TÜBİTAK ULUSAL GÖZLEMEVİNDE GELİŞTİRİLEN ROBOTİK TELESKOP: RT40 Tuncay ÖZIŞIK TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi, Akdeniz Üniversitesi Yerleşkesi, 07058, ANTALYA (e-posta: tuncay.ozisik@tubitak.gov.tr) Özet: TÜBİTAK Ulusal Gözlemevinde 2006-2008 yılları arasında çalışan YT40 teleskobu T60 teleskobunun kurulması ile devreden çıkarılmıştı. YT40 teleskobunun sadece optik tüpünün ve odak düzlemi donanımlarının alınarak yeni bir robotik kurguya monte edildiği RT40 teleskobunun TUG da geliştirilen robotik yazılımı tamamlanmış ve TUG un Antalya daki BİTOM istasyonunda teleskobun test gözlemleri başlamıştır. RT40 ın Bakırlıtepe deki binasına kurulumunun 2013 yılı içerisinde bitirilmesi plânlanmaktadır. 1. Giriş Dünya da her geçen gün robotik teleskoplar önem kazanmakta ve sürekli yeni yazılımlar ve donanımlar geliştirilerek gözlem gecelerinin en etkin şekilde kullanılmasına çalışılmaktadır. Başında bir gözlem sorumlusu gerektirmeyen ve proje tabanlı olmayıp nesne tabanlı çalışan robotik teleskoplar teknik olarak iyi bir şekilde desteklendiğinde gözlemevinin verimine çok büyük katkı yapmaktadır. TUG da çalışan ilk robotik teleskop Michigan Üniversitesi ve TUG arasındaki bir işbirliği protokolü çerçevesinde 2004 yılında kurulan ve hâlen başarıyla çalışan ROTSE III-d teleskobudur. Ülkemizdeki ilk robotik teleskop olması bakımından, özellikle TUG teknik ekiplerinin robotik teleskoplar ve yazılımları konusunda tecrübe kazanmalarına imkân tanımış, ayrıca böyle bir teleskobun Bakırlıtepe gibi zorlu bir yerleşkede işletilmesi sırasında karşılaşılan zorlukların ortaya koyulması için iyi bir vesile olmuştur. T60 teleskobunun kurulması ile 2008 yılında devre dışı kalan 40cm ayna çaplı otomatik Meade LX200 modeli YT40 teleskobunu değerlendirebilmek ve diğer TUG teleskoplarında yeterli gözlem gecesi bulamayan bazı özel, uzun dönemli gözlem projelerini minimum insan gücü ile destekleyebilmek için TUG bünyesinde yeni bir robotik teleskop geliştirilmesi fikri doğmuş, bu amaçla eldeki donanımlar gözden geçirilerek RT40 adını verdiğimiz yeni bir robotik teleskobun ortaya çıkarılması çalışmaları 2010 yılında başlatılmıştır. 2. RT40 Teleskobu TUG Bakırlıtepe Yerleşkesi merkez binanın güney cephesindeki arazi üzerinde inşa edilen ve basit bir dairesel yapıya sahip olan betonarme RT40 binasının kaba inşaatı 2009 yılında tamamlanmış, Astrohaven firmasının ürünü clamshell türü kubbesi ise 2010 yılında kurulmuştur (Şekil 1). Robotik teleskop kurguları arasında öne çıkan modellerden biri olan Paramount ME adlı kurgunun 2010 yılı içinde satın alınması sonrasında, optik tüp montajı ve odak düzlemi donanımları da aynı yıl içinde tamamlanarak, teleskobun robotik olarak çalışacak şekilde yazılımını geliştirme çalışmalarına başlanmıştır. Dünya da birçok robotik teleskop projesinde başarıyla kullanılmakta olan Paramount ME, RS232 protokolü üzerinden The Sky6 adlı Windows tabanlı bir yazılım aracılığıyla kumanda edilebilen Alman Ekvatoral sisteme sahip, 68kg yükleme kapasiteli robotik bir teleskop kurgusudur (Şekil 2). Bu kurgu ile birlikte gelen The Sky6 programı ve beraberindeki Orchestrate adlı yazılımlarla sistem yarı robotik olarak kullanılabilmekte, fakat insan güdümü olmadan gerçek anlamda robotik bir çalışma mümkün olmamaktadır. Bu 122
Şekil 1. RT40 teleskobunun inşa hâlindeki binası ve clamshell türü kubbesi kurulduktan sonraki hâli. amaçla hem robotik teleskop yazılımı konusunda tecrübe edinmek hem de mevcut robotik teleskop sistemlerinde karşılaşılmayan bazı faydalı özellikleri ekleyebilmek için TUG da robotik bir teleskop kontrol yazılımı geliştirilmesine başlanmıştır. Aralıklı çalışmalarla Mart 2012 de istediğimiz anlamda robotik olarak çalışabilecek düzeye getirilen yazılım, The Sky6 yazılımı tarafından desteklenen çok sayıda farklı teleskop kurgularında da çalışabilecek şekilde tasarlanmıştır. Şekil 2. RT40 teleskobu ve Paramount ME robotik teleskop kurgusu. a. Donanım RT40 teleskobu aşağıdaki donanımlardan oluşmaktadır: Optik Tüp: Meade 16 SC, f/10 Kurgu: Paramount ME, Alman Ekvatoral (MKS 4000, Seri Port) CCD Kamera: Apogee Alta U47, 1024x1024 piksel, 13µm 2 (USB) Filtre Tekerleği Optec IFW, 5 yuvalı (Seri Port) Odaklayıcı: Optec TCF-S3 (Seri Port) Meteoroloji İstasyonu: Waisala WXT520 (Seri Port) Yağmur Alıcısı: Waisala DRD 11A (Paralel Port) Kubbe: Astrohaven, 12ft (Seri Port) Bilgisayar: Dell Optiplex GX620, Windows XP Pro 123
b. Yazılım Türkiye deki Teleskoplarla Bilim Sempozyumu - İstanbul RT40 teleskobunun yukarıda sıralanan tüm donanım birimleri ile birlikte gerçek zamanlı olarak haberleşebilmesi ve nesne tabanlı olarak gecelik gözlem programının yürütülebilmesi için temel olarak Windows işletim sistemi altında çalışan farklı yazılım platformları bir Visual Basic grafik arayüzü (Şekil 3) altında bir araya getirilmiştir. Şekil 3. RT40 Teleskobu yazılımının ana ekran görüntüsü. Robotik çalışma sırasında tüm çevre birimleri ile teleskobun ve gözlemin durumu bu ekrandan takip edilebilektedir. 124
Nisan 2012 itibariyle yaklaşık 4000 satıra ulaşan yazılımın bileşenleri aşağıdaki başlıklarda gruplanabilir: Ana Pogram ve Arayüz: Astronomik Hesaplar: Gözlem Programı: Teleskop Kontrol: CCD Kontrol: Visual Basic (Microsoft) IDL (ITTVIS) Visual Basic Script, HTML, PHP The Sky6 (Software Bisque) MaxIm DL (Diffraction Limited) Yazılım tüm çevre birimleri ile bir çevrim içinde haberleşmekte (Şekil 4), olası bir donanım problemi veya kötü hava şartı durumunda tüm sistemi emniyete alacak şekilde davranmaktadır. İstendiğinde bu kontrol çevriminin süresi bir konfigürasyon dosyası içinden ayarlanabilmektedir. Teleskop CCD Kamera Odaklayıcı Meteoroloji İstasyonu Yağmur Alıcısı Filtre Tekerleği Kubbe Yerel Ağ Donanım Kontrol Çevrimi * : 10 sn Astronomik Hesap Çevrimi * : 1 sn c. Özellikler * Değerler ayarlanabilir. Şekil 4. RT40 teleskop kontrol yazılımının çevre birimleri ile haberleşme çevrimi. RT40 Teleskobu ve yazılımı geliştirilirken öncelikle diğer robotik teleskoplarda rastlanmayan veya amaçlarımız doğrultusunda değiştirebileceğimiz bazı özelliklerin eklenmesine gayret edilmiştir. Aşağıdaki başlıklarda temel özellikler sıralanmıştır: Tek bir arayüz üzerinden tüm robotik çalışmanın 7/24/365 izlenebilmesi. Açık kaynak kodlar. The Sky6 ve ASCOM destekli tüm teleskop ve donanımlarla çalışabilme. Web üzerinden gözlem programı (schedule) hazırlama imkânı. Autofocus özelliği. 125
Hassas yönlenme (Tpoint, < 30 ). Aralığı ayarlanabilir gerçek zamanlı donanım kontrol çevrimi. Akıllı meteorolojik şartları dinleme algoritması. Çalışma sırasında meteoroloji istasyonu değiştirebilme imkânı. Otomatik veri isimlendirme, arşivleme, detaylı FITS başlığı, log vb. Çalışma prensipleri ve donanım ayarları için tek bir Config dosyası. d. Test Gözlemleri RT40 teleskobunun test gözlemleri TUG un Antalya Akdeniz Üniversitesi Yerleşkesi içinde bulunan Yönetim Binası yanındaki BİTOM istasyonunda devam etmektedir. Basit bir web arayüzü (Şekil 5) kullanılarak hazırlanabilen gecelik gözlem programı (schedule) verildiğinde gece boyunca gözlem robotik anlamda yürütülmekte, veriler otomatik olarak arşivlenmektedir. Şekil 5. RT40 teleskobunda gecelik gözlem programının hazırlanabilmesi için kullanılabilecek web arayüzü. 45" Görüntü Ölçeği: 0,66 " /piksel Görüş Alanı: 11,3' x 11,3' 126 Şekil 6. RT40 teleskobu ile BİTOM da yapılan test gözlemlerinden bir kare.
3. Sonuç Türkiye deki Teleskoplarla Bilim Sempozyumu - İstanbul RT40 teleskobu bir robotik teleskoptan beklenen özelliklerle çalışabilecek düzeye ulaşmış durumdadır ve yazılımında güncelleme ve yeni özelliklerin eklenmesi çalışmaları bir yandan devam etmektedir. Bakırlıtepe deki RT40 binasının birkaç altyapı eksiğinin 2012 yılı sonuna kadar tamamlanmasından sonra teleskobun kurulumu gerçekleştirilecektir. RT40 ın çalışma alanlarının aşağıdaki başlıklar altında yürütülmesi düşünülmektedir. Astrometri: Küçük gezegen gözlemleri, kuyrukluyıldızlar, örtmeler. Uzun Dönemli Değişen Yıldızlar Kataklismik Değişen Yıldızlar Fırsat Gözlemleri Ülkemizde benzer donanımlara sahip teleskopların robotik olarak çalıştırılabilmesine imkân verebilecek RT40 yazılımı talep geldiğinde diğer gözlemevlerimizle de paylaşılabilecektir. 4. Kaynaklar - www.bisque.com - www.cyanogen.com - http://ascom-standards.org/ - http://www.rotse.net/ - Çakmak, H., Özel haberleşme. - Ak, T., Özel haberleşme. - Holmes, S., Kolb, U., Haswell, C. A., Burwitz, V., Lucas, R. J., Rodriguez, J., Rolfe, S. M., Rostron, J., Barker, J., Software architecture for an unattended remotely controlled - Telescope, 2011, PASP, Vol. 123, No. 908 (October 2011), pp. 1177-1187. - Granzer, T., Weber, M., Strassmeier, K.G., Three years of experience with the STELLA robotic observatory, 2010, Advances in Astronomy. 127