Určitě už jste se někdy setkali s pojmem “světelné znečištění”, anglicky “light pollution”. Tak, jako člověk znečišťuje přírodu různými chemikáliemi, tak to činí i nadbytečným, někdy až zbytečným, používáním různých světelných zdrojů. V Evropě dnes už neexistuje prakticky žádné místo, kde by obloha byla v noci stejně tmavá, jako tomu bývalo před příchodem průmyslové revoluce.
Míru světelného znečištění lze měřit několika způsoby. Bez použití technického vybavení to lze provést pohledem na noční oblohu a určením, jak moc slabé hvězdy ještě neozbrojeným okem uvidíme. Čím slabší hvězdy vidíme, tím lepší je kvalita noční oblohy a je méně zasažena světelným znečištěním.
Další způsob pak už vyžaduje technické prostředky, jako například zařízení, které se označuje anglickou zkratkou SQM - Sky Quality Meter, česky “Měřič kvality oblohy”. Takové zařízení se vyrábí v několika variantách a lze jej zakoupit od firmy Unihedron. Pokud jste ale dostatečně technicky zdatní, máte po ruce 3d tiskárnu, páječku a umíte trochu programovat, můžete si takové zařízení vyrobit doma.
Na internetu se dá najít několik návodů na stavbu SQM, od těch opravdu jednoduchých až po komplexní zařízení. Já jsem si vybral právě jeden takový jednoduchý SQM. Jeho nevýhoda je v tom, že pro svou funkci potřebuje připojený počítač. Jako astrofotograf jej hodlám využít při focení, bude mi průběžně ukládat naměřené hodnoty do FITS hlavičky jednotlivých snímků.
Celé zařízení je velmi jednoduché a skládá se jenom z několika málo součástek:
- Vývojová deska Arduino
- Světelný senzor TSL2591
- Optická čočka
- Pár kablíků
- Krabička, do které součástky vložím
Původní krabičku z webu jsem nakonec nepoužil, mám rád minimalistický design a pro mé účely byla příliš velká. Navrhl jsem si svoji, která je veliká tak akorát, aby se dala připevnit přímo na dalekohled. Při focení bude tedy mířit na tu část oblohy, kde je snímaný objekt.
Další úpravou, kterou jsem provedl, je změna použité vývojové desky. Místo technologicky zastaralého Arduina jsem použil moderní desku Espressif ESP32 ve variantě WROOM-32E. Čip na této desce má na rozdíl od Arduina 2 jádra a taky poskytuje bezdrátovou konektivitu. Bezdrát se může hodit v okamžiku, kdy chcete SQM připojit do počítačové sítě a mít ho například napevno v pozorovatelně.
Druhé jádro je pro bezproblémovou funkci v oblastech, kde je malé světelné znečištění, téměř nutné. Světelné čidlo totiž po dobu každého jednoho měření blokuje komunikaci, kterou u Arduina obstarává to stejné jádro. Připojený ovladač tím pádem nemá od SQM informaci o naměřené hodnotě, SQM v ten okamžik nekomunikuje. Měření na tmavém místě může trvat i desítky sekund a v takovém případě se ovladač od SQM odpojí. Tento problém právě řeší dvoujádrové ESP32, kdy se jedno jádro stará o měření a druhé pak o komunikaci. Proto bylo třeba upravit zdrojový kód.
Zdrojový kód, který se kompiluje a nahrává do ESP32, obsahuje jen malou, ale podstatnou část implementace originálního komunikačního protokolu SQM-LU od Unihedronu. Tím pádem lze využít už existující ovladače a nové zařízení je tak kompatibilní se software, který se v dnešní době používá. Odladil a ověřil jsem funkčnost na následujících platformách:
- Linux s KStars/INDI
- Windows s aplikacemi N.I.N.A a Astrophoto tool, na platformě ASCOM
KStars/INDI je dostupné i na macOS od Apple, takže se dá předpokládat, že tam SQM bude fungovat také.
Abych měl kvalitní zdroj dat, bylo nutné vyrobené SQM ještě zkalibrovat. Pořídil jsem SQM-L od Unihedronu a provedl pár srovnávacích měření. Do zdrojového kódu jsem pak nastavil odchylku, která mi z porovnání vyšla.
Aktuálně pracuji na větší verzi s displejem, která bude podobná komerčnímu SQM-L od Unihedronu. Navíc bude obsahovat vestavěnou dobíjecí baterii a USB port.
Kontakt na forum, kde probíhá aktuální diskuze je ZDE a kontakt na mě je lukas.piska(zavináč)gmail(tečka)com.
Nakonec ještě přidám pár obrázků hardware SQM:
.
. 
