„Pulpit pod gwiazdami” w 2000 roku

Ostatnio przeglądając moje „archiwum” fotograficzne natrafiłem na nieostre, wykonane kilka lat temu telefonem zdjęcie płyty CD.

Rok 2000, kiedy na podkarpackiej wiosce, w której dane mi było mieszkać, internet był jeszcze pojęciem dosyć mało znanym, a posiadanie go w domu czymś zupełnie abstrakcyjnym. Jedynymi pomocami w poznawaniu nieba były mapki znajdowane w literaturze astronomicznej (przywłaszczyłem sobie kiedyś nawet taką mapkę z biblioteki szkolnej i dorobiłem do niej „sierp” z kartonu, żeby mieć obrotową). W tym właśnie roku magazyn Chip, który kupowałem regularnie, w swoim ósmym numerze zamieścił artykuł o programach astronomicznych, a „instalki” znalazły się na płycie CD (m.in: Meridian, Xephem, JupSat 95, Ephemeris Tools, StarCalc, Virtual Sky, Sky Charts, DeepSky 2000, Ssystem, LunarPhase, Sky Map Pro, SkyGlobe czy WinEphem).

Prawdziwy przełom w poznawaniu nieba, a taki StarCalc mam zainstalowany do dziś. Udało mi się w necie znaleźć okładkę tamtego numeru, oraz wspomniany artykuł w archiwum na stronie chip.pl. Naprawdę mocno polecam tekst, żeby zobaczyć jak wyglądały wirtualne wspomagacze w rozwijaniu astronomicznej pasji 15 lat temu, w czasach kiedy Sky Charts określano jako wymagający ponieważ nie radził sobie z nim 200-megahercowy Pentium.

Koniec czerwca i początek lipca to okres odpoczynku dla osób wpatrujących się w nocne niebo. Nadejście letniego przesilenia oznacza, że obserwacje ciał niebieskich są trudne – noc jest bardzo krótka, a „prawdziwe” ciemności niemal nie zapadają.

Sierpień jest już dużo lepszym okresem dla astronomów amatorów. Dni są nieco krótsze, a ponadto można oczekiwać, że tuż przed świtem na niebie pojawią się coraz ciekawsze konstelacje. Znowu udaje się obejrzeć Oriona, z którym jedynie Skorpion może konkurować pod względem nagromadzenia jasnych gwiazd. Nocnych marków w środku miesiąca czeka spektakularne widowisko – Ziemia na swojej drodze dookoła Słońca przecina rój Perseidów, objawiających się w postaci deszczu „spadających gwiazd”.
Zapoznanie się z nocnym niebem jest obecnie znacznie łatwiejsze niż kilkanaście lat temu. Programy komputerowe pozwalają zorientować się, jakie ciała niebieskie przemieszczają się nad naszymi głowami. Wirtualne „obserwacje” na pewno nie mają takiego uroku jak wypatrywanie migających światełek na niebie, ale ich bezsprzeczną zaletą jest niezależność od warunków pogodowych.
Wśród opcji Starry Night znajdziemy możliwość określenia, czy patrzymy na niebo z dużego czy też z małego miasta.

Programowe planetaria – choć nie zawsze tak poręczne w użyciu jak papierowe atlasy nieba i katalogi gwiazd oraz innych obiektów – mają jeszcze kilka plusów. Dawniej astronomowie amatorzy posługiwali się planisferami – ruchomymi kołami pokazującymi gwiazdy widoczne na określonej szerokości geograficznej. Obecnie elektroniczne obserwatoria pozwalają zorientować się, jak wygląda niebo oglądane z dowolnego zakątka globu. I oferują jeszcze jedną funkcję, której planisfery udostępnić nie mogły – potrafią przedstawić planety i inne obiekty, poruszające się na tle gwiazd.
W artykule zajmiemy się aplikacjami pomagającymi zapoznać się z nocnym niebem. Wybraliśmy narzędzia przydające się podczas obserwacji nie uzbrojonym okiem albo wtedy, gdy wydaliśmy już parę tysięcy złotych na teleskop.

Parę słów o dziadku
Naprawdę niezłe programy pozwalające zapoznać się z astronomią powstały jeszcze wtedy, gdy na komputerach królował DOS. I błędem byłoby nie wspomnieć o jednym z pierwszych elektronicznych planetariów, które zrobiło oszałamiającą wręcz karierę i stało się nieformalnym wzorcem dla podobnych produktów. Mowa o shareware’owym programie SkyGlobe. Pojawił się on w czasach tak zamierzchłych, że podczas pierwszego uruchamiania aplikacji użytkownik komputera był pytany, czy dysponuje kartą graficzną VGA i kolorowym monitorem (co wcale nie oznacza, że tylko na takim sprzęcie program dał się uruchomić). SkyGlobe potrafił wyświetlić obraz nieba oglądany z wybranych miejsc na Ziemi, oznaczyć etykietami co jaśniejsze gwiazdy, wskazać pozycje Słońca, Księżyca, planet i obiektów niegwiazdowych z katalogu Messiera. Cały obraz mógł być oczywiście animowany. Użytkownik sam określał, jak jas-ne obiekty mają być wyświetlane na ekranie, i zlecał wyszukanie wybranych gwiazd. Wymagania sprzętowe aplikacji były niewielkie – do dzisiaj ostatnia z dostępnych jej wersji mieści się na jednej dyskietce.
Funkcje SkyGlobe’a zupełnie wystarczają do zapoznania się z wyglądem nocnego nieba. Obcując z programem, można nauczyć się rozpoznawać poszczególne gwiazdozbiory. Ale trudno byłoby przypuszczać, że producenci software’u poprzestaną tylko na tych opcjach, które oferował pakiet DOS-owy.

Następcy
Czy trudno napisać program będący równie funkcjonalny jak SkyGlobe? Raczej nie – świadczy o tym choćby liczba tego typu aplikacji możliwych do znalezienia na przykład w serwisie SoftSeek. Jednak spośród wszystkich istniejących elektronicznych planetariów tylko niektóre zasługują na uwagę – wyróżniają się sporymi bazami gwiazd i obiektów niegwiazdowych, wspomagają obserwacje prowadzone z wykorzystaniem sprzętu optycznego itp. Jednym z najbardziej zaawansowanych produktów tego typu jest pakiet SkyMap Pro, dostępny obecnie w wersji 6.0. Program nie ogranicza się jedynie do wyświetlania na ekranie animowanej mapy nieba. Posiadaczy teleskopów ucieszy funkcja zaznaczania obszaru, który będzie widoczny przez okular wyprodukowany przez określoną firmę, a także możliwość powiększania wspomnianego obszaru i wskazania w nim ciał niebieskich o bardzo małej jasności (nie przekraczającej 15. wielkości gwiazdowej). Każdy, kto miał okazję spojrzeć na niebo przez teleskop, wie, jak trudne bywa odnalezienie właściwego obiektu – pole widzenia jest zawężone, a ukazujących się obiektów jest sporo. Stąd też czasami niezbędna jest dokładna mapa oglądanego obszaru – właśnie za pomocą SkyMap możemy ją sporządzić i wydrukować.
SkyMap Pro potrafi zaznaczyć na mapie nieba pole widzenia wybranego modelu teleskopu wyposażonego w okular określonego producenta.

Wśród narzędzi oferowanych przez program na uwagę zasługuje dziennik zdarzeń (opcja Daily Events z menu Tools), przedstawiający czas wschodu i zachodu Słońca i planet oraz moment ich górowania (przejścia przez południk). Ponadto SkyMap potrafi obliczyć, kiedy nastąpią zaćmienia Słońca i Księżyca, jak długo będą trwały oraz – w przypadku zaćmień naszej macierzystej gwiazdy – wskazać, skąd będą widoczne. Baza danych aplikacji obejmuje 15 milionów gwiazd, 200 tysięcy obiektów niegwiazdowych oraz wszystkich znanych asteroidów i komet.
Program został wyposażony w bazę danych opisującą wszystkie wyświetlane obiekty.

Od zakupu SkyMap Pro odwodzić może cena pakietu (99 USD) oraz oprawa graficzna programu – interfejs użytkownika, choć wygodny, sprawia wrażenie nieco topornego. Okazuje się też, że wyświetlana mapa nieba w środowisku Windows jest jakby mniej atrakcyjna niż jasne punkciki prezentowane na czarnym, DOS-owym ekranie…
Strona prezentacyjna okazała się natomiast bardzo istotna dla twórców programu Starry Night Backyard. Uruchamiając tę właśnie aplikację – wykorzystującą QuickTime’a firmy Apple – odnosi się wrażenie, że nocne niebo oglądane na ekranie w niczym nie ustępuje temu widzianemu za oknem. W skład pakietu wchodzi zestaw prezentacji, z których dowiemy się np., jak wygląda zaćmienie Słońca widziane z Księżyca, albo obejrzymy niebo z pozycji obserwatora stojącego na Plutonie.
Ponieważ miejskie światła potrafią skutecznie utrudnić obserwacje, autorzy programu wśród opcji konfiguracyjnych umieścili możliwość określenia, czy mapa nieba ma być wyświetlana tak, aby pokazywać na niej obiekty widziane z małych i dużych miast.
Cena Starry Night jest raczej zaporowa – wynosi 149 USD. Jednak przez 15 dni można używać za darmo jego wersji demonstracyjnej – wystarczy zwrócić się do producenta o przysłanie za pośrednictwem poczty elektronicznej specjalnego numeru rejestracyjnego. Podczas instalacji pakietu wyświetla się okno dialogowe, dzięki któremu możemy wysłać prośbę o przyznanie „darmowego” kodu.

Czy można taniej?
Astronom amator wcale nie musi być krezusem. Sporo jest bowiem programów stosunkowo tanich albo i całkiem darmowych. Spośród tych dostępnych dla platformy Windows warto zwrócić uwagę na trzy: SkyCharts, Virtual Sky i StarCalc
Prezentacje dołączone do programu pokazują nasz Układ Słoneczny oglądany „z zewnątrz”.

Pierwsze z wymienionych narzędzi znane jest także pod francuską nazwą Cartes du Ciel. Ale można ją chyba jeszcze bardziej „umiędzynarodowić” – program jest bowiem dostępny w kilku wersjach językowych. Nie zabrakło wśród nich i polskiej. A o tym, że „darmowy” wcale nie oznacza „kiepski”, świadczą choćby całkiem pochlebne opinie, jakie aplikacja otrzymała od redaktorów miesięcznika „Sky & Telescope”. Niebo rysowane jest w projekcji biegunowej albo zenitalnej, a to, jakie obiekty zostaną na niej przedstawione, zależy od wybranego przez użytkownika katalogu. Standardowym jest Bright Star Catalog, pokazujący ciała niebieskie o jasności do 6,5 wielkości gwiazdowej, co zupełnie wystarczy posiadaczom niewielkich teleskopów. Jednak z Internetu można pobrać i inne bazy danych – choćby HST Guide Star Catalog, opisujący 19 milionów gwiazd i obiektów niegwiazdowych. Wadą SkyCharts są spore wymagania sprzętowe – na komputerze z procesorem Pentium taktowanym 200-megahercowym zegarem aplikacja działa wolno – nie ma więc sensu prowadzić obserwacji z notebookiem w ręku; raczej należy wydrukować mapy nieba.
Dużo szybciej działają dwa kolejne pakiety: Virtual Sky i StarCalc. Ten pierwszy dlatego, że jest programem naprawdę prostym, a jego autor położył nacisk raczej na funkcjonalność swojego dzieła niż na graficzną stronę prezentacji map. Program potrafi pokazać gwiazdy szóstej wielkości, podać datę najbliższego zaćmienia Słońca oraz narysować na mapie położenie i trajektorie sztucznych satelitów. Aplikacja jest darmowa.
Z kolei StarCalc można określić mianem „warunkowo szybkiego”. A to z tej przyczyny, że narzędzie ma budowę modułową – główny jego składnik potrafi wyświetlić na mapie nieba kształty konstelacji, linię horyzontu, Słońce, Księżyc i planety. Natomiast jeżeli chcemy np. zaznaczyć linię ekliptyki, musimy skopiować do katalogu roboczego StarCalca właściwą bibliotekę DLL. Podobnie jest w przypadku, gdy zamierzamy skorzystać z katalogu gwiazd większego niż standardowy albo gdy zależy nam na przedstawieniu asteroidów i komet. Każdy kolejny moduł zwiększa wprawdzie funkcjonalność programu, ale jednocześnie spowalnia jego działanie. Dlatego minimalną wersję aplikacji opłaca się instalować na notebookach, tę w pełni rozbudowaną zaś na komputerach stacjonarnych.

Co z Linuksem?
Obserwując karierę darmowego Uniksa, trudno przypuszczać, że nie powstało dla niego żadne interesujące narzędzie astronomiczne. I faktycznie – od jakiegoś już czasu dostępny jest pakiet XEphem. Wypada powiedzieć, że już tylko dla tego programu warto zainstalować na swoim komputerze Linuksa. I to zarówno ze względu na zawartość pakietu, jak i na sposób jej prezentacji. Darmowa wersja XEphema znajduje się na naszym krążku CD. W sprzedaży dostępne jest wydanie pudełkowe pakietu, zawierające m.in. HST Guide Star Catalog.
XEphem potrafi pokazać dokładny obraz powierzchni Księżyca.

Sam program poza „zwykłym” wyświetlaniem mapy nieba potrafi zaprezentować widok Marsa, Jowisza, Saturna i Urana wraz z krążącymi wokół nich największymi księżycami, przedstawić szczegółową mapę ziemskiego Księżyca i powierzchnię Marsa.
Kod źródłowy XEphema jest powszechnie dostępny. Jeśli więc nie wystarczą nam możliwości zmian ustawień programu dostępne z poziomu interfejsu użytkownika, a edycja plików konfiguracyjnych też pozwala na zbyt mało, zawsze wolno wprowadzić poprawki wprost do kodu programu i dokonać jego rekompilacji.

Nie tylko gwiazdy
Osoba spoglądająca pierwszy raz przez okular teleskopu zazwyczaj odczuwa rozczarowanie – widziane przez sprzęt optyczny gwiazdy wyglądają niemal tak samo jak oglądane gołym okiem. Dlatego też teleskopy kierowane są często na tzw. obiekty głębokiego nieba, opisane w katalogach Messiera i NGC. A jest co oglądać – niepozorne na pierwszy rzut oka plamki światła zamieniają się w obrazy galaktyk albo kolorowych mgławic. Do ich identyfikacji można posłużyć się albo „zwykłymi” planetariami, albo też skorzystać ze specjalizowanych narzędzi. Wyjątkowo ciekawy jest Deepsky2000 – program będący w istocie bazą danych połączoną z terminarzem służącym do zaplanowania obserwacji. W bazie znajdują się opisy 400 tysięcy obiektów z katalogu NGC wraz z informacjami na temat ich położenia (rektascensja i deklinacja, czyli „gwiazdowe” długości i szerokości geograficzne), jasności itp. Pakiet oferuje funkcję What’s Up? – po jej wywołaniu zostaniemy poinformowani o tym, jakie obiekty pojawią się na niebie najbliższej nocy. Możemy przy tym określić, o której godzinie zamierzamy rozpocząć obserwacje, jak jasne obiekty chcemy oglądać itd. A jeśli ze względu na niesprzyjające warunki atmosferyczne nie uda się nic zobaczyć, zawsze można skorzystać z dobrodziejstw Internetu – z menu pakietu wywołamy pokaźny zestaw odsyłaczy do „astronomicznych” stron WWW, także tych zawierających obrazy nieba.
Deepsky jest programem, za który trzeba zapłacić – kosztuje 45 USD. Natomiast zupełnie darmowy jest pakiet WinEphem, pozwalający m.in. obliczyć momenty wschodu, górowania i zachodu obiektów głębokiego nieba. Brak opłaty rejestracyjnej jest, niestety, okupiony stosunkowo małą bazą danych – aplikacja potrafi podać jedynie informacje dotyczące tych obiektów, które umieścił w swoim katalogu francuski astronom Charles Messier, oraz dane na temat wybranych pozycji z katalogu NGC.

Znajomi z Układu
Równie atrakcyjne do obserwacji jak mgławice są planety i nasz naturalny satelita. Te ciała niebieskie zmieniają nieustannie swoje położenie na tle gwiazd – z ich ruchami można się zapoznać, korzystając z elektronicznego planetarium. Istnieją ponadto narzędzia, dzięki którym możliwe jest przewidzenie, kiedy zdarzy się sytuacja, gdy na niebie dojdzie do „spotkania” dwóch albo kilku planet, planet i Księżyca itp. Takim programem jest freeware’owy Ephemeris Tool. W tym przypadku mamy do czynienia nie z samodzielną aplikacją, ale z odpowiednio „spreparowanym” arkuszem Excela 97, potrafiącym obliczyć tzw. efemerydy – momenty wschodu i zachodu planet – wskazać dni, w których nastąpi zgrupowanie różnych ciał niebieskich itp. Znajdziemy także dane na temat asteroidów i komet. Ponieważ korzystanie z pakietu może okazać się trudne dla początkującego astronoma amatora, Ephemeris Tool został wyposażony w obszerny system pomocy, pokazujący krok po kroku, jak posługiwać się programem.
Każdy, kto dysponuje choćby niewielkim teleskopem, stara się obejrzeć Jowisza i kilka jego księżyców – czyli zrobić to samo co zrobił Galileusz po skonstruowaniu swojej lunety. W celu identyfikacji głównych satelitów największej planety naszego Układu Słonecznego można skorzystać z dwóch programów: JupSata i Meridiana. Za pierwszy trzeba zapłacić, drugi zaś jest darmowy. JupSat ogranicza się tylko do pokazania pozycji księżyców Jowisza i przedstawienia wykresu pomagającego przewidzieć, w którym miejscu będą się one znajdowały konkretnego dnia. Meridian jest bardziej uniwersalny – prezentuje obrazy kilku planet i – ewentualnie – informuje o położeniu ich satelitów. Jednak nie może się równać z JupSatem, jeśli chodzi o graficzną stronę prezentacji obrazu.
Galileusz napytał sobie biedy, twierdząc, że widział taki obraz: JupSat prezentuje Jowisza wraz z jego satelitami.

A co zrobić, gdy nie dysponujemy teleskopem? Otóż czasem wystarczy lornetka – przynajmniej wtedy, gdy chcemy obejrzeć dokładniej naszego naturalnego satelitę. Aby przewidzieć, jak będzie się on „zachowywał”, tzn. kiedy wejdzie w kolejne fazy albo kiedy nastąpią jego zaćmienia, warto sięgnąć po aplikację LunarPhase – podaje ona wszystkie wspomniane informacje. Poza tym wprost z menu programu możemy wywołać przeglądarkę WWW i automatycznie połączyć się z interesującymi – zdaniem autora aplikacji – internetowymi stronami zawierającymi informacje o naturalnym ziemskim satelicie.
Wreszcie jeżeli chcemy zobaczyć piękne obrazy planet i ich księżyców, powinniśmy uruchomić program Ssystem (dostępny w wersjach dla Windows i Linuksa). Ten pakiet, korzystający z biblioteki OpenGL, przedstawia co większe ciała składające się na Układ Słoneczny, a ponadto pozwala pokazać, jak np. wygląda Io oglądany z Urana.