4. OBSERWACJE ZAKRYĆ

Obserwacje zakryć gwiazd przez Księżyc można podzielić na kilka grup w zależności od detektora, jaki zostanie zastosowany: obserwacje wizualne, obserwacje fotoelektryczne (dokonywane przy pomocy fotopowielacza) i obserwacje wykonywane kamerą CCD lub telewizyjną. Głównym celem takiej obserwacji jest rejestracja momentu zajścia zjawiska. Podstawowym problemem jest dokładny pomiar czasu. Oprócz dokładnej służby czasu niezbędne jest jeszcze ścisłe współdziałanie detektora i zegara. Ważną rzeczą jest częstotliwość, z którą stosowany do obserwacji czujnik jest w stanie zarejestrować jasność gwiazdy. Im wartość częstotliwości jest większa, tym dokładniej można rejestrować moment, w którym gwiazda schowa się za tarczą Księżyca. Kamera telewizyjna rejestruje obraz z częstotliwością 25 klatek na sekundę. Oznacza to że przy pomocy takiej kamery pomiar momentu zakrycia z dokładnością większą niż 0,04 sekundy staje się niemożliwy.

Warunki sprzyjające wykonaniu obserwacji zakrycia:

możliwie jasna wybrana do obserwacji gwiazda,

minimalna faza Księżyca (podczas pełni detektor może zostać prześwietlony),

wystarczająco duża elongacja (aby obserwacja nie była wykonywana podczas zmierzchu),

polepszenie warunków atmosferycznych wraz ze wzrostem wysokości nad horyzontem,

obserwacja słabych gwiazd wykonywana przy ciemnym brzegu Księżyca.

Rys.4.1. Wykresy zmian jasności

(Schemat - bez uwzględnienia dyfrakcji na brzegu tarczy Księżyca).

Z obserwacji zakryć oprócz informacji o wzajemnym położeniu Ziemi, gwiazdy i Księżyca uzyskać można również dane astrofizyczne (Rys. 4.1.).

Zanim wprowadzono kamery CCD stosowano fotopowielacze, których zaletą był stosunkowo krótki czas pomiędzy kolejnymi rejestracjami. W fotopowielaczach wykorzystywane było zjawisko fotoelektryczne. (Fotony docierające od światła gwiazdy padają na płytkę metalową wybijając z niej elektrony. Ponieważ prąd wywołany przez pojedyncze elektrony jest zbyt słaby, stosowana jest wielostopniowa emisja zderzeniowa).

Obserwacje mogą być również prowadzone przy użyciu kamery TV. Ma ona tę przewagę nad astronomicznymi kamerami CCD, że w ciągu sekundy uzyskać można większą ilość obrazów. Im większa jest ta liczba, tym większą dokładność uzyskać można w pomiarze czasu. (Aby każdemu kadrowi przyporządkować określony czas skorzystać należy z urządzenia nazywanego inserterem, który pozwala na rejestrację czasu w narożniku kadru. Najlepszym rozwiązaniem jest wtedy zsynchronizowanie insertera ze sterowanym radiowo zegarem (Rys. 4.3.)).

Rys 4.3. Obserwacje kamerą TV.

4.1. Przeprowadzone obserwacje

Obserwacje służące do testowania programu efemerydalnego przygotowane zostały na podstawie efemeryd zakryć pochodzących z ILOC. W efemerydach tych wyliczany czas zjawisk jest podawany w skali UT. Obserwacje były prowadzone wizualnie na 20-cm refraktorze Zeiss'a w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu im. A. Mickiewicza w Poznaniu (http://www.astro.amu.edu.pl/).

Współrzędne geograficzne miejsca obserwacji:

= N 52 23' 54",

.= E 16 52' 42",

h = 83 [m].

Czas rejestrowany był przy pomocy stopera, zsynchronizowanego z zegarem GPS (Global Positioning System). Czas otrzymany z zegara GPS podawany jest w skali UTC. Badanie stopera wykazało, że jego dokładność wynosi 0,025 sekundy na godzinę (Tab.4.1.). Badanie to zostało wykonane w ciągu jednego miesiąca a zegarem odniesienia był zegar GPS (Skala UTC). Dla celów obserwacji wizualnych dokładność ta jest wystarczająca

	t	t
GPS	1.IV.99 15:25:00 UTC	1.V.99 15:25:00 UTC	0,025 s / godzinę
stoper	uruchomienie	15:24:42 UTC

Tabela 4.1.

Znacznie większy jest błąd obserwatora podczas uruchamiania stopera i podczas rejestracji momentów zakryć (Tab.4.2.).

t [s]	t [s]
1. 0,07	11. 0,23
2. 0,16	12. 0,12
3. 0,09	13. 0,38
4. 0,37	14. 0,09
5. 0,17	15. 0,25
6. 0,08	16. 0,08
7. 0,26	17. 0,31
8. 0,15	18. 0,16
9. 0,12	19. 0,34
10. 0,32	20. 0,26
średni błąd obserwatora [s]	0,201

Tab.4.2.

Do zarejestrowanego wyniku nie zostały wrowadzane poprawki z tytułu niedokładności stopera, ponieważ błąd ten jest znacznie mniejszy niż błąd obserwatora.