Вторая половинка технической ночи

[eddy_em]

Сейчас у меня "вторая половинка" технической ночи (первая была позавчера).
Пока автоматически вычислялся центр вращения поворотного стола СПФ (P2), я решил снять коротенький скринкаст и выложить на youtube. Для затравки — скриншот стеллариума, с которым я на днях мучился (кстати, запустил с утра emerge -e world, потому как что-то подглючивало, а emerge мне стеллариум на непропатченый вернул, пришлось, пока телескоп наводился, срочно пересобирать).

Вот, собственно, обещанное видео:

Вкратце расскажу, в чем заключаются рутинные технические ночи.

Стандартные технические ночи заключаются в съемке звездных полей по всему небу с довольно большим шагом (45° по азимуту и 20° по зенитному расстоянию, без дублирования). Далее вычисляются ошибки наведения телескопа и вычисляются новые коэффициенты СКН (система коррекции наведения). Если RMS отклонения ошибок наведения от старых не превышает десятка угловых секунд, я никого не трогаю. Если же превышает, прошу внести коррекцию. Хотя, как показывает практика, наблюдатели молчат даже когда телескоп упорно "косит" чуть ли не на полминуты!
В эти технические ночи я решил все-таки насобирать побольше материала, чтобы проанализировать, возможно ли программными средствами скорректировать ошибку наведения из-за гистерезиса зеркала вследствие смещения его центра тяжести (по Z гистерезис меньше 1'', а вот по A его размах почти 7''!). Поэтому вместо стандартных трех часов понадобилась целая ночь, а т.к. прошлую вторую половинку попросили отдать, перенесли ее на сегодня.
У нас на ближайшие 2-3 года запланировано не только заменить все приводы телескопа (A, Z, P2 и F), но и перейти на двухдвигательную схему (сейчас телескоп работает по трехдвигательной схеме из-за узкого динамического старых приводов, вследствие чего на азимутальную ось пришлось ставить два двигателя — как это, в принципе, и было раньше). Еще планируется полностью перелопатить серверную часть АСУ (все равно из-за замены приводов в нее нужно будет кое-какие изменения вносить, почему бы не расширить функционал?). Кроме того, я хотел бы заменить неортогональные полиномы современной СКН на что-либо более однозначное, чтобы малейшие флуктуации не приводили к диким выбросам. Но для такой радикальной замены потребуется, наверное, еще с годик копить материалы технических ночей — к сожалению, я только с год назад начал проводить наблюдение полей с отключенной СКН. Раньше проводили с включенной, что накладывает дополнительные трудности.

Сейчас я спокойненько пишу этот текст потому, что телескоп в автомате (управляется баш-скриптом) гоняется по небу и снимает звездные поля. Я расширил поле (добавил еще промежуточные углы 22.5°) и пишу данные в 2 разных файла: один для движения трубы вверх, другой — вниз. Я уже пару раз проводил такие наблюдения, но только на меридиане. Они уверенно показали гистерезис, который довольно давно был обнаружен по показаниям механических и электронных микрометров на зеркале. Пока телескоп вертится, мне нужно лишь посматривать на состояние погоды (интерфейсы можно увидеть в видео, я их делал для "комнаты удаленных наблюдений", где они отображаются на двух больших экранах), да иногда поглядывать в стеллариум, что там в поле зрения (сегодня это делать не нужно, т.к. в Луну телескоп точно не упрется, а вообще, я уже давно планирую добавить в управлялку телескопом контроль положения, чтобы ни на Луну, ни на Солнце — хотя второе почти невероятно — не наехать).
На видео не менее скучная процедура — определение координат центра вращения поворотного стола. Собственно, СКН мы рассчитываем именно для этой точки — чтобы звезда, на которую наводится телескоп, была как можно ближе к центру, и на ее изображение как можно меньше влияли различные координатные ошибки.
Естественно, начинаются наблюдения с фокусировки — тоже автоматизированная процедура. Но так как у меня все не доходят руки дописать управлялку телескопом, чтобы она имела внутри нормальный программный ПИД-регулятор и контроль положения в реальном времени, пользуюсь старыми программами В.С. Шергина, который, собственно, и написал практически все ПО для управления телескопом, WCS-привязки FITS-файлов и многое многое другое. Конечно, многое из этого можно было бы усовершенствовать, но на все просто не хватает времени. Если бы меня было бы еще человек 9, можно было бы, думаю, за 2-3 года все желаемое выполнить ☺ В общем, можно себе представить, какой бешеный объем работы он выполнил...
Если хватит времени, то еще планирую в эту ночь проверить, насколько турбулентные потоки внутри подкупольного влияют на положение изображения (мне говорили, что чуть ли не на 2-3 секунды изображение из-за них болтается). Для этого телескоп будет наведен на какую-нибудь звезду как можно ближе к полюсу, выключен, будет выключена подача масла, а дальше буду снимать трек звезды по кадру и посмотрю на болтанку. К счастью, ветер практически нулевой, так что раскачивать трубу ничего не должно.

Да, раз уж я так разошелся, поясню вкратце, что же там на видео.
Начало - запуск ffmpeg (через alias) и просмотр вкладки xfce4-terminal, где у меня обновляется world;
00:05-00:28 - информационные панели для комнаты удаленных наблюдений, извне по этому адресу не попасть, т.к. у меня внешнего IP нет;
00:28-01:52 - собственно терминал, где я по ssh вышел на наблюдательный компьютер в стакане первичного фокуса - на нем я и запускаю все скрипты; еще в этом фрагменте я отображаю разные вкладки GUI управления БТА (В.С. Шергин ©), я притащил его с соседнего монитора; русские буквы в интерфейсе apogee_control — результат того, что я уже давно использую gettext для русификации всех своих велосипедов;
01:53-02:04 - вот так выглядят звездные поля, снимаемые для определения центра вращения (отображалка фитсов, кстати, тоже моя — лежит на гитхабе — и тоже допиленная только процентов на 25, как и все остальные мои поделки); хорошо видно что поле вращается не вокруг центральной звезды, а где-то рядом (это из-за систематической ошибки нуль-пункта в 6-7'', прослеживаемой с этого февраля, а также из-за того, что температура нонче совсем другая, и явно старые коэффициенты уже не годятся);
02:07-3:00 - Stellarium с плагином "управление телескопами", где отображается положение БТА (и можно простым щелчком ввести новые координаты в АСУ).

Вот, вроде, и все. Теперь надо заняться вот этой проблемой, а то отчет САО еще долго не будет готов к печати...

UPD: времени хватило и на получение трека звезды вблизи полюса. Выбрал Tycho-2:4661.00021 (RA2000=21 16 45.17, DEC2000=+89 46 26.6). Выставил ее так, чтобы она пересекла более-менее весь кадр. Экспозиция 300мс, 12-битный режим (для уменьшения времени считывания — все равно не фотометрию делать, а грубую астрометрию). Вот такая штука получилась из сотни кадров (вырезка из ds9):

Уже видно, как мотает звезду. Ветер ЮЮВ, 2-3м/с. Если цейссовская метеостанция указывает метеорологическое, а не аэронавигационное направление ветра, то задувать в забрало не должно, и все колебания обусловлены одними лишь турбулентными вихрями. Когда-нибудь обработаю это все и выложу результаты.
Кстати, очень здорово смотреть в стеллариуме, где относительно точки ведения телескопа находится звезда — отчасти можно понять, в кадре она еще, или уже нет.
P.S.Закончил трек, отснял 300 кадров за 50 минут. Из простого визуального анализа видно, как звезду расколбашивает с амплитудой в ±2'', а когда включили привод гиперболы (я специально не закончил сразу серию, а сначала позвонил, чтобы все включали обратно), отскок составил больше 10'' (как-то маловато трухануло телескоп, я думал, будет больше).