Meteoren vastleggen met video

Meteoren zijn niet of nauwelijks te filmen met homevideocamera’s of actioncams zoals GoPro’s. Dergelijke camerasystemen zijn simpelweg niet lichtsterk genoeg om lichtzwakke sterren en meteoren vast te leggen. Toch bestaan er camerasystemen waarmee je meteoren wél effectief kunt vastleggen.

Een videosignaal bestaat uit meerdere frames per seconde die elk dus zeer kort belicht worden. Om meteoren te filmen is het daarom noodzakelijk een lichtgevoelige videocamera te gebruiken. Deze stel je buiten op in een waterdichte camerabehuizing en richt je op het gewenste punt aan de hemel. Er zijn verschillende camerasystemen op de markt die je gemakkelijk aan je computer kunt koppelen voor de verwerking van het videosignaal. Zo is er in het buitenland al goede ervaring opgedaan in tests van meteoorwaarnemers met de ASI120MM van ZWO, een eenvoudige USB-camera met groothoeklens die je op de nachtelijke hemel kunt richten. En zoals je hieronder kunt lezen, zijn we meer mogelijkheden met de camera’s van waarneemnetwerken zoals GMN en CAMS.

Camerabehuizing met een videocamera voor metoorwaarnemingen. Hier betreft het een WATEC 902H-camera die gebruikt wordt voor het CAMS-waarneemnetwerk (post 347 in Heesch). Foto: Erwin van Ballegoij

Het detecteren van meteoren in video-opnames kost met de hand natuurlijk veel tijd, maar dat detectiewerk kan overgelaten worden aan de computer. Een handige manier om live in het videosignaal meteoren te detecteren, is door gebruik te maken van video-detectiesoftware zoals UFOcapture. Met de software UFOAnalyzer en UFOOrbitV2 van dezelfde fabrikant kun je de gedetecteerde meteoren verwerken en is het bovendien mogelijk om waarnemingen van andere waarnemers te combineren om banen van meteoren uit te rekenen. Een andere optie is het Metrec softwarepakket waarmee je meteoren kunt detecteren (let wel, deze werkt alleen op oudere operating systems). Degelijke software pakketten bieden veel mogelijkheden voor de individuele meteoorwaarnemer die zelf met de data aan de slag wilt. Wie zijn waarnemingen wilt bijdragen aan derden kan ook meewerken aan een aantal videowaarneemnetwerken. Goede opties om zelf mee aan de slag te gaan zijn het IMO videonetwerk, het Global Meteor Netwerk en het CAMS netwerk. We lichten het hieronder toe.

Global Meteor Network

Een team van Kroatische amateurs ontwikkelde en testte het Raspberry Pi Meteor Station (RMS). Sinds oktober 2018 is dit netwerk wereldwijd aan terrein aan het winnen. De gegevens van de RMS-camera’s worden binnen het Global Meteor Network verzameld en geanalyseerd. Het belangrijkste operationele doel van het project is het opzetten van een gedecentraliseerd instrument van wetenschappelijke kwaliteit dat de nachtelijke hemel elke nacht van het jaar observeert vanuit zoveel mogelijk locaties over de hele wereld. En dat lijkt succesvol: er zijn dusver meer dan 300 Raspberry Pi Meteor Stations (RMS) actief in 22 landen over de hele wereld. Hiermee zijn al honderdduizenden meteoorbanen vastgelegd en zal de mijlpaal van enkele miljoenen banen in de komende jaren niet ver weg zijn.

Hiermee wilt het netwerk de meteoorgemeenschap voorzien van real-time informatie over materiaal in de omgeving van de aarde, door elke ochtend de banen van alle waargenomen meteoren van over de hele wereld te publiceren. Het waarnemen van meteorenzwermen maakt het mogelijk om de hoeveelheid en variatie (flux) van stof te meten, massa-indices en banen te bepane om zo modellen van zwermen te verbeteren. Daarnaast kunnen met deze camera’s ook vuurbollen worden waargenomen waarmee het aan aantal meteorieten met bekende banen kan worden vergroot.

Via de Wiki pagina van het GMN kun je alle instructies vinden voor het bouwen, installeren en gebruik van een RM meteorencamera. Daarnaast zijn er amateurs die zelf leuke projecten opzetten om met hun waarneemdata dingen te doen, zoals deze meteormap.

Cameras for All-sky Meteor Surveillance (CAMS)

Sinds 2012 is het waarneemnetwerk CAMS in Nederland actief, een project van NASA/AMES. Een deel van het netwerk draait in Nederland en Belgie (CAMS Benelux) onder leiding van de Dutch Meteor Society en aan het netwerk doen ook een paar waarnemers van de Werkgroep Meteoren mee. Het is het grootste waarneemnetwerk in Nederland. Met behulp van een zeer gevoelige WATEC 902H2 Ultimate videocamera met 12 mm lens, EzCAP videograbber en een computer, kunnen ‘s nachts (ook vanuit steden) enkele tot tientallen meteoren worden vastgelegd. De videogegevens worden opgestuurd naar een centraal punt, waar alle data wordt vergeleken en onderzocht om te bepalen of meteoren tegelijk zijn vastgelegd vanuit meerdere locaties. Zo kunnen van deze meteoren snel de trajecten in de dampkring en hun banen in het zonnestelsel worden berekend. Op deze manier hebben CAMS-waarnemers wereldwijd (ook vanuit Nederland) bijgedragen bij het identificeren van tientallen nieuwe meteorenzwermen, en zijn er al meer dan 63.000 banen van meteoren uitgerekend. Vanwege de beperkte beschikbaarheid van de iets oudere hardware (camera’s en framegrabbers) kan het voor genoemde GMN netwerk een aantrekkelijk alternatief zijn, want de waarnemingen van GMN kun je ook als data automatisch bijdragen aan CAMS.

CAMS station in Utrecht. Ook vanuit het hart van een stad kun je met een videocamera meteoren waarnemen. Foto: Felix Bettonvil

Werken met beeldversterkers

Tot slot komen we nog even terug op die gewone homevideocamera’s. Een normale videocamera kan gecombineerd worden met een beeldversterker om met die ondersteuning toch meteoren vast te leggen. Een beeldversterker is een opto-elektrisch apparaat dat onder hoogspanning elektronen versnelt als er een minieme hoeveelheid licht binnenkomt. Hierdoor wordt het beeld, afhankelijk van het type apparaat, met een factor 100 tot 100.000 versterkt. Het beeld is wel rijker aan ruis, minder scherp en misschien ietwat vertekend, maar wel zijn er veel meer sterren en meteoren mee vast te leggen tot maar liefst magnitude +8. Mits het helder en goed donker is natuurlijk. Hoewel deze techniek steeds minder wordt gebruikt, is het een methode die het wel toestaat om een normale homevideocamera te gebruiken.

Zelf een videowaarneemstation opzetten

Als je een eigen waarneemstation wilt beginnen, zijn er een aantal basiselementen die voor elk station, ongeacht of het onderdeel is van een waarneemnetwerk, van toepassing zijn. Je hebt natuurlijk een lichtgevoelige videocamera nodig, een weersbestendige behuizing, een computer met internetverbinding en, afhankelijk van de camera, een videograbber. In de tabel hieronder zie je een vergelijking van een aantal mogelijkheden van de verschillende systemen.

UFO CaptureMETRECCAMSGlobal Meteor Network
Doelgroepamateurwaarnemeramateurwaarnemeramateurwaarnemer, dataverzameling voor professionele gebruikers.amateurwaarnemer, dataverzameling voor professionele gebruikers.
DoelstellingBepaling van banen meteoren.Bepaling van activiteit meteoorzwermen.Wetenschap: bestuderen meteoorzwermen.Meteoor en vuurbolwaarnemingen, zowel amateur als wetenschap.
Centrale verwerking dataNeeJaJaJa
Waar in gebruik?Wereldwijd, vooral in JapanEuropaVooral in VS, groot netwerk in BeNeLuxWereldwijd
Meerdere stations te combineren? Nee, tenzij je zelf data uitwisselt met anderen.JaJaJa
HardwareCamera naar keuze, buitenbehuizing, evt framegrabber, computer. Camera naar keuze, buitenbehuizing, Meteor II grabber, computer.WATEC 902H(2) Ultimate, buitenbehuizing, framegrabber, computer.Zelfbouw met IP camera en Raspberry Pi
SoftwareVeel functionaliteit en mogelijkheden, maar ‘gesloten’. ‘Open’ via Sirko Molau.GeslotenOpen source
Zelf met data te werken?Jazeker, veel mogelijkheden!JaNee, data primair voor database en analyse van zwermen.Jazeker, veel mogelijkheden!

De bovenstaande tabel illustreert dat er veel verschillende mogelijkheden zijn om een videowaarneemstation te beginnen. De Werkgroep helpt je graag op weg bij het maken van een keuze voor een videosysteem als je op deze manier meteoren wilt waarnemen. Neem daarom gerust contact met ons op als je vragen hebt.

Waarneemactiviteit voor het voortgezet onderwijs

Voor educatieve doelgroepen, zoals docenten van middelbare scholen, is het de videodetectie van meteoor een manier om leerlingen astronomische waarnemingen te laten verrichten. In het kader van het nieuwe thema astrofysica binnen het natuurkunde-onderwijs biedt het videowaarnemen van meteoren wellicht uitgelezen kansen voor praktische opdrachten of profielwerkstukken. De plaatsing van een GMN-station biedt de mogelijkheid om een fascinerende waarneemactiviteit aan te bieden aan leerlingen. Ben je docent en zoek je tips om een videowaarneemstation op te zetten en zelfstandig het videowaarnemen van meteoren op uw school aan de slag te gaan? Neem gerust contact met ons op als je vragen hebt.

Lees verder: