Videopozorování meteorů v roce 2019

Koordinovaných pozorování meteorů pomocí videotechniky pod hlavičkou Česko – Slovenské sítě CEMENt, která spojuje činnost nadšených amatérů a popularizačních i odborných institucí, se Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. účastní od roku 2011. Od prvního experimentálního studentského pozorovacího systému jsme se postupně propracovali až ke čtyřem širokoúhlým přehledovým kamerám a čtyřem spektrálním systémům, které pracují na budově odborného pracoviště hvězdárny na počátku roku 2020. Kromě pozorování se podílíme na samotné koordinaci sítě, kterou v roce 2019 tvořilo 31 kamerových systémů na 15 aktivních stanicích v Čechách, na Moravě a na Slovensku. Ze získaných dat, která jsou pravidelně zasílána do mezinárodní databáze EDMONd, vznikl i tento přehled za rok 2019.

V roce 2019 se do činnosti sítě CEMENt (Central Europian video MEteor Network) zapojily tyto stanice v České republice (v závorce je uveden počet kamer, které stanice provozují): hvězdárna Karlovy Vary (3 + 1 Bad Elster), hvězdárna Plzeň (1), hvězdárna Rokycany (1), hvězdárna Úpice (2), hvězdárna Zlín (2), meteostanice Maruška (2), hvězdárna Valašské Meziříčí (8), hvězdárna Vsetín (1), Těrlicko (3). Na Slovensku to pak byly stanice Blahová (4), Jahodná (1), Zvolenská Slatina (1), hvězdárna Kysucké Nové Mesto (1) a Zákopcie (1). Ne všechny tyto stanice pozorovaly po celý rok 2019, pro některé také nejsou k dispozici kompletní výsledky za rok 2019, pro tento přehled jsou tedy použita data, která byla dostupná do konce března 2020.

V databázi CEMENt je za rok 2019 celkem 31 626 jednotlivých záznamů meteorů, 24 625 z nich splňuje podmínky pro další použití (ve většině vyřazených případů se jedná o limit délky trvání úkazu 0,1 s, takto krátké záznamy jsou z další analýzy vynechány, i když se jedná o meteory). Celkem 3 493 meteorů bylo pozorováno z více stanic (pro tyto společné vícestaniční meteory je možné na základě dostupných dat spočítat dráhu v atmosféře a meteoroidu ve Sluneční soustavě).

Následující obrázky jsou výstupem programu UFO Orbit, jedná se o takzvanou Ground Map, která zachycuje projekci atmosférické dráhy pozorovaného meteoru na zemský povrch – meteor je zobrazen žlutou úsečkou, červená část značí konec sledované dráhy, zelenými úsečkami je vyznačeno, ze které stanice byl daný úkaz pozorován. První obrázek je celkový a zachycuje všechny meteory s dráhou (3 493). Pro přehlednost je stejný typ zobrazení zpracován také pro jednotlivé aktuální ‘segmenty’ sítě CEMENt. Druhý obrázek zachycuje ‘český segment’ (kamery Bad Elster, Karlovy Vary, Plzeň, Rokycany a Úpice). Vzhledem k tomu, že některé moravské i slovenské stanice pozorují směrem na západ, dochází u některých úkazů k párovaní mezi českým a moravským či dokonce mezi českým a slovenským segmentem sítě. Také je vidět, že dvě stanice v Úpici, kde jedna pozoruje západ a druhá východ, fungují jako spojovací článek mezi moravskými a českými stanicemi. Na třetím obrázku jsou vybrány všechny moravské stanice (Zlín, Vsetín, Maruška, Valašské Meziříčí, Těrlicko), opět si povšimněte párů jak z Čech, tak ze Slovenska. Čtvrtý obrázek zachycuje slovenský segment, který dominantě sleduje západ (kamery míří nad Moravu), přesto je nápadný ojedinělý případ páru (téhož meteoru) pozorovaného na půdorysu Karlovy Vary – Rokycany – Blahová.  

Společné meteory za rok 2019 v databázi CEMENt. Velký náhled zobrazuje všechny meteory a stanice, malé náhledy zobrazují samostatně jednotlivé 'segmenty' sítě - západní (Čechy), východní (Morava) a Slovensko (západ).

Druhým výstupem program UFO Orbit je mapa zachycující polohu radiantů jednotlivých meteorů na obloze. Zde uvedena ve dvojím provedení. První mapa zachycuje všechny napozorované meteory, ke kterým existuje dráhová informace, tedy 3 493 radiantů (co meteor to bod). Jednotlivé meteory jsou navíc barevně kódovány, přičemž barva odpovídá geocentrické rychlosti pozorovaného meteoru (stupnice vpravo dole). Je vidět, že část radiantů je po obloze rozložena zdánlivě rovnoměrně (náhodně), jedná se o radianty sporadických meteorů, nepříslušejících žádnému známému roji. V některých místech jsou však patrné koncentrace, které jsou naopak spojeny s aktivními roji, jež se během roku podařilo v datech identifikovat. Radianty nejlépe zachycených rojů jsou pro názornost zobrazeny na samostatném obrázku: Perseidy (369 drah, žluto oranžová), Orionidy (150, červená), Prosincové Rho Geminidy a Geminidy (138+135, zelená), Lyridy (91, žlutozelená), Alfa Kaprikornidy (84, tyrkysová), Jižní a Severní Tauridy (71 + 47, tyrkysová), Jižní delta Akvaridy (68, zelená) a Leonidy (34, fialová).

Radianty všech meteorů zarok 2019	Radianty rojových meteorů za rok 2019

 
Informaci o drahách jednotlivých meteorů (rojů) ve Sluneční soustavě lze zobrazit v podobě 3D projekce. Jako příklady zde uvádím dráhy meteorů, příslušejících několika již zmíněným rojům. S výjimkou Lyrid a Perseid jsou zobrazeny pohledy od pólu ekliptiky.

Prosincové Rho Geminidy	Geminidy	Lyridy
Orionidy	Perseidy	Perseidy v podobě 'Ground Map'

V uvedeném přehledu nejsou zaneseny meteory, které byly napozorovány pomocí kamer NFC (s úzkým zorným polem 10° na úhlopříčku kamery a dosahem srovnatelným s vizuálním pozorováním). Ty během roku 2019 pracovaly na stanicích Valašské Meziříčí (ČR, část roku), Kysucké Nové Město (SR, chybí část dat) a Zákopčie (SK, k dispozici jsou data z celého roku).

Ground Map s meteory zachycenými stanicemi systému NFC

V těchto neúplných datech je zachyceno 147 společných meteorů a bylo možné spočítat 45 drah. Přestože kamery NFC mají velmi malé zorné pole, dochází občas také k párování s jinými systémy, v případě, že meteor je dostatečně jasný na to, aby jej zachytila standardní širokoúhlá kamera.

Výhodou NFC systému je vysoký dosah (schopnost zachytit slabé meteory) a přesnost měření polohy i rychlosti (která je řádově vyšší než u širokoúhlých kamer). Nevýhodou je problematická koordinace pozorování párových stanic (stanice musí přesně sledovat zvolené pole, jinak nedochází k pozorování stejných meteorů). Především z tohoto důvodu byl projekt NFC v roce 2019 (prozatím) ukončen.

Podívejme se nyní na statistiku pozorování z Valašského Meziříčí. Výsledky za rok 2019 jsou ovlivněny testováním různých zorných polí kamer s cílem zkvalitnit výstup potřebný pro koordinaci spektroskopických pozorování na naší stanici. Výsledkem těchto pokusů je stav, ve kterém vstupujeme do druhého čtvrtletí roku 2020. Na stanici Valašské Meziříčí pozoruje 8 kamerových systémů. Čtyři širokoúhlé klasické systémy (CCTV kamera Watec, převodník, detekce UFO-Capture) sledující překrývající se segmenty oblohy ve směrech severovýchod (označení kamery wfNE), jihovýchod (wfSE), jihozápad (wfSW) a severozápad (wfNW). Centrální části těchto polí jsou paralelně sledovány spektroskopickými kamerami (CMOS, USB2/3, detekce UFO CaptureHD nebo SharpCap bez přímé detekce) s menším zorným polem (označení kamer spNE, spSE, spSW, spNW). Cílem tohoto uspořádání je přechod na kompletně digitální pozorování spekter, které bude zaznamenáno ve formátu umožňujícím plně využít schopnosti kamer (to je především 12bitový signál, 4 096 úrovní oproti 256 z klasického záznamu). V současnosti takto pracují kamery spSE, spSW.

Zorná pole širokoúhlých kamer (wf), stav březen 2020

Abychom dosáhli tohoto stavu, byla během roku 2019 testována různá zorná pole a uspořádání kamer, proto není snadné udělat jednoduchou statistiku napozorovaných meteorů. Celkem totiž během roku 2019 pracovalo na hvězdárně sedm různých konfigurací (tak jak se postupně měnily jejich parametry): systém MFE (východní směr a testovací střední velikost pole, od ledna do září 2019 zaznamenal 1 497 meteorů), NFE/NFC (kamera systému s úzkým polem ve směru sever později severovýchod, od ledna do září zaznamenala 833 meteorů), WFE (původní východní širokoúhlý systém pracující od roku 2011, od ledna do září zaznamenal 2 086 meteorů), wfNE (systém s finálním polem NE, od října do prosince zaznamenal 219 meteorů), wfN (testovací širokoúhlý systém v severním směru, od března do října 2019 zaznamenal 909 meteorů), wfSE (systém s finálním polem SE, zaznamenal 2 797 meteorů), wfSW (systém s finálním polem SW, zaznamenal 1 945 meteorů). Kamera wfNW byla instalována až v březnu 2020, experimentálně umožňuje denní pozorování v kooperaci se stanicí Těrlicko.

Prvořadým cílem našich pozorování jsou již několik let spektra meteorů. Spektroskopickým systémům, které v měnících se konfiguracích rovněž pozorovaly po celý rok 2019, se budeme věnovat v samostatném článku.