Star Tracker: Right Ascension & Declination
สำหรับนักดาราศาสตร์สมัครเล่น การเล็งกล้องโทรทรรศน์ไปยังกาแล็กซีที่ต้องการอาจเป็นเรื่องที่น่าหงุดหงิดอย่างมาก โปรเจกต์นี้ใช้อุปกรณ์ Arduino และ 9-axis IMU (Inertial Measurement Unit) เพื่อคำนวณ Right Ascension (RA) และ Declination (Dec) ซึ่งเปรียบเสมือนลองจิจูดและละติจูดของท้องฟ้ายามค่ำคืน
คณิตศาสตร์เบื้องหลังดวงดาว
โปรเจกต์นี้ต้องใช้ตรีโกณมิติและการจับเวลาที่ซับซ้อน:
- Local Sidereal Time (LST): ท้องฟ้าหมุนตามเวลา sidereal ไม่ใช่เวลามาตรฐาน 24 ชั่วโมง คุณต้องใช้ GPS module หรือ RTC เพื่อคำนวณ LST ที่แม่นยำ โดยอิงตามลองจิจูดบนโลกของคุณ
- การวางแนว: BNO055 หรือ MPU9250 (9-axis IMUs) ใช้ accelerometers และ magnetometers เพื่อระบุตำแหน่งที่กล้องโทรทรรศน์กำลังชี้ไปได้อย่างแม่นยำ โดยเทียบกับทิศเหนือจริงและขอบฟ้า (Altitude และ Azimuth)
- การแปลงค่า: Arduino จะประมวลผลสมการคณิตศาสตร์แบบเมทริกซ์เพื่อแปลงพิกัด Alt/Az บนโลก ให้เป็นพิกัด RA/Dec บนท้องฟ้า และแสดงผลบน OLED screen
ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น
- Arduino Mega หรือ ESP32: โปรเจกต์นี้ต้องมีการคำนวณ floating-point ที่ซับซ้อน จึงแนะนำให้ใช้ processor ที่มีความเร็วสูงกว่า
- BNO055 9-DOF Sensor: เซ็นเซอร์ "Absolute Orientation"
- GPS Module: สำหรับข้อมูลเวลาและตำแหน่งที่แม่นยำ
- OLED Display: สำหรับแสดงผลแบบดิจิทัล
โปรเจกต์ "Digital Setting Circles" (กล้องโทรทรรศน์แบบ "Push-To") นี้ช่วยให้คุณสามารถค้นหาวัตถุท้องฟ้าลึกได้ในราคาเพียงเศษเสี้ยวของกล้องโทรทรรศน์คอมพิวเตอร์เชิงพาณิชย์