¿Cómo (diablos) el fotógrafo de la NASA Joel Kowsky tomó esta increíble fotografía de la Estación Espacial Internacional en tránsito por el Sol?

De hecho, he hecho esto yo mismo. La primera vez no tuve éxito. La segunda vez tuve éxito.

Consideraciones

Hay algunas cosas que entran en esto.

• Planificación: encontrar un transporte público cerca de usted
• Equipo: lo que necesitará y/o consideraciones sobre lo que funcionaría
• Exposición: consideraciones de la ISS que influirán en su exposición

Planificación

Deberá determinar cuándo y dónde tendrá lugar un pase visible.

Cuando el Sol/Luna está alto en el cielo, los pases pueden ser muy cortos (menos de un segundo). Cuando está cerca de la salida/puesta (bajo en el horizonte, ya sea en el este o en el oeste), pueden tardar un poco más (quizás un par de segundos).

Puede usar un sitio web como Transit-Finder.com para ubicar un pase visible cerca de usted. Necesitará su ubicación geográfica y un rango de fechas (solo predecirá pases dentro de los próximos 30 días) y una distancia que estaría dispuesto a viajar (el valor predeterminado es 80 km). Buscará cualquier paso visible del Sol o la Luna en cualquier lugar del radio de búsqueda en ese período de tiempo y mostrará los resultados.

Por ejemplo, aquí hay una predicción que muestra un tránsito solar:

El pase sería visible desde cualquier ubicación dentro de la banda sombreada en rojo. Las ubicaciones cerca de la línea central verían el tránsito de la ISS a través del medio del Sol / Luna, por lo que, en general, es mejor estar más cerca de la línea central.

Desde aquí, haga zoom en el mapa para encontrar una ubicación adecuada para configurar... como un parque público, etc. Haga clic en el mapa en esa ubicación y debería volver a actualizar el pase de la ISS con la hora exacta (hasta una fracción de segundo). ) para esa ubicación.

SIN EMBARGO... la órbita de la ISS cambia y puede ser lo suficiente como para arrojar tanto la posición del pase como la hora. El día del pase, le recomiendo que vuelva a actualizar la información del pase. En mi primer intento de pasar la ISS, cambió tanto que tuve que encontrar una ubicación completamente nueva y, según recuerdo, probablemente estaba a más de 10 millas de mi ubicación original planificada. Incluso el día del pase, la predicción del tiempo cambió unos segundos.

Equipo

Si está haciendo un tránsito solar, necesitará un filtro solar seguro. Hay bastantes proveedores que los fabrican y tenderá a encontrarlos disponibles en las tiendas en línea que venden equipos de astronomía. NO mire directamente al Sol sin un filtro solar.

Yo uso un "buscador" especial para el Sol... son básicamente dos discos separados por unas pocas pulgadas. El de adelante tiene un pequeño agujero en el centro y el de atrás tiene un objetivo. El haz de luz brilla a través del agujero y lo centras en el objetivo... para que puedas alinearte con el Sol sin tener que mirar al Sol con los ojos.

Mi configuración es la siguiente:

Querrá considerar que tanto el Sol como la Luna tienen un ancho angular de aproximadamente 1/2° (el Sol varía ligeramente a lo largo del año porque la órbita de la Tierra no es un círculo perfecto... a veces estamos un poco más cerca o un poco más lejos y esto cambia el tamaño aparente sólo una pequeña cantidad.Además, la órbita de la Luna también es elíptica y varía ligeramente del Apogeo al Perigeo (alrededor del 10%).

Así que considere el verdadero campo de visión de su telescopio o combinación de lente y cámara.

Estoy usando una montura de telescopio Losmandy GM8 (esta es una montura ecuatorial alemana) con una montura de montaje de lado a lado que puede acomodar dos tubos ópticos en la misma montura. Este es un soporte de seguimiento motorizado. Previamente lo había alineado y lo tenía siguiendo al Sol.

Solo se utilizó el telescopio de la izquierda (tubo óptico más corto) para la captura de imágenes. Este es un telescopio solar alfa de hidrógeno Lunt de 80 mm. Este telescopio está diseñado específicamente para observar y obtener imágenes del Sol en la banda de emisión de hidrógeno alfa. No es un telescopio de propósito general. Bloquea todas las longitudes de onda de la luz excepto la banda alfa del hidrógeno (656,28 nm) que permite la observación/imagen de la cromosfera solar. (Por cierto, este visor es en realidad una "doble pila", lo que significa que tiene dos etalones de sintonización para permitir un paso de banda extremadamente estrecho en la longitud de onda alfa de hidrógeno... pero revelación completa... Ya había terminado de obtener imágenes y estaba eliminando cosas cuando mi amigo me recordó que olvidé tomar una foto de la configuración).

El Lunt es un visor de 560 mm f/7.

Un filtro solar normal de "luz blanca" está diseñado para atenuar en gran medida el sol a niveles seguros. Seguro significa bloquear el 99,996 % de toda la luz, pero un filtro solar típico de "luz blanca" bloquea el 99,999 % (1 fotón de cada 100 000 pasa a través del filtro).

El telescopio de la derecha es un TeleVue NP101is. Esta es una apertura de 101 mm con una distancia focal de 540 mm en f/5.4. Usé este visor para observar visualmente el pase (no hay cámara en este visor). Este visor estaba equipado con una "cuña Herschel" de luz blanca Lunt (un dispositivo que permite una visualización solar segura con una "cuña" diagonal montada en la parte posterior del visor. La advertencia es que este dispositivo solo se puede usar de manera segura en 4 "( aproximadamente 100 mm de apertura) o alcances de menor apertura.

La cámara que utilicé fue una ZWO ASI174MM-Cool. Esta cámara ya no está en producción, sin embargo, todavía fabrican la ASI174MM (sin refrigeración). Es la misma cámara sin el sistema de enfriamiento (el sistema de enfriamiento es bueno para exposiciones nocturnas muy largas, ya que reduce el ruido asociado con el calor del sensor). Esta es la versión monocromática de la cámara y utiliza un sensor de imágenes Sony IMX174. Las imágenes en color no son necesarias cuando se usa un telescopio solar angosto (ya que el alcance solo permite una longitud de onda, por lo que es un alcance monocromático).

La característica principal de esta cámara en particular es que tiene un obturador global (la mayoría de las cámaras digitales usan persianas enrollables) y esto permite velocidades de cuadro muy rápidas de poco más de 128 fps a una profundidad de 12 bits o 164,5 fps a una profundidad de 10 bits.

Mi compañero en el club de astronomía usó un Meade LX200 de 8" (distancia focal de 2000 mm) pero usó un reductor focal de .7x... reduciéndolo a aproximadamente 1400 mm. También usó una Canon EOS 1D X Mk II. El telescopio tenía un filtro solar de luz blanca en él Si no recuerdo mal, la Canon 1D X II puede explotar a unos 14 fotogramas por segundo.

Una cámara con un sensor de tamaño APS-C encuadraría muy bien el Sol/Luna a una distancia focal de aproximadamente 1500 mm.

Exposición

La ISS vuela aproximadamente a 250 millas sobre la Tierra (la altitud orbital cambia ligeramente) y orbita la Tierra aproximadamente cada 90 minutos.

Su velocidad es de aproximadamente 25,000 pies POR SEGUNDO (aproximadamente 5 millas POR SEGUNDO).

Menciono esto porque eso significa que si usa una exposición de 1/1000 de segundo, la ISS se moverá aproximadamente 25 pies MIENTRAS su obturador está abierto. Esto hace que sea más difícil obtener una imagen nítida (las condiciones de visión atmosférica también pueden dificultar la obtención de una imagen nítida).

Cuanto más corta sea la velocidad de obturación, mejor.

Usé 1/1000th seg. pero más rápido es mejor. Si pudiera hacer 1/4000 (aumentando su ISO/Ganancia), entonces la ISS solo se moverá un poco más de 6 pies cuando el obturador esté abierto. Si hicieras 1/8000 entonces solo se movería alrededor de 3 pies... aún mejor.

Es mejor si puede hacer ráfagas rápidas en lugar de video, pero necesitará cronometrar las ráfagas para evitar que se llene el búfer de la cámara... lo que resultará en una reducción sustancial en la velocidad de ráfaga (y es posible que se pierda el tránsito).

Probé mi cámara para asegurarme de que la cámara, el USB 3 y la computadora portátil (con SSD) se mantuvieran al día con la velocidad de fotogramas y grabé 90 segundos.

Comencé la captura real 45 segundos antes del tiempo de predicción y eso debería haberme dado un buen búfer tanto antes como después del tiempo de predicción en caso de que algo cambiara.

La primera vez (fallé), hice un tiempo de captura mucho más corto y la cámara dejó de capturar fotogramas justo antes de que pasara la ISS. Así que visualmente lo vi volar a través del Sol en mi segundo visor pero mi cámara ya había dejado de grabar... esto porque la órbita cambió solo unos segundos y fue suficiente. En mi segunda vez, utilicé una ventana de captura mucho más larga, de modo que incluso si la órbita cambiara varios segundos, aún capturaría el pase.

Utilice un reloj preciso para cronometrar el momento de la captura. Esto es aún más importante si va a realizar una ráfaga rápida de fotogramas y no desea sobrecargar el búfer de la cámara... reduciendo la velocidad de la ráfaga.

Puedes ver el pase aquí en YouTube. El tiempo de tránsito real fue de 1,1 segundos, pero este video lo reduce a 8 segundos.

https://youtu.be/ZVLGmlKVg40