ในวันที่ 9 กรกฎาคม 2562 ดาวเสาร์จะโคจรมาอยู่ในตำแหน่งใกล้โลกมากที่สุดในรอบปี เวลาประมาณ 23.53 น. (ตามเวลาประเทศไทย) ที่ระยะทางประมาณ 1,351 ล้านกิโลเมตร ดาวเสาร์จะปรากฏสว่างสุกใส ทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ สามารถสังเกตเห็นด้วยตาเปล่าได้อย่างชัดเจน ตลอดทั้งคืนจนถึงรุ่งเช้า มีค่าความสว่างปรากฏประมาณ 0.1 (ความสว่างปรากฏของดวงจันทร์เต็มดวงประมาณ -12.6)
ดาวเสาร์จะใกล้โลกทุก ๆ 378 วัน นอกจากนี้ ระนาบเส้นศูนย์สูตรและวงแหวนดาวเสาร์ทำมุมเอียงกับระนาบวงโคจรของดาวเสาร์ ส่งผลให้ลักษณะปรากฏของวงแหวนดาวเสาร์มีความเอียงและการหันซีกดาวเข้าหาโลกแต่ละครั้งไม่เหมือนกันอีกด้วย
วงแหวนของดาวเสาร์
วงแหวนของดาวเสาร์ที่เรามองเห็นผ่านกล้องโทรทรรศน์ มีความกว้างกว่า 80,000 กิโลเมตร แต่มีความหนาเพียง 10 เมตร ถึง 1 กิโลเมตรเท่านั้น แต่เศษวัตถุในวงแหวนเช่น ฝุ่น หิน น้ำแข็ง มีความสามารถในการสะท้อนแสงได้ดี จึงสามารถสังเกตได้จากโลก ดังนั้น เนื่องจากความบางของวงแหวนดาวเสาร์ ในช่วงที่ดาวเสาร์หันระนาบวงแหวนเข้าหาโลก เราจะไม่สามารถมองเห็นวงแหวนของดาวเสาร์ ซึ่งเกิดขึ้นทุก ๆ 15 ปี โดยครั้งล่าสุดเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2552
ดังนั้น ในช่วงนี้จึงเป็นโอกาสที่จะสามารถถ่ายภาพดาวเสาร์ที่จะมีขนาดใหญ่และเห็นรายละเอียดของวงแหวนรวมทั้งรายละเอียดพายุบนดาวเสาร์ และดีที่สุดในรอบปีนี้ก็ว่าได้
การถ่ายภาพดาวเสาร์
สำหรับการถ่ายภาพดาวเสาร์นั้น หากเราใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางหน้ากล้องตั้งแต่ 4 นิ้ว และกำลังขยาย 50 เท่าขึ้นไป เราก็จะสามารถถ่ายภาพวงแหวนหลักของดาวเสาร์ได้ และยังสามารถเก็บรายละเอียดของช่องว่างแคสสินี ที่แบ่งวงแหวน A และวงแหวน B ได้อย่างชัดเจน รวมถึงดวงจันทร์บริวารบางดวงของดาวเสาร์ได้อีกด้วย
ความแตกต่างของการถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้าทั่วไป เช่น กาแล็กซี เนบิวลา กระจุกดาวหรือทางช้างเผือกนั้น เราสามารถใช้กล้องถ่ายภาพนิ่งในการถ่ายภาพเหล่านี้ได้ ซึ่งเราให้ความสำคัญกับการถ่ายภาพที่ให้เวลาในการถ่ายนานมากที่สุดเท่าที่ทำได้ แต่สำหรับการถ่ายภาพดาวเคราะห์นั้น ตรงกันข้ามกัน คือมีข้อจำกัดของเวลาในการถ่ายภาพ เนื่องจากดาวเคราะห์มีการหมุนรอบตัวเอง ลักษณะของผิวดาวจึงมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา
ดังนั้น การถ่ายภาพดาวเคราะห์นักดาราศาสตร์ จึงนิยมใช้เว็ปแคม ที่มีค่า “เฟรมเรท” สูงๆ ในการถ่ายภาพดาวเคราะห์ และหากในวิธีการถ่ายภาพในระดับที่สูงขึ้น นักถ่ายภาพก็จะถ่ายดาวเคราะห์ผ่าน เว็ปแคมที่สามารถ ถ่ายแยกแต่ละฟิลเตอร์ในการถ่ายภาพ เช่น R G B เพื่อให้ได้รายะเอียดที่ดีมากขึ้น แล้วขั้นตอนสุดท้ายจึงนำเอาภาพถ่ายทั้ง 3 ฟิลเตอร์ มารวมกันเป็นภาพสี
ตัวอย่างภาพถ่ายจากโดยการแยกถ่ายผ่าน ฟิลเตอร์ R G B
***************************
ความแตกต่างระหว่างการถ่ายภาพดาวเสาร์กับดาวพฤหัสบดี
ในการถ่ายภาพดาวเสาร์นั้น จะมีเวลาในการถ่ายภาพในแต่ละเฟรมได้นานกว่าดาวพฤหัสบดี เนื่องจาก ดาวเสาร์มีมีความเร็วในการหมุนรอบตัวเองช้ากว่าดาวพฤหัสบดี โดยมีรายละเอียดการถ่ายภาพดังนี้
ดาวเสาร์ : ใช้เวลาในการถ่ายภาพไม่เกิน 3 นาที เนื่องจากดาวเสาร์อยู่ห่างจากโลกมากกว่าดาวพฤหัสบดีและมีความสว่างน้อยกว่า ซึ่งในกรณีที่เป็น CCD ถ่ายภาพทางดาราศาสตร์แบบขาวดำที่ต้องเปลี่ยน Filter RGB ให้ใช้เวลา 60 วินาที / Filter ในการถ่ายภาพ และใช้กำลังขยายไม่ต่ำกว่า 30 เท่า ของขนาดหน้ากล้องโทรทรรศน์
สิ่งที่ควรทราบก่อนการถ่ายภาพดาวเคราะห์
1. ขนาดหน้ากล้อง ส่งผลโดยตรงกับระยะเวลาการถ่ายภาพดาวเคราะห์ เนื่องจากกล้องที่มีขนาดหน้ากล้องใหญ่เท่าไหร่ ก็จะมีความสามารถในการรับแสงก็จะเพิ่มมากขึ้นเท่านั้น และรวมไปถึงระยะเวลาที่ใช้ในการถ่ายภาพดาวที่สั้นลงอีกด้วย
2. ความยาวโฟกัส กล้องที่มีความยาวโฟกัสมาก ก็จะสามารถเพิ่มกำลังขยายได้มาก เนื่องจากดาวเคราะห์มีขนาดเชิงมุมค่อนข้างเล็ก ดังนั้นการถ่ายภาพดาวเคราะห์จึงจำเป็นต้องใช้กล้องที่มีความยาวโฟกัสสูงกว่า การถ่ายภาพ Deep sky Object นอกจากนี้เราจะใช้ ความยาวโฟกัส นำไปคำนวณมุมรับภาพ หรือคำนวณขนาดภาพ ที่จะเกิดขึ้นจริง บนกล้อง CCD ของกล้องถ่ายภาพอีกด้วย
3. ขนาดรูรับแสง การถ่ายภาพดาวเคราะห์นั้น เรานิยมใช้กล้องที่มีขนาดรูรับแสงแคบๆ เนื่องจากเราต้องการความชัดลึกของภาพดาว และเราใช้แค่พื้นที่ตรงกลางกล้องเท่านั้นในการถ่ายภาพ เพราะดาวเคราะห์เป็นเพียงวัตถุขนาดเล็กตรงกลางภาพเท่านั้น
4. Frame Per Second หรือเรียกกันสั้นๆว่า เฟรมเรท ซึ่งก็คือจำนวนภาพนิ่งต่อวินาที เช่น 30 FPS คือ ใน 1 วินาทีจะมีภาพนิ่งต่อเนื่องกัน 30 ภาพ ค่านี้ยิ่งมีจำนวนภาพต่อวินาทีมากเท่าไรความเร็วของการถ่ายภาพก็จะมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งสำหรับการถ่ายภาพด้วยเว็ปแคมแล้ว นั้นการใช้ FPS ที่มากจะทำให้ได้ภาพซึ่งมีการลดความคลาดเคลื่อนเนื่องจากการเคลื่อนที่ของภาพ (อาจเนื่องมาจากความสั้นไหนของอากาศ ความแปรปรวนของสภาพอากาศ หรือที่นักดาราศาสตร์เรียกว่าค่า Seeing)
5. ค่า Histogram คือค่าแสดงปริมาณความสว่างที่เริ่มต้นจากมืดสุด (ดำ) ค่าความสว่างคือ 0% และความสว่างที่สุด (ขาว) คือความสว่าง 100% ซึ่งในการถ่ายภาพดาวเคราะห์นั้น เราจะพิจารณาจากค่า Histogram ว่าอยู่ในช่วงที่เหมาะสมหรือไม่ เช่น ดาวเสาร์เราให้ค่า Histogram ควรอยู่ที่ 80 % โดยค่านี้จะสอดคล้องกับค่าความสว่างของภาพดาว ซึ่งส่งผลโดยตรงกับค่า เฟรมเรท ที่ใช้ในการถ่ายภาพที่อาจเพิ่มขึ้นหรือลดลงได้
ดาวเสาร์ถือเป็นดาวเคราะห์ที่ไกลที่สุดที่เราสามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า และเป็นดาวเคราะห์ที่มีวงแหวนปรากฎให้เห็นชัดเจนที่สุด และในบางช่วงเรายังสามารถสังเกตเห็นแสงออโรราบนขั้วดาวเสาร์ได้อีกด้วย และในช่วงที่ดาวเสาร์อยู่ในตำแหน่งตรงข้ามดวงอาทิตย์ (SATURN OPPOSITION) ก็จะเป็นช่วงที่ดาวเสาร์อยู่ใกล้โลกเรามากที่สุดในรอบปี เราสามารถใช้ช่วงเวลานี้ในการถ่ายภาพดาวเสาร์ซึ่งจะได้ทั้งขนาดที่ใหญ่กว่าปกติ และได้รายละเอียดที่ดีกว่าช่วงอื่นๆ นั้นเองครับ
เกี่ยวกับผู้เขียน
ศุภฤกษ์ คฤหานนท์
สำเร็จการศึกษาครุศาสตรบัณฑิต สาขาฟิสิกส์ จากมหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่ และครุศาสตรมหาบัณฑิต สาขาเทคโนโลยีและการสื่อสาร จากมหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่
ปัจจุบันเป็นหัวหน้างานบริการวิชาการทางดาราศาสตร์ สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ สดร., เคยทำวิจัยเรื่อง การทดสอบค่าทัศนวิสัยท้องฟ้าบริเวณสถานที่ก่อสร้างหอดูดาวแห่งชาติ มีประสบการณ์ในฐานะวิทยากรอบรมการดูดาวเบื้องต้น และเป็นวิทยากรสอนการถ่ายภาพดาราศาสตร์ในโครงการประกวดภาพถ่ายดาราศาสตร์ ประจำปี 2554 ของ สดร.ในหัวข้อ “มหัศจรรย์ภาพถ่ายดาราศาสตร์ในเมืองไทย”
“คุณค่าของภาพถ่ายนั้นไม่เพียงแต่ให้ความงามด้านศิลปะ แต่ทุกภาพยังสามารถอธิบายด้วยหลักการทางวิทยาศาสตร์ได้อีกด้วย”
อ่านบทความ "มหัศจรรย์ภาพถ่ายดาราศาสตร์" โดย ศุภฤกษ์ คฤหานนท์ ทุกวันจันทร์ที่ 1 และ 3 ของเดือน
