Strona GłównaArtykułyKalendarzGaleriaStrona archiwalnaLinkiO nas


AFRYKAŃSKI PIERŚCIEŃ OGNIA czyli jak przeprowadzić zdalną obserwację zaćmienia Słońca.
Mariusz Krukar – PTMA Krosno

     Nieco ponad miesiąc temu w dniu 1 września br miało miejsce obrączkowe zaćmienie Słońca. Pas przebiegał mniej więcej przez centralną Afrykę, Madagaskar oraz środkową część Oceanu Indyjskiego. Maksymalną fazę zaćmienia o wielkości 0,987 ( zakrycie tarczy 94,8%) można było obserwować nad Tanzanią. Pierścień słoneczny był tam widoczny przez 3minuty i 5 sekund. Oczywiście nad niemalże całym kontynentem afrykańskim można było zobaczyć częściową fazę zjawiska.
Znalazłem się wśród licznego grona osób, które na bezpośrednią obserwację zjawiska niestety nie dotarły. Stąd też zdecydowałem się je obserwować przy użyciu:
- kamer internetowych rozmieszczonych w obrębie jak i w najbliższej okolicy pasa zaćmienia obrączkowego,
- relacji na żywo prowadzonych w miejscach przebiegu pasa (live-stream),
- przekazów satelitarnych na żywo udostępnianych przez Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS).
Śledzenie relacji zaćmienia Słońca na żywo wydaje się być czynnością dosyć powszechną. Zwykle jest to możliwe na międzynarodowym serwisie astronomicznym Slooh.com, to którego kierują nas wszystkie odsyłacze z portali informacyjnych (w tym oczywiście astronomicznych) zapowiadających zbliżające się zjawisko. Kamery obserwatorów skoncentrowane są jedynie na przesuwaniu się tarczy Księżyca po dysku słonecznym oraz zachowaniu tych dwóch ciał podczas fazy maksymalnej. Niestety zmiany w dostawie światła i zmiany atmosferyczne wokół miejsca, z którego transmisja jest prowadzona należą do rzadkości.
Moją ideą obserwacji było uchwycenie zjawiska w całości czyli obserwacja zakrycia tarczy słonecznej, zmiana oświetlenia otoczenia oraz zmiana natężenia światła odbitego od powierzchni Ziemi i atmosfery (chmury). Do analiz tych wszystkich czynników wykorzystałem transmisję na żywo z portalu Slooh.com, analizę pogodowych zdjęć satelitarnych sat24.com, obserwację trajektorii przelotu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) wraz z przekazem na żywo oraz kamery internetowe rozmieszczone w obrębie występowania zjawiska.
Rozmieszczenie wykorzystanych kamer internetowych ograniczyło się jedynie do wyspy Reunion, położonej w centralnym przebiegu zjawiska oraz północnego Madagaskaru (Andilana Beach), gdzie obserwowano głębokie zaćmienie częściowe o fazie zakrycia ponad 84%. Podstawowym problemem decydującym o znalezieniu odpowiednich kamer internetowych jest zapewne niski poziom komputeryzacji i cyfryzacji państw rozwijających się. Wyspa Reunion, z racji swojej francuskiej przynależności dysponuje europejskim poziomem rozwoju technologicznego, stąd też wybór kamer internetowych był większy.
Obserwację zjawiska rozpocząłem po godzinie 9:00, kiedy cień Księżyca zaczął być widoczny we wschodniej części Oceanu Atlantyckiego i zakończyłem ok. godziny 13:30, po zakończeniu zjawiska nad wyspą Reunion.
Poniżej zamieszczam kilka ilustracji prezentujących przebieg zjawiska, na podstawie zdjęć satelitarnych (sat24.com) dla Afryki (Ryc.1), regionu Konga (Ryc.2-3), regionu Tanzanii (Ryc.4-5) i Madagaskaru (Ryc.6-7).

Ryc.1 Ryc. 2 Ryc.3
Ryc. 4 Ryc. 5 Ryc. 6

Ryc. 7 Ryc. 8

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) początkowo nie przelatywała bezpośrednio nad pasem zaćmienia, a kiedy już się nad nim znalazła doszło do awarii przekazu i uzyskanie obrazu z satelity nie było możliwe. Obraz powrócił dopiero w ostatniej chwili, kiedy cień Księżyca znikał za linią terminatora nad Oceanem Indyjskim (Ryc.8). Ogólnie obserwacja zjawiska za pomocą przekazów z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej zakończyła się niepowodzeniem.
Najowocniejszy wynik z obserwacji powstał przy użyciu kamer internetowych rozmieszczonych na wyspie Reunion i na Madagaskarze. Gromadzenie materiałów polegało na regularnych zrzutach ekranowych z obrazów przekazywanych przez kamery i finalnym zestawieniu ich w sekwencji.
Docelowo stworzyłem sekwencje z dwóch kamer przy ośrodku wypoczynkowym Andilana Beach na Madagaskarze (Ryc.9-10) oraz 6-ciu kamer zlokalizowanych na wyspie Reunion (w tym jednej HD) (Ryc.11 - 14) o łącznym interwale czasowym ok. 2 godzin 15 minut. Jedna z kamer rejestrowała obraz ze stolicy Reunion Saint Denis położonej tuż przy pasie zaćmienia obrączkowego, gdzie obserwator przy fazie maksymalnej mógł obserwować nadszarpany pierścień słoneczny (grazing zone) przez kilkanaście sekund.

Ryc. 9 Ryc. 10
Ryc. 11 Ryc. 12
Ryc. 13 Ryc. 14

Obserwacja zaćmienia Słońca za pomocą kamer internetowych dostarcza zupełnie innych wrażeń aniżeli rejestracja zjawiska gołym okiem z wykorzystaniem aparatów cyfrowych. Fotograf może bowiem ręcznie ustawić parametry zdjęcia zachowując je niezmiennie przy tworzeniu sekwencji zdjęciowej. W przypadku kamer internetowych parametr światłoczułości zmienia się automatycznie, dlatego też pociemnienie otoczenia jest ledwo zauważalne. Za to taka sytuacja daje nam możliwość nadmiernego wyeksponowania jasnych części obrazu poprzez zwiększenie światłoczułości. Dla zobrazowania tego zjawiska warto spojrzeć na ryciny 10 i 11, gdzie żółty piasek (Ryc.10) i białe ściany budynków (Ryc.11) widnieją jako jaśniejsze w maksymalnej fazie zjawiska.
Poza zmianą światłoczułości kamer wraz z postępującym spadkiem jasności naszej dziennej gwiazdy wyraźnie widać asymetrię światłoczułości kamery w odniesieniu do okresu przed i po fazie maksymalnej. Zrzuty wykonane po fazie maksymalnej prezentują inne otoczenie niż przed fazą maksymalną. Na przykładzie kamery umieszczonej na plaży Andilana najefektowniejsza zmiana otoczenia (lekkie pociemnienie obrazu, intensywne pojaśnienie piasku oraz poczerwienienie nieba) następuje dopiero ok.10 minut po fazie maksymalnej, zaś obraz uzyskany z kamery w momencie ostatniego kontaktu nie jest taki sam jak przy pierwszym kontakcie pomimo iż Słońce wciąż pozostawało wysoko, ponad 30 stopni nad horyzontem. Jednocześnie zaciekawił mnie też fakt zaobserwowania zmiany koloru nieba w kierunku czerwonego.
Nie ulega wątpliwości, że najlepszy materiał obserwacyjny dostarczyła kamera HD, na której najbardziej widać pociemnienie nieba i najbliższego obszaru. Jednak i tutaj efekt nie jest aż tak silny jak w przypadku dokumentacji fotograficznej. Niemniej jednak dzięki wysokiej rozdzielczości jesteśmy w stanie wskazać na nieboskłonie miejsce skąd "zbliża się" cień Księżyca i jaką mniej więcej ma szerokość.
Dla ciekawości kamery internetowe umieszczone w pobliżu miejsc często odwiedzanych i zatłoczonych dają możliwość wskazania odsetka osób zainteresowanych zjawiskiem (Ryc.13). Jak na powyższej rycinie zauważyłem jedni w skupieniu oglądali słoneczny pierścień, a innych w ogóle to nie interesowało.
Generalnie rzecz biorąc obserwacja zaćmienia Słońca w ten sposób jest fajnym doświadczeniem i poleciłbym ją każdemu, kto pasjonuje się tymi zjawiskami, a nie jest w stanie oglądać ich na żywo. Wystarczy mieć jedynie komputer z dobrym połączeniem internetowym i odpowiednie oprogramowanie do robienia szybkich, seryjnych zrzutów ekranowych.
Na koniec chciałbym przedstawić na co powinny zwrócić uwagę osoby, które zdecydują się przeprowadzić taką obserwację w przyszłości:
- Kierunek zwrócenia kamery - jest bardzo ważny w wyznaczaniu najważniejszych momentów zjawiska. Najczęściej kamery ułożone są w sposób horyzontalny, co daje możliwość obserwacji widnokręgu, a gdy zjawisko ma miejsce w okolicy wschodu lub zachodu Słońca także naszej dziennej gwiazdy,
- Czas odświeżania - niektóre kamery są odświeżane co 10-15 minut, inne przekazują relacje na żywo. Jest to decydujące zwłaszcza w okolicach maksymalnej fazy zjawiska, kiedy do zaobserwowania jest najwięcej,
- Rozdzielczość kamery - poza kamerami w wersji HD warto skorzystać z kamer w rozdzielczości VGA (640x480) dostarczających dobrego obrazu,
- Zainteresowanie ludzi - warto je obserwować, przynajmniej w momencie maksymalnej fazy zjawiska,
- Instalacja Hyper Snap lub podobnego oprogramowania - dzięki czemu będziemy zdolni do wykonywania seryjnych zrzutów obrazów z kamer przekazujących transmisje na żywo.

Przedstawiając innowacyjny sposób obserwacji zaćmienia Słońca jestem przekonany, iż z biegiem czasu wraz z rozwojem cyfryzacji liczba kamer internetowych w różnych miejscach na świecie będzie nadal przybywać. Poza tym coraz częściej będą pojawiać się kamery wysokiej rozdzielczości takiej jak HD i Full HD, a w przyszłości także UHD dzięki czemu przeprowadzenie takiej obserwacji będzie możliwe bez wychodzenia z domu.

Pełna relacja z obserwacji w linku poniżej:

https://mkgeoblog.wordpress.com/2016/09/09/african-ring-of-fire-on-the-live-stream-and-web-cameras/

Mariusz Krukar