Obserwator meteorów i jego łowy

Transkrypt

1 METEORY ŚWIAT TAJEMNIC I NIESPODZIANEK Przemysław Żołądek Pracownia Komet i Meteorów brahi@op.pl

2 Obserwator meteorów i jego łowy

3 Meteory, meteoroidy, meteoryty Meteoroidy niewielkie okruchy materii krążące wokół Słońca METEOROID TRAFIA DO ATMOSFERY Meteory świetliste ślady czyli to co zauważamy CZĘŚĆ METEOROIDU PRZECHODZI PRZEZ ATMOSFERĘ Meteoryty kosmiczne kamienie które dotarły do powierzchni

4 Meteoroidy Drobne ciała Układu Słonecznego mogące wywołać zjawisko meteoru. Rozmiary powyżej setnych części milimetra. Górne ograniczenie nie istnieje. Meteoroidem może być nawet planetoida.

5 Meteoroidy kometarne Drobiny materii (ziarna pyłu, okruchy materii kometarnej, sporadycznie duże bryły) wyrzucane przez komety w czasie przejścia przez peryhelium. Bardzo lekkie, wrażliwe mechaniczne, porowate, gęstości pomiędzy 1g/cm^3 a 0.3g/cm^3

6 Meteoroidy asteroidalne Drobna materia o większej gęstości pochodząca z pasa planetoid. Meteoroidy takie mogą powstawać przy zderzeniach większych obiektów, mogą też być pierwotną materią, pozostałością z czasów formowania Układu Słonecznego Gęstości 3-5g/cm^3 (różne rodzaje meteoroidów kamiennych) a nawet około 7g/cm^3 (meteoroidy żelazne)

7 Meteoroid wpada do atmosfery

8 Prędkości dla meteorów Zawierają się w granicach od 11km/s do 72km/s Leonidy 72km/s Neuschwanstein 21km/s

9 Hamowanie atmosferyczne - Dla niewielkich meteoroidów prawie niezauważalne - Dla większych obiektów wchodzących w atmosferę wyraźnie zauważalne, poniżej 50km wysokości bardzo silne - Po wyhamowaniu do około 4km/s pojawia się szansa na spadek meteorytu

10 Typowe wysokości zjawisk

11 Jasności i rozmiary 0 magnitudo : 2cm dla 15km/s, 1cm dla 30km/s, 0.5cm dla 60km/s Około -10 magnitudo przy 15km/s

12 Jasności i rozmiary Przykład meteoru na granicy widoczności okiem nieuzbrojonym. Do obserwacji takich wykorzystuje się wzmacniacz obrazu

13 Jasności i rozmiary Meteory o jasnościach od -1.5m do -4m zaobserwowane metodą fotograficzną

14 Jasności i rozmiary Tauryd o jasności około -15m, fot. Dariusz Dorosz, PKiM

15 Jasności i rozmiary Bolid Mifflin z Odnaleziono 3.5kg meteorytów.

16 Badania meteorów dla każdego Badania meteorów są jedną z kilku dziedzin astronomii gdzie działania miłośników mają istotne znaczenie naukowe Badania naukowe charakteryzuje pewna ustalona metodyka. Aby badania miały wartość nie trzeba posiadać profesjonalnej wiedzy, trzeba jednak ściśle trzymać się określonych metod.

17 Pracownia Komet i Meteorów (PKiM) - Organizacja koordynująca obserwacje meteorów w Polsce - Założona w 1987 roku w Warszawie - W działaniach Pracowni bierze czynny udział około osób. Są to głownie operatorzy stacji bolidowych PFN oraz obserwatorzy wizualni. - Głównym projektem PKiM jest istniejąca od roku 2004 Polska Sieć Bolidowa (Polish Fireball Network, PFN) - Pracownia współpracuje z zagranicznymi ośrodkami badawczymi zajmującymi się analizą obserwacji meteorów. - Współcześnie PKiM zajmuje się obliczaniem trajektorii i orbit meteorów, poszukiwaniem nowych rojów meteorowych, metodyką obróbki danych z kamer video.

18 Pracownia Komet i Meteorów (PKiM) - Raz do roku organizowane jest seminarium teoretyczne

19 Pracownia Komet i Meteorów (PKiM) - Raz do roku organizowany jest letni obóz obserwacyjny

20 Projekty dla współpracowników - Obserwacje wizualne rojów meteorowych - Obserwacje radiowe - Uczestnictwo w projekcie PFN

21 Projekt 1: Obserwacje wizualne Proste obserwacje nie wymagające żadnego sprzętu. Potrzebne: - Ciemne miejsce - Śpiwór - Notatnik - Czerwona latarka - Dużo cierpliwości

22 Projekt 1: Obserwacje wizualne Cele obserwacji: - Wyznaczanie aktywności rojów - Wyznaczanie współczynnika masowego

23 Projekt 1: Obserwacje wizualne Jak obserwować: - Należy zorganizować grupę sumiennych obserwatorów (nie śpiących na obserwacjach, dobrze poinformowanych o co w takich obserwacjach chodzi) - Optymalnie kilka osób. Należy unikać wielkich grup w których panuje chaos. Nic na siłę, nie ilość lecz jakość.

24 Projekt 1: Obserwacje wizualne Jak obserwować: - Obserwatorzy zliczają pojawiające się meteory w przedziałach czasowych - Obserwatorzy wyznaczają widoczność w tych samych przedziałach - Obserwatorzy notują jasności pojawiających się meteorów - Obserwatorzy wiedzą jak rozpoznać meteory z danego roju.

25 Projekt 1: Obserwacje wizualne - Na podstawie obserwacji wypełniany jest tzw. raport. Raport zawiera dane o miejscu obserwacji, obserwatorze, warunkach atmosferycznych i o wszystkich zaobserwowanych meteorach - Raport przesłać należy do PKiM

26 Projekt 1: Obserwacje wizualne Działania PKiM: - Sprawdzenie jakości obserwacji - Przygotowanie i przesłanie obserwacji do IMO

27 Projekt 1: Obserwacje wizualne Wyniki: - Obserwacje zbierane są z całego świata i analizowane przez IMO

28 Projekt 1: Obserwacje wizualne Wyniki: - Obserwacje zbierane są z całego świata i analizowane przez IMO

29 Projekt 1: Obserwacje wizualne Wyniki:

30 Projekt 1: Obserwacje wizualne Wyniki:

31 Projekt 1: Obserwacje wizualne Współczynnik masowy określa rozmiary cząstek w roju meteorowym. Im mniejszy liczbowo współczynnik tym jaśniejsze meteory, tym większe cząsteczki tworzące rój

32 Projekt 2: Obserwacje radiowe Obserwacje odbić fal radiowych od zjonizowanych śladów meteorowych Co potrzebne: - Odbiornik krótkofalarski (skaner radiowy), z odbiorem w emisji CW lub SSB - Miejsce na postawienie prostej nawet anteny - Komputer PC - Wskazane jest miejsce wolne od zakłóceń

33 Projekt 2: Obserwacje radiowe Odbiornik Odbiór CW lub SSB, zakres częstotliwości pokrywający 49MHz 85MHz YAESU FRG-9600 cena 800zł

34 Projekt 2: Obserwacje radiowe Antena Najlepiej wieloelementowa Yagi, niekiedy wystarczy zwykły dipol. Dostępne na zamówienie w cenie między 100zł a 200zł

35 Projekt 2: Obserwacje radiowe Oprogramowanie Program METAN darmowa aplikacja zliczające meteory radiowe, napisana przez Karola Fietkiewicza z PKiM

36 Projekt 2: Obserwacje radiowe Jak to działa:

37 Projekt 2: Obserwacje radiowe Zadania obserwatora: -Połączyć radio z anteną i komputerem, sprawdzić poprawność działania - Raz na miesiąc wysłać dane do PKiM. METAN produkuje pliki dat z momentami pojawiania się meteorów, długościami trwania odbić, amplitudą. - Obserwacje radiowe są idealne dla tych którzy mają nieco mniej czasu. Są prawie bezobsługowe.

38 Projekt 2: Obserwacje radiowe Analiza: -W przypadku ważniejszych zjawisk analizą zajmuje się sekcja radiowa PKiM.

39 Projekt 2: Obserwacje radiowe Analiza: - Dane wysyłane mogą być do RMOB światowej sieci obserwatoriów radiowych

40 Projekt 3: Sieć bolidowa - Sieci bolidowe składają się ze specjalnych obserwatoriów stacji bolidowych

41 Projekt 3: Sieć bolidowa Europejska sieć bolidowa największa i najstarsza

42 Projekt 3: Sieć bolidowa Europejska sieć bolidowa największa i najstarsza

43 Projekt 3: Sieć bolidowa Kanadyjska sieć bolidowa MORP aktywna na przełomie lat 70-tych i 80-tych

44

45 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Jak to działa:

46 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN

47 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Stacje bolidowe wykorzystują dwie główne techniki: - Video

48 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Stacje bolidowe wykorzystują dwie główne techniki: - Foto (w przyszłości CCD)

49 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Typowa stacja video Karta video 150zł Tayama zł Obiektyw 4mm 50zł Obudowa 100zł Tayama zł Obiektyw 4mm 50zł Obudowa 100zł Kable, materiały do 200zł Łącznie około zł Komputer około 3GHz 300zł Licencja UFOCapture około 800zł

50 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Jak widzi stacja video

51 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Jak widzi stacja video

52 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Jak widzi stacja video

53 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Jak widzi stacja video

54 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Obsługa stacji video: -Sprawdzanie wyników po każdej pogodnej nocy, wstępna obróbka -Przesyłanie danych na serwer raz w miesiącu lub częściej -Raz na jakiś czas warto wyczyścić optykę - W praktyce 15 minut obsługi dziennie na kamerę.

55 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Stacja fotograficzna: aparat 1000zł obiektyw 800zł obudowa 350zł napęd 150zł grzałki 100zł zasilanie 150zł komputer PC 250zł kable 100zł Łącznie: 2900zł

56 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Jak widzi stacja foto:

57 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Jak widzi stacja foto:

58 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Obsługa stacji foto: -Zdalne uruchamianie stacji na określony czas - Ściągnięcie zdjęć z nocy, przegląd wyników. - Stacja rejestruje od 500 do 2000 zdjęć na noc. Przegląd zajmuje około 30 minut. - Wysyła się tylko zdjęcia ze zjawiskami, na bieżąco.

59 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Dane przesyłane są do serwera FTP Serwer znajduje się w Instytucie Astronomii Uniwersytetu Zielonogórskiego

60 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN

61 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Wyniki: - Trajektorie meteorów

62

63

64 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Wyniki: - Fotometria

65 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Wyniki: - Dynamika

66 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Wyniki: - Orbity meteoroidów

67 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Wyniki: - Odkrywanie nowych rojów meteorowych (analiza podobieństwa orbit)

68 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Wyniki: -Orbita nieznanego roju może być orbitą nieznanej komety długookresowej

69 Projekt 3: Sieć bolidowa PFN Wyniki: - Wyznaczanie miejsc spadków meteorytów

70 Projekt 4: Widma meteorowe Widma meteorów: - Emisyjne, bez continuum - Bardzo cenne (nie jest ich jak dotąd dużo) - Każdy może fotografować widma

71 Projekt 4: Widma meteorowe Potrzebne: - Aparat ze statywem: zł - Siatka dyfrakcyjna transmisyjna 500l/mm: 7zł - Wężyk spustowy do aparatu: dobry wężyk ~100zł, własnej konstrukcji ~10zł, ze spinacza biurowego < 1zł ;) Rejestrowanie widm polega na rejestracji setek zdjęć każdej pogodnej nocy. Skuteczność jest niewielka (około 1 widmo na rok). Każde takie widmo to jednak materiał na publikację

72 Projekt 4: Widma meteorowe Widmo w stanie surowym -

73 Projekt 4: Widma meteorowe Identyfikacja linii widmowych -

74 Ważne adresy: Pracownia Komet i Meteorów: pkim@pkim.org oraz p.zoladek@gmail.com