ब्रह्मांड को खोलना: रात्रि आकाश गहन अंतरिक्ष इमेजिंग के लिए एक गाइड

ब्रह्मांड के आकर्षण ने सहस्राब्दियों से मानवता को मोहित किया है। आज, आसानी से उपलब्ध तकनीक के साथ, हम आकाशगंगाओं, निहारिकाओं और तारों के समूहों की आश्चर्यजनक छवियों को कैप्चर कर सकते हैं जो नग्न आंखों से दिखाई देने वाली चीजों से कहीं आगे हैं। यह व्यापक गाइड आपको रात्रि आकाश गहन अंतरिक्ष इमेजिंग की आकर्षक दुनिया से परिचित कराएगा, चाहे आपका स्थान या पिछला अनुभव कुछ भी हो।

गहन अंतरिक्ष इमेजिंग क्या है?

गहन अंतरिक्ष इमेजिंग, जिसे खगोल फोटोग्राफी के रूप में भी जाना जाता है, में बेहोश खगोलीय वस्तुओं की लंबी-एक्सपोज़र छवियों को कैप्चर करना शामिल है। इन वस्तुओं में, अक्सर लाखों या यहां तक कि अरबों प्रकाश वर्ष दूर शामिल हैं:

• आकाशगंगाएँ: तारों, गैस और धूल के विशाल संग्रह, जैसे कि एंड्रोमेडा आकाशगंगा (M31) और व्हर्लपूल आकाशगंगा (M51)।
• निहारिकाएँ: गैस और धूल के अंतरातारकीय बादल, जो पास के तारों द्वारा प्रकाशित होते हैं, जैसे कि ओरियन निहारिका (M42) और ईगल निहारिका (M16)।
• स्टार क्लस्टर: एक ही आणविक बादल से बने तारों के समूह, जैसे कि प्लीएड्स (M45) और ग्लोबुलर क्लस्टर M13।
• सुपरनोवा अवशेष: एक तारे के विस्तारक अवशेष जो फट गया है, जैसे कि केकड़ा निहारिका (M1)।

चंद्रमा या ग्रहों के सरल स्नैपशॉट के विपरीत, गहरी अंतरिक्ष इमेजिंग को इन बेहोश वस्तुओं को प्रकट करने के लिए पर्याप्त प्रकाश इकट्ठा करने के लिए विशेष उपकरणों और तकनीकों की आवश्यकता होती है। लंबे समय तक एक्सपोजर की भी आवश्यकता होती है ताकि पृथ्वी के घूमने को रोकने के लिए सटीक ट्रैकिंग की जा सके।

उपकरण आवश्यक

हालांकि आप एक बुनियादी सेटअप के साथ शुरुआत कर सकते हैं, समर्पित उपकरण आपके परिणामों में काफी सुधार करेंगे। यहां आवश्यक घटकों का टूटना है:

1. टेलीस्कोप

टेलीस्कोप आपकी इमेजिंग प्रणाली का दिल है। टेलीस्कोप चुनते समय इन कारकों पर विचार करें:

• एपर्चर: टेलीस्कोप के प्राथमिक लेंस या दर्पण का व्यास। बड़े एपर्चर अधिक प्रकाश इकट्ठा करते हैं, जिससे बेहोश वस्तुएं और बेहतर विवरण दिखाई देते हैं। सामान्य प्रकारों में शामिल हैं:
  • अपवर्तक: प्रकाश को केंद्रित करने के लिए लेंस का उपयोग करें। वे आम तौर पर तेज छवियों और अच्छे कंट्रास्ट के लिए जाने जाते हैं लेकिन बड़े एपर्चर के लिए अधिक महंगे हो सकते हैं।
  • रिफ्लेक्टर: प्रकाश को केंद्रित करने के लिए दर्पण का उपयोग करें। वे अपवर्तक के समान कीमत के लिए बड़े एपर्चर प्रदान करते हैं लेकिन कभी-कभी कोलिमिशन (दर्पणों का संरेखण) की आवश्यकता हो सकती है। न्यूटोनियन रिफ्लेक्टर और श्मिट-कैसग्रेन टेलीस्कोप (एससीटी) सामान्य प्रकार हैं।
  • श्मिट-कैसग्रेन टेलीस्कोप (एससीटी): अपने कॉम्पैक्ट आकार और लंबी फोकल लंबाई के कारण खगोल फोटोग्राफी के लिए एक लोकप्रिय विकल्प।
• फोकल लंबाई: लेंस या दर्पण और फोकल विमान (जहां छवि बनती है) के बीच की दूरी। लंबी फोकल लंबाई अधिक आवर्धन प्रदान करती है लेकिन अधिक सटीक ट्रैकिंग की आवश्यकता होती है।
• माउंट: एक भूमध्यरेखीय माउंट सितारों को ट्रैक करने के लिए आवश्यक है क्योंकि वे पृथ्वी के घूमने के कारण आकाश में चलते हैं। जर्मन इक्वेटोरियल माउंट (जीईएम) का उपयोग खगोल फोटोग्राफी के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। Alt-Azimuth माउंट, जबकि सरल, क्षेत्र रोटेशन की भरपाई के लिए अधिक जटिल ट्रैकिंग सिस्टम की आवश्यकता होती है।

उदाहरण: एक शुरुआती एक छोटे अपवर्तक (जैसे, 70-80 मिमी एपर्चर) के साथ एक मजबूत भूमध्यरेखीय माउंट पर शुरू हो सकता है। अधिक उन्नत इमेजर अक्सर बड़े रिफ्लेक्टर (जैसे, 8" या बड़े) का उपयोग कम्प्यूटरीकृत GoTo माउंट के साथ करते हैं जो स्वचालित रूप से खगोलीय वस्तुओं को ढूंढ और ट्रैक कर सकते हैं।

2. कैमरा

कैमरे का चुनाव आपके बजट और वांछित छवि गुणवत्ता पर निर्भर करता है। विकल्पों में शामिल हैं:

• डीएसएलआर/मिररलेस कैमरे: डिजिटल सिंगल-लेंस रिफ्लेक्स (डीएसएलआर) और मिररलेस कैमरों का उपयोग खगोल फोटोग्राफी के लिए किया जा सकता है, खासकर उन्हें टेलीस्कोप से जोड़ने के लिए टी-रिंग एडेप्टर के साथ। वे बहुमुखी हैं और इनका उपयोग दिन के समय की फोटोग्राफी के लिए भी किया जा सकता है। हालांकि, वे समर्पित खगोल फोटोग्राफी कैमरों की तरह संवेदनशील नहीं हैं।
• समर्पित खगोल फोटोग्राफी कैमरे: ये कैमरे विशेष रूप से गहरी अंतरिक्ष इमेजिंग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जो ऐसी सुविधाएँ प्रदान करते हैं जैसे:
• कूल्ड सेंसर: कूलिंग थर्मल शोर को कम करता है, जो लंबे समय तक एक्सपोजर के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
• उच्च संवेदनशीलता: बेहोश विवरणों को कैप्चर करने की अनुमति देता है।
• मोनोक्रोम सेंसर: जबकि रंग इमेजिंग (एलआरजीबी या नैरोबैंड) के लिए फिल्टर की आवश्यकता होती है, मोनोक्रोम सेंसर रंग सेंसर की तुलना में उच्च संवेदनशीलता और रिज़ॉल्यूशन प्रदान करते हैं।
• बड़े पिक्सेल: बड़े पिक्सेल प्रति पिक्सेल अधिक प्रकाश इकट्ठा करते हैं, जिससे सिग्नल-टू-शोर अनुपात में सुधार होता है।

उदाहरण: एक शुरुआती एक संशोधित डीएसएलआर कैमरे का उपयोग कर सकता है। अधिक उन्नत इमेजर आमतौर पर कूल्ड मोनोक्रोम सीसीडी या सीएमओएस कैमरों का उपयोग करते हैं।

3. गाइडिंग सिस्टम

गाइडिंग लंबे समय तक एक्सपोजर के दौरान सटीक ट्रैकिंग बनाए रखने में मदद करता है, माउंट और वायुमंडलीय गड़बड़ी में खामियों की भरपाई करता है। एक गाइडिंग सिस्टम में आमतौर पर शामिल हैं:

• गाइड कैमरा: एक छोटा, संवेदनशील कैमरा जिसका उपयोग गाइड स्टार की निगरानी के लिए किया जाता है।
• गाइड स्कोप: एक छोटा टेलीस्कोप जो मुख्य टेलीस्कोप से जुड़ा होता है, जिसका उपयोग गाइड कैमरे को गाइड स्टार पर केंद्रित करने के लिए किया जाता है। एक ऑफ-एक्सिस गाइडर (ओएजी) मुख्य टेलीस्कोप से प्रकाश के एक हिस्से को गाइड कैमरे की ओर निर्देशित करने के लिए एक प्रिज्म का उपयोग करता है।
• गाइडिंग सॉफ्टवेयर: सॉफ्टवेयर जो गाइड स्टार की स्थिति का विश्लेषण करता है और सटीक ट्रैकिंग बनाए रखने के लिए माउंट को सुधार भेजता है। लोकप्रिय विकल्पों में पीएचडी2 गाइडिंग शामिल है।

उदाहरण: एक सामान्य सेटअप में गाइड स्कोप के रूप में एक छोटा अपवर्तक और एक समर्पित गाइड कैमरा शामिल होता है, जिसे पीएचडी2 गाइडिंग सॉफ्टवेयर द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

4. फ़िल्टर (वैकल्पिक लेकिन अनुशंसित)

फ़िल्टर छवि गुणवत्ता बढ़ाते हैं और विशेष इमेजिंग तकनीकों की अनुमति देते हैं। सामान्य प्रकारों में शामिल हैं:

• प्रकाश प्रदूषण फ़िल्टर: छवियों पर कृत्रिम प्रकाश के प्रभाव को कम करें, कंट्रास्ट में सुधार करें और बेहोश विवरणों को प्रकट करें। ये फ़िल्टर विशेष रूप से शहरी क्षेत्रों में उपयोगी होते हैं।
• नैरोबैंड फ़िल्टर: निहारिकाओं में आयनित गैसों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंग दैर्ध्य को अलग करें, जैसे कि हाइड्रोजन-अल्फा (Ha), ऑक्सीजन III (OIII), और सल्फर II (SII)। नैरोबैंड इमेजिंग महत्वपूर्ण प्रकाश प्रदूषण वाले क्षेत्रों में विशेष रूप से प्रभावी है।
• एलआरजीबी फ़िल्टर: एक पूर्ण-रंग छवि बनाने के लिए संयुक्त लाल, हरा, नीला और ल्यूमिनेंस छवियों को कैप्चर करने के लिए मोनोक्रोम कैमरों के साथ उपयोग किया जाता है।

उदाहरण: एक प्रकाश-प्रदूषित क्षेत्र में एक इमेजर प्रकाश प्रदूषण फ़िल्टर या नैरोबैंड फ़िल्टर का उपयोग कर सकता है। मोनोक्रोम कैमरे का उपयोग करने वाला एक इमेजर रंग इमेजिंग के लिए एलआरजीबी फिल्टर का उपयोग करेगा।

5. अन्य सहायक उपकरण

• ओस हीटर: टेलीस्कोप लेंस या दर्पण पर ओस बनने से रोकें, जो छवि गुणवत्ता को ख़राब कर सकता है।
• फ्लैटनर/सुधारक: ऑप्टिकल विपथन को सही करें, जैसे कि कोमा और दृष्टिवैषम्य, जो दृश्य क्षेत्र के किनारों पर हो सकते हैं।
• टी-एडेप्टर: आपके कैमरे को टेलीस्कोप से जोड़ता है।
• बिजली की आपूर्ति: अपने माउंट, कैमरे और अन्य एक्सेसरीज को पावर दें। रिमोट इमेजिंग के लिए एक पोर्टेबल पावर स्टेशन पर विचार करें।
• लैपटॉप/कंप्यूटर: अपने उपकरण को नियंत्रित करें, छवियों को कैप्चर करें और डेटा को प्रोसेस करें।

इमेजिंग तकनीकें

सफल गहन अंतरिक्ष इमेजिंग के लिए निम्नलिखित तकनीकों में महारत हासिल करना महत्वपूर्ण है:

1. फोकस करना

तेज छवियों के लिए सटीक फोकस प्राप्त करना महत्वपूर्ण है। एक उज्ज्वल तारे पर फोकस को ठीक करने के लिए बाह्टिनोव मास्क या फ़ोकसिंग सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें।

2. ध्रुवीय संरेखण

सटीक ध्रुवीय संरेखण यह सुनिश्चित करता है कि टेलीस्कोप सितारों को सटीक रूप से ट्रैक करता है, जिससे स्टार ट्रेल्स कम हो जाते हैं। माउंट को आकाशीय ध्रुव के साथ संरेखित करने के लिए एक ध्रुवीय संरेखण स्कोप या सॉफ्टवेयर का उपयोग करें।

3. गाइडिंग

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, गाइडिंग माउंट और वायुमंडलीय गड़बड़ी में खामियों की भरपाई करता है। सटीक ट्रैकिंग सुनिश्चित करने के लिए गाइडिंग सिस्टम को कैलिब्रेट करें और गाइड स्टार की निगरानी करें।

4. छवि अधिग्रहण

अपने लक्षित वस्तु की लंबी-एक्सपोज़र छवियों (प्रकाश फ्रेम) की एक श्रृंखला कैप्चर करें। एक्सपोजर का समय वस्तु की चमक, टेलीस्कोप के एपर्चर और कैमरे की संवेदनशीलता पर निर्भर करेगा। शोर को कम करने और छवि गुणवत्ता में सुधार करने के लिए, एक्सपोजर के बीच टेलीस्कोप को थोड़ा स्थानांतरित करने पर विचार करें।

5. अंशांकन फ्रेम

छवियों में खामियों को दूर करने के लिए अंशांकन फ्रेम आवश्यक हैं। अंशांकन फ्रेम के प्रकारों में शामिल हैं:

• डार्क फ्रेम: प्रकाश फ्रेम के समान एक्सपोजर समय और तापमान के साथ कैप्चर किया गया, लेकिन टेलीस्कोप के एपर्चर को कवर किया गया। डार्क फ्रेम थर्मल शोर और हॉट पिक्सल को कैप्चर करते हैं।
• फ्लैट फ्रेम: टेलीस्कोप के एपर्चर को समान रूप से रोशन करके कैप्चर किया गया। फ्लैट फ्रेम धूल के कणों और विग्नेटिंग (दृश्य क्षेत्र के किनारों पर काला पड़ना) को कैप्चर करते हैं।
• बायस फ्रेम: सबसे कम संभव एक्सपोजर समय और टेलीस्कोप के एपर्चर को कवर करके कैप्चर किया गया। बायस फ्रेम कैमरे के रीड शोर को कैप्चर करते हैं।

प्रभावी अंशांकन सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त संख्या में अंशांकन फ्रेम (आमतौर पर 20-50) कैप्चर करें।

छवि प्रसंस्करण

छवि प्रसंस्करण वह जगह है जहाँ जादू होता है! PixInsight, Astro Pixel Processor और DeepSkyStacker जैसे सॉफ़्टवेयर प्रोग्राम का उपयोग निम्न के लिए किया जाता है:

• छवियों को कैलिब्रेट करें: डार्क फ्रेम को घटाएं, फ्लैट फ्रेम का उपयोग करके छवियों को समतल करें और बायस शोर को ठीक करें।
• छवियों को स्टैक करें: सिग्नल-टू-शोर अनुपात बढ़ाने और बेहोश विवरणों को प्रकट करने के लिए कैलिब्रेटेड लाइट फ्रेम को संरेखित और संयोजित करें।
• पोस्ट-प्रोसेसिंग: छवि के विवरण और सुंदरता को बाहर लाने के लिए स्तरों, वक्रों, रंग संतुलन और तीखेपन को समायोजित करें।

छवि प्रसंस्करण एक जटिल प्रक्रिया हो सकती है, लेकिन आपके लिए रस्सियों को सीखने में मदद करने के लिए कई ट्यूटोरियल और संसाधन ऑनलाइन उपलब्ध हैं।

सामान्य चुनौतियों पर काबू पाना

डीप स्पेस इमेजिंग चुनौतीपूर्ण हो सकती है, लेकिन धैर्य और दृढ़ता के साथ, आप इन सामान्य बाधाओं को दूर कर सकते हैं:

• प्रकाश प्रदूषण: एक अंधेरे आकाश स्थान चुनें या प्रकाश प्रदूषण फ़िल्टर और नैरोबैंड इमेजिंग तकनीकों का उपयोग करें।
• खराब देखना: वायुमंडलीय विक्षोभ छवियों को धुंधला कर सकता है। स्थिर हवा वाली रातें चुनें या भाग्यशाली इमेजिंग तकनीकों का उपयोग करें (छोटे एक्सपोजर कैप्चर करना और सबसे तेज लोगों का चयन करना)।
• ट्रैकिंग त्रुटियां: सटीक ध्रुवीय संरेखण और गाइडिंग सुनिश्चित करें।
• ओस: टेलीस्कोप के प्रकाशिकी पर ओस बनने से रोकने के लिए ओस हीटर का उपयोग करें।

रिमोट खगोल फोटोग्राफी

उन लोगों के लिए जो भारी प्रकाश-प्रदूषित क्षेत्रों में रहते हैं, या जो विभिन्न गोलार्द्धों में वेधशालाओं तक पहुंचना चाहते हैं, रिमोट खगोल फोटोग्राफी एक तेजी से लोकप्रिय विकल्प है।

• रिमोट वेधशालाएँ: ये सुविधाएँ दूरबीनों और इमेजिंग उपकरणों की पेशकश करती हैं जिन्हें इंटरनेट के माध्यम से दूर से नियंत्रित किया जा सकता है। यह आपको दुनिया में कहीं से भी अंधेरे आकाश और विभिन्न आकाशीय वस्तुओं तक पहुंचने की अनुमति देता है।
• सदस्यता सेवाएं: कई कंपनियां सदस्यता सेवाएं प्रदान करती हैं जो रिमोट दूरबीनों और इमेजिंग समय तक पहुंच प्रदान करती हैं।

नैरोबैंड बनाम एलआरजीबी इमेजिंग

खगोल फोटोग्राफी में रंगीन चित्र बनाने के दो प्राथमिक तरीके नैरोबैंड और एलआरजीबी हैं। प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं।

• एलआरजीबी इमेजिंग: रंग जानकारी कैप्चर करने के लिए एक ल्यूमिनेंस (स्पष्ट) फ़िल्टर के साथ लाल, हरे और नीले फ़िल्टर का उपयोग करता है। एलआरजीबी आमतौर पर रंग कैप्चर करने के लिए तेज़ होता है, और ऐसी छवियां बनाता है जो उस चीज़ से मिलती-जुलती हैं जिसे हम नेत्रहीन रूप से देखेंगे (यदि वस्तुएं पर्याप्त उज्ज्वल थीं)।
• नैरोबैंड इमेजिंग: बहुत संकीर्ण फ़िल्टर का उपयोग करता है जो आयनित गैसों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विशिष्ट तरंग दैर्ध्य को अलग करता है, जैसे कि हाइड्रोजन-अल्फा (Ha), ऑक्सीजन III (OIII) और सल्फर II (SII)। नैरोबैंड प्रकाश-प्रदूषित क्षेत्रों में अत्यधिक प्रभावी है और उत्सर्जन निहारिकाओं में जटिल विवरणों को प्रकट करता है। नैरोबैंड छवियों में रंगों को अक्सर दृश्यात्मक रूप से आकर्षक अभ्यावेदन बनाने के लिए कृत्रिम रूप से मैप किया जाता है, जैसे कि हबल पैलेट (SII=लाल, Ha=हरा, OIII=नीला)।

शुरुआती लोगों के लिए युक्तियाँ

• छोटी शुरुआत करें: एक बुनियादी सेटअप के साथ शुरुआत करें और जैसे-जैसे आपके कौशल में सुधार हो, धीरे-धीरे अपने उपकरण को अपग्रेड करें।
• मूल बातें सीखें: खगोल विज्ञान, दूरबीनों और छवि प्रसंस्करण की मूल बातें समझें।
• एक खगोल विज्ञान क्लब में शामिल हों: अनुभवी खगोल फोटोग्राफरों से जुड़ें और उनकी विशेषज्ञता से सीखें। कई क्लब अंधेरे आकाश स्थलों और उपकरणों तक पहुंच प्रदान करते हैं।
• नियमित रूप से अभ्यास करें: जितना अधिक आप अभ्यास करेंगे, उतना ही बेहतर आप बनेंगे।
• धैर्य रखें: गहन अंतरिक्ष इमेजिंग के लिए धैर्य और दृढ़ता की आवश्यकता होती है। प्रारंभिक असफलताओं से निराश न हों।
• ऑनलाइन संसाधनों का अन्वेषण करें: खगोल फोटोग्राफी के लिए समर्पित कई वेबसाइटें, फ़ोरम और ट्यूटोरियल हैं।
• अपनी छवियों को साझा करें: खगोल फोटोग्राफी समुदाय के साथ अपनी छवियों को साझा करें और प्रतिक्रिया प्राप्त करें।

वैश्विक समुदाय और संसाधन

खगोल फोटोग्राफी समुदाय एक जीवंत और सहायक वैश्विक नेटवर्क है। अन्य उत्साही लोगों से जुड़ना अमूल्य हो सकता है।

• ऑनलाइन फ़ोरम: क्लाउडी नाइट्स और एस्ट्रोबिन जैसी वेबसाइटें सक्रिय फ़ोरम होस्ट करती हैं जहाँ इमेजर युक्तियाँ साझा करते हैं, प्रश्न पूछते हैं और अपने काम का प्रदर्शन करते हैं।
• सोशल मीडिया समूह: फेसबुक समूह और अन्य सोशल मीडिया प्लेटफॉर्म स्थानीय और अंतर्राष्ट्रीय खगोल फोटोग्राफरों के साथ जुड़ने के लिए एक स्थान प्रदान करते हैं।
• खगोल विज्ञान क्लब: स्थानीय खगोल विज्ञान क्लब अक्सर सदस्यों के लिए स्टार पार्टियां, कार्यशालाएं और अन्य कार्यक्रम आयोजित करते हैं।
• खगोल फोटोग्राफी प्रतियोगिताएं: खगोल फोटोग्राफी प्रतियोगिताओं में प्रवेश करने से मूल्यवान प्रतिक्रिया और मान्यता मिल सकती है।

खगोल फोटोग्राफी एक फायदेमंद शौक है जो आपको ब्रह्मांड से जुड़ने और दूर की दुनिया की आश्चर्यजनक छवियां बनाने की अनुमति देता है। समर्पण और सही उपकरणों के साथ, आप ब्रह्मांड को खोल सकते हैं और इसकी सुंदरता को दुनिया के साथ साझा कर सकते हैं।

उदाहरण: ब्यूनस आयर्स में अपने पिछवाड़े से कैरिना निहारिका के जीवंत रंगों को कैप्चर करने या अटाकामा रेगिस्तान में एक दूरस्थ वेधशाला से पिनव्हील आकाशगंगा के जटिल विवरणों को प्रकट करने की कल्पना करें। संभावनाएं अनंत हैं!