏡筒外に逃げてしまうので、光軸に平行な光が選択的に入射する結果になりますね。空気が遠方だけにあって途中が真空みたいな場所では、たぶん星の色や明るさは変わるけれど位置はあまり影響ない見え方だと予想します。

逆に、望遠鏡の筒先に手をかざしただけで星の位置がユラユラ変わったりピンぼけが生じてしまうのは、光軸に平行でない光が無視できないレベルで入射してるということになりませんか? 「近くのビー玉がいちばん光を屈折させたように見える」わけで、それを拡大して見ていることになります。ビー玉の直径そのものを見ているわけではない気がします。

S.Uさん、なにか資料などご存じでしたら、ぜひ教えてください。勉強します。
2016-05-29 Sun 14:21 | URL | みゃお #chDfx1pU[ 内容変更]
みゃおさん、コメントありがとうございます。
 2,3回ほど、「気流の大きさとの関係で、小口径のほうが大口径より良く見えることがある」という文章をどこかで読んだことがある程度で、特に資料というものは思い出せません。

>「透明なビー玉がびっしりの空間で、望遠鏡に向かう平行光線はどんな影響を受けるか」
 私もそのイメージで捕らえています。ビー玉よりもずっと小さい口径の望遠鏡で見ると小さい口径の範囲では安定して見えるのか、というのが問題です。シミュレーションは可能でしょうが、実験するほうが早いでしょうね。反射では筒内の気流の影響を受けるので、屈折か補正版付きカセグレンがよいと思います。

>数cmから数百m辺り
 望遠鏡でゆらゆらうるうる観測できる気流は、距離が測れると思います。ピントが無限大(天体)より多少近いほうにずれていますから。経験では、何cmもずれているわけではなく1~2mmくらいに思うので、やはり数百mではないでしょうか。主要な距離が決まっているのなら、ビー玉がぎっしり並んでいるというよりも、面上に並んでいるというべきかもしれません。

 また、一点に焦点を結ぶ完全に平行光線のみを考えるならば、望遠鏡の近くのビー玉も遠くのビー玉も効果は同じではないでしょうか。(確かに遠くのビー玉は、少し角度が触れるだけで脱線してしまいますが、最終的に、対物レンズまで届く平行光線を考えると、どれも同じ寄与のような気がします)。

2016-05-29 Sun 19:00 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
> 主要な距離が決まっている
ここが難しいところですよね。同じ気象条件で、同じ方向で、数m、数百m、数km、無限大(天体)の対象を観察して、揺れ具合がどう違うかを見るわけです。どれも似たようであれば「主要な距離」は数m以内ということになりますから、揺れ幅からビー玉形状を特定できそう。うん、このモデルならひとつの面上のビー玉、というかプリズムで代表できますね。ある一瞬に星像が本来の位置からどちらに何秒ずれたか測れば、それを「プリズムの頂角と方向」に換算できます。波長変化や減光まで測ればかなり正確になります。これをミリ秒刻みの時系列で計算して…気が遠くなる(笑)

更にややこしいのは、星像は光線1本ではなく光束の「確率的な」結像ですからね。何秒間も積算すればガウス分布みたいになるのでしょうが、一瞬一瞬は揺らぐので、特に眼視観測や露出の短い撮影では大きな影響が出ますよね。調べてて下記の広島大のpdfを見つけました。

http://goo.gl/JzYRj3

脱線するかも知れませんが、この中の「Kolmogorov乱流」というのが面白そうです。私には理解不能ですけれど。

惑星観察ですと、上空数kmから10kmあたりの気流が重要という話はよく聞きますね。ふつう、2"程度が分解できば関東ではといも良い空だと思います。1"なら申し分ないですね。かすてんさんのスケッチによく登場するサバ人の海は、南北のいちばん幅があるところ(最接近時/正中時)で、約1.7"です。最近の木星の大赤斑南北幅が正中時で約2.7"。これらが安定して見えれば「とても良い空」と言えます。

分解能1"はドーズ式換算で約116mm望遠鏡相当です。揺らぎが一桁細かいマウナケアならメートル級口径も役立つけれど、関東では150mm以上の大口径を使っても(計算上の分解能をいくら上げても)それに見合う空が期待できないのでお金の無駄…という極論もありますね。口径上げるくらいなら、高級レンズに予算を費やしなさいと(笑)。むしろ大口径ほど鏡や鏡筒の放熱不足、保持不良、取り回しのし難さなどデメリットばかりです。光量を問わなければ12、13cmの屈折がベストの見え方なのはこのためでしょうか。
2016-05-30 Mon 15:51 | URL | みゃお #chDfx1pU[ 内容変更]
情報のご紹介ありがとうございます。

>。同じ気象条件で、同じ方向で、数m、数百m、数km、無限大
 同じ方向で、これだけの種類の高度を取るのは気球でも飛ばさない限り難しいですね。
 経験によると、気流が悪いときには、気流のデコボコ像自体にピントを合わすことが可能です(デコボコがくっきり見える位置を探す)ので、それ単独でピント位置から距離が測れるはずです。この方法は、もちろん気流の悪いときしか使えません。

>広島大のpdf
 おっ、これは私が学生時代お世話になった先生の研究室です(出身の研究室ではありません)。「Kolmogorov乱流」というのは初めて聞きましたが、保存則と粘性の条件から、揺らぎのスケールの比例関係がわかるのですね。大きい気流の塊がいくらでもあるならば、大口径を使えば使うだけ気流の影響が大きくなることになるのでしょうか。

>惑星観察ですと、上空数kmから10kmあたりの気流が重要

 けっこう高いですね。望遠鏡で2"程度に見える気流ということで逆算しているのでしょうか。
2016-05-30 Mon 20:01 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
> 学生時代お世話になった先生
おや、なんという巡り合わせでしょうか。縁は異なもの味なもの…とは言わないか(笑)

気流のデコボコ像というイメージが湧かないのですが、レンズと化した空気の塊による遠方の虚像ではなくて、レンズそのものを見るわけですよね。これができるのなら、ぜひやってみたいです。かなり距離に敏感なヘリコイドとか使わないと無理そうですが…なんだか重力レンズを探してるみたいでワクワクします(笑)

高層気象は惑星屋さんと切っても切れないと思いますが、対流する地上と対流しない成層圏の境界(圏界面)直下の乱れは、快晴であったとしても「惑星の模様が見えない」レベルの細かなシンチレーションの主要因みたいです。それより下層の乱れは「惑星が歪んだり位置ずれが起こる」ほどもっと大きな乱れになるのでしょう。
2016-05-31 Tue 12:16 | URL | みゃお #chDfx1pU[ 内容変更]
>空気の塊による遠方の虚像ではなくて、レンズそのものを見るわけ

 そうだと思っているのですが、実際には何が見えているのかよく把握していません。
 熱い道路の上やたき火の炎の上に、ビー玉がゴロゴロしているような模様がくっきり見えますが、ちょうどあんな感じになります。金星だとわかりやすいかもしれません。
2016-06-01 Wed 08:48 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
ちょいと難しくて端から観戦しています。
2016-06-01 Wed 20:29 | URL | かすてん #MLEHLkZk[ 内容変更]
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