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AZOTEA (Astronomía Zenital desde el hOgar en Tiempos de Extremo Aislamiento)

Midiendo la contaminación lumínica desde casa

Oportunidad del proyecto

Debido al aislamiento al que estamos sometidos, las actividades de observación astronómica se ven reducidas a las que podamos realizar desde nuestro domicilio con la instrumentación disponible.

Este proyecto propone un estudio a lo largo del tiempo del brillo y color del cielo nocturno mediante medidas obtenidas desde casa con ayuda de cámaras digitales de uso común.

Viabilidad del método

Se pueden comparar las medidas de brillo de cielo de este proyecto con las de instrumentos profesionales para una misma noche. En el gráfico se puede observar medidas RGB tomadas con cámara réflex por Jaime Izquierdo desde el interior de Madrid, medidas de las bandas fotométricas Johnson B,V, R obtenidas por el instrumento AstMON-UCM instalado en la azotea de la facultad de Físicas UCM y medidas de brillo de cielo tomadas con fotómetro TESS-W stars1 desde Coslada.

Los canales RGB de la cámara ajustan bien a las medidas de fotometría astronómica (una vez escalados) lo que nos indica que cuando calibremos las cámaras podremos utilizarlas para medir la evolución del brillo y color del cielo nocturno.

Los datos del fotómetro stars1 son algo diferentes ya que no se toman desde la misma localización.

Monitorizando el cielo nocturno durante y tras el aislamiento

Nuestros colaboradores

Este proyecto está dirigido a cualquier persona interesada que disponga de una cámara fotográfica digital. Si quieres participar envíanos un e-mail a jzamorano@fis.ucm.es con tu nombre, el lugar donde vas realizar las medidas, el modelo de tu cámara y si quieres, una fotografía tuya para que la podamos incluir a continuación.

Villaverde del Ducado (Guadalajara)

Canon 450D
Peleng 8 mm

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Canon 550D
Sigma 8mm

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Diego Rodríguez (AAM)

Villalba (Madrid)

Riba-roja de Túria (Valencia)

Nikon D5200

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Nikon 1 V1
Nikkor VR 10 – 30 mm f/3.5 – 5.6

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Canon EOS 1300D

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Canon EOS 200D
SAMYANG 8mm 1:3,5

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Pablo Javier Lucero

Rosario, Santa Fe, Argentina

Sony a7III

Víctor Curcó Murillo

Granollers i La Roca del Vallès

Canon EOS 77D
EFS 18-135 mm

Mollerussa (Lleida)

Canon 750D
18-55mm

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Olimpus OM-10
14-24 Micro 4/3

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Vitoria (Álava)

Canon 400D

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Instalación

La situación ideal de nuestra estación es una azotea o terraza que permita una visión directa del cénit (el punto más alto de la bóveda celeste).

En el caso de estaciones en localidades fuera de grandes núcleos urbanos pero que tengan una visión directa de sus halos luminosos apuntaremos la cámara para registrar ese resplandor.

El campo de visión debe abarcar desde el horizonte de forma que la altura del apuntado dependerá del objetivo utilizado pero puede ser unos 30-45 grados.

No debemos dejar una cámara a la intemperie ya que sufrirá las inclemencias del tiempo. Como queremos medir en cualquier situación debemos fabricar una carcasa protectora.

Lo más sencillo es usar material de PVC del que se usa en fontanería. Por ejemplo un trozo de tubo o un manguito de unión de diámetro suficiente con una tapa horadada a la que se pega una ventana de cristal o metacrilato. Como estamos en tiempo de confinamiento hay que acudir a lo que tengamos en casa como maletas estancas o cajas contenedoras de plástico. Una caja de madera con un cristal encima asegurado con silicona también puede ser suficiente.

Configuración

Para obtener medidas a lo largo de la noche tomaremos secuencias de imágenes. Para ello se puede usar un intervalómetro o un ordenador que controle los disparos.

Una secuencia de una foto cada 6-12 minutos es suficiente. Estamos trabajando para crear una plataforma de recogida y almacenamiento de imágenes, que deben ser almacenadas de momento, en discos locales.

  • Diafragma: Seleccione el diafragma más abierto o más luminoso. Si nuestro objetivo es f/4 usaremos f/4, por ejemplo.
  • Sensibilidad: Para cielos oscuros en sitios rurales se puede usar ISO 800 o superior. En zonas urbanas contaminadas mejor usar ISO 400.
  • Exposición: Los tiempos de exposición en lugares no muy contaminados pueden ser del orden de 1 minuto. Para zonas urbanas hay que bajar hasta valores que no saturen. Tal vez 5s para empezar a probar y procurando que no sea menos de 1s.
  • Enfoque: El enfoque debe ponerse a infinito como si fuéramos a hacer una foto astronómica o un paisaje. No buscamos un enfoque perfecto ya que no es un parámetro crítico..

Análisis científico

Durante el procesado de las imágenes la información será descompuesta en los canales R, G y B de modo que se pueda medir el flujo en cuentas por segundo de la zona central, convertir este valor en magnitudes instrumentales y hacer representaciones gráficas que muestren la evolución temporal del brillo de cielo y su color.

Contacto

Profesor Jaime Zamorano:
jzamorano@fis.ucm.es

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