torstai 28. joulukuuta 2017

Neutronitähtien sulautumisessa syntyi musta aukko

Havaitut gravitaatioaallot. Kuva LIGO/Virgo-observatoriot.
Elokuun 17. päivänä havaittu kahden neutronitähden yhteen sulautuminen aiheutti gravitaatioaaltoja, jotka havaittiin toiminnassa olleilla LIGO- ja Virgo-observatorioilla. 

Uusimpien tutkimusten[1] mukaan kaksi neutronitähden (massat 1,48 ± 0,12 MSun ja 1,26 ± 0,1 MSun) törmäyksestä aiheutuneita  gravitaatioaaltoja havaittiin yli 100 sekunnin ajan. Sen lisäksi tapahtumaa havaittiin[2] monilla muilla havaintovälineillä aina röntgensäteilystä radioaaltoihin asti.

Tutkimuksen mukaan 2,74 + 0,04-0,01 MSun massainen kompakti kohde on todennäköisesti musta aukko, sillä joulukuun 3 ja 6. päivinä tehdyt röntgenhavainnot eivät vastaa massiivisen  ja erittäin voimakkaan magneettikentän omaava neutronitähden aiheuttamaa säteilyä. 

Havainnot eivät vastaa  neutronitähtien kertymäkiekon säteilyä, sillä röntgensäteily oli aivan liian kirkas ollakseen lähtöisin kertymäkiekosta. Säteilylähde ei myöskään voinut olla relativistisella nopeudella etenevä hiukkassuihku, sillä sellaisen vuo olisi himmeämpi 102 vuorokauden jälkeen.  

Tutkimuksen mukaan röntgensätely on peräisin sulautumisen aiheuttamasta sokkiaallon vuorovaikuttaessa  tähtienvälisen aineen kanssa ja havainnot viittaavat siihen, että neutronitähdistä todennäköisesti syntyi musta aukko.

Huomautukset

[1] Trinity yliopiston, Texasin yliopiston ja Kalifornian yliopiston Eureka tieteellisen tutkimusryhmän tutkijoiden julkaisema tutkimus
David PooleyPawan KumarJ. Craig Wheeler:  GW170817 Most Likely Made a Black Hole;
arXiv:1712.03240
 [astro-ph.HE]




tiistai 26. joulukuuta 2017

3200 Phaethon on suurempi kuin aikaisemmin arvioitiin

Tutkakuvasarja 3200 Phaetonista otettiin Arecipo-
radioteleskoopilla joulukuun 17. päivänä Puerto Ricossa.
Kuva Arecibo/NASA/NSF.
Kivikomeetta 3200 Phaethon osoittautui joulukuun 17. päivänä tehtyjen tutkamittausten mukaan olevan noin 20 % suurempi kuin mitä aikaisemmin arvioitiin. Tutkamittaukset tehtiin Puerto Ricossa olevalla Arecibo-radioteleskoopilla.

Puerto Rico kärsi paljon vaurioita syyskuun 20. päivänä hurrikaani Marian riehuessa alueella. Arecipo selvisi pienin vaurioin mutta se on ollut pois käytöstä, sillä vaurioita, mm. sähkön syöttö observatoriolle ei vielä ole korjattu. Radioteleskooppi saatiin kuitenkin toimimaan varavoimakoneen tuottamalla sähköllä ja mittaukset tehtyä juuri ajallaan.

3200 Phaethon osoittautui olevan kutakuinkin pyöreä kappale, jonka koko on noin 6 km. Aikaisemmin sen kooksi arvioitiin hieman alle 5 km. Tutkakuvassa näkyy mielenkiintoinen yksityiskohta: asteroidissa on iso onkalo, joka näkyy tutkakuvassa tummana. Onko kyseessä varsinainen luola vain onko se vain painauma, meteorikraatteri tms. ei ole selvillä. Kuvan tarkkuus ei anna mahdollisuuksia enempään analyysiin.

Ohitushetkellä Phaethon oli noin 10 miljoona km etäisyydellä maapallosta. Vaikka etäisyys tuntuu isohkolta, niin kyse oli kuitenkin lähiohituksesta. Kivikomeetaksi kappaletta kutsutaan sen vuoksi, että sen rata täsmää geminidien meteoriparven radan kanssa ja sitä pidetäänkin parven muodostaneena komeettana.

Kappaleen komeettamainen luonne ilmeni vuonna 2009 kun NASAn STERO-A-luotain onnistui valokuvaamaan Phaethonilta koman ja hennon pyrstön. Näyttääkin siltä, että Phaethonin pinnalla on paksu kiviaineksesta muodostunut kuori, joka estää suurempien vesimäärien haihtumisen. 

3200 Phaethonin koma ja pyrstö näkyvät näissä kuvissa hyvin selvästi.
Kuva tutkimuksesta The Dust Tail of Asteroid (3200) Phaethon
David Jewitt1, Jing Li and Jessica Agarwal
arXiv:1306.3741v1 [astro-ph.EP] 17 Jun 2013.



Kuoren synty on helposti selitettävissä sillä, että kappaleen periheli on vain 0,14 au etäisyydellä Auringosta ja se tapahtuu 1,433 vuoden välein. Auringon lämpö haihduttaa kaikki helposti haihtuvat jäät, mutta jättää jäljelle kiviaineksen. Phaeton on sen verran massiivinen, että sen gravitaatio pitää kiviaineksen kappaleen pinnalla eikä päästä sitä kovinkaan helposti ajelehtimaan avaruuteen.

3200 Phaethon kuuluu PHO ryhmään Maata lähestyvissä kappaleissa. Lyhimmillään kappaleen rata tuo sen 2,9 miljoonan kilometrin etäisyydelle maapallosta. Näin tulee tapahtumaan seuraavan kerran vuonna 2093. Sekin on vielä suhteellisen turvallinen etäisyys, sillä asteroidi on sen verran massiivinen, että sen rata ei kovin vähäpätöisistä häiriöistä muutu törmäyskurssiksi. Kaukaisessa tulevaisuudessa kaikki on kuitenkin mahdollista.






torstai 21. joulukuuta 2017

Kirjauutuus: Tähdet ja maailmankaikkeus yksissä kansissa

Hannu Karttunen
Tähdet ja maailmankaikkeus
Universumi pähkinänkuoressa

Uudistettu painos
Nidottu 329 sivua
ISBN 978-951-1-32036-4
Otava Oy 2017

Jos kirjan tekijä ja otsikko tuntuvat tutulta, niin selitys sille on, että kirja on ilmestynyt vuonna 2005 Otavan Mitä-Missä-Milloin sarjassa samalla nimellä. 

Uudistetussa painoksessa tehdyt päivitykset ovat vähäisiä ja niitä on tehty suurimmaksi osaksi vain planeettoja koskeviin lukuihin. Tähtivalokuvauksesta on pudotettu filmien osuus pois. Mutta mitäpä sitä hyvää korjaamaan, vaikka pari kuvaa olisi voinut uudistaa vastaamaan nykypäivän teknistä tasoa.

Kirja kertoo, kuten nimikin jo viittaa, lähes kaikkeen nykypäivän käsitykseen maailmankaikkeuden rakenteesta. Sen lisäksi kirjassa on katsaus tähtitieteen historiaan, jonkin verran teknistä teoriaa ja tietysti kirjassa kerrotaan planeetoista, tähdistä, galakseista ja maailmankaikkeuden rakenteesta. Kirjan loppupuolella on käsitelty hieman elämän edellytyksiä universumissa ja tähtiharrastuksen aloittamista.

Karttusen teksti ja piirrokset ovat havainnollisia ja selvästi mietittyjä. Lukijalle syntyy selkeä kuva siitä, millainen tieteellinen käsitys maailmankaikkeuden rakenteesta on. Kirja soveltuu niin nuorille ja aikuisille, sillä teksti on hyvin asiallista ja riittävän syvällistä, Nuorten ja vasta-alkajien on sitä helppo lukea ja ymmärtää. 

Suosittelen kirjaa joko omaksi tai lahjaksi kaikille tähtitieteestä ja maailmankaikkeuden rakenteesta kiinnostuneille.

Kari A. Kuure


sunnuntai 17. joulukuuta 2017

Miksi meteoroidi pirstoutuu ilmakehässä?

Tseljabinskin meteoroidi jätti jälkeensä komea tiivistymisvanan.
Kuva Wikimedia Commons
.
Professori Jay Melosh’in[1] johtama tutkimusryhmä on selvittänyt tietokonemalleilla kuinka ja miksi Tšeljabinsk’in[2][3] yllä ilmakehään tunkeutunut meteoroidi pirstoutui. 

Luonnollisesti sama mekanismi hieman varioiden toimii kaikkiin avaruudesta ilmakehään tunkeutuvissa luonnollisissa kappaleissa. Tšeljabinskissa avaruudesta ilmakehään syöksyneen meteoroidin massa[4] oli arviolta noin 10 000 tonnia ja siitä maanpinnalle päätyi noin 0,1 % eli hieman alle tuhat kiloa.

Tutkimuksen mukaan suurin syy pirstoutumisen on kappaleeseen suurella paineella tunkeutunut ilma. Avaruudessa olevat meteoroidit ovat luonnostaan huokoisia jopa niin, että yli 20 % niiden tilavuudesta on suurempia ja pienempiä onkaloita. Osa huokosista on yhteydessä toisiinsa. Huokoisuuden lisäksi kiviaines on luonnostaan haurasta.

Tšeljabinsk in meteoroidin nopeus ilmakehään tullessa oli yli 50-kertainen äänennopeuteen verrattuna, joten kappale muodosti eteensä (ilman kompressoituessa) sokkiaallon, joka levisi äänennopeudella ympäristöön. Sokkiaallon ja meteoroidin pinnan rajapinnassa paine nousu hyvin suureksi, jolloin ilmaa tunkeutui meteoroidiin huokosten kautta. Vastaavasti jättöpuolella meteoroidia oli täydellinen tyhjiö. Paine-ero meteoroidin sisäisen paineen ja etenkin jättöpuolen välillä johti kappaleen räjähdyksen kaltaiseen pirstoutumiseen.

Varsinainen hajoaminen tapahtui noin 15 – 20 km korkeudessa[5] ja kappaleen liikerata oli lähes maanpinnan suuntaista. Näin ollen ympäristöön levinnyt sokkiaalto aiheutti maanpinnalla tuhoa laajalla alueella rikkomalla ikkunoita ja sortuipa yksi tehdasrakennuksen seinä äkillisestä paineesta.

Tutkimuksessa ei selvitelty sitä, kuinka kompressoituneen ilman aiheuttama kuumuus ja sen vaikutuksesta pinnan sulaminen ja ablaatio (haihtuminen)[6] vaikuttivat ilmapaineen tunkeutumiseen meteoroidin sisään. Ainakin pienemmissä kappaleissa olettaisi sillä olevan suuri merkitys.


Huomautus

[1] Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences at Purdue University.

[2] 15.2.2013

[3] Venäjällä

[4] Meteoroidin alkuperäiseksi kooksi arvioitiin 17–20 m.

[5] Pirstoutumiskorkeudesta on useita eriäviä käsityksiä eri lähteissä. Ilmeisesti isompien kappaleiden irtoaminen johti siihen, että meteoroidin kappaleet pirstoutuivat eri korkeuksilla. Vastaavasti yliäänipamauksia kuultiin useita perättäisiä, joskin jotkut niistä olivat varmaankin heijastumia rakennuksista.

Meteoroidin pirstoutumiskorkeuteen vaikuttaa nopeuden ja koon lisäksi kappaleen lujuus, materiaali ja sen huokoisuus. Lisäksi pirstoutumiskorkeuteen vaikuttavat saapumiskulma ja mahdolliset avaruudessa syntyneet halkeamat ja murroslinjat. Lisäksi kosmisen säteilyn aiheuttamat kiderakenteen virheet ja rapautumiset vaikuttavat kappaleen lujuuteen ja kestävyyteen.

[6] Ablaatio poisti meteoroidin massasta 99,9 % ennen kuin se saavutti maapinnan

Lähde

M.E. Tabetah & H.J.Melosh; Air penetration enhances fragmentation of entering meteoroids; Meteor & Planetary Science, 11.12.2017 onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/maps.13034/full






lauantai 16. joulukuuta 2017

Oumuamua’lta ei radioviestintää

Taiteilijan näkemys Oumumua-asteroidista.
Kuva ESA/ M. Kornmesser
Ensimmäinen tähtienvälisestä avaruudesta Aurinkokunnan halki kulkenut asteroidi ei lähettänyt radioviestintää Green Bank-observatoriossa tehtyjen havaintojen mukaan. Kerättyä dataa syntyi 90 teratavua ja sen analysointi on vasta alkuvaiheessaan.

Ensimmäiset huomiot kerätystä aineistosta kuitenkin paljastavat, että noin 400–800 m ja noin 40–80 metriä halkaisijaltaan oleva asteroidi on täysin luonnollinen kappale, ei avaruuden muukalaisten avaruusalus. Kerätyn datamäärän tarkka analysointi kuitenkin ottaa tehokkaista tietokoneista huolimatta jonkin verran aikaa, mutta jo tässä vaiheessa on selvää, että radioviestintää kappaleesta ei lähtenyt.

Basaltti-kivi muodostaa joskus kauniita kivipilareita.
Kuva Wikimedia Commons.
Aikaisemmissa tutkimuksissa on havaittu asteroidin pintamateriaalin koostuvan lähinnä metallipitoisesta kivestä, mahdollisesti basaltin tyyppisestä kiviaineksesta, joka on luonnostaa erittäin kovaa ja planeetoilla hyvin yleistä. 

Maapallolla erityisesti ikiaikoina sammuneiden tulivuorien purkauskanaviin jähmettynyt laava kiteytyessään muodostaa kauniita 5-, 6, tai 8-kulmaisia pilareita. Pilarit ovat paljastuneet eroosion myötä, sillä kestävänä kiviaineksena ne kestävät ilmaston aiheuttavaa kulutusta paremmin kuin ympärillä olevat pehmeämmät kivilajit. 

Näin ollen jos asteroideilla on tapahtunut jotain vastaava, selitystä pitkästä ja kapeasta lohkareesta ei kaukaa tarvitse hakea.


tiistai 12. joulukuuta 2017

Oumuamua syyniin radioteleskoopilla

Taiteilijan näkemys tähtienvälisestä avaruudesta tulleen ja
Aurinkokuntamme läpi lentäneestä asteroidista.
Kuva ESA/ M. Kornmesser.
Aurinkokuntamme läpi kulkevaa asteroidia[1] 1I/20017 U1 tullaan kuuntelemaan joulukuun 13. päivän iltana kymmenen tunnin ajan Green Bankin radioteleskoopilla.

Radioastronomit eivät kovinkaan usein suuntaa laitteitaan asteroideihin ellei sellainen tule riittävän lähelle maapalloa ja ohittavan asteroidin koko halutaan selvittää käyttämällä radioteleskooppia tutkana. Nyt tutkimus tehdään aivan toisenlaisessa tarkoituksessa, nimittäin tutkijat haluavat varmistaa sen, että asteroidi ei lähetä radiosignaaleja.

Tällainen tutkimus on venäläisen miljardöörin Juri Milnerin ajama hanke Breakthrough Listen, jossa yritetään selvittää onko Aurinkokuntamme halkikiitävä asteroidi mahdollisesti jonkin vieraan sivilisaation tai kehittyneiden muukalaisten tähtienvälisen avaruuden alus.

Ajatus saattaa tuntua hieman oudolta, mutta se kumpuaa asteroidin aika tavalla erilaisesta muodosta mihin olemme tottuneet Aurinkokuntamme asteroideista. 1I/2017 U1 on muodoltaan hyvin pitkä verrattuna sen halkaisijaan, pituuden suhde halkaisijaan on noin 10:1. Tavallisissa asteroideissa tämä suhde on enintään 2,5:1. Asteroidin muoto on sellainen, että hieman mielikuvitusta käyttämällä siitä saa helposti avaruuden muukalaisten avaruusaluksen.


Huomautukset

[1] Lue asteroidista enemmän artikkelista

http://avaruusmagasiini.blogspot.fi/2017/10/tahtienvalisen-avaruuden-asteroidi.html


maanantai 4. joulukuuta 2017

Kuinka kuvaan Kuuta?


Kuu on tuttuakin tutumpi kohde vaikka samalla kertaa myös
täysin tuntematon. Tähtivalokuvaaminen on hyvä
aloittaa Kuusta, sillä se antaa runsaasti sellaisia
teknisiävalmiuksia joita tarvitaan tähtivalokuvauksessa
aina. Kuva © Kari A. Kuure.
Useimmat tähtivalokuvausta harrastavat aloittavat Kuun valokuvaamisella. Se on myös suositeltavaa, sillä riittävän kirkkaana kohteena kameran kohdistaminen ei tuota vaikeuksia niin kuin joitakin himmeitä ja mahdollisesti paljain silmin näkymättömiä kohteita kuvatessa. Kuun valokuvaaminen antaa valmiuksia vaativimpien kohteiden kuvaamisen harrastuksen myöhemmässä vaiheessa.

Kameran ja käytetyn optiikan valinta on tehtävä oikein. Suositeltavin laite on järjestelmäkamera ja siihen liitetty pitkäpolttovälinen teleobjektiivi. Objektiivin polttovälin pituus kuitenkin riippuu siitä, mitä nimenomaista ilmiötä kuukuvilla halutaan tallentaa. Kuun pinnan yksityiskohtia kuvataan yleensä kaukoputkea käyttäen sen pitkän polttovälin ja valonkeräyskyvyn vuoksi.

Kännykkäkameroissa ja pokkareissa objektiivin polttoväli on lyhyt ja näin ollen kuvakenttä on laaja. Tällaisilla laitteilla Kuu kuvaus on hieman vaikeaa, sillä itse Kuu näkyy kuvassa vain pienenä täplänä ja se voi ja hyvin usein on ylivalottunut ja epäterävä. Näin ollen kännykkää tai kiinteäpolttovälistä pokkaria ei voi suositella nimenomaan Kuun kuvaamiseen. Sen sijaan maisemakuvia, joissa näkyy Kuu, voi ottaa vaikka Kuun osalta kuvaa ei onnistuneena voi pitääkään.

Etualan kraatteri on Plato. Meri sen yläpuolella on
Mare Frigoris. Kuva © Kari A. Kuure.
Suurimman osan ajasta Kuu on hyvin kirkas kohde. Tämä tarkoittaa sitä, että kameran herkkyys tulee valita suhteellisen matalaksi. Herkkyyden valinta on kennolle syntyneen kuvan vahvistamista sähköisesti ja näin myös kohina, jonka syntymistä kuvaan ei voida välttää, vahvistuu myös ja hyvin suurilla ISOn arvoilla näkyy jopa häiritsevänä. Sopiva herkkyyslukema on ISO100 tai ISO200.

Järjestelmäkameroissa on monia muita säätömahdollisuuksia. Esimerkiksi kuvan kontrastia, terävyyttä ja värikkyyttä voidaan yleensä säätää. Tosin nämä säädöt vaikuttavat vain jpg-kuviin raw-kuvien jäädessä muuttamattomiksi. Tavallisesti nämä säädöt ovat tehdasasetuksissaan, mutta joissakin olosuhteissa niidenkin säätämisestä voi olla apua. Näin ollen kameran opaskirjaan tutustuminen on tässäkin kohdassa hyödyllistä.

Olipa kamerasi millainen tahansa, se on Kuun valokuvaamista varten tuettava hyvin. Hyvä tapa on käyttää kamerajalustaa tai vielä parempi, käytä kaukoputken seurantakoneistoa Kuun seuraamiseen. Kuuta valokuvatessa, etenkin lyhyillä polttoväleillä ei ole tarpeellista käyttää seurantaa. Seuranta tulee tarpeelliseksi siinä vaiheessa, kun kuvataan Kuun pinnan muotoja pitkäpolttovälisellä objektiivilla tai kamera kaukoputkeen kiinnitettynä.

Älä yli- tai alivalota Kuuta vaikka varsinaisesti kuvaisit maisemaa! Erityisen tärkeä oikea valottaminen on silloin, kun kuvan pääasiallinen sisältö on Kuu ja sen pinnanmuodot. Virheellisen valotuksen voi välttää ottamalla koekuvia eri valotuksilla. Jos kamera mahdollistaa HDR-kuvaustekniikan käytön, se voi tuoda ainakin osittaisen ratkaisun kuvassa olevien kirkkauserojen hallintaan. HDR-menetelmän käyttäminen edellyttää kamerajalustan käyttöä.
 
Täysikuun aikaan Kuu on aurinkoinen maisema ja silloin voi hyvin käyttää muistisääntöä: herkkyys ISO100, aukko 11 ja valotusaika 1/100 sekuntia.

Mare Imbrium, jonka pohjoisreunassa on Plato ja siitä
alas vasemmalle juuri varjoista esiintuleva Sateenkaarilahti.
Kuva © Kari A. Kuure.
Aivan takuuvarmasti tämä sääntö ei enää päde, sillä se on peräisin filmikameroiden aikakaudelta ja negatiivien herkkyyskäyrä on hieman poikkeava nykyisten digikameroiden herkkyyskäyrästä. Vaikka valotus em. ohjeella keskimäärin olisikin oikea, kirkkaimmat kohdat Kuussa voivat olla ylivalottuneita. Mutta muistisääntö on hyvä lähtökohta ja koekuvilla selvitetään mahdollisimman oikea valotus.

Alivalotus on myös mahdollinen, vaikkakaan ei niin yleistä kuin ylivalottaminen. Alivalottuneessa kuvassa Kuun ja sen pinnanmuodot ovat harmaita ja lähes piirteettömiä. Huippuvaloa ei esiinny kuvassa lainkaan. 
 
Jos kamerasi antaa mahdollisuuden tarkastella kuvan histogrammia, niin sen avulla kuvan valotusarvon määrittäminen on jo huomattavan helppoa. Jos histogrammin käyrä painuu nollaan ennen histogrammin oikeaa reunaa, kuva on alivalottumassa. Jos histogrammin oikeassa reunassa on piikki, niin silloin jotkut kohdat kuvassa ylivalottuvat. Optimaalisin valotus on se, että käyrä painuu nollaan mahdollisimman lähellä histogrammin oikeaa reunaa!

Jos haluat ottaa kuvan ystävistäsi (tai itsestäsi) siten, että Kuu näkyy taustalla, yleensä joudut käyttämään salamaa. Helpointa olisi, jos kamerassa sattuisi olemaan valmiina yökuvaussäädöt. Useissa kameroissa on ja siitä on kerrottu kameran ohjekirjassa. Tällaisessa tilanteessa kameran valotusaika säädetään siten, että Kuusta tulee oikein valottunut kuva ja etualan kohde valotetaan salamalla. Useimmat kamerat (salaman automaatiikka) osaavat hoitaa valotuksen siten, että etualan kohteet eivät ylivalotu.

Kuun kuvaamisessa ei ole mitään hyötyä salaman käytöstä, joten kun kuvaat pelkkää Kuuta, käännä salaman laukaisu pois toiminnasta! Se säästää myös akkua.

Kuvan tallennusformaatilla on suuri merkitys kuvan erotuskykyyn. Kameroissa on useita säätöjä, joiden avulla saat parhaimman mahdollisen kuvan. Ensinnäkin valitse pikselimäärältään suurin kuva. Tällöin saat mahdollisimman erotuskykyisen kuvan ja sinulla on mahdollisuus myös rajata sitä ilman, että kuvan koko pienenee mitättömäksi.

Keskellä kraateri Kopernikus ja sen eteläpuolella
Mare Insularum. Kuva © Kari A. Kuure.
Toinen lopputulokseen vaikuttava tekijä on tallennusformaatti. Nykyaikaisissa järjestelmäkameroissa kuva on mahdollista tallentaa ns. raw-kuvana. Se on kamerassa käsittelemätön kuva sellaisenaan kuin se tulee kuvasensorilta. Tällöin sinä itse saat parhaan mahdollisuuden käsitellä kuvaa jatkossa miten parhaiten näet. Vaikka raw-kuvan käsitteleminen tuntuu vieraalta, se on kuitenkin paras vaihtoehto ja sen opettelu on hyvin hyödyllistä.

Toinen yleinen formaatti on jpg (jpeg), jonka jokainen kamera pystyy tekemään. Tähän formaattiin kameran kuvaprosessori tallentaa raw-kuvasta tehdyn kopion, jota on käsitelty valmistajan oletusohjelman mukaisesti. Tällöin näkemäsi kuva on jo valmiiksi käsitelty ja sen jatkokäsittely vain huonontaa kuvan laatua. Jpg-formaatin kuvat pitäisikin käyttää sellaisenaan kaikkine virheineen.

Joissakin kameroissa on mahdollisuus käsitellä raw-kuvaa kuten rajata, säätää kirkkautta, kontrastia tai tehdä pientä tarkennusta. Tällöin käsitelty kuva tallennetaan kameran muistikortille jpg-formaatissa alkuperäisen raw-tiedoston jäädessä koskemattomaksi.

Kameroissa voi olla muitakin tallennusformaatteja kuin raw tai jpg. Tutustu ohjekirjasta niiden ominaisuuksiin mutta parhaimmat niistä ovat sellaiset, jotka tallentavat kuvan pakkaamattomina. Jpg-formaatti on pakattu ja se aiheuttaa jonkin verran kuvaan artefakteja, siis keinotekoisia yksityiskohtia ja kohinaa.
 
Jpg-formaatin kuvat soveltuvat pikaiseen kuvien tarkasteluun ja niiden perusteella voit valita jatkoon pääsevät kuvat. Useimmat järjestelmäkamerat voivat tallentaa kuvat molemmissa (raw+jpg) formaateissa samanaikaisesti. Jos siirrät kuvat wifi-toiminnolla tablettiin tai kännykkään ja samalla haluat mahdollisimman laajan mahdollisuuden kuvien käsittelyyn, valitset tallennusmuodoksi molemmat formaatit.

Kuvan tarkentaminen voi olla pimeässä ongelmallista. Kameran näyttöruudulta kuvan yleensä saa suunnilleen teräväksi, mutta etsimestä se ei onnistu. Parasta olisi jos kamerasi toimisi wifi-tukiasemana ja kuvaus session aikana saat siirrettyä kuvasi joko tietokoneelle, läppäriin tai tablettiin. Tällöin voit kuvaa suurentamalla päätellä milloin tarkennus ja valotus ovat oikein. Ellei kamerassa ole ko. ominaisuutta, voit hankkia wifi-verkko-ominaisuuden sisältävän muistikortin. Tällaiset muistikortit ovat kalliita, joten käytännöllistä voi olla liittää kamera usb-portin (HDMI) kautta kaapelilla tietokoneeseen. Monilla kameravalmistajilla on nettisivuilta ladattavissa ohjelmia, joilla voi valotuksen ja kuvan tarkentamisenkin hoitaa etänä.
 
Useimmissa kameroissa on käytettävissä automaattinen tarkentaminen etenkin silloin, kun käytät kameran omaa optiikkaa. Niin hyvä kuin se onkin, niin tähtikuvauksessa se voi tuoda ongelmia. Kameran tarkennus kun ei tahdo toimia a) tähtitaivaalle ja b) liian himmeille kohteille. Tähtitaivaan ongelma on se, että tähdet ovat liian pieniä ja kirkkaita, jotta kontrastiin perustuva automaattinen tarkennus toimisi. Vastaavasta ongelmasta on kyse myös liian himmeiden kohteiden osalta. Esimerkiksi kuunpimennyksen syvimmän vaiheen aikana automaattitarkennus ei suostu toimimaan. Ainoa ja samalla oikea ratkaisu on siirtyä käyttämään manuaalista tarkennusta jo silloin, kun Kuu ei vielä ole pimentynyt. 
 
Tähtiharrastajat käyttävät hyvin yleisesti tarkentamisen apuvälineenä Bahtinovin- tai Hartmannin-maskia. Ensimmäinen näistä tuottaa kuvaan erisuuntaisia difraktioviivoja, jotka leikkaavat toisensa yhdessä ja samassa pisteessä kuvan ollessa terävä. Hartmannin-maskissa on kaksi (kolme) aukkoa, jotka muodostavat kohteesta (esimerkiksi tähdestä) oman kuvansa kennolle. Kun kuvat ovat päällekkäin, kuva on terävä. Molempien maskien haittapuolena on se, että ne vaativat toimiakseen kirkkaan kohteen ja pintakohteille (Kuulle) niiden käyttö voi olla vaikeaa. Tällöin tarkennus on helpointa tehdä kirkkaaseen tähteen ja siirtyä sen jälkeen kuvaamaan Kuuta. Muista kuitenkin poistaa maski ennen varsinaista kuvaamista!

Osassa kameroista on automaattinen kuvanvakaaja. Se toimii käsivaraisissa päiväkuvauksissa erinomaisesti mutta tähtitaivaan kuvauksessa se voi aiheuttaa ongelmia. Tähtikuvauksessa käytetään jalustaa, jolloin kuvanvakaaja pitäisi kytkeä pois toiminnasta. Jos se on päällä, niin kuvanvakaaja toiminnallaan voi pilata koko kuvan valotusaikojen ollessa pitkiä.

Kuvaa paljon! Kameran muistitikut ja kortit ovat niin edullisia, että ei ole mitään syytä rajoittaa otettujen kuvien määrää. Ota niin paljon kuin ehdit ja kokeile erilaisia valotuksia ja maisemakuvia tai vastaavia ottaessasi myös eri paikaan tarkentamista.

Tähti- ja kuukuvia otettaessa pitäisi käyttää lanka- tai etälaukaisinta, jotta kuvien tärähtämisen mahdollisuus vähenisi. Ellei sinulla ole etälaukaisinta, voit aina käyttää kamerasi vitkalaukaisinta, siis ennalta asetettua laukaisuajastinta. Tavallisimmat ajat ovat 2 ja 10 sekuntia laukaisuviiveelle, jolloin kameran käsittelystä aiheutuneet tärinät ehtivät vaimentua ennen varsinaista valotusta.
 
Kuunpimennyksen kuvaamisessa myös ohjelmoitava etälaukaisin on mitä hyödyllisin apuväline. Tällöin se hoitaa kameran laukaisemisen säännöllisin väliajoin, joten voit itse keskittyä enemmän itse tapahtuman ihastelemiseen tai ottaa toisella kameralla erilaisia kuvia vaikkapa itse havaintotilanteesta.

Jos käytät järjestelmän kameran runkoa valokuvaamisessa, niin voit tehdä vielä yhden asian, jotta kuvistasi tulisi virheettömän teräviä. Se asia on peilin nostaminen yläasentoon ennen laukaisua. Useimmissa järjestelmäkameroissa tämä toiminto on olemassa. Peilittömissä kamerarungoissa tätä tietystikään ei ole.

Kuvan ottaminen ei kuitenkaan tee valmista kuvaa, vaan niitä täytyy vielä editoida eli tehdä erilaisia korjauksia ja säätöjä kuvan ulkonäköön. Tällaisia säätöjä ovat mm. lisätarkennus, kontrasti ja valotuksen säätäminen, kuvan värilämpötilan ja -sävyn muuttaminen ja rajaaminen. Työkalut näiden tehtävien tekemiseen ovat valmiina kuvaeditoreissa, eli kuvankäsittelyohjelmissa. Kuvaeditoreja on saatavissa netistä ilmaiseksi, ellei halua sijoittaa kaupalliseen tuotteeseen sadasta kahteensataan euroa. Muutamat kameravalmistajat tarjoavat ilmaisen kuvaeditorin kameramerkkinsä käyttäjille. 

Keskellä kuvaa oleva kraatteri on Tycho. Tycho ja kokoa
eteläinen kraatteriseutu on hyvin vaaleaa kiveä ja
alue ylivalottuu herkästi kuvissa.
Kuva © Kari A. Kuure.

Erityisesti raw-kuvien käsittely ilmaisilla yleiskäyttöön soveltuvilla kuvaohjelmilla voi olla mahdotonta, joten kameravalmistajan ohjelmista voi olla korvaamaton apu tässä asiassa.
 
Tunnin kuvaussessiossa saat niin paljon kuvia aikaiseksi, että niiden käsittelemiseen kuluu aikaa kymmeniä tunteja. Niinpä onkin järkevää keskittyä käsittelemään vain muutamaa parhaiten onnistunutta kuvaa muiden kuvien jäädessä sellaisenaan arkistoon mahdollista myöhempää käyttöä ajatellen.

Muista merkitä kuviisi myös tekijänoikeustiedot. Joidenkin kameravalmistajien laitteisiin tekijäoikeustiedot voi syöttää jo valmiiksi ja ne tulevat siten jokaiseen kameralla otettuun kuvaan automaattisesti. Ellei kamerasi tähän pysty, niin useimmilla kuvaeditoreilla tietojen lisäys onnistuu kuvien exif-tietoihin. Muista myös tallentaa exif-tiedot kuvan käsittelyssä, jos muutat kuvan formaattia. Samalla kertaa voit tallentaa myös jotakin muuta tietoa kuvan ottamistilanteeseen liittyen, ja näin saat helpon tavan säilyttää jopa ratkaisevan tärkeää tietoa kuvan ottamisesta.

Uusimmat kamerat voivat tallentaa kuvan metatietoihin myös paikkatietoa kuvan ottamisen ajalta. Näiden tietojen julkaiseminen kuvien yhteydessä ei aina ole se paras ajatus, joten ne on syytä poistaa kuvista. Paikkatieto voi tallentua myös kännykällä otettuihin kuviin, joten niistäkin kuvista ne pitää poistaa. Kameroiden säädöstä voi poistaa paikkatiedon tallennuksen ja ottaa se vain silloin käyttöön, kun niillä on merkitystä kuvan käyttäjälle.

Ensimmäisestä kuvasta alkaen olisi myös hieman mietittävä kuvien arkistointia. Muutaman kuvan arkistoiminen ei suuria järjestelmiä tarvita, mutta kun kuvia alkaa olla tuhansia (tai 200 000 kuten minulla) arkiston toimivuus on tärkeä juttu. Aivan välttämättä et tarvitse varsinaista arkistointiohjelmaa, sillä tietokoneiden käyttöjärjestelmät tarjoavat kansiorakenteillaan mahdollisuuden kuvien hallintaan. Usein se ei kuitenkaan riitä ja silloin onkin syytä siirtyä varsinaisen arkistointiohjelman (albumiohjelman) käyttäjäksi.


Yksittäisistä kuvista voi tehdä myös videon.
Video ja kuvat © Kari A. Kuure.


Kuuta voi ja pitääkin kuvata kaikissa sen vaiheessa! Erityisesti pinnanmuotoja kuvattaessa olisi hyvä, jos valaistus tulisi sivusta ja pinnanmuodot muodostaisivat varjoja. Tällöin yksityiskohdat tulevat selvimmin ja dramaattisimmin näkyville. Joitakin pinnanmuotoja voi kuvata vain aivan tiettyinä ajankohtina, jolloin ne luovat juuri oikean varjon tai ne ovat valaistuneena juuri oikealta suunnalta. Tarkkoja tietoja pinnan yksityiskohdista löytyy alan kirjoista ja lehdistä, nettiä nyt unohtamatta.

Kuunpimennyksen kuvaaminen ei juuri poikkea muusta Kuun valokuvaamisesta. Ainoa ero on, että silloin Kuu on selvästi himmeämpi ja punaisempi, joten ainakin syvimmän pimennysvaiheen aikana voi joutua säätämään kameran herkkyyttä valotusajan lisäksi. Kameran asetuksissa värilämpötila on syytä valita päivänvaloksi, sillä jos valinta on automaatilla, kamera yrittää korjata vääränä pitämäänsä punertavaa värisävyä ”oikeaksi” ja silloin kuva menee pahasti pieleen. Raw-kuvaa pystyy kuvankäsittelyssä säätämään tämänkin asian korjaamiseksi, jos värilämpötilan asetus oikeaksi on unohtunut.
 
Kuunpimennyksen osittaisen täysvarjopimennyksen aikana kirkkauserot voivat olla suuria. Tällöin valaistuneesta osasta tulee helposti ylivalottunut ja varjossa olevasta osasta alivalottunut. Mahdollinen ratkaisu tähän ongelmaan voi olla kameran kontrastin säätäminen loivemmaksi. Se ei välttämättä anna parasta mahdollista lopputulosta mutta voi olla osa ratkaisua, loput säädöistä tehdään kuvankäsittelyssä.

Kuvasitpa mitä kohteita tahansa, muutamia perusasioita ennen kuvausretkeä täytyy tehdä. Tärkeimmät valmistelut ovat akkujen lataaminen, muistikorttien tarkistaminen ja tarvittaessa formatointi, kuvauksessa tarvittavien varusteiden kuten sovittimien ja etälaukaisemisen tarkistaminen jne.

Talvipakkasella kameran akut hyytyvät nopeasti. Sen vuoksi täyteen ladattuja vara-akkuja olisi hyvä olla useampia vaihdettavaksi. Sama pätee kaikkiin akkuja tarvitseviin laitteisiin kuten etä- ja sarjalaukaisimiin. Seurantalaitteen akut on myös ladattava ja varmistettava, että sähkövirtaa riittää koko kuvaussession ajaksi.

Tarvitset ainakin yhden muistikortin vaihtovaraksi, sillä vaikka laskisit muistikortin kapasiteetin riittävän kuvaussession ajaksi, kortille voi tapahtua jotakin ikävää. Tällöin varalla olevan kortin voi ottaa käyttöön ja selvitellä ongelmakortin tilaa kotosalla kuvaussession jälkeen. Talvipakkasella pimeässä maastossa se ei varmaankaan onnistu!

Suomen sääolosuhteissa syksyllä, talvella ja keväällä objektiivin huurtuminen voi muodostua ongelmaksi. Jos siis suunnittelet pitkää yli tunnin kestävää kuvaussessiota, varusta kameran objektiivi tai kaukoputki huurtumista ehkäisevällä lämmityslaitteella. Valitettavan usein se vaatii sen verran sähköenergiaa, että paristot ei ole ratkaisu. Tällöin voit hankkia mukana kuljetettavan akkupakin, josta virtaa riittää myös seurantakoneistolle. Kotipihallasi tai jossakin muualla vastaavassa paikassa myös verkkovirran käyttäminen lienee mahdollista. Jatkonjohdon tulee kuitenkin olla ulkokäyttöön tarkoitettu ja sitä ei saa vetää pihalle minkään oviaukon läpi, vaan on käytettävä ulkoseinässä olevaa (tms.) pistorasiaa.