Slewscan  - en metod att dokumentera ockultationer
Slewscan är en variant av driftscanning-metoden som Robin och jag jobbat på inför ockultationen den 8 juli. Vid driftscanning låter man teleskopets drivning vara avstängd så att stjärnan vandrar över bildfältet. Detta används främst vid ockultationer då man vill dokumentera själva händelseförloppet kontinuerligt på en bild. Stjärnorna blir då utdragna streck på bilden. Nackdelen med driftscanning-metoden är att den kräver antingen lång fokallängd eller att ockultationen pågår under en längre tid. Vid korta förlopp, så är driftscanning-metoden inte tillräcklig.

Medan vi jobbade med att förbereda för ockultationen av Delta Ophiucus och 472 Roma, så insåg vi snabbt att de fokallängder som vi hade tillgängliga så skulle det korta förloppet på 5.6 sek. inte ge tillräcklig upplösning på bild.  Det krävdes att stjärnans hastighet ökades på bilden för att förloppet skulle bli tillräckligt långt för att kunna mätas ordentligt. Det var då Robin föreslog att vi kunde öka hastigheten på monteringens tracking  genom slewing.

Metoden går ut på att med hjälp av monteringens handkontroll tillfälligt öka hastigheten genom att använda slewfunktionen, dvs att med monteringens motorer förflytta teleskoptubens riktning i utefter timcirkeln (rektascension). På de flesta monteringar med drivning så finns det möjlighet att styra både Ra och Dec upp till 8x normal siderisk hastighet. På Goto-monteringar så går det att välja betydligt högre hastigheter, 128x eller mer.  Ofta är det i steg; 2x, 4x, 8x, 16x, 32x osv.

Beroende på varaktigheten hos själva ockultationen och bildfältets storlek så får man använda sig av olika slew-hastigheter.



Ovanstående figur visar driftscan med 25 sekunders exponering och en 7.5 sek. ockultation med fem olika fokallängder, 500, 750, 1000, 2000 och 3500 mm.  De två större fokallängderna motsvarar en 8-tums resp. 12-tums SCT. De tre mindre representerar ett långt teleobjektiv eller en kortare refraktor eller 6-tums f/5 newton och en vanlig 8-tums f/5 newton. Det är vanliga fokallängder. Kameran är en DSLR. Beroende på modell, så varierar bildfältet en smula, men det är så pass lite, någon bågminut, att det  inte skulle synas på figuren ovan.

Ju mindre upplösning  desto svårare är det att bestämma när ockultationen startar resp. slutar. Korta fokallängder ger en alldeles för dålig upplösning med driftscan.


Ovanstående bild visar skillnaden i tidsupplösning medllan driftscan och slewscan. Bilderna är tagna med 500 mm fokallängd och 25 sek, exponering. Den övre visar slewscan och den undre driftscan. Även om bara själva förmörkelseskedet star och slut är intressant, så är tidsupplösningen många gånger bättre med slewscan.


Nedan visas ett exponeringstest där vi använt 270 mm teleobjektiv och en 4-tums f/5 refraktor med 500 mm fokallängd. Alla exponeringarna är på 25 sekunder. Under exponeringen så täcktes öppningen under 5-6 sek. för att simulera en ockultation.

Man ser tydligt att med kortare brännvidder så är slewscan att föredra framför driftscan. 



Hur snabbt rör sig då en stjärna över bildfältet i en kamera monterad i primärfokus på ett teleskop?  Primärfokus betyder att kameran sitter direkt i okularhållaren utan något objektiv eller okular framför.  Hastigheten  är beroende av två saker, teleskopets fokallängd och kamerans bildfält (sensors storlek).

Exempel 1: En 6-tums f/5 Newton med en DSLR-kamera (EOS 300D/350D) har ett bildfält av 1 grad 43 bågminuter. En stjärna rör sig 15 grader/timme, 15 bågminuter/minut eller 0.25 bågminuter/sek. Det tar alltså 6 minuter 51 sekunder (411 sek) för stjärnan att röra sig från ena kankten till den andra med detta teleskop och kamera.  En ockultation på 5 sekunder blir knapp synlig. Om man då använder slewscan-metoden med 16x framdrivning, så kommer stjärnan att passera över bildfältet på 25 sek. Då är en ockultation på 5 sekunder fullt synlig, dvs 1/5 av stjärnspåret utgörs av ockultationen.

Exempel 2: En 10 tums SCT f/10 med en DSLR-kamera har ett bildfält på ca 31 bågminuter. Det tar en stjärna  2 minuter att passera bildfältet. Slewscan 8x ger istället en passage på  15 sek.



Vad man vinner med denna metoden är att det inte finns  något avbrott i sekvensen. Kameran fångar in hela händelsen i ett svep med eventuella variationer i magnitud. Man kan genom att tidsmarkera exponeringens start eller avslut samt exponeringens längd, tidsupplösa händelsen ner till bråkdelar av en sekund (se exempel till vänster).

Den mellersta bilden är en 25 sek. exponering av Yed Prior genom en 4-tums f/5 refraktor med slewscan-metoden.  Gapet i stjärnspåret motsvarar en 5 sek ockultation. Bilden är beskuren och förminskad.

Den vänstra bilden är en principskiss hur stjärnspåret kan
se ut om man förstorar det i höjdled och sedan gör en fotometrisk analys av ljusstyrkevariationerna.

Har man tur så kanske man med slewscan-metoden detektera en stegvis utsläckning av den täta dubbelstrjärnan. Först kanske den större komponenten och sedan den mindre. Omvvänt blir det först den större och sedan den mindre som kommer fram på andra sidan. Genom ren fotometrisk analys av delbilder i en videosekvens så kan det kanske vara svårt att se detta om delbilderna är för få per sek. Det är rena gissningar,  så flera metoder behövs, precis som denna slewscan- metod.