CEMeNt - zprovoznění stanice Ždánice

Obr. 1: Zázemí pro řízení stanic CEMeNt a CSmon na Hvězdárně Ždánice. Autor: Jakub Koukal

Na konci roku 2023 se dovrší čtrnáct let existence video sítě pro pozorování meteorů CEMeNt (Central European MetEor NeTwork). Během těchto let dosáhla vrcholu rozvoje v letech 2015 až 2018, kdy dosahoval roční příspěvek stanic CEMeNtu do databáze EDMOND (European viDeo MeteOr Network Database) až 6000 drah ročně. Společný projekt českých a slovenských amatérských astronomů se v průběhu své existence rozrůstal a systém širokoúhlých kamer byl doplňován spektrografickými systémy.

Centrem celého výzkumu se v průběhu vývoje video sítě CEMeNt stala Hvězdárna Valašské Meziříčí, na jejíž půdě se kromě širokoúhlých systémů nachází také čtveřice spektrografů. Od roku 2021 dochází k rozmachu nového automatizovaného systému v rámci GMN (Global Meteor Network), jehož národní složka CSmon (Czech and Slovak meteor observation network) působí v rámci Česka a Slovenska. Některé národní složky GMN (např. BOAM nebo zmíněný CSmon) již byly integrovány do databáze EDMOND, nicméně se ukazuje, že pro některé úkoly je role poloautomatického zpracování nenahraditelná. Tak je tomu právě v případě výpočtů drah těles, která byla zachycena spektrografickými systémy instalovanými na Hvězdárně Valašské Meziříčí.

Stav sítě CEMeNt v roce 2023

Obr. 2: Znázornění zorných polí (FOV) kamer zařazených v síti CEMeNt, centrální oblast je tvořena stanicemi Valašské Meziříčí, Maruška, Zlín a Vsetín. Autor: Jakub Koukal

Vzhledem k rozvoji sítě automatizovaných stanic v rámci GMN, a také vzhledem k potřebě kontroly zpracování dat sloužících k výpočtu drah meteorů zaznamenaných spektrografickými systémy, je nezbytně nutné zajistit periferní stanice okolo Hvězdárny Valašské Meziříčí, pokud možno pak ve vzdálenosti do 150 kilometrů. Cílem je v ideálním případě provádět výpočty drah minimálně ze tří kamer, centrálními stanicemi jsou pak kromě Hvězdárny Valašské Meziříčí také stanice Maruška (2 kamery), Hvězdárna Zlín (2 kamery) a Hvězdárna Vsetín (1 kamera). Funkci periferní stanice tvořila do konce října 2023 pouze stanice Blahová na Slovensku (4 kamery) a stanice Jahodná, rovněž na Slovensku (1 kamera). Stanice zřízená na Hvězdárně Karlovy Vary (3 kamery) se pak nachází ve větší vzdálenosti (více jak 400 km vzdušnou čarou) a efektivita párování s centrálními stanicemi je nižší. Z tohoto důvodu byla zřízena další periferní stanice na Hvězdárně Ždánice (2 kamery), do konce roku 2023 je pak v plánu zprovoznit další dvě stanice na Slovensku, a to na hvězdárnách v Kysuckém Novém Mestě a v Partizánskem.

Stanice Ždánice

Obr. 3: Umístění systémů sítě CEMeNt na Hvězdárně Ždánice, v pozadí jsou oba RMS systémy sítě CSmon. Autor: Jakub Koukal

Vybavení širokoúhlých stanic zůstává založeno stále na stejném principu, tedy na analogových kamerách. Videosystémy používané v síti CEMeNt jsou obecně založeny na různých typech citlivých CCTV videokamer s CCD (Sony Ex-View HAD, Sony Super HAD II, Sony Super HAD 960 H Effio) čipy o velikosti 1/3" nebo 1/2" se světelnými (~ f/1,0) varifokálními objektivy se systémem obrazu PAL B a rozlišením 720 × 576 px. Pro detekci a analýzu se používá software UFOTools (UFOCapture, UFOAnalyzer, UFOOrbit, UFORadiant), jehož autorem je SonotaCo. Většina stanic disponuje zorným polem o šířce 60-90° v horizontálním směru. Zpracování záznamu meteorů v programu UFOAnalyzer pak umožňuje jak automatický mód, tak také mód poloautomatický, kdy může pozorovatel ovlivnit způsob zpracování meteoru, což se osvědčilo obzvláště v případě jasných bolidů. A právě jasné bolidy jsou hlavním cílem v případě záznamů spekter meteorů spektrografickými systémy. Obě kamery instalované na Hvězdárně Ždánice (Ždánice E a Ždánice W) jsou vybaveny kamerami KPF131HR s čipy Sony Super HAD II o velikosti 1/3" a světelnými objektivy Tokina varifocal ( f/1,0). Kamera Ždánice W je osazena s cílem navázání východní části sítě CEMeNt na tu západní, která je prezentována stanicemi na hvězdárnách v Plzni, Rokycanech a Úpici. Kamera Ždánice E je pak určena přímo pro zajištění společných meteorů se stanicemi v centrální části sítě CEMeNt.

Obr. 4: Souhrnný snímek zachycených meteorů z listopadu 2023 (do 18.11.2023), pořízený kamerou Ždánice E. Autor: Jakub Koukal	Obr. 5: Souhrnný snímek zachycených meteorů z listopadu 2023 (do 18.11.2023), pořízený kamerou Ždánice W. Autor: Jakub Koukal

Modernizace sítě CEMeNt v roce 2024

Obr. 6: Společné vícestaniční meteory v rámci východní části sítě CEMeNt v listopadu 2023. Autor: Jakub Koukal

V průběhu roku 2024 je plánovaný postupný přechod na 2MPx kamery s vysoce citlivými CMOS čipy s posílenou citlivostí jak v blízké IR oblasti, tak také blízké UV oblasti spektra. Jako ideální pro tento cíl se jeví kamery vybavené monochromatickými čipy Sony (např. IMX291 nebo IMX307), Aptina nebo OmniVision s USB 3 rozhraním (USB 3.1 a 3.2) s následnou detekcí v software UFOCaptureHD. Zároveň je v plánu doplnit periferní stanice, např. v regionu východních Čech nebo na severu Slezska. Přesné dráhy meteorů jsou nedílnou součástí znalostí o meteorech, které lze ve spojení s jejich spektry získat. Na Hvězdárně Valašské Meziříčí bude také instalován radiometr, který umožní získat křivku jasnosti bolidů s řádově vyšším časovým rozlišením než umožňují běžné CMOS nebo CCD kamery s 15 až 25 pořízenými snímky za vteřinu. Vyšší časové rozlišení světelných křivek jasných bolidů umožní podrobné zkoumání fragmentace těles a v ideálním případě také jejich rotaci během průletu atmosférou Země.

Poděkování

Poděkování patří řediteli Hvězdárny Ždánice, Ing. Karlovi Trutnovskému, za umožnění zřízení stanice sítě CEMeNt a také všem majitelům stanic, operátorům a pozorovatelům za jejich dlouhodobou a precizní práci, která umožnila vznik a rozvoj sítě CEMeNt. Poděkování dále patří všem zainteresovaným institucím za podporu aktivit a růstu sítě. Projekt RPOS (Rozvoj přeshraniční observační sítě) byl spolufinancován z programu Fond malých projektů programu Interreg V-A Slovenská republika – Česká republika 2014 - 2020, kód výzvy 5/FMP/11b, reg. č. CZ/FMP/11b/05/058. Projekty KOSOAP (Kooperující síť v oblasti astronomických odborně-pozorovatelských programů) a RPKS (Rozvoj přeshraniční kooperující sítě pro odbornou práci a vzdělávání) byly realizovány hvězdárnami Valašské Meziříčí (ČR) a Kysucké Nové Mesto (SR) v kooperaci se SMPH (Společnost pro MeziPlanetární Hmotu). Projekty byly spolufinancovány z Fondu mikroprojektů Operačního programu příhraniční spolupráce Slovenská republika – Česká republika 2007-2013. Projekt nákupu a provozu spektroskopických kamer s vysokým rozlišením je částečně dotován Programem pro regionální spolupráci AV ČR, reg. č. R200402101 a grantem APVV-0517-12 (FMFI UK). Na pořízení přístrojové techniky umístěné na Hvězdárně Valašské Meziříčí, p. o. přispěly také společnosti DEZA, a. s. a CS CABOT, spol. s r. o.