STRANE LUCI SUL SUOLO LUNARE

“fenomeni lunari luminosi transitori”

La Luna è il nostro unico satellite naturale, ha da sempre affascinato e inspirato tutti gli abitanti della Terra non solo gli uomini, di fatto ci sono correlazioni con il comportamento degli animali che adottano particolari comportamenti a seconda delle fasi lunari, questa sua influenza scientificamente provata ha dato anche origine a miti e leggende. Dopo decenni di studi, esperienze e viaggi sul suolo lunare la Luna è uno dei corpi celesti che celano meno segreti.

Sr.Patrick Moore

“Celare meno segreti” non significa però che l’essere umano abbia di fatto capito tutto di questo satellite, infatti sono presenti dei fenomeni ancora scarsamente conosciuti ma molto ben documentati. Sto per parlarvi dei fenomeni lunari transitori: acronimo “TLP” .  Questo termine è stato coniato da Patrick Moore e compare nel Rapporto tecnico Nasa R-277, dove vengono catalogati cronologicamente gli eventi lunari e badate bene non solo quelli spiegabili scientificamente, questo rapporto è stato pubblicato nel 1968. Patrick Moore ha solo preso coscienza e catalogato quello che era noto da molto tempo, infatti le prime notizie di “brillamenti” sul suolo lunare risalgono ad almeno un migliaio di anni fa. Venerdì 8 gennaio alle ore 5,36 ho potuto assistere in diretta ad uno di questi fenomeni e constatare con i miei occhi che esistono realmente, purtroppo come molti astronomi “dilettanti” indipendenti non ho un adeguato metodo di controllo scientificamente approvato per distinguerne le diverse ipotesi che vanno a spiegare la natura esatta del fenomeno a cui ho assistito.

TLP osservato il 09/01/2021

Ho letto molte pubblicazioni soprattutto della Julius Maximilians Universität Würzburg, che sta impiegando risorse per cercare di carpire i segreti di questi bagliori, questi studiosi hanno anche notato che non esistono solo i fenomeni luminosi transitori ma anche il loro opposto cioè hanno segnalato un effetto contrario che provoca l’oscuramento di porzioni piccole e grandi di superficie lunare, hanno anche accertato che questi fenomeni transitori, bagliori o oscuramento si verificano più volte durante la settimana  la loro durata è sempre brevissima da un decimo di secondo ai due secondi mai di più.

Al vaglio per spiegare questi fenomeni ci sono molte ipotesi, sebbene comunque su una percentuale di 100 fenomeni luminosi che compaiono sulla superficie lunare ben l’80% rimangono di fatto sconosciuti. Hakan Kayal, professore di tecnologia spaziale presso l’università  Julius Maximilians Universität Würzburg, ha affermato “Le attività sismiche sono state osservate anche sulla luna, quando la superficie si muove, potrebbero fuoriuscire gas dall’interno della crosta che riflettono la luce del sole”. Ciò spiegherebbe solo i fenomeni che hanno una durata superiore al minuto, per ciò che concerne invece i fenomeni che hanno una durata inferiore a due secondi per il momento è possibile solo escludere l’impatto di un meteorite, tali fenomeni devono ancora essere opportunamente studiati per chiarirne il mistero.

Prof. Dr.-Ing. Hakan Kayal

Professor of Space Technology
Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Department of Computer Science

Hakan Kayal, ammette “La scienza non sa esattamente come si verificano questi fenomeni sulla luna” però cerca di spiegarli con diverse ipotesi: Questi lampi possono verificarsi quando particelle del vento solare caricate elettricamente reagiscono con la polvere lunare, senza mai escludere l’ipotesi sicuramente meno complessa cioè l’impatto di una meteora, ma come abbiamo già annotato sopra tutti questi impatti, anche i più piccoli vengono registrati e catalogati, al momento non esiste alcuna spiegazione scientifica per i flash di luce più brevi.

Curiosità documentata: durante la missione Apollo 11 ci fu anche un avvistamento diretto che andrebbe a consolidare la teoria di fuoriuscita di gas dal sottosuolo lunare, Michael Collins astronauta statunitense al suo secondo volo spaziale in qualità di pilota del Modulo di Comando Apollo 11, riferì: “Ehi, Houston, sto guardando verso nord verso Aristarco adesso, e c’è un’area che è considerevolmente più illuminata di quella circostante. Sembra che abbia una leggera quantità di fluorescenza”.

Filmato registrato il 09/01/2021 con telecamera astronomica a bassa risoluzione rallentato per permettere la visione del “fenomeno lunare luminoso transitorio”

Catalogo spiegazioni plausibili per TLP di media e lunga durata:

  • Alcuni TLP possono essere causati dalla fuoriuscita di gas dalle cavità sotterranee. Si presume che questi eventi gassosi mostrino una caratteristica tonalità rossastra, mentre altri sono apparsi come nuvole bianche o foschia indistinta. A sostegno dell’ipotesi del degassamento, i dati dello spettrometro alfa delle particelle Lunar Prospector indicano il recente degassamento del radon in superficie.
  • Eventi di impatto che si verificano continuamente sulla superficie lunare. Gli eventi più comuni sono quelli associati ai micro meteoriti, come potrebbero verificarsi durante le piogge di meteoriti. I lampi di impatto sono noti e tutti documentati.
  • Effetti elettrodinamici legati alla fratturazione di materiali vicini alla superficie possono caricare di energia elettrostatica i gas già presenti sul suolo o appena fuoriusciti dal sottosuolo lunare innescando un breve rilascio di energia

È anche possibile che molti fenomeni transitori potrebbero non essere associati alla Luna stessa, ma potrebbero essere il risultato di condizioni di osservazione sfavorevoli o fenomeni associati al nostro pianeta.

Dopo aver selezionato e scartato ogni altra spiegazione ad oggi non ci sono spiegazioni scientificamente plausibili per i “fenomeni lunari luminosi transitori” di brevissima durata.

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FOTOGRAFIAMO LE STELLE

Mi è capitato molto spesso nelle notti d’estate di passare molto tempo ad osservare il cielo, fino a poco tempo fa però non mi sono mai cimentato in questa tipologia di scatti, diciamo che ho penato spesso che anch’io potevo realizzare delle belle immagini come quelle che spesso si vedono sui siti di astrofotografia ma un po’ per pigrizia un po’ per paura di fallire miseramente fino a poco tempo fa non ho mai avuto il coraggio di affrontare questa tipologia di fotografie.

Vi chiederete cosa sia cambiato nel frattempo per indurmi a provare queste tecniche fotografiche assai complicate, di fatto pochissimo tempo fa un mio amico mi ha proposto di aiutarlo con il telescopio e praticamente da subito mi sono ritrovato catapultato in questo mondo composto da tecniche fotografiche complicate e nuova strumentazione praticamente incomprensibile, sto parlando di montature equatoriali, astro inseguitori, telescopi apocromatici, software astronomici che ti permettono di editare fotografie facendo apparire particolari che sono invisibili se si utilizzano i soliti programmi fotografici in pratica questi programmi sono indispensabili per produrre una buona immagine, sto veramente parlando di un concentrato di tecnologia da studiare praticamente immensa e per me che mi sto avvicinando solo ora all’astrofotografia credetemi le nozioni da apprendere sono veramente molte, nel precedente articolo ho scritto della mia prima esperienza con la fotografia del nostro satellite se ve lo siete perso vi spingo alla lettura prima di proseguire con la lettura di questo che in pratica è la seconda esperienza con l’astrofotografia.

Andiamo per gradi: chi di noi aspiranti fotografi amatoriali o professionisti non ha mai pensato di provare a fotografare le stelle facendo degli scatti con la fotocamera digitale io avevo provato anche con uno smartphone, ma dopo aver visualizzato lo scatto mi sono reso conto che l’immagine non appariva come l’avevo pensata diciamo che la differenza da ciò che osservavo ad occhio nudo e il risultato dello scatto sia se fotografavo con una reflex digitale o semplice telefono non aveva nulla a che fare  con ciò che vedevo, dire che il risultato sia stato pessimo è veramente un eufemismo.

Quindi ho iniziato a leggere e studiare manuali complicati che purtroppo sono veramente di difficile assimilazione, per capire ciò che leggo mi sto aiutando con dei tutorial che ho trovato su yuotube ne ho visti veramente molti ma come ho scritto nell’articolo precedente manca quasi sempre il punto d’inizio, unico che a parer mio può veramente aiutare è AstroPills vi invito a seguirlo se come me siete interessati all’astrofotografia perché vi aprirà un mondo, le spiegazioni sono di facile comprensione (se si ha comunque una base fotografica solida). Torniamo a noi come detto mi sto avvicinando all’astro fotografia per gradi oggi presento tre scatti e cercherò di spiegare come li ho realizzati perché ho capito che senza una giusta tecnica il risultato sarà sempre pessimo. Ci sono regole fondamentale da rispettare che servono più di una attrezzatura tecnologicamente avanzata.

Attrezzattura impiegata per questi scatti:

FOTOCAMERA: Per questi scatti ho utilizzato una Canon Eos 5 D ma non dovete preoccuparvi avrei potuto ottenere lo stesso risultato anche con una qualsiasi fotocamera digitale, reflex compatta, o Mirrorless, l’unica cosa fondamentale è che abbia la possibilità di poter essere utilizzata in manuale. In questo modo possiamo impostare la sensibilità iso, determinare l’apertura del diaframma, ma soprattutto agire sui tempi di scatto, infatti la combinazione di questi tre fattori farà la differenza sulla buona riuscita delle nostre foto del cielo notturno in parole povere nulla che già un buon fotografo amatoriale non sappia. Ovviamente io utilizzando un sensore full-Frame ho avuto la possibilità di acquisire maggiore luce rispetto ad un sensore più piccolo esempio un APS-C, ottenendo il vantaggio di creare immagini con meno rumore digitale da subito acquisendo un file Raw di qualità superiore.

OBBIETTIVO: Come obbiettivo ho utilizzato un  Samyang da 20 mm F 1.8, è veramente importante utilizzare un buon obbiettivo, infatti una lente molto luminosa  permetterà al nostro sensore di catturare una maggiore quantità di luce in un minor tempo di esposizione riducendo la quantità di rumore che comunque rimarrà impressa nel fotogramma. Ho considerato che la luminosità ideale di una lente per questo tipo di scatti dovrebbe essere tra f/2,8 e f/1,4. Con queste aperture possiamo ottenere il giusto rapporto tempo/diaframma in modo tale da non dover utilizzare iso troppo elevati considerando il rapporto dell’apertura massima di diaframma, in questo particolare caso non ho tenuto l’apertura massima che mi consentiva la mia lente ma ho abbassato di uno stop.

TREPPIEDE: Dato che in questa tipologia di scatti si andrà ad utilizzare tempi di scatto “relativamente” lunghi occorre avere la fotocamera ben stabile durante la fase di ripresa, onde evitare il micro mosso, maggiore sarà la sua robustezza minore saranno le vibrazioni trasmesse sul corpo della fotocamera, questi scatti non si possono fare con un treppiede da viaggio.

INTERVALLOMETRO: Ho utilizzato un intervallometro perché per realizzare questi scatti non ho dovuto effettuare una singola posa ma ben 85 scatti e comunque anche se avessi dovuto fare un singolo scatto anche con la fotocamera  ben fissata sul treppiede, premendo in pulsante di scatto avrei potuto creare delle micro vibrazioni se vuoi provare a replicare scatti simili devi adottare almeno uno scatto remoto.

ASTRO INSEGUITORE: Recentemente quindi ancora privo di ogni qualsivoglia conoscenza astronomica mi sono fatto prestare lo Star Adventurer prodotto dalla Skywatcher (fatto prestare è una definizione impropria, siamo tre amici che si stanno approcciando a queste tecniche e ci siamo comprati questo strumento per completare la strumentazione indispensabile per iniziare, in pratica abbiamo ripartito la spesa) ora nel dettaglio non ho ancora compreso a pieno il funzionamento, sicuramente come primo approccio è stato al quanto difficoltoso, perché lo strumento faccia il suo lavoro ha bisogno di alcune regolazioni che se fatte in modo approssimativo rischiano di far buttare via tutto il lavoro creato, sto parlando della corretta messa in polare ecc ecc, l’astro inseguitore se correttamente posizionato giusto per dare una spiegazione semplicistica non fa altro che muoversi con la stessa velocità delle stelle andando ad eliminare l’effetto strisciata nelle lunghe esposizioni, farò prossimamente un articolo dettagliato solo su questo strumento che è solo uno di quelli indispensabili per approcciarsi in modo corretto a questo tipo di fotografia, scriverò prossimamente di questo strumento nel dettaglio anche perché sinceramente ora essendo le prime volte che prendo in considerazione il suo utilizzo potrei scrivere delle castronerie pazzesche o comunque dare informazioni non corrette sul suo utilizzo, comunque la cosa importante da sapere ora come ora è che è stato utilizzato per creare questi scatti.

Arriviamo nello specifico alle prime regole guida che ho appreso per iniziare a creare le prime immagini di astrofotografia: REGOLA DEL 600

Partiamo con i primi calcoli da fare: in questo caso specifico utilizzando una lente con focale di 20 mm ho dovuto calcolare il tempo corretto di scatto che potesse darmi il miglior risultato rispetto all’obbiettivo impiegato quindi ho diviso 600 per la lunghezza focale della lente che stavo per impiegare nello scatto (600:20=30) il risultato sono i secondi massimi che si può esporre come tempo di scatto la dicitura tecnicamente corretta è Tempo= 600/lunghezza focale, ovvero 600/20= 30.

N.B:La regola del 600 è applicabile solo alle full-frame se state utilizzando una APS-C utilizzare come valore 500 in quanto su questa tipologia di sensori esiste un fattore di moltiplicazione anche comunemente chiamato “fattore di crop” da tenere sempre in considerazione.

Sinceramente utilizzando un astro inseguitore potevo anche non tenere conto di questa regola in quanto questa impostazione fa egregiamente il suo lavoro utilizzando anche solo un buon cavalletto in più stavo fotografando una porzione di cielo non troppo distante dalla stella polare, da tenere presente che il moto apparente delle stelle è rotatorio e più ci si avvicina a fotografare una porzione di cielo vicina alla stella polare più il loro moto apparente risulterà minore, consentendoci di diminuire i tempi di scatto.

Software per editazione: Come programma per editare questi scatti ho utilizzato PixInside, anche su questo argomento non mi espongo troppo perché c’è veramente molto da studiare e appena potrò scriverò un articolo semplice con le funzioni base da cui partire, esistono dei tools gratuiti molto semplici che permettono una buona editazione uno dei molti che potete scaricare é DeepSkyStacker (http://deepskystacker.free.fr/english/index.html).

Ora che ho definito nero su bianco tutto ciò che ho utilizzato passiamo al lato tecnico/pratico che molti fotografi come me fino a poco fa ignoravano, lo scatto di per se è stato semplice, la notte era molto buia con un SING molto basso, le stelle si presentavano già molto luminose, questo mi ha permesso di utilizzare un fattore di ISO veramente basso infatti ho scattato a 400 iso con un tempo di esposizione di 25 secondi per ogni singolo fotogramma che è andato a comporre il corredo di 80 scatti, la cosa veramente difficile è stato impostare tutta la piattaforma di lavoro quindi cavalletto perfettamente in bolla, inseguitore stellare allineato alla stella polare, più avanti preparerò una checklist da seguire così da rendere più semplice il lavoro evitando di saltare passaggi fondamentali, una delle maggiori difficoltà riscontrate è sicuramente quella di un difetto sulla progettazione dello Star Adventurer cioè più di una volta cercando di inserire tutti gli strumenti sulle basi dell’astro inseguitore ho preso contro alle gambe del cavalletto facendomi perdere lo stazionamento polare corretto, perché affermo che secondo me è un difetto di progettazione: perché una volta montato tutto se sbagli prendendo contro al cavalletto oppure la tua strumentazione è abbastanza pesante causando una microscopica flessione della montatura questo manda il tutto fuori allineamento e devi iniziare tutto da capo smontando tutto perché non è possibile rifare un corretto centramento della polare con le staffe montate.

Per produrre queste immagini ho effettuato 80 pose (Light Frame, parolone che sta a significare le foto del nostro soggetto niente di più) posa Bulb, utilizzato un’apertura focale di 2.8, iso impostati a 400 i file di acquisizione Raw, bilanciamento del bianco impostato su luce diurna, impostazioni sul intervallometro 25 secondi di posa 2 secondi di distanziamento tra uno scatto e l’altro 100 scatti totali, live view spento, ho commesso un errore da novizio cioè dando solo 2 secondi tra uno scatto e l’altro questo ha fatto sì che il sensore della reflex si scaldasse facendo sì che gli ultimi 20 scatti sono totalmente inutilizzabili per via di dominanze di colore strane ma soprattutto un rumore di crominanza inaccettabile in pratica l’immagine si presentava sotto forma di pixel colorati “a caso”.

Spoiler… Parte noisa (più di prima)

Dopo tutto il lavoro che ha comportato provare le varie impostazioni effettuando scatti di prova e regolazioni dell’astro inseguitore (ancora oggi non so se erano corrette) ho passato circa due ora in attesa che la macchina facesse tutto il suo lavoro, quando ha finalmente finito sono passato al vero lavoro che permette di editare correttamente le immagini.

DARK FRAMES, FLAT FRAMES, BAIS FRAMES, se come me non avevate mai sentito parlare di questi scatti non spaventatevi è più semplice di quanto pensiate

Partiamo dai DARK FRAMES: per eseguire questi scatti non dovrete fare altro che mettere il tappo all’obbiettivo lasciare tutte le impostazioni utilizzate per i LIGHT FRAMES e iniziare a scattare sempre con intervallometro perché è essenziale che tutto rimanga come precedentemente impostato quindi tempi, aperture, diaframma, iso, tutto come se steste ancora scattando al soggetto principale.

A cosa servono i Dark Frames: ricordate che sopra vi ho scritto dei software essenziali in astrofotografia, questi scatti immessi in questi complicati programmi di editazione serviranno a sottrarre il rumore elettrico per calibrare un’immagine astronomica in modo che un pixel assuma un livello di luminosità pari a 0 ADU, per fare questo è necessario sottrarre all’immagine i rumori elettronici e il rumore termico.

In soldoni questo può essere effettuato solo con il Dark Frame perché tutte queste informazioni sono contenute in questo preciso scatto, il programma di editazione farà in modo che la media dei singoli dark frame assuma il livello di luminosità di ciascun pixel

In parole tecniche: Livello di Luminosità = valore assunto dal pixel – master dark frame

N.B: una regola non scritta recita che ogni 5 Light Frame bisogna scattare 1 Dark Frame

BIAS FRAME: Semplificando molto per ottenere questi scatti basta lasciare il tappo sull’obbiettivo, e cambiare il solo il tempo di scatto, apertura diaframma e iso dovranno essere gli stessi utilizzati per i Light Frame, invece il tempo di scatto possiamo metterlo come vogliamo meglio se è il più veloce che ci consente la nostra reflex, l’utilizzo principale del BIAS FRAME è quello di ricavare il Thermal Frame che è l’unica componente dell’immagine che è direttamente proporzionale al tempo d’esposizione e alla temperatura d’esercizio del CCD. Da questo è possibile “riscalare” (moltiplicando i pixel per un’opportuna costante) di un dato tempo d’esposizione per ricavarne un altro frame con un differente tempo d’esposizione equivalente.

Come scritto in precedenza, facendo tendere il tempo di esposizione a zero si ha una riduzione drastica del rumore termico che diventa quindi trascurabile, il valore in ADU teorico è 0, dato che non saranno presenti elettroni. Quindi tecnicamente diventa: Livello di Luminosità = offset + rumore elettronico casuale + rumore elettronico non casuale.

N.B: vale sempre la regola di 1 Bias Frame ogni 5 Light Frame

FLAT FRAME: questa tipologia di scatto serve a correggere qualsiasi difetto che può essere presente sulla nostra lente o nel nostro sensore, andrà a correggere: macchie, graffi, vignettatura in pratica qualsiasi cosa che vada a deteriorare l’immagine, il metodo di acquisizione è relativamente semplice basta munirsi di una lavagna luminosa o comunque di una fonte di luce UNIFORME

Per acquisire queste immagini basta mettere la nostra reflex su priorità apertura e impostare la stessa apertura di diaframma utilizzata nei Light Frame avendo cura di mantenere gli stessi iso che non devono mai variare in tutte le tipologie di questi scatti presentati (niente di più semplice)

N.B: servono almeno 10 scatti

Queste operazioni di scatto Dark,Bias e Flat vanno fatte sempre sul posto dello scatto perché è molto importante mantenere tutto più simile possibile, uno dei fattori che non ho citato è la temperatura ambientale anch’esso molto importante per ottenere un buon risultato, diciamo che ora ho dato solo una piccola infarinatura ma farò un singolo articolo per ogni argomento trattato.

Alla fine delle operazioni rientrando a casa ci troveremo almeno 160 scatti, ora entra in gioco il software di editazione che a saperlo impiegare al massimo delle sue potenzialità (attualmente non è il mio caso) vi renderà entusiasti del molto lavoro fatto in precedenza.

In questo articolo ho toccato molti punti senza andare nello specifico se ci fossero dubbi o incertezze contattatemi pure sarò lieto di aiutare dove posso, dopo tutto sto iniziando a studiare questi argomenti con molta passione, so che molti astrofotografi possono storcere il naso perché so che ci sono errori nelle fotografie che presento in questo articolo ma soprattutto ho fatto errori sul campo non tenendo conto della temperatura ambientale e del surriscaldamento del sensore, in ultima analisi ritengo che come primo lavoro sia abbastanza buono, il prossimo articolo lo dedico alla mia prima esperienza con gli astro inseguitori e le montature equatoriali specificando sempre tutti gli errori che ho commesso e soprattutto le difficoltà riscontrate.

Gli argomenti da trattare in questo campo sono veramente tanti.

Buona luce e soprattutto come si dice in questo campo cieli sereni a tutti.