Video pozorování meteorů

Pro studium slabších meteorů než jsou bolidy využíváme video kamery spojené se zesilovači obrazu. Tyto kamery jsou v závislosti na použitém objektivu schopny zachytit meteory do +7. hvězdné velikosti, tedy i slabší, než je schopno vidět lidské oko. Kromě větší citlivosti je další výhodou video pozorování oproti fotografickému experimentu zachycení časového vývoje meteoru. Nevýhodou je naopak omezené zorné pole a menší rozlišení vedoucí k nižší přesnosti získaných dat.

První pozorování pomocí televizní kamery začala v Ondřejově v roce 1990. Tehdy se používala televizní kamera pro noční vidění HT 11-22/SIT. Kromě pozorování v přímém světle byl provozován i systém vybavený spektrální mřížkou pro záznam spekter meteorů.

Pravidelné dvojstaniční pozorování video meteorů z Ondřejova a Kunžaku bylo zahájeno v roce 1998. Byly pro něj využívány komerční kamery Panasonic S-VHS spojené se zesilovači druhé generace Dedal-41. Společně s objektivem Arsat 1,4/50 mm poskytovaly kruhové zorné pole o průměru 25 stupňů a zachytily meteory přibližně do +4. hvězdné velikosti. Časové rozlišení činilo 25 snímků za sekundu. Záznam byl ukládán na videokazety.

Kolem roku 2005 došlo k modernizaci systému. Zesilovač Dedal byl nahrazen modelem Mullard XX-1332, který poskytoval širší zorné pole (45 stupňů) a větší rozlišení i citlivost (meteory do +5. magnitudy). Signál byl přes digitalizační kartu nahráván přímo do počítače.

Všechny dosavadní experimenty vyžadovaly lidskou obsluhu během pozorování. Od roku 2012 je v provozu automatický systém MAIA, který je založen na osvědčeném zesilovači XX-1332 a digitální kameře JAI CM-040. Tato kamera poskytuje časové rozlišení 61 snímků za sekundu. Velikost zorného pole i citlivost je srovnatelná s předchozím systémem.

Data jsou ukládána ve specifickém formátu .mvf na disk počítače. Po skončení pozorování proběhne automatické prohlížení záznamů, jsou uloženy krátké sekvence s detekovanými meteory a zbytek dat je vymazán.

Manuálně ovládaný experiment prošel další modernizací v roce 2017. Ze stávající aparatury zůstal zachován zesilovač obrazu XX-1332, zatímco kameru nahradil digitální model DMK 23G445. Prostorové rozlišení kamery činí 1280 x 960 px, umožňuje pořizovat video s frekvencí až 30 snímků za sekundu. Flexibilní systém redukcí poskytuje možnost využití objektivů s různou ohniskovou vzdáleností. Např. s objektivem Canon 2,0/135 mm lze zachytit meteory do +7. magnitudy, přičemž zorné pole má průměr kolem 20 stupňů. Stejně jako u předchozí verze aparatury, i zde existuje varianta určená pro záznam spekter meteorů.

Od samotného počátku video experimentu byly přístroje využívány zejména pro pozorování meteorických rojů, případně sporadických meteorů s neobvyklými vlastnostmi (např. železné). Expediční kamery byly opakovaně použity při meteorických sprškách a deštích rojů jako jsou Leonidy nebo Drakonidy.

Na základě dvojstaničního experimentu můžeme určit atmosférickou i heliocentrickou dráhu meteoru, respektive meteoroidu, jeho fotometrickou hmotnost, změřit jeho brždění v atmosféře a další vlastnosti. Získaná data jsou rovněž využívána pro modelování vlastností meteoroidů. Pozorované brždění meteoroidu a světelná křivka meteoru, případně i jeho vzhled nám umožňuje studovat strukturu a hustotu meteoroidu i jeho fragmentaci v atmosféře. Vzhledem k tomu, že video kamery jsou obvykle umístěny uvnitř bolidové sítě, mohou poskytovat také doplňující data k pozorovaným bolidů, například záznam jeho počáteční fáze.

kamera MAIA
Obrázek 1. Komponenty systému MAIA. Zleva: objektiv Pentax 1,4/50 mm, zesilovač XX-1332, kamera JAI CM-040 s objektivem Pentax 1,4/12 mm.

MAIA Ondřejov
Obrázek 2. Automatická video kamera MAIA v Ondřejově.

kamera DMK Ondřejov
Obrázek 3. Manuálně obsluhovaná kamera DMK v Ondřejově s popisem součástí.

Perseida
Obrázek 4. Jasná Perseida zachycená kamerou DMK v Kunžaku 12. srpna 2018.

klastr meteorů
Obrázek 5. Klastr meteorů roje September epsilon Perseidy zaznamenaný kamerou MAIA v Kunžaku 9. září 2016. Neoznačená stopa není meteorem ale odrazem bolidu na krycím skle kamery.