TeRES -Telescópio Remoto do Espírito Santo

## TeRES - TELESCÓPIO REMOTO DO ESPÍRITO SANTO

## Marcio Malacarne 1 , Fábio Alvarenga 2

1

UFES/CCE/DFIS, marcio.malacarne@gmail.com 2 UFES/CT/DI, fabio99alvarenga@gmail.com

Palavras-chave

: Astronomia, Instrumentação, IoT

Os telescópios robóticos são rotas práticas para a inovação tecnológica. São ferramentas relativamente baratas de pesquisas, inclusão digital e estimuladoras do conhecimento científico interdisciplinar, aliando a Astronomia às diversas ciências, especialmente as TI (Tecnologias de Informação), aguçando a curiosidade pelo cosmos e as ciências conforme Andrade e Massabni, 2011.

A maioria dos acessos aos telescópios remotos pesquisados, GOA, INPE, IAG-USP, SONEAR, Valongo, incluindo os maiores, como o SOAR, são realizados usando aplicativos de compartilhamento da área de trabalho, com programas VNC, Teamviewer, Anydesk . Isso traz problemas de segurança, uma vez que dá o controle completo sobre o computador remoto, podendo desconfigurar ou até causar acidentes, caso não seja operado adequadamente. Outro problema é que os aplicativos que controlam os equipamentos são em inglês e nada amigáveis para um usuário que não tem um bom conhecimento de Astronomia e dos aplicativos de controle do equipamentos.

Buscando ampliar o acesso a pesquisa e a interdisciplinaridade, foi proposta a criação de uma interface amigável, segura e em português, para qualquer um, desde o estudante de pós-graduação em Astrofísica ao estudante do Ensino Fundamental (orientado por professor), realizar estudos de brilho, cor e tamanho dos astros. Sua proposta é ser um cliente leve para navegadores (computador e celular), de fácil acesso e utilização.

Para tanto, foi realizada uma pesquisa das soluções que existem para decidir qual usaríamos para a criação de uma interface amigável, via navegador, para acesso remoto à qualquer telescópio com autoguiagem, como os do TeRES: uma montagem Bisque Paramount ME1100 com tubo GSO RC 12' f/8 e outra Celestron CGE Pro com tubo Meade SC 14' f/10 , seus acessórios (câmera, focador, roda de filtros), além da estação meteorológica e controle da cúpula/telhado.

Primeiramente foi criado um sistema de controle remoto da cúpula, ou sala do telescópio, como telhado, lâmpadas, câmeras e a leitura das condições meteorológicas, como vento, umidade, chuva e cobertura de nuvens, usando nanocomputador Raspberry Pi 2 e 3, chamado GOA Cúpula.

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Os pré-requisitos para testes são o aplicativo receber requisições HTTP simples e se comunicarem o aplicativo de controle da Paramount , o TheSky6,0 . Quase todas as soluções solicitaram atualização para o TheSky X . Porém, essa versão custa US$ 450,00.

Foram testados os seguintes aplicativos (P - proprietário, L - Livre):

- 1. ACP (P US$ 2.450,00) . É o software usado pelo itelescope.net;
- 2. Chimera (L). Aplicativo iniciado pela UFSC e outras em Python;
- 3. SisWeb (L). Aplicativo web desenvolvido em PHP pelo INPE em 2007;
- 4. RTS2 ( Remote Telecope System 2 L). usa bibliotecas livres de equipamentos astronômicos INDI para Linux;
- 5. Astroberry Server (L Astroberry Server é um sistema para Raspberry Pi . Usa blibliotecas INDI);
- 6. Orchestrate (P- Complemento do TheSky6);
- 7. SGPro (P US$ 99,00. Sequence Generator Pro ). Usa bibliotecas livres ASCOM para Windows;

Todos os aplicativos numerados de 1 a 5 não se conectaram com o TheSky6, mesmo com suporte dos fornecedores. O Orchestrate faz requisições HTTP simples com TheSky6 . Porém, não controla focador.

- O SGP foi o que serviu todos propósitos. Aceita requisições HTTP e as bibliotecas livres ASCOM facilitam a integração com o TheSky6 e a maioria dos equipamentos. Pode-se sequenciar e planejar toda a noite astronômica. Além disso, sua API REST atende aos protocolos JSON, CSV, XML, entre outros. Isso levou a adquirir sua licença ao custo de apenas US$ 99,00, para três máquinas, e iniciar a programação da interface gráfica, nomeada TeRES.

## TeRES

Usando ferramentas modernas e livres de programação, como Node.js para o backend e a biblioteca React para criação de interfaces gráficas, se deu o início do desenvolvimento do TeRES.

Para tanto, foi construída uma API em Node.js, utilizando a linguagem de programação TypeScript ( JavaScript com tipagem forte). A API faz a integração de diversas outras APIs, como a disponibilizada pelo SGPro para controle da montagem, câmera, roda de filtros, focador e centralização de alvos ( plate-solving ); bibliotecas Python como Astropy e Astroplan ; PHD2 (programa de autoguiagem).

- O sistema TeRES, em fase de testes, está hospedado em telescopio.astro.ufes.br.

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Se as condições meteorológicas estivem observáveis, o usuário será autenticado ( logado ). Após logado a seguinte tela se apresenta:

Figura 1: Tela principal do TeRES apresentando quatro caixas (sentido horário, começando de cima, à direita): a imagem e configuração da câmera, a imagem da câmera de todo-océu e dados meteorológicos, a sala do telescópio e o status dos equipamentos.

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Os tipos de alvos dependem do equipamento, como telescópio, câmera e autoguiagem. Os testes de roda de filtros e focador foram feitos com os modelos CFW-9 + UVBRI e Robofocus , respectivamente, além da montagem e tubo ótico descrita acima e câmera SBIG ST-8ME. Pode-se observar a Lua e planetas, porém os planetas são melhores observados em vídeos e devem ser pós-processados, ou pré-processados.

A escolha do alvo pode ser feita por um aba onde mostra-se um mapa do céu, usando uma API do aplicativo livre Aladin Sky Atlas ( Bonnarel et al, 2000) , ou digitando diretamente o nome dos principais catálogos, como Messier e NGC, ou a AR e DEC do alvo. É possível fazer a centralização manual ou automática da imagem. Porém, a automática pode levar minutos.

Na aba de captura (Figura 1) configura-se a câmera, isso é, o tempo de exposição, ISO (quando câmera DSLR), quantidade de quadros à capturar e apresenta uma imagem da captura no formato JPEG, preprocessada (80kB).

As imagens originais ficam no servidor em formato FITS para pósprocessamento. Estas imagens podem ter de dezenas de MB até GB. Para fins

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didáticos não teremos processamento automático. Mas para outros fins sim, como para diminuir o seu tamanho.

Algumas das vantagens desse sistema para os demais são: o autofoco, a autoguiagem e a detecção automática do campo de visão. Além disso, temos maior segurança para controle do telescópio, eliminando o controle total que o observador remoto tem do computador do observatório, quando se usa os programas controle remoto como o Teamviewer ou Anydesk.

Baseado nos testes feitos até o momento, outros pontos positivos foram a interface em português, a facilidade na escolha de alvos, a captura de imagens e o acesso ao telescópio mesmo distante do observatório astronômico.

Como ponto negativo observou-se a dificuldade encontrada por alguns professores em agendar atividades extra classe com alunos em horários noturnos e que não esteja nublado. No entanto, planeja-se adicionar suporte à observação do Sol, aumentando a flexibilidade de horários e manter bate-papo em dias nublados.

Este trabalho foi apoiado pela FAPES e CNPq.

## Referências

Andrade, Marcelo Leandro Feitosa e Massabni, Vânia Galindo. O desenvolvimento de atividades práticas na escola: um desafio para os professores de ciências. Ciênc. educ. (Bauru) [online]. 2011, vol.17, n.4, pp.835-854. ISSN 1516-7313. http://dx.doi.org/10.1590/S1516-73132011000400005.

Bonnarel, F., et al. 'The ALADIN Interactive Sky Atlas. A Reference Tool for Identification of Astronomical Sources.' Astronomy and Astrophysics Supplement Series, vol. 143, Apr. 2000, pp. 33-40. DOI: https://doi.org/10.1051/aas:2000331.

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