HMM - dvije radionice, jedna konferencija i gomila posla

Utorak, 24. kolovoza 2010. u 10:58 sati

Nisam siguran koji je ovo po redu napis o Hrvatskoj meteorskoj mreži, ali sam siguran da mi je ovaj za sada najproblematičniji - razlog tome je jako puno stvari koje treba prezentirati.

Hardver

Prve HMM kamere složene su zaista kao rješenja iz Grumfove radionice - ono malo sredstava koje se našlo uloženo je u nabavku samih 1004X board kamera i 4mm/F1.2 optike, dok su kućišta ispaštala. Prva kućišta (ljubomorno čuvam par "prototipnih rješenja") na prvi su pogled više podsjećala na kacigu teškog ronioca negoli na kameru za snimanje meteora (ili bilo čega drugog).
Jedno iskustvo (Rijeka, Ivica Ćiković) kaže da je trajnost tih prvih kućišta sa plastičnom kupolicom oko dvije godine, a drugo (Osijek, Dario Klarić) još uvijek u osnovi zadovoljava i ne pokazuje značajnije smanjenje broja detektiranih zvijezda (i meteora). U svakom slučaju, sva bi ova plastična kućišta do kraja godine trebala biti zamijenjena novom verzijom, sa staklom kao zaštitom. Veliki doprinos otkrivanju i otklanjanju sitnih problema dao je Reiner Stoos, njegova pedantnost počinje biti poslovična. Čim završimo sa zamjenom kućišta prve generacije, slijedi zamjena kućišta druge generacije koja imaju kvalitetniju plastiku kupolice i metalno kućište.

Dogodilo se i neminovno - nakon tri godine rada, pokvarila se i prva kamera. Točnije, najvjerojatnije bi i dandanas ispravno radila da se nije odlijepilo zaštitno staklo kućišta kamere na Malom Lošinju. Izgleda da ljepilo nije moglo otrpjeti toliko UV zraka u kombinaciji sa drastičnim promjenama temperature, a prva slijedeća kiša je završila posao...
Početkom godine stigao je i novi kontingent kamera, od kojih i nekoliko novih modela 1043X board kamera. Ove kamere deklarirane su kao 0.003lux pri F/1.2 dakle isto kao i 1004X, s tim što pružaju rezoluciju od 570 TV linija (1004X -> 400TVL). Nakon preliminarnih testiranja 10043X, Filip Lolić je zašiljio vrh lemilice te modificirao ovu varijantu kamera, i pokazalo se da je njihova osjetljivost otprilike na razini starije verzije.
Alan Pevec je pronašao rješenje kako da ostanemo pri WinXP kao primarnom operacijskom sustavu. OS ne spada u hardware, ali kako je SkyParol (software koji koristimo za snimanje meteora) jako izbirljiv po pitanju OS i capture uređaja, jednako nam je važan. SkyPatrol sada ne samo da može raditi na WinXP, već je isproban i na Visti i na Win7.

Od projekata koji nisu gotovi, važna nam je što prije zgotoviti nekoliko all-sky kamera. Do iznalaženja kvalitetnijeg rješenja, pokušat ćemo za stalni rad osposobiti prototip all-sky kamere koju je lani prezentirao Ivan Šimunjak. All-sky kamera važna nam je iz više razloga, među kojima se izdvajaju lakša sinkronizacija kamera koje nemaju vezu na internet te snimanje meteora koji se ugase duboko u atmosferi (pokrivenost neba HMM kamerama na visini od 30 km puno je manja nego na 100 km).
Iako smo više puta o tome raspravljali unutar HMM, još uvijek nismo našli vremena složiti jedan prototip univerzalnog rotacijskog shutter-a za DSLR aparate, koji bi onda mogao poslužiti za rutinsko snimanje neba DSLR-ovima prilikom raznih promatranja - uz znanstvenu težinu snimaka. Za one kojima nije jasno o čemu je riječ, rotacijski "zatvarač" je jedna "elisa" koja točno određenom brzinom rotira ispred objektiva čime snimljeni meteor izgleda isprekidano. Na osnovi ovih "zareza" može se odrediti točno trajanje meteora, a bez čega je nemoguće odrediti orbitu meteoroida.
Pored toga, u planu je i izrada para kamera izuzetno visoke rezolucije (po mjerilima meteorske astronomije) koje bi trebale biti operativne prije maksimuma Geminida.

Softver

Hrvatska meteorska mreža u svrhu obrade promatranja (kalibracija, astrometrija) koristi vlastiti softver. U svrhu analize orbita za sada još uvijek koristimo UFOOrbit softver japanske SonotaCo mreže ("UFO" paket je detaljno prezentiran na MODWS#3, detaljnije malo niže).
Na prošlogodišnjoj VSA meteorska je grupa na čelu sa Alanom Pevecom definirala "uska grla" u procesu obrade promatranja HMM: nedostatak automatske kalibracije cjelonoćnih promatranja (te eventualne provjere/rekalibracije) i sinkronizacije stanica koje nemaju pristup internetu. Ponajviše zahvaljujući Denisu Vidi, ova su uska grla sanirana, tako da se ručni dio obrade jednomjesečnih promatranja jedne stanice može napraviti za manje od dva sata.

Malo detaljnije, Denis je složio rutine u Pythonu koje pokreću MTP_Detector za analizu sirovih snimaka kroz promatranja cijelog mjeseca (za 30 noći, oko 8 sati posla za quad procesorski PC). Nakon toga se u dva sata jednostavnog klikanja (kombinacija uživanja u detektiranim meteorima i #&#@@ LPja, šišmiša i ostale noćnoleteće bande) ručno filtrira 30 noći promatranja, pa slijedi oko sat vremena automatske provjere kalibracije, eventualne rekalibracije, te reduciranja podataka u konačne izlazne datoteke. Ukratko, za dva sata klikanja obradi se 300 sati promatranja - kao izlaz pored podataka o svakom pojedinom meteoru (i svakoj pojedinoj detekciji tog meteora) imamo i podatke o broju zvijezda koje su uključene u kalibraciju i pripadnoj greški promatranja.
Ekipi je na VSA2009 međutim promaknuo jedan mali problem. U slučaju da se kamera pomiče iz noći u noć, automatska provjera kalibracije ne može proći pa je potrebno svaki put ručno (pomoću PIXY softvera) tražiti inicijalne parametre kalibracije. Danas su nam kamere strogo fiksne (osim prilikom redovnog održavanja), pa taj problem ne postoji. Međutim, to nije bio slučaj u vrijeme početaka HMM 2007. godine, kada su 3 kamere svakodnevno pomicane (noću iznošene van na promatračko mjesto, a ujutro unošene u kuću na sigurno) - i zato je obrada tih promatranja malo stala, i zato još nismo publicirali svoj prvi katalog orbita. U svrhu jednostavnijeg pronalaženja centra vidnog polja razvijen je novi pomoćni alat, CMN_SkyFit koji omogućava brzo i jednostavno podešavanje parametara centra vidnog polja i pozicijskog kuta kamere, a jednako tako može pomoći ukoliko znamo da kamera nije pomicana ali ne znamo točno vrijeme. Poput SkyPatrol-MTPFiltera i ovaj je softver postao stvarnost zahvaljujući programerskim vještinama Igora Terlevića.

Stoga je za očekivati da će prvi HMM katalog orbita meteoroida - za 2007. godinu, izračunatih UFOOrbit-om biti gotov puno prije kraja ove godine.
Međutim, UFOOrbit softver koristi algoritme koji orbite meteoroida određuju na ponešto pojednostavljen način - a analiza rezultata naših promatranja pokazuje da su dovoljno precizna za primjenu egzaktnijih algoritama određivanja orbita (Ceplecha) i putanja kroz atmosferu (Borovička). Iz tih smo razloga krajem 2009. započeli s razvojem vlastitih programa. Do sada imamo riješeno određivanje putanje meteoroida kroz atmosferu i tamni let, a za izračun elemenata orbite preostalo nam je još određivanje preatmosferske brzine meteoroida (ajjajajjj, nimalo trivijalno - ali smo na dobrom puta ka rješenju). Potom će netko (najvjerojatnije diverzanti iz Valpova, Skokić ili Vida) sve složiti u jednu automatiziranu proceduru - vjerujem da će rezultati biti jako interesantni.
Budući smo u ovih 3 i malo godina koristili različite rezolucije (od 352X288 do 768X576) bilo je potrebno različitim rezolucijama prilagoditi i osnovne programe, tj. učiniti ih univerzalnima. I to je riješeno, u završnoj fazi testiranja (usput su uklonjeni i neki sitniji bugovi).

II radionica Hrvatske meteorske mreže

I ove je godine u Višnjanu održana HMM radionica, čiji se termin ove godine poklopio s (ponovno propalim) Messierovim maratonom. Već duboka kriza odrazila se na brojnost učesnika, ali su se radionici u većoj mjeri pridružili i ranije pristigli "maratonci" pa se brojno stanje pokazalo većim od lanjskog. Od ranog jutra do kasno u noć kroz tri dana pretresene važne teme vezane kako uz rezultate promatranja i obrade, tako i hardware problematika.

Od nule je složeno šest novih HMM kamera, uz detaljna objašnjenja kako od board kamere doći do gotovog, moćnog astronomskog alata. Pokazalo se da nam je ovakav način druženja neophodan, jer smo "po putu" zajedničkim razmišljanjima došli do nekoliko značajnih unaprjeđenja. Prema dosadašnjim rezultatima promatranja, novi setup kamera više ne pati od nepredvidljive kondenzacije na zaštitnom staklu, što je kod prva dva rješenja kućišta ponekad stvaralo jako neugodan problem.
Riješen je i jedan bolan problem direktno vezan za budućnost HMM. Naime, na tržištu je sve teže pronaći capture uređaje koji podržavaju sirovi RGB24 format (uncompressed avi), što je neophodno za ispravno funkcioniranje SkyPatrol programa. Alan Pevec je sobom donio USB2.0 capture uređaj, kojim SkyPatrol ne samo da radi pod XP, Vista i Win7 već omogućava snimanje u rezoluciji od 720X576! Nakon testiranja, naručeno je još nekoliko takvih stickova tako da već nekoliko HMM stanica (čiji PC imaju USB2.0 port) nebo snimaju u visokoj rezoluciji.
Testirano je i "zipano" rješenje bazirano na industrijskom PC, za eventualnu stand-alone stanicu. Alan je malu kutiju načičkao USB stickovima - i stvar je proradila. Budući da nije za očekivati da bi jedna takva stanica mogla imati pristup internetu, testirana je i mogućnost sinkronizacije PC sata putem mobilne mreže. I to funkcionira, ali uz ograničenu preciznost od 1 sekunde (naprema par milisekundi u slučaju standardne internet veze). Tu noć smo završili negdje oko 01:30, prvenstveno zato što više nismo mogli stajati na nogama.

Denis Vida je detaljno opisao posao vezan za automatsku obradu podataka opisan na početku ovog napisa. Kako je riječ o uglavnom suhoparnim komandama, sažeto to znači da sada možemo pokrenuti obradu gomile promatranja i sve što trebamo napraviti je ručno isfiltrirati promatranja.
Filip Novoselnik je prezentirao analizu promatranja potoka Južnih delta Aquarida (sDA): detaljni prikaz aktivnosti, orbita, distribucije magnituda i usporedbu sa rezultatima IMO i SonotaCo mreža, sve to za period 2007-2009. Taj je rad (naknadno dopunjen) osvojio prvo mjesto na Državnom natjecanju iz astronomije u sklopu AZOO za školsku godinu 2009/10, a skraćeni video možete pronaći na stranicama AZOO astronomija.

Završno predavanje o meteoritima održao nam je Korado Korlević. Uz mnoštvo interesantnih detalja, imali smo priliku u rukama držati zbirku meteorita raznih vrsta, uz zaključak kako bi svaka udruga trebala imati zbirku pseudo-meteorita (kamenja koje se najčešće brka s pravim meteoritima). Ne zato da bi ih prezentirala kao prave, već kako bi zainteresiranima objasnila/pokazala najčešće zablude.
Završno jutro proteklo je u neformalnom druženju i dogovaranju budućih akcija/projekata, uz želju da se ovakve radionice u budućnosti održavaju dvaput godišnje. Ovim putem se želim u ime HMM-ovaca zahvaliti Znanstveno edukacijskom centru Višnjan i Koradu Korleviću, a posebne zahvale idu Maji Crnić - nemam toliko mjesta za detaljna objašnjenja, samo jedno veliko HVALA!
Ako sam nešto ispustio, objesite me o koromač. Nisam ispustio namjerno, istaknuo sam ono što mi se čini najbitnijim.
III radionica određivanja orbita meteoroida (Meteor Orbit Determination WorkShop #3)
Meteor Orbit Determination WorkGroup grupa poluzatvorenog tipa, kao što samo ime kaže u njoj imaju učešća astronomi (amateri i profesionalci) koji se bave problematikom određivanja orbita meteoroida, prvenstveno iz rezultata video promatranja. Treća po redu radionica organizirana pod pokroviteljstvom Europske svemirske agencije (ESA) održana je pri ESTEC u Noordwijku, od 17. do 20. Travnja 2010. godine.
Negdje početkom veljače ove godine Željko Andreić i ja smo na mail dobili poziv za učešće na MODWS#3. Kako je u pozivu stajala i cijena boravka (putne troškove smo izračunali) i sve zbrojili, nismo mogli prihvatiti poziv te smo se na njemu zahvalili. Međutim, krajem ožujka stigao je poziv u kojem je stajalo da će najveći dio troškova pokriti sama ESA - takav poziv nismo mogli odbiti! Žac je bukirao karte, prezentacije su bile spremne kad li - na sam dan našeg leta zatvoren zračni promet nad zapadnom Europom... *#/#@@##!! vulkan kojem ni sada ne mogu izgovoriti ime odlučio je nakon 200-godišnjeg mirovanja omesti zračni promet. Ne bi to bilo baš tako crno da nismo mogli stići ni na vlak - kako bi mogli dobiti povrat novca za avionske karte, morali smo čekati na check-in... i za to vrijeme odeeee (zadnji prihvatljivi) vlak za Amsterdam :o(
Kada sam te večeri, krcat turbo loše volje (umjesto da sam tog dana u jednoj od centrala ESA, prisustvovao sam jednom poprilično uznemirujućem sastanku) - došao kući, dočekao me mail u kojem je stajalo da će se radionica održati unatoč polovičnom odzivu, ali da je za one koji nisu mogli stići organizirana telekonferencija. Slijedeće jutro, na sasvim drugačiji način od planiranog radionica je počela - uz naše učešće.

Sam je program radionice u više od 50% vremena bio posvećen prezentaciji i pojašnjenjima detalja UFO paketa, softvera japanske meteorske mreže SonotaCo. Kako je Hrvatska meteorska mreža jedina u svijetu (uz  japansku naravno) koja koristi UFOOrbit za izračun orbita, nama je ovaj dio bio jako dobro poznat (između ostaloga, zadnje dvije izmjene u tom softveru učinjene su upravo na osnovi naših sugestija). Ono što nam je bilo nepoznato bila je prezentacija UFORadianta, vrlo moćnog alata za detekciju meteorskih potoka (kako starih tako i novih, naravno). Hoće li nam UFORadiant biti od koristi, ostaje za vidjeti - možda ćemo iskoristiti samo pristup problematici.

Detlef Koschny, domaćin, je ukratko prezentirao strukturu SPICE paketa i njegovu primjenu u sustavu za određivanje orbita pri ESA-VMO (Virtual Meteor Observatory). VMO se polako popunjava alatima, i još malo pa će predstavljati pravu bazu meteora - vrlo vjerojatno će se stvar ubrzati kada SonotaCo svoja promatranja transformira u VMO XML format. Geert Barentsen nam je u nastavku prezentirao svoju analizu potrebne astrometrijske preciznosti (dopunjena verzija sa IMC2009).
Peter Gural, autor MeteorScan i MTP_Detector softvera prezentirao je dio svoga rada: novu FFTP kompresiju video zapisa meteora (razvijenu na MTP ideji), programske pakete koje razvija za NASA sustave (5X4DVR-a, ukupno 20 kamera po sustavu), snimke teleskopskih video meteora i još nekoliko pikanterija.
Bilo je tu i nekoliko prezentacija koje su nam manje-više bile poznate, ali i nekoliko potpuno novih stvari: REFORME i PoDET-MET - začetak Francuske meteorske mreže orijentirane određivanju orbita meteoroida, neki od rezultata i novi razvoj astrometrije poljskih meteoraša, pravi boom meteorskih kamera u Mađarskoj...
Mi iz HMM smo imali dvije prezentacije - prva je predstavljala sažetak rada i trenutni status HMM, a druga je ukazala na značajan problem ne baš tako lako objašnjivog efekta zanošenja centroida pojedine detekcije kod jako sjajnih meteora (o tome ćemo detaljnije na IMC2010).

Nedolazak nekoliko vrlo bitnih ljudi okljaštrio je radionicu po pitanju SPICE paketa (a Žac se polomio dok je instalirao potrebni soft...), tako da je taj dio radionice iskorišten za detaljnu analizu raznovrsne problematike. Bilo je izuzetno interesantno, raspravljeno je gotovo dvadesetak pitanja vezanih za rad meteorskih mreža: između ostalog, ustanovili smo da SonotaCo koristi ista kućišta koja smo mi uveli kao "treću generaciju". Ono što se pokazalo bitnim, izgleda da samo HMM provjerava kalibraciju kamera za svaku noć? U svakom slučaju, ova je radionica - iako "remote" - za nas bila jako značajna. Osobno, mislim da neću tako brzo zaboraviti onaj vulkan... doduše, oni koji su stigli u Amsterdamu kući su se vraćali i po tri dana. Ali su pored vanprogramskih rasprava imali i posjet Space Expo i ESTEC-ovom test centru - "srce" ESA, mjesto gdje se razvijaju projekti, testiraju sonde... između ostalog je tamo testiran i teleskop Herschel. Eh, bit će valjda još prilike :o)

MACE2010

O MACE2010 konferenciji neću trošiti puno riječi - Željko Andreić i ja smo održali dvije prezentacije pred vodećim europskim stručnjacima za naganjanje asteroida. Žacova je prezentacija sadržavala (kratki) opis HMM te metode obrade promatranja (malo detaljnije). Ja sam prezentirao konkretne rezultate vezane uz dobivene orbite Sjevernih Delta Aquarida i neke nedosljednosti u IAU bazi meteorskih potoka.

Bilo je jako zabavno pratiti lica tih ozbiljnih znanstvenika kada smo im objašnjavali (u više navrata) kako radimo astrometriju na snimkama rezolucije 384X288 uz fokus objektiva od 4mm... Komentar nekih od učesnika MACE je bio: to želimo i mi (misleći pritom na meteorsku mrežu, naravno).
Status HMM 18.08.2010.
HMM pokriva kompletno nebo nad kontinentalnom Hrvatskom na visini od 100 km. Nepokriven je dio otoka, a nešto je slabija i pokrivenost istočnog dijela. Stjecajem okolnosti dodatno je proširen zapadni dio - razlog tome je širenje HMM na zapad, u Italiju (United World College, Duino), a zahvaljujući Tomislavu Soriću i Josipu Belasu dodatno je pokrivena središnja Dalmacija (tu će najvjerojatnije biti još tumbanja, ali za sada tako dok tamo ne krene još poneka kamera).

Dok ovo pišem, aktivno je 27 kamera - dok se ovaj tekst objavi moguće da će ih biti 29. Slijedi popis svih lokacija HMM kamera te softveraša i ostalih koji učestvuju u  radu HMM (napomena: zvjezdicom označene kamere koje su promijenile lokaciju/operatera ili nisu u funkciji).

Kamere (bez nekog reda):
Merenje - Željko Andreić
Osijek (Višnjevac) - Dario Klarić
Pula_ADIP - Damir Šegon
Pula_HOME - Damir Šegon
Rijeka_A - Ivica Ćiković
Rijeka_B - Ivica Ćiković
Višnjan - Maja Crnić, Reiner Stoss
Zagreb_RGN - Željko Andreić
MaliLošinj - Dorian Božičević
Petrovsko - Krunoslav Vardijan
Žrnovnica - Filip Lolić
Valpovo - Filip Novoselnik, Denis Vida, Gaj Tomaš
Šibenik_B - Berislav Bračun
BačkaPalanka - Janko Mravik
Makarska - Gloryan Grabner, Robert Zovko
Zagreb_Titus - Sonja Janeković
Sisak - Zvonko Prihoda, Dalibor Brdarić
Varaždin_Alan - Alan Pevec
Daruvar - Petar Rohlik
Šolta - Dejan Kalebić
Sisak_B - Saša Švagelj
Veli Lošinj - Željko Krulić
Hum - Aleksandar Merlak
Kaštelir - Filip i Damir Matković
Pula_ADIP_HiRes - Damir Šegon
Čiovo - Josip Belas
Stalis/Duino - Mark Sylvester
* Bjelovar (Rovišće) - Denis Štogl
* Tičan - Denis Štogl
* Šibenik_A - Izidor Pelajić, Ivica Pletikosa
* Brač - Tomislav Sorić
* VelikaPisanica - Luka Oskoruš
* Varaždin - Željko Andreić

Softveraši i ostali (opet bez reda):
Klaudio Gašparini
Ana Galant
Jasmina Šestan
Mateo Paulišić
Sandi Šegota
Maga Rajić
Nikola Biliškov
Igor Terlević
Ivan Šimunjak
Ivica Skokić
Lovro Pavletić
Aleksandar Cikota
Stefan Cikota
Mario Turić
Korado Korlević

Ukoliko sam nekoga izostavio molim neka mi oprosti i unaprijed se ispričavam... Slika niže, stack meteora snimljenih u noćima oko maksimuma Perzeida kamerama sa Zvjezdarnice u Puli (lijevo) i Huma (Aleksandar Merlak).

To Do

Tu du, predstoji nam buran period.
Priprema i objavljivanje kataloga orbita za 2007. godinu (pa 2008...) prema UFOOrbit softveru, čime postajemo druga meteorska mreža u svijetu po broju publiciranih orbita meteoroida.
IMC2010 - šest HMM-ovaca prisustvovat će ovogodišnjoj međunarodnoj meteorskoj konferenciji i izložiti će tri rada.
I još nekoliko jako važnih stvari koje ću (nadam se) napisati u "slijedećem broju".
Ono što me međutim žalosti je to što ne koristimo naš web forum, te da ne možemo naći nekoga tko će nam održavati web stranice. Za forum imam neke ideje kako ga "reanimirati", ali ovo sa web stranicama, to ne znam kako riješiti. Sve su sugestije dobrodošle... naravno, one ozbiljne - ovih neozbiljnih imam kao u priči.