Obserwacje przelotów ISS na tle Słońca

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna ISS to bardzo wdzięczny obiekt do obserwacji na nocnym niebie. To orbitalne laboratorium wielkości boiska piłkarskiego z łatwością możemy oglądać podczas przelotów bez użycia żadnych przyrządów optycznych, ponieważ ISS jest bardzo jasnym punktem na niebie. Wśród widocznych na naszym niebie przelotów stacji są takie, kiedy mija ona w bardzo bliskiej odległości inne jasne obiekty astronomiczne takie, jak planety, czy gwiazdy. Zdarzają się także i takie, gdy ISS przelatuje na tle Księżyca, a nawet Słońca w dzień. Wszystkie te okazje możemy z łatwością przewidzieć i przygotować się do ich obserwacji. Z pomocą przychodzi nam oczywiście Internet. Poradnik ten wyjaśnia, jak przewidzieć interesujące nas zdarzenia opisane powyżej, występujące w interesującej nas lokalizacji.

Zanim zabierzemy się do planowania obserwacji, musimy pamiętać o bardzo ważnej rzeczy. Jeśli zamierzamy oglądać przelot ISS na tle Słońca, zachowajmy wszelkie środki ostrożności, aby nie uszkodzić sobie wzroku, bądź go nie stracić! O tym, jak bezpiecznie obserwować Słońce, dowiecie się z innego mojego poradnika pod adresem http://niebozaoknem.pl/poradniki/obserwacje-plam-na-sloncu/

Do wyznaczenia ciekawych przelotów ISS użyjemy internetowego kalendarza zjawisk astronomicznych, znajdującego się pod adresem http://www.calsky.com oraz polskiej strony dedykowanej tranzytom ISS, czyli http://transit-finder.com. Na końcu poradnika opisałem również ważną kwestię służby czasu. Bez dokładnej synchronizacji naszego zegarka, trwający ułamek sekundy tranzyt możemy po prostu przegapić.

Sposób korzystania ze strony transit-finder.com

Na początek opiszę sposób korzystania z serwisu transit-finder.com, gdyż jest on łatwiejszy w użyciu.

  1. Ustawiamy naszą lokalizację lub korzystamy z przycisku Auto-detect, by serwis sam ją wykrył. Możemy ją wybrać również z mapy, klikając na przycisk Select  from map.
  2. Ustawiamy przedział czasu, który nas interesuje. Serwis policzy dla nas, czy w wybranym okresie wystąpią tranzyty.
  3. Ustawiamy dystans, który jesteśmy w stanie przejechać od naszej lokalizacji ustawionej wcześniej. Serwis wyświetli tylko te tranzyty, które będą widoczne w promieniu ustawionym przez nas w polu z ikonką samochodu.
  4. Klikamy w przycisk Calculate.
  5. Jeśli w wynikach pojawią się wartości, przechodzimy dalej. Jeśli jest pusto, zwiększamy okres wyszukiwania, bądź promień lokalizacji i próbujemy dalej. Ewentualnie odczekujemy kilka dni/tygodni i sprawdzamy ponownie.
  6. W wynikach widzimy 2 typy zdarzeń. Close pass (czarna czcionka) oraz Transit (czerwona czcionka). Ten pierwszy to bliski przelot ISS obok Słońca (Solar) lub Księżyca (Lunar). Z naszego miejsca nie zobaczymy tranzytu, lecz będzie on widoczny z innego miejsca w promieniu maksymalnie tylu km, ile ustawiliśmy wcześniej. Tranzyt to przejście ISS na tle tarczy dokładnie z naszego miejsca obserwacji ustawionego wcześniej.
  7. Tabelka dla każdego zdarzenia w wynikach wyszukiwania podaje nam kilka danych. Poniżej opisuję tylko najważniejsze z nich:
    1. ISS angular size – rozmiar kątowy ISS w momencie tranzytu/przelotu. To innymi słowy wielkość stacji na niebie w momencie obserwacji, podana w sekundach kątowych. 60″ to bardzo dużo – praktycznie maksymalny rozmiar ISS. 40″ to względnie dobrze. Mniejsze wartości są już raczej słabą okazją do podziwiania/fotografowania ISS,
    2. distance – nasza odległość od stacji w momencie obserwacji. Ma ona oczywiście bezpośredni wpływ na poprzedni parametr, czyli rozmiar kątowy. Im dalej jest stacja, tym niżej jest nad horyzontem. Najlepsze tranzyty słoneczne w sensie wielkości ISS występują w okolicach południa, gdy Słońce jest najwyżej (tym bardziej w okresie letnim). Dla Księżyca jest to zmienne. Najlepiej widać tranzyt na jego tarczy, gdy Księżyc jest wysoko, co i tak wynika z 1. i 2. parametru opisanych wyżej,
    3. Center line distance – odległość od najbliższego miejsca, z którego będzie widać tranzyt ISS dokładnie przez środek tarczy Słońca/Księżyca. Nawet dla zdarzeń typu Transit, gdy jesteśmy w miejscu widoczności tranzytu, może się okazać, że dzieli nas kilka km od takiego miejsca, a my zobaczymy ISS tylko na brzegu tarczy. To bardzo istotne, ponieważ tranzyty trwają ułamek sekundy dla bliskich zjawisk (patrz pkt. 1. i 2.), do niecałych 2 sekund w przypadku dalekich zjawisk nisko nad horyzontem,
    4. Transit duration – rzeczony czas trwania tranzytu. Jeśli w ustawionej przez nas lokalizacji wystąpi tranzyt, ten parametr podany jest bezpośrednio w tabeli. Jeśli to typ Close pass, to parametr ten zobaczymy na mapie, opisanej dalej w punkcie 8.
  8. Jeśli interesuje nas jakieś zdarzenie, klikamy na przycisk Show on map. Pokaże nam się okienko z mapą i zaznaczonym w kolorze pasem widoczności tranzytu (czerwony – słoneczny, niebieski – księżycowy), a także zielony okrąg o promieniu ustalonym przez nas w ustawieniach.
  9. Czerwonym markerem zaznaczona jest nasza lokalizacja, a zielony jego odpowiednik wskazuje najbliższy punkt tranzytu przez sam środek tarczy Słońca/Księżyca.
  10. Zbliżając mapę, możemy znaleźć dogodne miejsce, by się w nie udać i zaobserwować tranzyt. Nie chodzi tu tylko o fizyczną widoczność ISS, lecz o otoczenie, w którym będziemy obserwować. Słabo byłoby rozstawić sprzęt na środku autostrady 😉
  11. Klikając na jakikolwiek punkt w obszarze pasa widoczności, serwis pokaże nam znane już nam z punktu 7. parametry zjawiska, a także adres lokalizacji, którą wskazaliśmy.
  12. Aby wrócić do wyników wyszukiwania, klikamy przycisk Close map

Sposób korzystania ze strony CalSky.com

Poniżej w punktach wymienione zostały podstawowe czynności, które pozwolą nam wygenerować tabelę ze szczegółami zjawisk we wskazanym przez nas miejscu na Ziemi.

  1. Najpierw ustawiamy miejsce obserwacji, dla którego kalkulator obliczy przeloty ISS. Na stronie głównej na górze pod głównym bannerem widzimy menu w kolorze czerwonym. Klikamy w pierwszą opcję Intro.
  2. Odnajdujemy mapę i klikając na miejsce, które nas interesuje, ustawiamy wskaźnik lokalizacji. Pojawi się dymek z adresem. Musimy zatwierdzić nasz wybór poprzez kliknięcie napisu „Click here…” w dymku.
  3. Strona przeładuje się ponownie. W ramce z punktem „2. Your Time” ustawiamy opcję „CET/CEST”, czyli czas środkowoeuropejski.
  4. Przewijamy stronę do samego dołu i klikamy na przycisk „go!” w małej ramce.
  5. Strona znów się przeładuje i wybrana przez nas lokalizacja zostanie zapisana.
  6. Wracamy do czerwonego menu na górze strony i klikamy ostatnia opcję „Satellites”, a następnie w niżej rozwiniętym podmenu klikamy „Internat. Space Station ISS”
  7. Teraz musimy ustawić przedział czasu, w którym interesują nas obserwacje. Pod czerwonym menu po lewej stronie znajduje się zestaw pól, które do tego służą. Pod napisem „Select start of calculation:” ustawiamy datę i godzinę początkową. Obok napisu „Select duration:” ustawiamy długość przedziału czasowego. Wybór czasu kalkulacji zatwierdzamy przyciskiem „go!”. Możemy wybrać do 2 miesięcy wprzód, jednak pamiętajmy: orbita ISS nie jest stabilna i jest na bieżąco korygowana. Dlatego też sensownie jest wybrać okres maksymalnie kilku dni i na bieżąco sprawdzać kalendarz, aby w razie zmiany orbity ISS móc zmienić miejsce obserwacji o kilka kilometrów. Czasem bowiem orbita zmienia się na tyle, że przelot np. na tle Słońca, który pokazuje nam kalendarz, za kilka dni po aktualizacji danych orbitalnych okaże sie nieaktualny! Wtedy wystarczy zazwyczaj przemieszczenie się o kilka km względem pierwotnego miejsca, aby przelot był widoczny. Najlepiej ostateczne miejsce wybrać tego samego dnia, co planowany przelot.
  8. Strona przeładuje się po kliknięciu w „go!”. Przewijamy ją w dół do tabelki nazwanej „Select satellite events for your location”.
  9. W tabelce jest kilka opcji, które pomogą nam w poszukiwaniu interesujących nas przelotów. W tym poradniku zaznaczę tylko te najważniejsze.
  10. Odnajdujemy opcję „Maximum distance to center line:”, gdzie możemy ustawić maksymalną odległość od linii wyznaczającej najlepszą widoczność zjawiska. Najlepsza widoczność to po prostu obszar, gdzie przelot następuje przez centrum obiektu w tle. Np. Jeśli mamy do czynienia z przelotem na tle tarczy słonecznej, to znajdując się w miejscu na wspomnianej linii zobaczymy przelot przez środek tarczy. Zatem jeśli zależy nam na obserwacji zjawiska i jesteśmy wystarczająco mobilni, możemy ustawić odległość nawet do 250 km od miejsca ustawionego przez nas wcześniej.
  11. Opcja „Only transits:” pozwala nam wykluczyć z wyników wyszukiwania przeloty w pobliżu różnych ciał niebieskich i pozostawić tylko te, kiedy ISS przelatuje „przez” obiekty.
  12. Opcja „Only Sun/Moon events:” wyklucza przeloty obok/przez planety i gwiazdy, pokazując tylko przeloty związane ze Słońcem i Księżycem.
  13. Opcja „Hide ‚double’ solar transits” wyklucza z wyników wyszukiwania tzw. podwójne przeloty. Są to po prostu przeloty na tle tarczy słonecznej następujące w krótkich odstępach czasu w jednej lokalizacji. Program pokazuje takie przeloty i podaje lokalizację, z których są widoczne, a także odległość do niej z miejsca wskazanego wcześniej w ustawieniach. Czasem są to odległości ponad 100-kilometrowe i jeśli nie interesują nas takie podróże, możemy zaznaczyć tę opcję.
  14. Wszelkie zmiany w tabelce zatwierdzamy przyciskiem „go!” po jej prawej stronie.
  15. Pod tabelką z ustawieniami odnajdziemy tabelę ze zjawiskami.
  16. Oto kilka szczegółów, które pozwolą nam prawidłowo zinterpretować zawartość tabeli:
    – tabela podzielona jest na mniejsze, związane z poszczególnymi dniami wybranego wcześniej przedziału czasu
    – pierwsza kolumna tabeli to czas wystąpienia zjawiska
    – druga kolumna to obiekt (w tym przypadku ISS). Może też zawierać informację „ISS Double Solar Transit”, czyli podwójny przelot w tym samym dniu widziany z miejsca, które dzieli od ustawionej przez nas wcześniej lokalizacji odległość podana w nawiasie
    – trzecia kolumna zawiera resztę danych
    – pierwsze zdanie w kolumnie to typ zjawiska. Może to być:
    * „Crosses the disk of ABC”, gdzie ABC to Księżyc lub Słońce. Oznacza to, że ISS przetnie na niebie tarczę Księżyca lub Słońca.
    * „Close to ABC”, gdzie ABC to nazwa obiektu, niedaleko którego przeleci ISS. W zależności od ustawień w tabeli opcji, mogą to być planety, gwiazdy, Księżyc, Słońce. Ten typ zjawiska to bliski przelot, nie przejście na tle obiektu.
    * „ISS crosses the disk of Sun twice…”, co oznacza 2 przeloty w niedługim okresie czasu widziane z lokalizacji oddalonej od nas o odległość podaną w kolumnie 2. Kolumna 3 zawiera link „Map” z mapą pokazującą miejsce wystąpienia zjawiska oraz informację po jakim czasie nastąpi drugi przelot. Jest to ilość okrążeń ISS wokół Ziemi, np. „the second transit 3 orbit(s) later”. Jedna orbita to około 90 minut.
    – Dla opcji przelotów na tle tarczy lub blisko różnych obiektów, kolumna 3 zawiera dodatkowe interesujące dane.
    – Dana „Separation” mówi, jak blisko środka obiektu przeleci ISS (Słońce i Księżyc mają około 0,5 stopnia średnicy. 1 stopień to około 1cm na linijce trzymanej w wyciągniętej przed siebie ręce)
    – Parametr „Transit duration” w przypadku przelotów na tle tarczy to czas przelotu w lokalizacji ustawionej przez nas na początku.
    – Dana „Angular diameter” to rozmiar kątowy ISS. Im większy, tym lepiej widoczna będzie stacja, jeśli zechcemy ją obserwować lub fotografować w celu ujrzenia szczegółów jej kształtu.
    – Dana „Distance” to odległość, jaka dzieli nas od ISS. Ten i powyższy parametr są ze sobą oczywiście ściśle powiązane.
    – „Centerline” to link pokazujący mapkę z linią najlepszej widoczności zjawiska. Znajdując się w miejscu, które przecina ta linia, zobaczymy przelot przez sam środek obiektu. Jeśli dane zjawisko w naszym miejscu to bliskie minięcie, a nie przelot na tle tarczy, to mapka ta pokaże nam, gdzie musimy się wybrać, aby zobaczyć taki przelot.
    – „closest point” to link pokazujący najbliższy od wskazanej przez nas w ustawieniach lokalizacji punkt najlepszej widoczności zjawiska, czyli najbliższą odległość do linii opisanej w punkcie powyżej. Jednak nie polecam używania tej opcji, ponieważ spowoduje to zmianę ustawień wybranej przez nas na początku lokalizacji na dany tu punkt. Polecam używać opcji powyżej, czyli „Centerline”, która daje nam swobodę wyboru punktu obserwacji na całej linii najlepszej widoczności.
    – „Distance” w dolnej części komórki to odległość, jaka dzieli nas od najbliższego punktu na linii najlepszej widoczności.
    – Dana „max. duration” mówi, jaki jest maksymalny czas przelotu widzianego z linii najlepszej widoczności zjawiska.

Służba czasu – synchronizacja zegarka

Niezwykle istotną rzeczą w obserwacjach tranzytów ISS przez tarczę Słońca lub Księżyca jest tzw. służba czasu. Nie wystarczy nam zegarek ustawiony „mniej więcej” na dobrą godzinę. Potrzebujemy czasu atomowego. Dziś bardzo łatwo jest sprawdzić taki czas. Wystarczy smartfon. Ja korzystam z systemu Android i aplikacji ClockSync lub Smart Time Sync. Ta druga oprócz czasu z tzw. serwerów NTP pokaże Wam też czas z systemu GPS. Obie aplikacje pokazują różnicę między czasem atomowym, a tym ustawionym w Waszym telefonie. Sugerujemy się oczywiście czasem w polu Atomic Time (ClockSync) lub Source Time (Smart Time Sync). W aplikacji ClockSync, klikając na liczbę podaną w polu Local offset, odświeżamy dane. W drugiej aplikacji jest to robione automatycznie co sekundę.

Podsumowanie

Powyższy opis to podstawowe czynności i informacje, które pozwolą nam z sukcesem zaobserwować interesujące nas przeloty. Jeśli chcemy dostrzec przelatującą na tle Księżyca lub Słońca ISS musimy dodatkowo pamiętać, że aby zaobserwować szczegóły kształtu stacji, potrzebujemy sporego powiększenia. Nie uda nam się to bez przyrządów optycznych. W nocy zobaczymy bez nich bardzo jasny punkt przecinający lub przelatujący obok różnych obiektów. W przypadku przelotów na tle Księżyca będziemy potrzebować silnej lornetki lub teleskopu, aby próbować dostrzec kształt ISS. Jeśli chodzi o przeloty „przez” Słońce, musimy użyć metod opisanych we wspomnianym na początku tego tekstu poradniku, aby zrobić to bezpiecznie i skutecznie. Oczywiście możemy pokusić się o sfotografowanie ISS w czasie przelotu. Fakt przecinania przez ISS takiego ciała niebieskiego, jak Księżyc, czy Słońce pozwoli nam „zaczaić” się na stację, ustawiając wcześniej nasz sprzęt na łatwy w znaleziuniu obiekt, jakim jest nasza gwiazda lub Srebrny Glob. Trzeba jednak pamiętać, że ISS porusza się bardzo szybko i przelot na tle tarczy trwa bardzo krótko, więc „złapanie” na zdjęciu stacji będzie wymagało użycia czasu rzędu setnych lub tysięcznych części sekundy i dobrego refleksu lub szybkiego trybu zdjęć seryjnych.

Poniżej na zachętę przykładowy przelot ISS na tle tarczy słonecznej sfotografowany przeze mnie 25 czerwca 2017 roku oraz animacja przelotu z 21 czerwca 2014 pod tym linkiem: ISS na tle Słońca

 

Życzę Wam powodzenia w polowaniu na stację ISS!

 

 

 

Wszelkie prawa zastrzeżone. Kopiowanie i wykorzystywanie fragmentów tekstu bez zgody autora zabronione. Kopiowanie i wykorzystywanie tekstu w jego oryginalnej pełnej postaci dozwolone pod warunkiem podania źródła.