オートガイダー

オートガイダーは、天文学で望遠鏡を観測対象物に正確に向けておくために使用される自動電子誘導ツールです。これにより、長時間露光中に対象物が視野内を漂い、ぼやけた画像や細長い画像が生じるのを防ぎます。

暗い天体、通常は深宇宙の天体を撮影するには、特に狭帯域画像を撮影する場合は、何分にも及ぶ露出時間が必要です。これらの露出中に得られる画像が使用可能な鮮明さと鮮明さを維持するためには、露出中ずっと、対象物を望遠鏡の視野内で同じ位置に保持する必要があります。明らかな動きがあると、点光源（星など）が縞のように見えたり、撮影対象がぼやけて見えたりするからです。コンピューター追跡マウントやGoTo 望遠鏡でも、数分を超える露出の追跡調整は不要ではありません。天体写真撮影では、これらのデバイスでは通常達成できない非常に高いレベルの精度が要求されるためです。特にマウントの極軸合わせが適切に行われていない場合はそうです。^{[1] [2]}

これを自動的に実現するために、通常、オートガイダーは、メインの望遠鏡と同じ方向を向いた小型の望遠鏡であるガイドスコープまたはファインダースコープ、またはプリズムを使用して元々接眼レンズに向かっていた光の一部を逸らすオフアクシスガイダーのいずれかに取り付けられます。

この装置にはCCDまたはCMOSセンサーが搭載されており、定期的に対象物の近くの空の領域を短時間露出で撮影します。各画像が撮影されると、コンピューターが撮影領域内の 1 つ以上の星の見かけの動きを測定し、望遠鏡のコンピューター化されたマウントに適切な補正を行います。

コンピュータ制御の望遠鏡マウントには、オートガイダーに直接接続するオートガイドポート（通常はST-4ポートと呼ばれ、アナログ信号で動作します）があります。^[3]この構成では、ガイドカメラが視野内の明らかなドリフトを検出します。次に、この信号をコンピュータに送信し、必要な補正を計算します。この補正はカメラに送り返され、マウントに中継されます。^[4]

オートガイダーは独立したユニットである必要はありません。一部の高性能 CCD イメージング ユニット (SBIG が提供するものなど) には、メインのイメージング チップと同じ平面に、オートガイディング専用の 2 つ目の統合 CCD センサーが搭載されています。天体ビデオ カメラや改造されたウェブカメラも、Guidedog や PHD2 などのガイド ソフトウェア、^[5]や MaxDSLR などの汎用天体プログラムと併用すると、オートガイディング ユニットとして機能します。^[6]ただし、これらのセットアップは一般に、専用ユニットほど感度が高くありません。

レンズの欠陥やその他の影響により、星の画像はイメージセンサー上で 1 ピクセル以上を占める可能性があるため、オートガイダーは各ピクセルに当たる光の量を使用して、星が実際にどこに位置すべきかを計算します。その結果、ほとんどのオートガイダーはサブピクセル精度を備えています。言い換えれば、星は 1 つの CCD ピクセルで表される角度サイズよりも高い精度で追跡できます。ただし、大気の影響 (天文シーイング) により、ほとんどの状況で精度は 1秒角に制限されます。シーイングによって引き起こされるガイド星の見かけの位置の変化に応じて望遠鏡が動かないようにするために、ユーザーは通常、「アグレッシブネス」と呼ばれる設定を調整できます。^[6]

1. ロドリガス、ジェリー。「光を捉える」 http://www.astropix.com/HTML/I_ASTROP/TRACKED/AUTOG.HTM。
2. コヴィントン、マイケル。デジタル一眼レフ天体写真。ニューヨーク：ケンブリッジ大学出版局、2007年。