ПРОЕКТ УКРАИНСКОГО ВИРТУАЛЬНОГО ТЕЛЕСКОПА

Преобразование телескопа Цейс-600 Андрушевской обсерватории
в телескоп с отдаленным доступом

В настоящее время самым крупным телескопом в Украине является 70-см телескоп АЗТ-2 на территории ГАО. Ряд малых телескопов есть в других астрономических учреждениях. Практически все они расположены в городах, либо вблизи них. Важно отметить, что нигде в мире сейчас не делают науку на городских телескопах.

Рассмотрим АЗТ-2 в ГАО. Такой же телескоп стоит на территории ГАИШ, МГУ, на Воробьевых горах в Москве. Он работает, служит как учебный телескоп для студентов, аспирантов. В 50-е годы этот инструмент в ГАО находился за городской чертой. На нем выполнялись фотографические наблюдения, спектроскопия звезд, поляриметрия. Защищались диссертации, в том числе одна докторская. Известный французский астроном Одуэн Дольфюс окончательно открыл в ГАО на АЗТ-2 в 1966 году 10-й спутник Сатурна Янус. В 80-е годы АЗТ-2 послужил испытательным полигоном для приборов, разрабатываемых в Опытном производстве ГАО (телевизионная установка, прибор УКУС с ЭОП камерой, инфракрасные фотометры, Фурье спектрометры). Были научные результаты, печатались статьи.
Город окружил Голосеевский лес и ГАО. Наблюдения практически прекратились. В последние 20 лет предпринимались попытки реанимировать телескоп. Безуспешно. Научных результатов получено не было.

Следующий инструмент - телескоп Цейс-600 в Андрушевской обсерватории. Некогда стоял на пике Терскол. В Андрушевке на нем открыли 120+ новых астероидов. Там хороший астроклимат, в обсерватории работают еще 3 телескопа. Андрушевка – альтернатива ГАО для проведения астрономических наблюдений.
Большой недостаток Андрушевки – необходимость ездить на наблюдения: далеко, дорого, хлопотно, большие потери времени из-за неуверенных прогнозов погоды. Выход один - преобразование телескопа Цейс-600 Андрушевской обсерватории в телескоп с отдаленным доступом, проводить наблюдения через Интернет.
Телескопы с отдаленным доступом, их еще называют ВИРТУАЛЬНЫМИ телескопами (ВТ) – новый тренд в наблюдательной астрономии во всем мире. Американские студенты астрономы, сидя в университетском кампусе, учатся наблюдать на ВТ, расположенных в высокогорной пустыне Атакама в Чили. Наши коллеги из европейских стран (Венгрии, Польши) создали сети виртуальных телескопов, расположив инструменты по всему миру, в местах с эксклюзивным астроклиматом. Приведем несколько примеров.

С начала 2000-х годов ВТ получили распространение во многих странах. Известна венгерская система НАТNet (Hungarian Automated Telescopes), организованная обсерваторией Konkoly. HAT-1 был разработан в бакалаврате университета Лоранда Этвеша при участии обсерватории Konkoly под руководством доктора Гезы Ковач (Géza Kovács). В январе 2001 года HAT-1 был транспортирован из Будапешта в обсерваторию Стюарда, Китт-Пик, Аризона. Один из телескопов HAT работает в обсерватории Вайза, Израиль. С 2009 года к системе присоединились три новых наблюдательных пункта. Это пункты в Австралии, Намибии и Чили. Каждая система содержит восемь (2×4) соединённых квази-параллельных (180 мм, f/2. астрографов Takahashi Epsilon с ПЗС-датчиками Apogee в 4000×4000 пикселей. В рамках проекта HATNet по состоянию на июль 2015 г. было открыто 55 экзопланет.

Отметим польский исследовательский Проект Solaris, начавшийся в 2010 году, под руководством профессора Maciej Konacki из Центра астрономических исследований Николая Коперникя Польской Академии Наук и молодых польских астрономов. Цели проекта включают поиск и обнаружение экзопланет с глобальной сетью роботизированных телескопов.

Проект осуществляется глобальной сетью четырех роботизированных телескопов, размещенных в трех странах: Южноафриканская астрономическая обсерватория (ЮААО, Южная Африка), обсерватория SSO, Австралия, и обсерватория CASLEO, Аргентина. Каждый из телескопов имеет главное зеркало 0,5 м и аналогичное оборудование. Оно включает в себя набор фильтров и качественную камеру. Один из телескопов в ЮААО также оснащен спектрографом BACHES. Установка сети началась в апреле 2011 года и завершилась в декабре 2013 года. Потребовалось более 1100 человеко-дней для установки телескопов и более 1200 человеко-дней, включая установку спектрографа весной 2014.

Проект финансировался из нескольких источников. К ним относятся Совет европейских исследований (ERC), Национальный научный центр Министерства науки и высшего образования Польши. Общий бюджет Проекта в 2010-2016 годы составил около 2,5 млн. евро.

В последнее время широкое распространение получило платное предоставление услуг астрономических наблюдений на частных обсерваториях, как для астрономов любителей, так и для профессионалов. В Приложении приведены два примера.

ПРОЕКТ ВТ В АНДРУШЕВКЕ

Андрушевский Цейс-600 готов к модернизации и превращению его в виртуальный телескоп. Мы видим следующий план действий.

Предлагается привести все устройства телескопа Цейс-600 в стандарт ASCOM.

ASCOM (ASTronomy Common Object Model) предоставляет стандартный интерфейс для целого ряда астрономических устройств, включая устройства часового ведения телескопа, фокусировки, получения и обработки изображений в среде Microsoft Windows и многое другое.

ASCOM разработал ряд стандартов драйверов для более 150 устройств, связанных с астрономией, которые были выпущены бесплатно. Большинство драйверов также с открытым исходным кодом.

Хотя ASCOM преимущественно используется любительским сообществом, он также используется в некоторых профессиональных установках для телескопов с малыми и средними апертурами. Для больших телескопов, как правило, создаются уникальные аппаратные и программные комплексы.

Используя комбинацию драйверов ASCOM для часового ведения, фокусировки, операций с фильтрами, основными и гидировочными камерами, управления движением купола, операций с изображениями, можно создать полностью автоматизированную среду для работы телескопа в отдаленном режиме, используя Интернет. Использование средств ASCOM избавляет астронома от необходимости «изобретать велосипед», упрощает жизнь, экономит время и деньги.

Доступ к компьютеру, управляющим телескопом, может осуществляться с вашего компьютера путем подключения к удаленному рабочему столу и приложениям RemoteApp в среде Microsoft Windows. Управление работой телескопа и устройств на нем может выполняться с использованием программного пакета MaxIm DL, совместимого со стандартом ASCOM.

Наблюдательный комплекс может быть организован либо как полностью автоматическая обсерватория, исключающая участие наблюдателя, либо как инструмент с отдаленным доступом, В первом случае весь цикл наблюдений выполняется без участия человека со стандартной конфигурацией приборов и стандартно повторяющейся программой. Это, как правило, службы. Во втором случае необходимо присутствие у инструмента оператора, когда возникает необходимость менять конфигурацию комплекса, например подключение спектрографа, установки разных приборов для наблюдений или возникновения нештатной ситуации.

Практика показывает, что наблюдения на телескопе с отдаленным доступом должен осуществлять подготовленный специалист, хорошо знакомый с «хардом» и «софтом» комплекса, привычно и умело общающийся с оператором на телескопе. Заказчик наблюдений участвует в наблюдениях в режиме конференцсвязи. Такая практика сложилась на большинстве наблюдательных комплексов с отдаленным доступом, ВИРТУАЛЬНЫХ ТЕЛЕСКОПАХ. Такая практика наблюдений повсеместно применяется сейчас и на больших инструментах. Присутствие заказчика наблюдений не обязательно. Хотя бы в силу высокой сложности инструмента, приборов на нем, сложных технологий наблюдений, которые заказчик не в силах освоить. И нет надобности ехать за тысячи километров, чтобы реализовать несколько часов выделенного тебе наблюдательного времени.

Что нужно сделать, что нужно купить и сколько это будет стоить, сколько времени займет работа, и кто ее будет делать – все это большой отдельный разговор. Его нужно проводить, когда будет принято принципиальное решение о создании ВТ на базе телескопа Цейс-600 Андрушевской обсерватории.
Ясно одно – это проект не из дешевых. Но время пришло.

Кратко:
= Нужно обновить электрооборудование телескопа и купола (телескопу 30+ лет).
= Провести стационарный Интернет в Андрушевскую обсерваторию (3G не устойчив).
= Определиться с комплектацией инструмента (камеры основная и гидировочная, фильтры, фокусер, адаптеры, спектрографы низкого и среднего разрешения – без спектрографов нет астрофизики).
= Управляющий компьютер.
= Лицензионный пакет MaxIm DL.
= Привлечь научную молодежь и студентов для участия в проекте, реально, а не на словах. Успех проекта в молодежи. Системно в ГАО работы с молодежью нет, она устраивается сама по себе.
= Инженерная работа и программное обеспечение с участием сотрудников Лаборатории быстропротекающих процессов в звездах ГАО. Привлечение специалистов из Андрушевки и других. Мотивация – трудовые соглашения.

Можно начинать, стремясь реализовать упрощенный вариант Проекта (бюджетный). А можно люксовый (настоящий).


ПРИЛОЖЕНИЕ

Дистанционные наблюдения с приватным телескопом Шульман Фоундейшен

skycenter.arizona.edu/programs/remote




Являясь крупнейшим в мире специализированным телескопом с общественным доступом во всем мире. Телескоп с самого начала был разработан, чтобы обеспечить полный дистанционный контроль наблюдений через Интернет.
В настоящее время отдельные лица могут непосредственно управлять телескопом, функционирующим на основе веб-интерфейса. Изображения в реальном времени дают возможность наблюдать, что происходит в обсерватории на вершине горы Леммон 3000 метров (США, Аризона). Наблюдатель видит снимки по мере их получения, наблюдает за телескопом, движением купола, за погодными условиями, наблюдает за звездами, сидя комфортно в своем собственном доме. Пользователи могут отправлять запросы на запланированные (в очереди) наблюдения.
Владельцы находятся в процессе создания онлайнового портала для покупки и планирования времени телескопа, Можно приобрести время на телескопе или запланировать наблюдение в очереди, отправив сообщение по электронной почте на гору Леммон по адресу Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. или связаться по телефону 520-626-8122.
Данные о телескопе:
Диаметр 80 см (f/7)
Ошибка гидирования 0.5 угл. сек.
Точность наведения 60 угл. сек.
Качество изображения при 300 сек экспозиции в среднем 1.1 угл. сек.
Поле зрения 22х22 угл. мин.
Стандартный набор фильтров + Н-альфа фильтр
Камера гидирования по звезде до 13 величины
Проницающая способность за 300 сек экспозицию – 21.5 зв. вел.
40-дюймовая люминесцентная панель для флэт филд
Размер изображений до 32Mb

Наблюдения в сети iTelescope.net
www.itelescope.net/astrophotography

Предлагаются наблюдения профессионального качества в сети телескопов с удаленным доступом.
После того, как вы стали участником, вы можете выбирать инструмент из множества различных телескопов, расположенных по всему миру, расположенных в трех разных часовых поясах. Наши системы расположены как в северном, так и в южном полушариях. Северная Америка (небо Нью-Мексико), Испания (AstroCamp) и наша обсерватория Siding Spring в Австралии.




Мы являемся первыми в мире, которые предлагают 24-часовой пульт дистанционного управления телескопом, как для любителя, так и профессионального астронома.
Вы полностью контролируете телескопы, свободны в выборе объектов, в любое время для своих личных целей.
Все системы iTelescope.net настроены и поддерживаются на профессиональном уровне.
Все, что требуется, - это веб-браузер, чтобы обрести обсерваторию прямо на вашем рабочем столе.
Эта услуга проста в использовании. Вы просто выбираете свой объект. Телескопы делают все: центрирование, фокусировку в реальном времени, а затем делаются снимки с выбранной вами серии экспозиций. Изображения FITS переносятся на наш высокоскоростной FTP-сервер для загрузки и передачи вам.
У вас есть все необходимое: Skycams, диаграммы погоды и современное автоматизированное роботизированное программное обеспечение.
Мы предоставляем вам помощь в любое время: Skype, электронная почта или просто набрать номер телефона. Мы свяжем вас с одним из наших профессиональных сотрудников, которые могут оказать вам помощь в получении телескопа с удаленным доступом.

Киев
29 сентября 2017 г.
Борис Жиляев

Вставлю свои 5 копеек.
IMHO, базироваться на ASCOM имеет смысл лишь в том случае,
если уже есть в наличии какое-то дорогостоящее оборудование с поддержкой только ASCOM + умение работать со всеми этими NET., windows серверами и т.п.
Т.е. любительский подход состряпать все на windows XP + apache + пиратский maximDL + самодельные вещи не подойдет.

Как уже было сказано - ASCOM исключительно windows ориенторованная платформа, отсюда стоимость ПО будет сравнима с ценой оборудования.
По этой причине она и популярна у любителей - в 99% случаях у них уже есть windows и оборудование под ascom.
И если любитель может "закрыть" глаза на пиратскую OC и ПО, то инстремент претендующий на научность должен иметь все лицензионное.
Напомню, что потребительская windows OS стоит от 200уе, серверная (с серверами и службами) уже от тысяч уе.
maximDL стоит 200-500уе.
Следует учесть, что современная windows требует и современное железо, это опять счет до тысяч уе.
Отсюда следует и невозможность установки windows, а следовательно и ASCOM на маломощный/компактный/защищенный контроллер или миниПК.

Поэтому возможно следует попробовать INDI и подобрать оборудование совместимое с ним.
www.indilib.org/

Тем более, уже есть в продаже готовые решения контроллера для робот-телескопов.
www.stellarmate.com/

veles wrote:

Наразі стан речей такий, що якраз є уже багато напрацювань. Є готова система гідування та керування телескопом. Її функціонал можна розширювати та вдосконалювати. Саме в цьому напрямку ще є багато роботи.


veles wrote:


Дякую за лінки - дуже корисно.

З використаанням INDI є досвід роботи. У нього є свої плюси і мінуси.
Безперечно, використання Linux-платформи є дешевшим шляхом. Але... По-перше: робота віртуального телескопу розрахована на широке коло користувачів. Виходячи зі статистики, користувачів OS Windows набагато більше. По-друге: як було сказано вище, є уже певний ряд напрацювань для платформи ASCOM - переписувати код під іншу платформу можна, але в данному випадку це не доцільно.

Не обов"язово прив"язуватися до MAXIM DL. Для більшості астро-камер є свої программи керування "із коробки"(або SDK), а для гідування та автонаведення є ряд безкоштовних програм, накшталт PHDguider, etc.
Для тієї системи, яка вже існує на Ц-600 достатньо середньостатистичного laptop/desktop. Так, ліцензію на ОС потрібно купити. До речі, МОН повинен цим забезпепчувати по дефолту. Скільки в НАНУ "піратських" комп"ютерів?


veles wrote:

Телескоп Ц-600 має певну конструктивну особливість, для якої "готове рішення" не підійде, чи то Stellarmate, чи то EQDrive (дуже вдала розробка українських ЛА, яка визнана в усьому світі).
Телескоп не може вільно рухатися по обом осям, у нього є обмеження +- 3 градуси. За власний кошт Пєтуховим та Решетником було розроблено Software та Hardware , яке дозволяє керувати телескопом (плюс гідування) в межах цих +-3 градусів на різних швидкостях, що дозволяє проводити ряд специфічних астрономічних спостережень. Тому, у випадку Ц-600 "уніврсальне рішеення" не працює, тільки custom. А от для АЗТ-2 Stellarmate чи EQDrive може підійти.

ПРОЕКТ ОБСУЖДАЛСЯ НА УЧЕНОМ СОВЕТЕ ГАО.

АКАДЕМИК ЯЦКИВ ЕГО ЗАРЕЗАЛ.