SQM-L (Sky Quality Meter) – Wyznaczanie Jasności Nocnego Nieba

Pomiar jakości nocnego nieba przy pomocy urządzenia SQM-L (Sky Quality Meter) jest dość prosty, ale wymaga przestrzegania kilku zasad, aby uzyskać dokładne i miarodajne wyniki. Oto kroki, które należy wykonać:

1. Wybór odpowiedniego miejsca i czasu

• Lokalizacja: Wybierz miejsce możliwie oddalone od źródeł sztucznego światła (lampy uliczne, oświetlenie budynków, samochody), które mogą zakłócać pomiar. Idealnie sprawdzają się miejsca poza miastem, jeśli chcesz sprawdzić jasność nocnego nieba w miejsci obserwacji. Gdy chcesz sprawdzić konkretny punkt i jego parametry, staraj się wybierać go adekwatnie do wystepowania tam nieskiego oświetlenia.
• Godzina: Pomiary najlepiej przeprowadzać w nocy, kiedy niebo jest najciemniejsze, zazwyczaj po zachodzie Księżyca (jeśli jest widoczny) i przy całkowitym braku oświetlenia wschodzącego Słońca. Godziny od około 1:00 do 3:00 są zazwyczaj najciemniejsze.
• Warunki pogodowe: Niebo powinno być bezchmurne, a wilgotność niska. Zmętnienia, takie jak mgła lub pył, mogą zafałszować wyniki.

2. Przygotowanie urządzenia SQM-L

• Kalibracja: Upewnij się, że urządzenie jest poprawnie skalibrowane. Większość modeli jest kalibrowana fabrycznie, ale dobrze jest regularnie sprawdzać jego dokładność.
• Czas aklimatyzacji: Pozwól urządzeniu się „rozgrzać” przez kilka minut na zewnątrz, aby dostosowało się do temperatury otoczenia, co może wpływać na czujnik.
• Pozycja pomiarowa: Osoba dokonująca pomiaru nie może znajdować się w polu widzenia. Staraj się utrzymywać instrument powyżej swojej głowy.
• Otoczenie pomiarowe: Aby dokonać prawidłowego pomiaru obszar widoczności czujniak nie może być przesłonięty przez przez drzewa czy budynki.
• Ustawienie urządzenia podczas pomiaru: Część fotometr SQM na którym znajduje się czujnik (soczewka) nie może być narażony na wpływ oświetlenia.
• Stan baterii: Bateria w urządzeniu musi być sprawna, słaba bateria może być przyczyną niewłaściwego pomiaru.

3. Wykonanie pomiaru

• Ustawienie urządzenia: Stań stabilnie i unieś SQM-L pionowo, celując odpowiedni punkt. Trzymaj urządzenie nieruchomo i unikaj kierowania na horyzont, gdzie może występować większe zanieczyszczenie światłem. Nocne niebo nie jest jednorodnie oświetlone przez obiekty. Naciemniejszym fragmentem jest z reguły zenit,a  najjaśniej bywa w okolicach horyzontu. Oczywiście wiele zależy od pory roku czy jakości nieba. W czasie roku niebo zmienia się i np. przechodząca przez zenit “droga Mleczna” powoduje, ze ten punkt nie będzie w danym okresie najciemniejszym miejscem na niebie. Kolejnym probleme mogą być świecące łuny miast czy dużych zakładów przemysłowych, które mogą podwodować dodatkowe odbicia i wpływać na rozkład oświetlenia.

Aby wynik był miarodajny powinno się dokonać pomiaru w różnych kierunkach :

• Z – zenit,
• S60 – 60° nad horyzontem w kierunku południowym,
• W60 – 60° nad horyzontem w kierunku zachodnim,
• N60 – 60° nad horyzontem w kierunku północnym,
• E60 – 60° nad horyzontem w kierunku wschodnim,

• Pomiar: Wciśnij przycisk pomiaru na kilka sekund, aż urządzenie wyświetli wartość. Najlepiej jest powtórzyć pomiar 3–5 razy, aby wyeliminować ewentualne odchylenia, a następnie obliczyć średnią wartość.

Należy wycelować SQM-L w niebo (bokiem zawierającym „okno wejściowe”) i nacisnąć przycisk. Instrument w ciągu kilku-kilkunastu sekund zmierzy ilość światła a wynik zostanie wyświetlony we wspomnianych jednostkach mag. na sekundę łuku kwadratową (mag/arcsec²). Wykonywanie pomiaru sygnalizowane jest dźwiękiem i w tym czasie należy nie zmieniać kierunku, w którym celujemy SQM-em.

W jakim kierunku wycelować instrument? Niebo nie ma jednakowej jasności na całej swojej powierzchni (patrz zdjęcie poniżej). Najciemniejsze jest zwykle w okolicy zenitu, najjaśniejsze – blisko horyzontu. Często rozkład jasności nieba bywa jednak bardziej złożony. Poza obszarami miejskimi na niebie wyraźnie widoczna jest jasna smuga, czyli Droga Mleczna (patrz zdjęcie poniżej). Jeśli w danym momencie Droga Mleczna przechodzi przez zenit to wtedy nie jest on najciemniejszym miejscem na niebie. Poza zupełnymi bezludziami niebo mniej lub bardziej rozjaśnione jest światłami cywilizacyjnymi. Na zdjęciu poniżej to zjawisko widoczne jest jako pomarańczowe świecenie w pobliżu horyzontu. Blisko dużych miast i w miastach to świecenie obejmuje prawie całe lub całe niebo. Jednak rozświetlenie nieba „sztucznym” światłem nie musi być symetrycznie względem zenitu. Na przykład niebo w stronę centrum miasta będzie wyraźnie jaśniejsze niż w kierunku przeciwnym.

Z powyższych powodów musimy wykonać pomiar SQM w kilku kierunkach, jeśli chcemy, aby nasze wyniki były dobrą charakterystyką jasności nocnego nieba i poziomu zanieczyszczenia światłem. Do pomiarów wybrane są następujące kierunki:

Dla każdego z tych pięciu kierunków pomiar należy powtórzyć około 5 krotnie, a z każdej serii uzyskanych odczytó wyznaczyć wartość średnią. Pomiary wpisujemy do raportu z obserwacji lub jeszcze lepiej do arkusza kalkulacjnego, za pomocą którego będziemy mogli dalej “obrabiać” nasze wyniki obserwacji.

4. Interpretacja wyniku

• Wynik jest wyrażany w mag/arcsec² (magnitudo na sekundę kwadratową łuku) – im wyższa wartość, tym ciemniejsze jest niebo.
  • Typowe wartości:
    • 18 mag/arcsec² lub mniej: obszary silnie zanieczyszczone światłem (np. centra miast).
    • 20–21 mag/arcsec²: obszary podmiejskie.
    • 21–22 mag/arcsec²: ciemne miejsca poza miastem.
    • 22 mag/arcsec² i więcej: wyjątkowo ciemne, naturalne niebo (np. w rezerwatach ciemnego nieba).

5. Notatki

• Pogoda i lokalizacja: Zanotuj dokładną godzinę, miejsce i warunki pogodowe (np. wilgotność, temperaturę, stan zachmurzenia), co pozwoli lepiej analizować dane.
• Cykliczność: Aby uzyskać miarodajny obraz jakości nocnego nieba w danej lokalizacji, warto przeprowadzać pomiary cyklicznie, np. raz na miesiąc.

Regularne pomiary w różnych warunkach i miejscach pozwolą lepiej zrozumieć wpływ zanieczyszczenia świetlnego oraz zmienność jakości nocnego nieba w danej okolicy.

Wypożycz SQM-L