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.

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

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. De Watec 902H(2)-camera, een soort beveiligingscamera, wordt op dit moment op grote schaal in Nederland gebruikt voor het videowaarnemen van meteoren. Via een USB-videograbber wordt deze camera verbonden met een computer voor de registratie en detectie van meteoren. Er zijn natuurlijk ook ander soorten videocamera’s geschikt voor dit werk. 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.

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. Zo richt het van origine Franse videonetwerk FRIPON zich meer op de detectie van vuurbollen met het oog op het vinden van nieuwe meteorieten (sinds maart 2017 is het eerste station in Nederland actief), terwijl het IMO videonetwerk en het internationale CAMS zich meer op de meteorenzwermen richten.

Cameras for All-sky Meteor Surveillance (CAMS)

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

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.

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 CaptureMETRECCAMSFRIPON
Doelgroepamateurwaarnemeramateurwaarnemeramateurwaarnemer, dataverzameling voor professionele gebruikers.verschillende niveau's; professioneel en amateur
DoelstellingBepaling van banen meteoren.Bepaling van activiteit meteoorzwermen.Wetenschap: bestuderen meteoorzwermen.Wetenschap: vuurboldetectie en zoeken meteorieten.
Centrale verwerking dataNeeJaJaJa (netwerk), Nee (zelfstandig station)
Waar in gebruik?Wereldwijd, vooral in JapanEuropaWereldwijd, vooral in VS, groot netwerk in BeNeLuxEuropa, vooral in Frankrijk
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.Camera van FRIPON, computer.
SoftwareVeel functionaliteit en mogelijkheden, maar 'gesloten'. ‘Open’ via Sirko Molau.GeslotenOpen source, via GitHub (FreeTure)
Zelf met data te werken?Jazeker, veel mogelijkheden!JaNeeNee (netwerk), Ja (zelfstandig station)

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. Een geschikte videocamera is in combinatie met de UFOCapture software suite een duurzame investering die meerdere jaren door leerlingen benut kan worden. Ook de plaatsing van een CAMS-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: