Observación de meteoros en vídeo
Condensado y traducido de un artículo de la
International Meteor Organization por Mikel Berrocal
La observación en vídeo es la más joven y una de las más avanzadas técnicas de observación en el estudio de los meteoros. Los astrónomos profesionales comenzaron a utilizar equipos de vídeo a principios de los años setenta; entre los aficionados los Japoneses (1986) y Holandeses (1987) han sido los primeros en usar esta tecnología. Hoy en día, las observaciones en vídeo por aficionados se encuentran todavía en una etapa experimental, pero algunos grupos han alcanzado ya un nivel semiprofesional, como se estimo por la correspondiente Comisión nº 22 de la UAI. Se espera la remisión rutinaria de informes de lluvias de meteoros para dentro de unos pocos años.
Para promover activamente futuros desarrollos en este área, se ha fundado una Comisión de Vídeo de la IMO tras una fase preparatoria de un año en el IMC de 1997 en Petnica. Un escrito publicado por la WGN recientemente sienta las bases de trabajo de las actividades de la comisión.
Introducción a la observación en vídeo
La observación en vídeo tiene algunas ventajas sobre los otros métodos de observación, de hecho, este método combina las propiedades positivas de los otros. Utilizando un sistema de vídeo, se posee la capacidad de un observador visual o incluso telescópico, pero una exactitud mucho mayor. Es posible determinar todos los parámetros meteóricos importantes, tales como el tiempo, posición, brillo, velocidad y longitud. Mas aun, es posible obtener curvas de luz, espectros, y otras características especiales de las estrellas fugaces.
Aunque la exactitud posicional de los meteoros en vídeo no es tan buena como en las fotografías, el observador de vídeo obtiene varias veces mas meteoros que cualquier cámara fotográfica debido a su magnitud límite mucho mejor. La observación en vídeo es probablemente el mejor método para los débiles meteoros microscópicos.
Por el momento la desventaja más grande es todavía el enorme precio de un sistema de vídeo.
Técnicas de Observación en Vídeo
Los sistemas de vídeo se componen de tres partes principales. Se necesita una lente rápida, un potente intensificador de luz, y una vídeo cámara. La lente proyecta el cielo en el fotocátodo sensible, mientras que la cámara graba la imagen del cielo de la pantalla fluorescente del intensificador.
Más importante para la potencia de sistema de vídeo en conjunto es el intensificador de luz. Debería tener una ganancia >10.000, un diámetro de la pantalla fluorescente >20 mm y un ruido tan pequeño como sea posible. Hay disponibles diferentes generaciones de intensificadores.
Los intensificadores de primera generación a menudo no poseen la potencia necesaria a menos que tengan tres etapas de intensificación. Producen mas ruido, pero son más baratos que los intensificadores de las ultimas generaciones. Desafortunadamente, la mayoría de los intensificadores utilizados en los sistemas de visión nocturna del ejercito son intensificadores de etapa simple, y por tanto inadecuados.
Los intensificadores de segunda generación (placas micro canal MCP) tienen a menudo una ganancia alta combinada con una distorsión del campo pequeña y solo un ruido pequeño. Muestran las mejores características para la observación de meteoros.
Los de tercera generación usan diferentes materiales fotosensibles en el cátodo con un máximo de sensibilidad en el infrarrojo. Tienen, por tanto un interés menor para los observadores de meteoros.
El tipo de observación que se intente llevar a cabo determinará la lente a utilizar. Lo más importante para un buen funcionamiento del equipo es la apertura f del objetivo. La lente deberá ser tan rápida como sea posible. Cuanto mayor sea la distancia focal de la lente, menor será el campo de visión y menor la media de meteoros débiles grabados por el sistema. Podemos distinguir tres tipos de sistemas de vídeo.
Para sistemas de vídeo de gran campo, se utilizan lentes de campo grande. Un sistema de este tipo tiene un campo de visión de más de 40º de diámetro. La magnitud límite varía normalmente entre mag. 5 y 7.
Los sistemas de vídeo estándar tienen objetivos con longitudes focales mayores. Su campo de visión varía de 40º a 10º de diámetro, variando la magnitud limite entre mag. 7 y 9
.
Si se acopla una lente "tele" al intensificador de imagen, se consigue un sistema de vídeo telescópico. En este caso, el campo de visión es menor de 10º de diámetro y la magnitud límite es normalmente mejor que mag. 9.
Aunque los sistemas de vídeo estándar son los más comunes, los tres tipos tienen ventajas para determinados tipos de observaciones y lluvias de meteoros.
Hay solo unos pocos requisitos para la cámara de vídeo. Si no se usa un sistema integrado, se podría escoger un modulo de vídeo de alta sensibilidad. Se puede utilizar cualquier cámara moderna dada la extrema sensibilidad de la tecnología CCD. La cámara no tiene por que grabar necesariamente el tiempo, pero un reloj de superposición en la imagen de vídeo facilita grandemente el posterior análisis.
Los sistemas profesionales consisten en videocámaras con intensificadores de imagen integrados en el circuito. Alcanzan excelentes magnitudes límite dada la mínima pérdida de luz interna y sus mejores características espectrales.
Aunque estos sistemas proporcionan las condiciones optimas para los observadores de vídeo, son raros entre los aficionados debido a que son extremadamente caros.
Procedimientos de análisis para meteoros en vídeo
Hay dos etapas principales en el análisis de los meteoros en vídeo.
Primero, hay que encontrar los meteoros grabados en las cintas de vídeo. Esta es una tarea tediosa, pero debe ser hecha por humanos.
Han habido intentos con éxito para automatizar la búsqueda de meteoros, pero el software se encuentra en un estado de prototipo. Puede que en un futuro no muy lejano tengamos sistemas de reconocimiento de meteoros basados en ordenadores para placas micro canal prácticamente libres de ruido.
Segundo, los meteoros deben ser medidos, lo que es realizado normalmente por ordenador. Se digitalizan las escenas necesarias, se determina el brillo del meteoro, se calcula la posición y velocidad del meteoro y se guarda todo en una base de datos. Hay disponibles varios paquetes de programas para esta cuestión, y todos los algoritmos han sido publicados.