Mods Profissionais DSI

Essas modificações incluem a substituição do porta-filtros deslizante por uma roda de filtros e a adição de um resfriador termoelétrico (TEC) simples. Com essas alterações, o DSI Pro (e o DSI Pro II) oferece meios para realizar fotometria astronômica profissional mesmo com telescópios modestos e em locais suburbanos com poluição luminosa. Este artigo descreve tais modificações e o que é necessário para executar fotometria CCD nos sistemas BVRI com essa câmera.

Figura 1: DSI Pro modificado montado em telescópio Meade 12” LX200 GPS

Embora câmeras CCD para uso astronômico existam há mais de uma década, somente recentemente dispositivos CCD acessíveis e fáceis de usar foram disponibilizados ao mercado amador. Alguns dos primeiros foram webcams.

Alguns entusiastas as adaptaram, obtendo resultados surpreendentemente bons. Webcams funcionam melhor com objetos mais brilhantes, como planetas, a Lua e imagens solares. Para imageamento de céu profundo, as webcams precisam ser modificadas — alterações essas que estão além do alcance de muitos amadores. Quando a Meade lançou o Deep Sky Imager colorido (DSI), isso mudou.

Agora era possível fazer imageamento de céu profundo sem precisar modificar a câmera. Além disso, o software AutoStar que acompanha a série DSI é excelente. Só ele já justifica o preço da câmera.

Aprender a usar o software exige alguma dedicação, pois sua qualidade supera em muito a documentação disponível.

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Dois problemas impedem o uso do DSI colorido para fotometria com filtros. Como o sensor CCD do DSI colorido possui filtros RGB integrados, seria difícil ou impossível encontrar filtros adequados que correspondessem ao sistema fotométrico padrão.

O outro problema, principalmente durante os meses mais quentes, é que a câmera não é resfriada e opera à temperatura ambiente. Pouco tempo após o lançamento do DSI colorido, a Meade introduziu uma versão monocromática: o DSI Pro. O DSI Pro oferece um bom ponto de partida para fotometria CCD séria. Por ser monocromático, inclui um porta-filtros deslizante de quatro posições para filtros RGB (os filtros são vendidos separadamente).

As vantagens de usar o DSI Pro com filtros externos são que a câmera monocromática é mais sensível e fornece melhor resolução. Embora o porta-filtros incluído possa ser usado para segurar filtros fotométricos, rapidamente fica claro que isso não é uma boa ideia. Os filtros fotométricos são caros e o porta-filtros é aberto, expondo-os a poeira, orvalho, marcas de dedos e riscos.

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Uma roda de filtros é uma maneira muito melhor de armazenar e proteger os filtros.

O primeiro passo é substituir o suporte do porta-filtros por uma placa adaptadora de perfil baixo, semelhante à usada no DSI colorido (veja a Figura 2). Isso elimina as grandes aberturas onde o slide se encaixa e reduz a distância até o chip CCD.

Esses adaptadores podem ser adquiridos na ScopeStuff em http://www.scopestuff.com/ por US$ 37. Nota: A peça original de 1,25” pode ser usada com o novo adaptador, mas é melhor montar a roda de filtros mais próxima da câmera do que o permitido pela peça original.

Substituir o adaptador original do porta-filtros pelo adaptador de perfil baixo é muito simples. Há quatro pequenos parafusos Phillips que seguram o adaptador no lugar. Esses parafusos e o adaptador original são removidos e substituídos pelo adaptador de perfil baixo e novos parafusos mais curtos. Nota: Existem quatro parafusos sextavados nos cantos da câmera. Esses parafusos mantêm a câmera montada. Não os remova para esta modificação.

Figura 2: DSI Pro original com porta-filtros deslizante e adaptadores de perfil baixo/original

Com o adaptador de perfil baixo instalado no DSI Pro, o próximo passo é adicionar uma roda de filtros. Existem várias opções no mercado, variando de menos de US$ 100 a quase US$ 1.000.

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Um excelente compromisso é a Roda de Filtros Manual ATIK. Ela também pode ser comprada na ScopeStuff por US$ 199. A roda de filtros é bem construída e comporta até cinco filtros rosqueáveis de 1,25”. A Figura 3 mostra a câmera equipada com a roda de filtros ATIK e um redutor focal F/3,3.

O motivo para usar o redutor focal é proporcionar um campo de visão maior para o imageador, facilitando bastante a localização das estrelas e a inclusão de estrelas de comparação no mesmo campo.

Figura 3: DSI Pro modificado com roda de filtros e redutor focal F3,3

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Para a maioria dos trabalhos de fotometria, é necessário utilizar filtros especiais. Os filtros RGB fornecidos para o DSI Pro e DSI Pro II não podem ser usados como filtros fotométricos.

Para fotometria CCD, estão disponíveis cinco filtros fotométricos. Embora existam outros filtros, estes são os mais comuns: ultravioleta, azul, visual, vermelho e infravermelho (UBVRI). A menos que você planeje usar um telescópio de dimensões métricas, o filtro U terá pouco valor, pois o CCD do DSI Pro não é sensível nessa faixa. Planeje usar apenas os filtros BVRI.

Existem vários lugares onde você pode comprar filtros. A Astrodon oferece filtros de boa qualidade com o menor custo: US$ 309 por um conjunto de filtros BVRI. Consulte “Filtros Fotométricos Schuler UBVRI da Astrodon” em http://www.astrodon.com/products/product.cfm?CatID=4

As câmeras da série DSI utilizam resfriamento ambiente. Com temperaturas noturnas baixas, essas unidades têm bom desempenho. Contudo, ainda é necessário criar e subtrair quadros escuros (dark frames) de cada imagem para eliminar pixels quentes. Durante os meses de verão em Phoenix, Arizona, as temperaturas no observatório podem chegar a 100 graus Fahrenheit à meia-noite. Nessas condições, mesmo subtraindo quadros escuros, os resultados não são satisfatórios.

Adicionar resfriamento ao DSI Pro começou como um experimento para verificar o que poderia ser feito com custo mínimo e poucas modificações. Nota: Esta modificação de resfriamento pode ser aplicada a todas as câmeras da série DSI. Além de reduzir a corrente escura, o resfriamento aumenta a sensibilidade da câmera.

Talvez a maneira mais fácil de resfriar o CCD seja usando um Resfriador Termoelétrico (TEC). TECs são dispositivos fascinantes. Consistem em um sanduíche de semicondutores entre duas placas metálicas.

Ao aplicar uma tensão DC através das placas, uma delas esquenta enquanto a outra esfria. Pode ser surpreendente a quantidade de calor e resfriamento produzida. É preciso tomar cuidado durante os experimentos para evitar superaquecimento da unidade. Um dissipador de calor é essencial no lado quente. Graxa térmica é necessária em ambas as superfícies das placas para garantir transferência eficaz de calor e resfriamento.

Alguns podem notar que não há regulação de temperatura nem sensor. Estes poderiam ser adicionados, mas aumentariam a complexidade. A falta de regulação de temperatura não é um problema. Se a câmera for ligada com energia e resfriamento ativos por 15 a 30 minutos, a temperatura se estabilizará. A temperatura exata não é importante. Uma vez estabilizada a unidade, novos quadros escuros devem ser capturados naquela noite. Esse procedimento funciona bem.

Para as peças, recomendo o seguinte:

• TEC de 40 mm, número da peça PJT-7 @ US$ 14,75
• Fonte de alimentação 12 VDC 3,5 A, número da peça PS-1231 @ US$ 15,85
• Dissipador de calor com ventilador 12 VDC, número da peça