Brilantný programátor a tvorca aplikácie na detekciu nebezpečných asteroidov
Na dobré nápady nikdy nie sú zlé časy.
Harry Gordon Selfridge
Ako 10-ročný sa začal zaujímať o programovanie a bol zvedavý, či by dokázal vytvoriť vlastný program. O dva roky neskôr dostal prvý ďalekohľad, ktorý neskôr nahradil výkonnejšími. Užíval si vizuálne pozorovania a bol očarený vlastnými snímkami hviezdnej oblohy. Rozhodol sa pre kariéru v informatike a tak vyštudoval programovanie. Dnes vytvára algoritmy pre leteckú dopravu. Presvedčil sa, že pôvodne bláznivý nápad ako sledovať asteroidy funguje a tak dokázal, že éra objavovania asteroidov amatérmi ešte neskončila. Autor výnimočného softvéru na detekciu blízkozemských telies,
Daniel Parrott.
Čomu sa venuješ, čo je tvoje zamestnanie?
Pracujem na vývoji modifikácií algoritmov používaných radarovými systémami v leteckej doprave. Riešil som napríklad zlepšenie detekcie lietadiel nad veternými turbínami. Prúdenie vzduchu z turbín zhoršuje ich identifikáciu nad takýmito oblasťami. Riešenie, s ktorým som prišiel, podstatne znižuje falošné poplachy a spoľahlivo zobrazuje skutočné lietadlá. Je to zaujímavá a zábavná práca.
Kedy si sa začal zaujímať o astronómiu?
Začalo to, keď som mal 12 rokov. Videl som reklamy na ďalekohľady Meade ETX "Go To" a musel som presvedčiť svojich rodičov, aby mi taký kúpili. Bolo by fajn mať taký skvelý prístroj. Začal som preto robiť skice Mesiaca, tak ako som ho videl cez binokulár, nakoniec sa rodičia podvolili a kúpili mi Celestron NexStar 8. Pamätám si noci strávené s ďalekohľadom, vonku v tichu na dvore, premýšľajúc, čo bude ďalší objekt, na ktorý zamierim teleskop. S ovládačom v ruke a so zoznamom pozorovateľných cieľov, z ktorých som si mohol vyberať, som mal skvelú možnosť spoznávať hviezdnu oblohu.
O niekoľko rokov neskôr, keď som mal 15, som si počas leta našetril peniaze a kúpil si 15" Dobsonov ďalekohľad. Nemal žiadne motory ani elektroniku, tak som musel zvládnuť orientáciu podľa hviezdnej mapy, aby som vedel kam nasmerovať teleskop. Pohľad na hviezdokopu M13 bol skutočne fascinujúci. Potom o pár rokov neskôr sa mi nejako podarilo presvedčiť rodičov, aby mi zaobstarali zostavu na astrofotografiu: montáž Losmandy G11, 9,25-palcový Celestron typu Schmidt-Cassegrain a CCD kameru SBIG 2000XM s adaptívnou optikou (AO-7). Jasne si pamätám, aký som bol ohromený prvými obrázkami, ktoré som spravil. Bolo neuveriteľné vidieť všetky tie detaily, ktoré vizuálne nikdy nemáte šancu zahliadnuť.
Zvažoval si kariéru profesionálneho astronóma? Ak nie, prečo?
Mojou prvou vášňou bolo a zostáva programovanie. Milujem programovanie. Začal som sa tomu venovať ešte pred astronómiou vo veku 10 rokov. Môj brat chodil na strednej škole na IT kurz a videl som, čo s tým dokáže, aké programy vytvoril. Už v tom veku som bol veľmi zvedavý, ako fungujú počítače, a chcel som zistiť, či dokážem vytvárať vlastné programy. Tak sme spolu zašli do kníhkupectva a kúpili knihu o programovaní, vlastne ju mám dodnes: „Sams Teach Yourself C++ in 24 Hours“.
Možno si teraz pomyslíte, že sa nikto nedokáže naučiť jazyk, najmä C++, za 24 hodín. Ale tu bolo 24 kapitol, z ktorých každá poskytovala dobré praktické príklady na preberané učivo. A pre mňa to je najlepší spôsob učenia, na príkladoch. Naprogramoval som príklad z knihy, spustil ho, spravil jednu či dve zmeny a okamžite som vidiel výsledok. To mi umožnilo rýchle napredovanie a zvládnuť veľa teórie. Aby sa mi to nezunovalo, musel som si stanoviť konkrétny cieľ, čo budem riešiť. Takže, keď na strednej škole prišlo na vedecké projekty, vedel som, že chcem robiť taký, ktorý zahŕňa programovanie.
Ale aby som odpovedal na otázku, keď nastal čas rozhodovania čomu sa budem venovať na vysokej škole, bolo mi jasné, že chcem robiť informatiku. Pretože v tom by som mohol naozaj vyniknúť a som veľmi dobrý v spracovaní dát. Pravdepodobne by ma bavili aj určité aspekty profesionálnej astronómie, ale myslím si, že som spokojný s týmto stavom, kde môžem využiť svoje odborné znalosti v oblasti tvorby softvéru na štúdium a analýzu astronomických údajov.
Pamätáš si svoju prvú knihu o astronómii? Ktorá je tvoja obľúbená?
Áno, bola to Peterson Field Guides Stars and Planets, so sivým obalom. Má pekné atlasové mapy a popisuje aj históriu pomenovania súhvezdí. Inak nemám žiadnu obľúbenú astronomickú knihu. Ale vždy si so záujmom prečítam výtlačok časopisu Sky and Telescope.
Máš nejaké vzory medzi astronómami, ktorých obdivuješ a inšpirovali ťa?
Keď som začal s vývojom programu Tycho, bol to skutočne len malý projekt na experimentovanie s údajmi, ktoré som nazbieral, aby som zistil, čo s tým dokážem spraviť. A o asteroidoch som vtedy takmer nič nevedel. Ale sledovať pohyb niekoľkých pixelov na obrázku a uvedomiť si, že tieto sú spôsobené svetlom odrážajúcim sa od asteroidu – to bolo ozaj skvelé. Oslovil som teda niektorých členov na internetovom fóre s informáciou o programe, ktorý som vyvíjal, a najmä jedna osoba mi výrazne pomohla: David Rankin. Napriek tomu, že som bol v tejto téme úplným nováčikom, bol dostatočne trpezlivý, vysvetlil mi veci a poskytol aj vlastné dáta, čo bolo veľmi užitočné. Vďaka nemu som sa dokázal rýchlo dostať do obrazu a myslím si, že bez jeho mentorstva v začiatkoch by Tycho nevznikol.
Ďalšia inšpirácia neprišla od astronóma, ale z televízneho seriálu „Pán Selfridge“. Film sa týkal budovania nového typu obchodného domu. Inšpirujúce bolo zobrazenie hlavného hrdinu príbehu, Harryho Selfridgea, reálnej osoby, ktorý napriek všetkým výzvam dokázal vytrvať v ceste za svojim cieľom. Podobne aj ja som mal pri práci na programe veľa slepých uličiek a výziev, ale keď som videl, že to ostatní považujú za užitočné, dodalo mi to ďalšiu inšpiráciu a pokračoval som.
Asteroid s výnimočným číslom 200 000 bol pomenovaný po tebe. Čo to pre teba znamená?
Samotné číslo je pekné, je ľahko zapamätateľné a nie je príliš veľa asteroidov, ktoré by boli násobkom čísla 100 000. Ale z iného uhla pohľadu to znamená, že môj prínos pre astronomickú komunitu bol dostatočný nato, aby bol po mne nazvaný asteroid. Bolo skvelé dostať sa do takej vyberanej spoločnosti. Spomínam si, že keď som sa s mojim stredoškolským projektom zúčastnil medzinárodného veľtrhu Intel ISEF, dozvedeli sme sa, že po najúspešnejších účastníkoch pomenujú asteroidy. Vtedy som sa medzi vybraných nedostal. Avšak po toľkých rokoch sa konečne dostalo aj na mňa.
Intel ISEF (Medzinárodný veľtrh vedy a techniky) je každoročný vedecký veľtrh v Spojených štátoch. S akým projektom si sa prihlásil do súťaže? Bola to užitočná skúsenosť?
Ako finalista som sa zúčastnil veľtrhu počas všetkých štyroch ročníkov strednej školy. Najviac si však vždy spomínam na svoj prvý projekt, ktorý som nazval „Urobiť obrázok, ktorý má hodnotu viac ako tisíc slov“. Vytvoril som program, ktorý dokázal načítať obrázok a upraviť ho podľa súboru údajov zadaných používateľom. Inými slovami, spôsob, ako vložiť text do obrázku. Konečným výsledkom je nový obraz, ktorý vyzeral identicky, ale v porovnaní s pôvodným obsahoval ďalšie, na prvý pohľad neviditeľné informácie. Takže to bola forma steganografie*, ale namiesto nastavovania hodnôt pixelov sa v skutočnosti od nich odpočítavalo; inými slovami na získanie skrytých informácií človek potreboval pôvodný aj upravený obrázok. Vedecký veľtrh bol pre mňa kľúčovým momentom, pretože ma povzbudil k tomu, aby som sa venoval počítačovej vede viac, než by som inak robil. A konkrétne pri ISEF je skutočným zážitkom byť finalistom. Stále si pamätám číslo môjho stánku z prvého ročníka, CS040. A tiež to bolo prvýkrát, čo som letel lietadlom, bol som preč z domu a stretol som asi tisícku ďalších študentov, vrátane mnohých zahraničných. Bol to naozaj úžasný zážitok.
Tycho Tracker je výnimočný softvér na detekciu asteroidov, ktorý využíva takzvané syntetické sledovanie. Môžeš nám vysvetliť princíp syntentického sledovania?
Na základnej úrovni môžeme syntetické sledovanie prirovnať prístupu „hrubej sily“, kde sa pokúšate vyhľadávať v širokom rozsahu pohybových vektorov a podľa toho skladať snímky. V každom skúšobnom skladaní potom vyberáte kandidátov zo všetkých zistených výsledkov. Nakoniec tieto výsledky zoradíte vedľa seba a odtiaľ určujete, či niektorý z nich by mohol byť reálnym objektom. Samozrejme, skutočná realizácia je zložitá, pretože nemôžete mať príliš veľa falošných detekcií (inak by to pozorovateľ vzdal) a potrebujete, aby bol proces dostatočne rýchly, aby spracovanie dát z jednej noci netrvalo niekoľko dní. Algoritmus musí byť teda dobre vyladený, ako na výkon, tak aj na kvalitu výsledkov. Článok Dr Ari Heinzeho „Digitálne sledovanie“ poskytuje veľmi dobrý prehľad na túto tému.
Si autorom Tycho Trackera. Kde sa vzal nápad?
Prvotná myšlienka vznikla v roku 2018. Rok predtým som dokončil tvorbu videohry a tak som zvažoval ďalší projekt, ktorý by ma zamestnal. Vedel som, že sa chcem venovať niečomu zo sveta astronómie. Spomenul som si na dvojtýždňovú súťaž v programovaní s názvom „Asteroid Data Hunter“, ktorej som sa zúčastnil pred pár rokmi, v roku 2014. Za tie dva týždne som sa naučil veľa nového a tak som si povedal, že skúsim využiť tam získané vedomosti v novom projekte.
V roku 2018 som sa presťahoval do okrajovej časti mesta s výrazným svetelným znečistením, nevhodným na pozorovanie. Tak som sa rozhodol vyskúšať prenájom online teleskopu „iTelescope“. Chcel som nasnímať 4 krát hviezdne políčko s malými prestávkami medzi snímkami, tak ako sa to zvyčajne robí pri „klasickom“ spôsobe hľadania asteroidov. Keďže som však neprišiel na to, ako to zadať do systému, tak som miesto toho nechal urobiť 60 obrázkov za sebou počas jednej hodiny. To sa ukázalo ako dobré rozhodnutie, pretože keď som neskôr dáta zaslal na online fórum, niekto poznamenal, že by som ich mohol skúsiť poskladať vzhľadom na pohyb asteroidu.
No, keď som to spravil, prekvapilo ma, ako sa asteroid vynímal v porovnaní s hviezdami - bolo to fakt do oka bijúce. Samozrejme, že som poznal techniku skladania snímok v astrofotografii, ale nikdy mi nenapadlo použiť to na pohyblivý objekt. A vtedy prišla myšlienka, prečo tento prístup neuplatniť na hľadanie nových asteroidov? V takom prípade by ste museli hľadať pomocou veľkého počtu pohybových vektorov (potenciálne tisícov), pretože pohyb týchto asteroidov by bol neznámy. Vyzeralo to ako bláznivý nápad, nakoľko skladanie je samo o sebe nákladná operácia (aby som použil termín z informatiky). Ale našťastie, počítačové grafické karty práve začali byť dostatočne výkonné, aby z toho urobili životaschopný nápad. Tak som to vyskúšal a čoskoro sa dostavili ozaj dobré výsledky.
Preštudoval som ďalšie vedecké práce na túto tému a tak, ako pri väčšine nápadov hoci aj takých bláznivých ako tento, nebol to úplne nový prístup – našiel som niekoľko štúdií venujúcich sa tejto problematike. Jedna práca bola zameraná na detekciu jediného blízkozemského objektu (NEO) pomocou veľmi drahej kamery a nebola optimalizovaná na hľadanie pomalších objektov. V druhom článku bol popísaná identifikácia pomalších objektov, ale nedokázali využiť grafický procesor (GPU), takže spracovanie údajov z dvoch nocí im trvalo 50 dní. Takže hoci samotná myšlienka nebola celkom nová, jej implementácia a spôsob optimalizácie boli novátorské. Takto to celé začalo a odvtedy som postupne pridával ďalšie funkcie, ako je fotometria a zostrojenie svetelnej krivky, aby softvér oslovil širší okruh astronómov.
V rámci ladenia programu si pracoval aj dátami získanými prostredníctvom 127 mm refraktora. Bola to sada 50 snímok s trojminútovou expozíciou. Pomocou syntetického sledovania si identifikoval 281 asteroidov na jednom políčku o rozmeroch 3x3 oblúkových stupňov. Prekvapilo ťa to?
Áno, bolo prekvapujúce nájsť tak mnoho objektov. Očakával som, že ich tam bude zopár, vzhľadom na fakt, že som pozoroval v rovine ekliptiky, ale bolo príjemným zistením, že prístroj pomocou tejto techniky dosiahne magnitúdu 20,8, a tak zobrazí také množstvo asteroidov.
Čo bola najťažšia prekážka počas vývoja programu?
Je ťažké určiť jedinú prekážku, pri programovaní ich vždy existuje veľa a opakujú sa, ak hľadáme najlepší prístup k danému problému. Spomeniem jeden príklad, kde to malo byť jednoduché, ale ukázalo sa to ako pomerne zložité. To bol prípad pri vytváraní tlačidiel posúvania (šípky) pre prehliadač obrázku. Tieto tlačidlá po kliknutí umožňujú používateľovi navigáciu v obraze po jednom pixeli, čím sa dosiahne veľmi presné centrovanie daného objektu. V ideálnom prípade by mal existovať nulový reakčný čas, keď používateľ klikne na tlačidlo, keď sa obrázok presunie. Predvolená trieda "tlačidla" však pri použití v kombinácii s bitmapovými obrázkami vytvára mierne, ale evidentné oneskorenie, ktoré bráni rýchlemu kliknutiu na tlačidlo. Aby som tento problém vyriešil, musel som vytvoriť podtriedu tohto objektu a manuálne upraviť jeho správanie. Mám množstvo príkladov prekážok: veci, ktoré sa zdajú byť jednoduché, ale nakoniec sa ukáže, že si vyžadujú veľa práce.
Tycho tracker si zverejnil 15. októbra 2018. S akým pocitom si ho publikoval?
V tom momente to bolo ešte len v počiatočnej fáze vývoja a šlo v podstate o prototyp. Takže som neočakával ani necítil nič iné ako len zvedavosť, ako by to mohli používať iní a aké funkcie by mohli považovať za užitočné. Keď som videl, že program začínajú považovať za užitočný, bolo to určite vzrušujúce a povzbudilo ma to pokračovať v jeho vývoji.
Pamätáš sa na prvého záujemcu o tvoj program?
Prvý človek, ktorý to naozaj vyskúšal a poskytol mi užitočnú spätnú väzbu, bol David Rankin.
Koľko času uplynulo medzi nápadom a prvým objavom asteroidu pomocou Tycha?
Blízkozemský asteroid 2020 MO4 bol prvý objavený pomocou Tycha a našiel ho Mark Holbrook, astronóm z Alabamy v USA. Bolo to takmer dva roky nato, ako som začal s vývojom programu. A odvtedy bolo týmto softvérom objavených okolo 90 NEO, čo z neho robí najproduktívnejší nástroj na vyhľadávanie NEO dostupný pre amatérskych astronómov. V skutočnosti len minulý rok, v roku 2021, stanica W94 objavila 56 NEO, čím sa zaradila na 4. miesto v počte NEO objavov, ako najproduktívnejšia amatérska prehliadka asteroidov (prvé 3 sú profesionálne prehliadky financované NASA: Catalina Sky Survey, PanSTARRS a ATLAS).
Používajú Tycho tracker aj profesionáli?
Áno, v súčasnosti ho používajú na Catalina Sky Survey (CSS) ako pomôcku na potvrdzovanie vlastných objavov. Vlani takto identifikovali minimálne 15 NEO, ktoré dokázali potvrdiť jedine pomocou Tycho trackera.
Všimol som si, že sa tvoje meno objavilo v niekoľkých pozorovaniach spolu s členmi tímu Catalina Sky Survey v MPEC. Čím si prispel k pozorovaniam CSS?
David Rankin ma láskavo pridal k ostatným pozorovateľom CSS v prípadoch, keď potvrdzujúce pozorovania boli nájdené pomocou Tycha.
Spomínal si úspech observatória pod označením W94. Pod tým sa skrýva výskumný projekt MAP. Jeho cieľom je hľadanie asteroidov, na ktorý využíva malé teleskopy so širokým zorným poľom, CMOS digitálne kamery a inovatívnu techniku spracovania dát. Názov vznikol z prvých písmen priezvisk troch amatérskych astronómov: Alain Maury, francúzsky astronóm na dôchodku, ďalší Francúz, George Attard a trio dopĺňaš ty. Kedy začala vaša spolupráca a ako vlastne projekt vznikol?
Oslovil som Alaina v začiatkoch prác na softvéri. Narazil som na jeho webovú stránku a pomyslel som si, že by mohol mať záujem vyskúšať syntetické sledovanie. Ukázalo sa, že to bola dobrá voľba. Vlastní astronomickú farmu v Čile, v San Pedro de Atacama, kde odvádza skvelú prácu pri údržbe teleskopov, či pri manažovaní astrofarmy. A má bohaté skúsenosti z profesionálnej astronómie. A Georges bol skvelý pri vývoji informačných kanálov v rámci automatického spracovania dát. Takže to bola skvelá spolupráca a podarilo sa nám množstvo objavov prostredníctvom dvoch 28 cm ďalekohľadov. Dúfame, že v budúcnosti budeme môcť pridať ďalšie teleskopy.
Váš projekt dostal svoj MPC kód W94 v septembri 2020 a o mesiac neskôr ste objavili prvý blízkozemský asteroid, 2020 UN6. Bola veľká oslava?
Áno, boli sme nadšení. Potvrdilo sa, že náš systém je funkčný, bol to prvý veľký krok!
V rámci projektu MAP ste objavili množstvo NEO a dokonca 2 kométy, takže TYCHO je ideálny na hľadanie blízkozemských telies. Dokáže systém identifikovať aj objekty s malou rýchlosťou? A rozpozná aj TNO?
V skutočnosti je to 56 NEO, ktoré boli objavené v roku 2021, Alain udržiaval webovú stránku, aby mohol sledovať tieto objavy. Áno, TYCHO by mal byť schopný nájsť aj pomalé objekty. Ak by sme chceli hľadať TNO, museli by sme adekvátne upraviť pozorovací proces i spracovanie dát.
Používate dva teleskopy 0,28 + CCD. A plánujete pridať ďalšie dva 0,36 ďalekohľady. Čo vás poháňa zlepšovať tento, už aj tak dokonalý systém?
Alain od začiatku plánoval umiestniť štyri teleskopy RASA, takže dúfame, že tento rok pribudnú ďalšie dva, v závislosti od získaného grantu. Čo sa týka motivácie na ďalšie zdokonaľovanie, zvládli sme náročný vývoj softvéru a informačný tok a otestovali funkčnosť. Pridanie ďalších dvoch ďalekohľadov by efektívne zdvojnásobilo počet objavov pri relatívne nízkych nákladoch. V skutočnosti, na syntetickom sledovaní je skvelé, že má najnižšie náklady na 1 objav zo všetkých techník, pretože 28 cm teleskopy RASA sú rádovo lacnejšie, ako by bolo potrebné na dosiahnutie ekvivalentnej limitnej magnitúdy pomocou klasickej techniky detekcie.
Zúčastňuješ sa osobne na vyhodnocovaní pozorovaní?
Prihlásil som sa k počítaču observatória a sledoval som, ako sa obrázky spracovávajú v reálnom čase, je celkom skvelé vidieť, ako prebieha redukcia údajov.
Na vyhodnocovaní som sa zúčastnil len občas, v minulom roku to bolo asi 5 nocí. Vo všeobecnosti sú to Alain a Georges, ktorí vykonávajú väčšinu pozorovacej práce. Mojou úlohou je predovšetkým držať krok s funkciami softvéru Tycho. Zdá sa mi produktívnejšie podieľať sa na vývoji softvéru, ako ponocovať a prezerať obrázky (aj keď to môže byť niekedy vzrušujúce).
Dokonca aj pri všetkej tej automatizácii, keď sa snažíte odhaliť objekty, ktoré sú práve na úrovni šumu, posúdenie pozorovateľom je stále užitočné. Je to preto, že pozorujeme s veľkým zorným poľom a pokrývame rozsiahlu časť oblohy, že aj keď sa vám podarí znížiť mieru falošných detekcií na 1 z 1000, získate toľko detekcií len preto, že ste pokryli veľkú plochu na oblohe. Takže nie všetky budú skutočné, pokiaľ by ste neboli ochotní nastaviť citlivosť vyššie, v takom prípade by ste však zároveň prišli o niektoré reálne objekty. Ide teda o rovnováhu. A našli sme dobrý pracovný postup pri posudzovaní kandidátov na následné pozorovanie.
Minulý rok sa projekt MPA môže pochváliť aj objavmi dvoch komét, C/2021 J1 (Maury-Attard) a P/2021 U3 (Attard-Maury). Budeme mať v budúcnosti aj kométu Parrot?
Tieto kométy objavili Alain Maury a Georges Attard pri prezení snímok. Aby mohol byť nejaký pomenovaný po mne, musel by som byť zapojený do jeho objavovania, čo sa môže stať, ale zatiaľ som nemal čas venovať sa prebiehajúcim nočným pozorovaniam a súčasne vyvíjať softvér.
Stretol si sa osobne so svojimi partnermi z MAP?
Stretli sme sa na Skype, to je zatiaľ všetko. O pár mesiacov by som mohol podniknúť výlet do Čile, v takom prípade by som sa mohol stretnúť s Alainom. Keďže som nikdy predtým nebol mimo USA, bola by to zaujímavá skúsenosť.
Tycho skladá snímky v tisíckach rôznych smerov, aby identifikoval objekt s neznámym pohybom. To musí byť časovo náročné, takže si to nepochybne vyžaduje rýchly počítač s veľkou pamäťou a kvalitnou grafickou kartou. Aký hardvér by si odporúčal záujemcom?
Keď som začal vyvíjať Tycho v roku 2018, používal som grafickú kartu NVIDIA GeForce GTX 970 vybavenú 4 GB videopamäťou (v skutočnosti iba 3,5 GB). Teraz, o pár rokov neskôr, sú dostupné oveľa výkonnejšie grafické karty. Ale aj 970 je stále dobrá karta. Závisí to od počtu a veľkosti obrázkov. Ak plánujete syntetické sledovanie s obrázkami z CMOS senzora (každý o 120 MB alebo 30 MB pri binnovaní), potom sekvencia 60 snímok bude vyžadovať veľa pamäte grafickej karty. Takže v takom prípade by bolo dobré mať RTX 2080 alebo ešte vyššiu radu. Ale pre menšie súbory dát môžete ľahko použiť menej výkonný GPU a stále to bude fungovať prijateľne.
Na syntetické sledovanie potrebujeme aspoň 11 snímok. Prečo nie menej? Koľko obrázkov je optimálne?
Proces syntetického sledovania využíva určitú štatistickú analýzu na odfiltrovanie falošných detekcií pri výslednom hodnotení, takže s menším počtom obrázkov je štatistika menej spoľahlivá. V princípe syntetické sledovanie funguje úplne inak ako klasická technika. Pokiaľ ide o optimálny počet, povedal by som, že je dobré použiť aspoň 25 snímok. V projekte MAP pracujeme s 36 obrázkami, pri 30 sekundovej expozícii.
Aký prístup je vhodnejší? Je lepšie spraviť väčší počet kratších expozícií, alebo menej, s dlhšou expozičnou dobou?
To závisí od viacerých faktorov. Ak ide o veľmi rýchly objekt, budete potrebovať kratšie expozície, aby sa objekt nezobrazil ako čiarka. Takže ako prvý krok musíte určiť taký čas snímania, aby sa objekt zobrazoval ako bod. V druhom kroku zvážite ako dlho pozorovať zvolené políčko oblohy. Takže, ak budete exponovať 60 sekúnd, a celkový čas si zvolíte 30 minút, tak spravíte jednoducho 30 obrázkov. Na druhej strane existuje aj limit koľko snímok je účelné zhotoviť, z hľadiska spracovania a kapacity pamäte. Takže to naozaj závisí od množstva faktorov: rýchlosť objektu, jeho jasnosť, akú hodnotu SNR chcete dosiahnuť, atď. Vo všeobecnosti nepoužívame viac ako 60 snímok, hoci máme pozorovania, v ktorých bolo až 200 obrázkov, pretože sa objekt pohyboval príliš rýchlo a každá expozícia trvala iba 5 sekúnd.
Amatérske objavy asteroidov hlavného pásu sú pravdepodobne minulosťou. Nový prístup syntetického sledovania však dáva amatérom nová šancu. Aj s ďalekohľadom strednej veľkosti, s priemerom okolo 30 cm, môžete efektívne vyhľadávať blízkozemské telesá. Ak zamierite na správnu oblasť oblohy, môžete predbehnúť aj veľké prehliadky...
Absolútne. Predtým, než som začal s vývojom Tycha, mnohí vraveli, že časy amatérskych objavov skončili. Ak použijete techniku syntetického sledovania, tak to neplatí. Každý rok nachádzame množstvo nových NEO a dokonca aj veľa nových asteroidov hlavného pásu.
Astronómovia, ktorí sa venujú hľadaniu asteroidov, získali výnimočný nástroj. Ako vidíš budúcnosť používania Tycho Trackera? Nahradí syntetické sledovanie klasický spôsob objavovania?
Nemyslím si, že klasická technika bude niekedy úplne nahradená, stále má svoje využitie a najmä veľké teleskopy ju budú používať aj naďalej, jednoducho preto, že hraničnú magnitúdu 21 alebo lepšiu, dokážu dosiahnuť len s použitím 30 sekundových expozícií. Keďže chcú pokryť čo najväčšiu časť oblohy, radšej použijú štyri obrázky daného poľa, než aby sa na ňom zdržiavali dlhšie, ako si to vyžaduje syntetické sledovanie.
Syntetické sledovanie ponúka oveľa nižšie náklady na objav ako klasická technika. Napríklad 28 cm teleskop RASA stojí okolo 3500 USD a pri syntetickom sledovaní môže dosiahnuť 21 magnitúdu za 18 minút alebo za 1080 sekúnd.
Teleskop využívajúci klasickú techniku by musel mať priemer aspoň 1 m, aby pomocou štyroch snímok zachytil objekty rovnakej jasnosti, pričom expozícia potrvá 4x 30 sekúnd, t.j. 120 sekúnd. Predpokladajme, že 1 m teleskop stojí 500 000 USD, je 142-krát drahší, ale v skutočnosti dokáže pokryť oblohu 9-krát (menej času snímania), aj tak je stále asi 16-krát drahší. Inými slovami, mohli by ste ľahko mať 9 ďalekohľadov RASA 28 cm, aby ste dosiahli rovnaké pokrytie oblohy a rovnakú hraničnú jasnosť, a stále by boli 16x lacnejšie pri použití syntetického sledovania. Ale vzrušujúcejšie je, že s týmto radom ďalekohľadov by ste mohli robiť aj nejaké optimalizované hľadanie pomalých objektov alebo TNO, na ktoré si sa pýtal. Takže získaš väčšiu flexibilitu a viac možností s radom teleskopov namiesto jedného veľkého teleskopu. Samozrejme, skutočná implementácia by zahŕňala viac detailov, ale na prvý pohľad čísla skutočne ukazujú na výhody syntetického sledovania z pohľadu nákladov.
Pred piatimi rokmi si našiel novú vzrušujúcu vášeň – pilotovanie rádiom riadených modelov lietadiel. Za ten čas si odpilotoval mnoho letov, takže zrejme si skúsený operátor. Neláka ťa posadiť sa do riadiacej miestnosti v Jet Propulsion Laboratory, NASA a riadiť budúce vesmírne sondy na inej planéte alebo asteroide?
Och, to by bolo ozaj vzrušujúce, navigovať niečo na takú veľkú vzdialenosť. Je pravda, že reálny čas medzi pokynom a odpoveďou by sa musel zohľadniť, ale možnosť získať nejakú formu spätnej väzby alebo snímky by bola určite zaujímavá.
Vymenil by si diaľkové ovládanie lietadla FPV a posadil by si sa do pilotnej kabíny skutočného lietadla alebo dokonca kozmickej lode a vzlietol?
Myslím, že by bolo zábavné ovládať skutočné lietadlo, aspoň na chvíľu a vidieť aké to je. Strávil som nejaký čas na leteckom simulátore a viem si predstaviť, aké by to mohlo byť v skutočnom lietadle, ale samozrejme zažiť to by bolo nepochybne vzrušujúce. Čo sa týka kozmickej lode, možno, ak by bola spoľahlivo otestovaná - inak by som dal prednosť simulátoru! Na FPV lietadlách sa mi páči to, že ovládam niečo, čo som sám poskladal a zvolil komponenty, ako je motor, prijímač, videovysielač, server, letový ovládač, v jednom prípade som vybudoval aj bungee štartovaciu dráhu. Nejde teda len o samotný aspekt lietania, ale aj o výzvu či dokážeš to celé poskladať sám. Navyše pri FPV lietadlách existuje veľmi živá komunita fanúšikov FPV online a na fórach. Môžeš sa zapojiť do týchto diskusií a získať cenné informácie na rôzne otázky, vrátane elektroniky, účinnosti jednotlivých modelov, atď. Takže to naozaj zahŕňa široký okruh tém a to je to, čo považujem na FPV za vzrušujúce.
Od programovania si niekedy potrebuješ oddýchnuť, ako zvykneš relaxovať?
Prechádzky v parku považujem za dobrý spôsob relaxu, ako si oddýchnuť a premýšľať o všetkom, čo sa deje okolo nás. Občas tiež rád počúvam hudbu. Pravdu povediac, môj softvér na detekciu asteroidov má názov podľa hudobníka Scotta Hansena alias Tycha, ktorého som veľkým fanúšikom.
