東北地方南部 梅雨明け！

　え！？　東北南部梅雨明け！？　

　なんと本日、仙台管区気象台が「東北南部は６月２９日ごろ、梅雨明けしたと見られる。」
と発表しました。超ビックリです！。（拡大図）（仙台管区気象台 報道発表）

超ビックリポイントその1
　1951年の統計開始以降、6月の梅雨明けは初めてであること（まだ、確定値ではありませんが…）
＊東北南部 早い梅雨明けベスト5
　第1位　2022年　6月29日　←
　第2位　1978年　7月5日　
　第3位　2001年　7月7日　
　第4位　1955年　7月8日　
　第5位　2011年　7月9日　
（＊平年の梅雨明け　7月24日ごろ）

超ビックリポイントその2
　2007年の観測開始以降、ニイニイゼミ初鳴き前の梅雨明けは初めてであること（拡大図）

　いや～、これはオドロキです。ニイニイゼミの初鳴き前に梅雨が明けました～！
実は、6/27にSNS上で「仙台でセミの声を聞いた」という書き込みを見つけたので…

　むむ、年を取ると高音域が聞こえなくなるらしいから、ホントは鳴いているのか～、と思ってここ数日、探索を続けたのですがニイニイゼミの初鳴きは観測されませんでした。

　ということで「梅雨明け発表はニイニイゼミの初鳴き11日後説」はもろくも崩れたのですが…　不思議なことは、24日以降は最高気温が27℃を超える日が続いているのに今日になってもニイニイゼミが鳴いていないことです。

　6月21日～6月29日までの天気図と最高気温（拡大図）

　たしかに、最も早かった初鳴きは2018年7月2日（自宅近辺限定）で、6月中の初鳴きは観測されていませんが、ニイニイゼミの初鳴きは桜の開花のように気温の積算値に依存するのか、それとも6月は鳴かないポリシーなのか、謎が深まります。

　はたして、今回の逆転現象は今年だけのイレギュラー現象なのか、はたまたニイニイゼミの初鳴きが気候に合わせて早まっていくのか興味深いところですね。

　ということで、ニイニイゼミの初鳴きから気象台の梅雨明け発表日を勝手に予想する「ニイニイゼミの梅雨明け発表予報」は来年も続きま～す。お楽しみに～ 　

〈追記〉
夕方、きれいな夕焼けが見られました～（photo）

梅雨時は、たま～に、このようにきれいな夕焼けが見られますよね（photo）

あ、梅雨は明けてましたね…　でも、ホントに明けたのかな～？

〈7/1 追記〉
　夕方、ニイニイゼミが一斉に鳴き始めました～。ということで、今年の初鳴きは7月1日です。

観測年　初鳴き　晴れスタ予報　発表日（初鳴きから）　梅雨明け（確定値）
2022年　7月1日→　予報なし　→　6月29日（ 2日前）　→　？

う～む、7月になった途端に鳴きだしたとは… 6月は鳴かない主義を貫き通したか！？

ISS拡大撮影（L＋RGB編）その6

ISS拡大撮影記録で～す。（photo）

撮影にチャレンジしたのは、6月26日早朝、ターゲットはX-37BとISSです。
X-37Bの通過は02時46分、ISSは03時26分で、どちらも好条件通過です。

しか～し、02時にチェックした時点での雲量は7～8です。天気がよくなることを
期待して準備をしましたが、X-37B通過時はコースに完璧な雲があってアウト！

それどころか03時になってもピントを合わせるための1等星がひとつも見えません。
本日のISS通過コースはこちら（拡大図）

見えてるのはペガスス座のみ…　しかたないので秋の四辺形でピン合わせをしました。

ピン合わせが終了したのは通過10分前…その時です！あたり一面にパラパラパラと
乾いた音が響き渡りました。え、何の音？　
わぉ、雨です！　なに～

いそいで、近くにあった常設赤道儀ピラーの望遠鏡カバーをはがして30cm望遠鏡と
ノートPC2台にかぶせしたが、まったく想定外のにわか雨でした。ふぅ～

雨は5分後に止んで撮影待機モードに戻りましたが、テンションがだだ下がりです。
通過時間になってもわし座まで厚い雲があって全く見えません。待つこと数十秒…

キター！　見えたのはほぼ天頂です。天頂での導入は意外と手こずります。
クリアな空ではないので、写りは期待できませんが天頂通過コースなので
必至に追尾しました。が、結果はボケボケでした。

とりあえずモノクロとカラー動画が撮れたのでL-RGB合成をして見ました。（拡大写真）

う～ん、どうでしょう？　ビミョーですね。

さて、突然ですがお知らせです。2022年4月2日から行ってきた「L-RGB合成撮影トライアル」は本日をもって終了といたしま～す。

理由は、L-RGB合成の撮影方法及び画像処理方法を習得したことが第一です。第二として、この方法でこれまでのシステムを凌駕するほどの解像度は得られなかったこと…です。また、第三として今年はISS軌道の巡り合わせが悪く、夏場の好条件通過が極端に少ないことも理由のひとつです。

以上のことから、今後はその時の通過コースに合った撮影システムでISS拡大撮影を楽しんでいきたいと思いま～す。（メインの方法としてはカラーカメラ一発撮りのRGB3色分解から、L画像を作成して、R.G.B画像はそれぞれを処理して解像度をアップさせた後にRGB再合成させて大気分散を消去した状態でL＋RGB合成する方法にしよう～と思ってます。長！笑 ）

〈おまけの動画〉
2022年6月26日03時27分に撮影したISS動画、直距離426km（GIFアニメ〉



これまで撮影したISSで最も解像度が高いカラー動画（GIFアニメ）
2021年9月2日04時53分、直距離452km


　さて、本日、関東甲信、東海、九州南部が梅雨明けしたそうですが、この勢いで梅雨明け全国制覇となるのでしょうか？東北地方南部に限って言えば、まだニイニイゼミが鳴いていないので少なくともあと10日間は梅雨明けしないと思うのですが、はたして今年のニイニイゼミの初鳴きはいつになるのでしょうか。

ニイニイゼミ初鳴き観測班が現在調査中で～す。

金星と月の接近

今朝の雲量は７～８でしたが雲間から金星と月の接近が見えました～。
撮影時月齢は26.6、輝面比 0.10、金星との離角は約５°でした。（photo）


　さて、水星はどうでしょう？　肉眼では全く見えませんが、双眼鏡で探すと… かなり低いところにありました～。（photo）

2022.6.26.03h32m04s f70mm f2.8 1/100sec ISO1600

　水星の光度は-0.3等、撮影時の高度は5°でした。さすがマイナス等級になると
薄雲があってもしっかり写りますね。とは言っても、時刻は市民薄明が始まる
時間です。刻一刻と空は明るくなり、あっという間に輝きを失っていきます。（photo）

2022.6.26.03h37m56s f55mm f2.8 1/50sec ISO1600

　今後、水星は高度を下げますが、光度は徐々に増して7月4日にはマイナス1.0等級に
なるので、天気が良ければ数日は観望できますね。(^^)/　そして、明日は…

2022.6.26.03h40m50s f170mm f5 1/125sec ISO1600（photo）

　以前「2022年見たい天体現象」で紹介した「有明の月と金星、水星の接近」です。そして明後日は新月31時間前の究極に細い有明の月が見える日です。明日、あさってと仙台では北上した梅雨前線の名残が停滞して不安定な天気ですが、空の具合を見ながら撮影を試みることにしましょう。


6月27日「有明の月と金星、水星の接近」（2021年11月18日のブログより→blog）

　こちらは月を挟んで2つの惑星が並ぶ現象です。月の両側に明るい惑星が並ぶと写真的に
はとてもフォトジェニックでいいなあといつも思っています。晴れスター的には月と惑星
の接近の中でもおすすめの一品です。


「2022年に見える細～い月（有明の月）」（2021年11月14日のブログより→blog）
　2022年新月前日　 月出　太陽出　月高度　
　6月28日（火）　03:06　04:14　10.668°　

　新月まで　　輝面比　月齢
　31時間18分　0.0155　28.3
　　

明け方の惑星 集合写真

　梅雨の晴れ間をねらって明け方の惑星集合の撮影に行ってきました～。（photo）

　天気は宮城県北部の方が良さそうだったので撮影地は登米市にしました。
今回の撮影は惑星集合を対角魚眼で、そして惑星カメラで水星から海王星までの全惑星を
すべて撮影するという壮大な（無謀な？）計画です。ワクワク…

　土星の出は22時15分ですが、最後の水星が昇ってくる時間は薄明が始まったあとの
02時57分です。条件よく撮影するには惑星の高度が上がっている方がいいので今回は
かなりの時間勝負です。では始めましょう！全惑星イッキ撮影ミッション開始で～す。

　とその前に今回のイベント6/20-6/21の基本データです。
〈各惑星と月の出時刻、惑星の光度、視直径〉
・土星　　22時15分、0.6等、17.9″
・海王星　23時32分、7.9等、2.3″
・月　　　23時45分
・木星　　23時55分、－2.4等、39.5″
・火星　　0時33分、0.5等、6.9″
・天王星　01時42分、5.8等、3.4″
・金星　　02時19分、－3.9等、12.4″
・水星　　02時57分、0.2等、7.4″

〈天文薄明が始まる時間、02時16分の惑星の高度〉
・土星　　34°
・海王星　29°
・木星　　25°
・火星　　19°
・天王星　5°　　
・金星　－1°
・水星　－8°
　
　ご覧のように今回はかなりの低高度撮影になるので大気分散は避けられません。
ここはひとつ大気補正プリズムにいい仕事をしてもらうことにしましょう！

　さて、今回のイベントは全惑星集合が03時以降という明け方イベントですが、
現地入りの時間は、22時00分と設定しました。

　その理由は…　梅雨の晴れ間の天の川を見るためで～す。(^^)/

　昇ってくる月明かりの影響が出るのが22時40分頃なのでその前にきれいな天の川を観望しようという計画です。撮影地のソラノクラサはLight pollution map によると21.47magなので十分見えるはずです。

　梅雨の晴れ間の天の川って、とてもきれいですよね～。
　
で、こちらが撮影地で見えた夏の大三角と天の川です。これぞ夏空だ～!（photo）

　2022/6/20　22h38m30s　NIKON D810A 10.5mm F2.8 ISO3200　30sec
　注：この写真は肉眼で見た天の川を再現するためにあえてアンチ画像処理をしています（笑）
　＊30秒露出のオリジナル画像はこちら→photo ＊現地のソラノクラサ実測値はSQM=20.95magでした

この10分後には月明りでSQM=20.45magまで低下しました。

こちらは月出直後の赤い下弦の月、撮影時刻は0時05分、撮影時高度は2°です。（photo）

　さ～て、そろそろ本腰を入れて惑星撮影を始めることにしましょう。
1時20分頃の空の様子はこんな感じでした。（photo）

　2022/6/21　01h21m06s　Canon PowerShot G7 8.8mm f1.8 5sec　星空モード

1時20分に撮影した土星です、撮影時高度は28°でした。輪の傾きがだいぶ小さくなりましたね。（photo）


　木星のベスト画像は02時58分に撮影したものです。撮影時高度は33°です。（photo）

　海王星と天王星は薄雲にかかってしまい、双眼鏡でも望遠鏡のファインダーでも見えず、
撮影は断念せざるを得ませんでした。残念～

　そうそう、02時39分にCSS（中国宇宙ステーション）の天頂通過がありました。最大仰角89°のまさに真上を1.0等級の明るさで通過していきました。とてもきれいに見えましたよ。（スマホからはこちらをクリックすると大きいサイズで見られます→photo）

2022/6/21　02h38m23s-02h40m55s　NIKON D810A 10.5mm F3.5 2sec × 27

　さて、こちらの火星は02時52分に撮影したものです。撮影時高度が26°、視直径は6.9秒ですが極冠とチュレニーの海付近と左側に大シルチスが少しだけ見えています。（photo）


　金星の撮影時刻は03時38分、撮影時高度は13°ですが画像劣化の原因は雲です。低層にある雲に阻まれて、まともな動画は全く取れませんでした。トホホ…

　そして、最後の大トリ、水星ですが…　待てど暮らせどまったく現れません。薄雲越しでも見えると思ったのですが、双眼鏡で見ても、デジカメ撮影画像を拡大してみてもどこにもありません。（photo）

　懸念はありました。6/21の光度は0.2等級で、水星にしては明るくないので薄雲があったら見えないかも…と思っていたのですが悪い予感が当たってしまいました。－0.3等級になる6/26-27ごろの明るさだったら問題なかったと思うのですが、残念です。

　結果論ですが、明け方にかけて岩手南部から宮城北部にかけて雲が発生したようなのでよかれと思って選んだ撮影地が裏目に出てしまったようです。まー、しかたないですね。太陽系家族写真の撮影は次回の機会を待つことにしましょう。

ISS拡大撮影（L＋RGB編）その5

　最近、ISS通過がある日は晴れないという天気めぐりになってるようで…デュアル拡大撮影システムのテストが全くできない状態です。…ということで、今回はデュアル拡大システムで撮影した場合、ISSはどこまで写るのかまじめに考えてみました。

天体望遠鏡の光学性能の表し方として分解能がありますが、これとは別に遮断空間周波数というものがあります。今回はこの遮断空間周波数を用いて現在使用している拡大撮影システムで400km上空を飛行するISSはどこまで解像できるのか探ってみたいと思います。

〈分解能〉
　分解能には、よく知られているドーズの分解能（ε=115″.8 / D）と回析理論の分解能（ε=251575″ × λ / D）があります。この式で30cmドブの分解能を計算すると
　ドーズの分解能　ε=115″.8 / 300 =0.386″
　回析理論の分解能　ε=251575″ × λ / 300 = 0.425″（λ = 507nmの時）
　回析理論の分解能　ε=251575″ × λ / 300 = 0.551″（λ = 685nmの時） となります。
＊507nmは暗所での視感度が高い波長、 685nmはモノクロカメラに装着しているIR Pass フィルターの透過波長。
＊天文年鑑には 30cmの分解能は ドーズも 回析理論も 0.4″と記載されてます。

〈遮断空間周波数〉
　遮断空間周波数（Vｂ）は天体望遠鏡が見分けられる明暗模様の細かさの限界を表しており、Vｂ=1 /（λＦ）＝Ｄ/（λｆ）の式で求めることができます。（有口径Ｄ、焦点距離ｆ，ＦナンバーＦ、波長λ）

　この式を用いてデュアル拡大撮影システム（D=300mm、f=3450mm、F=11.5）の遮断空間周波数を計算すると、Vｂ=1 /（0.000588×11.5）＝300/（0.000588×3450）= 1/147（147の－1乗）になります。
＊波長によって遮断空間周波数は変わるのでここでは光学計算で使われるｄ線の波長588nm（0.000588mm）で計算しています。

　遮断空間周波数が1/147であることは、この望遠鏡が1mmあたり147組の明暗線を見分けられるということを表しています。モノクロカメラに装着しているＩＲフィルターは685nmなので計算すると 1/126（126の－1乗）になり、1mmあたり126組の明暗線を解像できるということになります。

　これを比較すると、カラーカメラの方が解像度がいいぞ～ と思いがちですが、空間周波数が高くなるとコントラストは低下するので数値だけでは判断できないところもあります。ここまでは望遠鏡のＦナンバーで決まる望遠鏡そのものの解像限界値ですが、使用するカメラのイメージセンサーにも解像限界があります。こんどはそちらを計算してみることにしましょう。

〈ナイキスト周波数〉
　ナイキスト周波数Ｖnはイメージセンサーの解像力の限界を表しており、この解像力は敷き詰められたセルの間隔（画素ピッチ）で決まります。画素ピッチは小さい方が高い解像力を得ることができます。記録できる像の明暗の細かさは画素ピッチをｄとして次の式で求められます。Vn = 1 / （2ｄ）

　では、デュアル拡大撮影で使用しているASI290MCの画素ピッチを計算してみましょう。ASI290MCの受光面サイズは縦3.2mm×横5.6mmで画素数は縦1096×横1936なので、縦の画素ピッチは3.2 / 1096= 0.0029mm で約0.003mmです。（横で計算しても当然ですが同じです）よって、ｄ＝0.003となるのでナイキスト周波数を計算すると、Vn = 1 / （2×0.003）= 1/166（166の－1乗）となります。

　つまりASI290MCは（サイズが同じASI290MMも）1mmあたり166組の細かさの明暗まで記録できるということになります。現在の撮影システムではカラーが1mmあたり147組の明暗線を、モノクロは1mmあたり126組の明暗線を解像できるので、ASI290は望遠鏡が結ぶ像の明暗をすべて記録できるということになります。
＊イメージセンサーのナイキスト周波数Ｖn ≧ 望遠鏡の遮断空間周波数Vｂであることが重要です。

〈ISS像の大きさ〉
　では次に今のシステム（D=300mm、f=3450mm、F=11.5）で撮影するとイメージセンサー上に写るISSの大きさはどれくらいか調べてみましょう。

　像の大きさを2y、焦点距離をf、対象天体の視半径ω、とすると　y=f tanω の式が成り立ちます。400km上空のISSの視直径を60秒とすると視半径は30秒で、ω＝30/3600=0.0083° となります。計算すると、y = 3450 tan0.0083 ≓ 0.499 となるので、2y=2×0.499 ≓1mm でイメージセンサー上では約1mmの大きさでISSが写っていることになります。

　実際の撮影画像で確かめてみましょう。
ASI290MM

　これを見るとたしかにセンサー上で約1mmの大きさに写っていることが分かります。
　カラーカメラの遮断空間周波数が1/147なので理論上は122m / 147 で、ISS上では83cmが解像の限界となります。モノクロカメラでは 122m / 126 で97cmが解像限界値です。

　もしASI290のナイキスト周波数を最大限活用できるとすると 122m / 166 =73cm のものまで写ることになります。単純に分解能で計算しても口径300mmの分解能は0.4″なのでISSが視直径60″で見えた場合は81cmまで解像できることになります。理論上は…　理論上は…　理論上は…

　そーなんです。悲しいことにこれらはすべて理論上のことで、実際のところは机上の空論なのです。
なぜなら、日本の上空にはジェット気流が流れているからです。トホホ…

〈日本におけるシーイングの平均値の目安（秒角）〉
・気流の悪いときのシーイング：2.5″　　＊2.5″=口径4.6cmの望遠鏡の分解能
・1年を通じて平均的なシーイング：1.5″　 ＊1.5″=口径7.7cmの望遠鏡の分解能
・最高シーイング（年に数日）：0.7″　　　＊0.7″=口径16.5cmの望遠鏡の分解能
＊ちなみにシーイング0.7″はマウナケア天文台の平均的なシーイングだそうです。うらやましい～

　なので、いくら大型望遠鏡を引っ張り出してきたとしてもシーイングが悪ければ口径5cmの望遠鏡で撮影したのと分解能上は同じですよ！…という結果になるということです。(_ _)

　むか～し、天文エキスパートのＫさんが「日本ではせいぜい20cmまでだな～」とつぶやいていた意味がよーく分かりました。

〈結論〉
　デュアル拡大撮影システムではシーイングが 0″ になった時にISS上の83cmのモノまで解像することができる。 が、シーイングが2.5″まで悪化したときには解像度が5mまで低下する。

　うひょ～、ISSの居住棟の直径は約4.5mですからそれすらも解像しなくなるということですね～。こりゃキビシイわけだ～。しごくナットクです！　ま、年間数日とはいえ好シーイングの日は毎年あるので、幸運の神様の前髪を掴みに行く勢いでチャレンジすることにしましょう。


　月でテスト撮影をしている様子…　最近ISSを撮れてないので… (^^ゞ

まだ梅雨入りもしていませんが、梅雨明けが待ち遠しい天気が仙台では続いています。