Yläsalamaprojekti käynnistettiin joulukuussa 2009 Timo Rochierin vetämänä. Projektin pääasiallisena tarkoituksena on kerätä havaintoja yläsalamoista.

Projektinvetäjänä toimii toistaiseksi Panu Lahtinen (2010 syksy), kunnes projektille löytyy aktiivinen vetäjä.

Tämä dokumentti on keskeneräinen.

Yleistä projektista

Tieteellinen tavoite: Tavoitteena on luoda puitteet verkostolle, jolla saataisiin käsitys Suomessa havaittavien yläsalamoiden yleisyydestä. Havainnoinnissa pyritään tarkkuuteen, mikä olisi riittävä myöhemmälle mahdolliselle tieteelliselle tutkimukselle.

Harrastustavoite: Uusien luonnonilmiöiden omakohtainen bongaus joko teknisin apuvälinein tai jopa visuaalisesti.

Projektin havainnoinnissa on kolme vaihetta:

• tunnistaa potentiaalinen MCS ja hälyyttää havaitsijat
• pyrkiä havaitsemaan mahdolliset yläsalamat potentiaalisista MCSistä
• verifioida tulokset salamadatalla ja tunnistaa mahdollinen äitisalama.

Tietoutta yläsalamoista

Yläsalamat ovat ukkospilvien yläpuolella esiintyviä valoilmiöitä. Ne eivät ole varsinaisia salamoita, vaan liittyvät niiden alapuolella lyöneeseen (yleensä voimakkaaseen positiiviseen) salamaan.

Yläsalamatyypit

Keiju (eng. sprite)

Keijusalama on porkkananippua tai lonkeroista meduusaa muistuttava punainen yläsalama noin 40 - 90 km korkeudessa emopilvensä yläpuolella. Keijusalama on ilmeisesti yleisin yläsalamatyyppi.

• Keijusalama wikipediassa

Kajosalama (engl. elves)

Kajosalama on rengasmainen todella himmeä yläsalama, joka esiintyy 80 - 100 km korkeudessa. Rengas voi olla halkaisijaltaan jopa 400 km.

• Kajosalama wikipediassa

Viuhkasalama

Viuhkasalama muistuttaa ulkonäöltään eniten tavallista salamaa. Viuhkasalama syntyy suoraan ukkospilvestä suuntautuen ylöspäin noin 40 - 50 km korkeana sinertävänä patsaana.

• Viuhkasalama wikipediassa

Projekti - tehtäviä

Alla tehtäviä projektiin liittyen. Kursiivilla kyseistä tehtävää tekevät.

• Tietojen kerääminen wikiin
• Hämäräkameroiden (tulipallokamerat, ym.) kartoitus sijaintineen, suuntineen, yhteystietoineen sekä perussäädöt.
• Hämäräkameroiden asetusten säätötarve: tulipalloasetukset vs. yläsalama-asetukset.
• Havaintokuponki jaoston havaintokantaan
  • tehty
• Sähköpostilista Ursan palvelimelle
  • perustettu: liittyminen, arkisto
• Käytännön operatiivisen toiminnan suunnittelu
  • MCS-tilanteen ennakoiminen
  • Potentiaalisen MCS:n havaitseminen tutkakartalta sekä salama-aktiivisuuden toteaminen
  • Sopivien hämäräkameroiden tunnistaminen; yläsalama-asetukset päälle. onko mahdollisuutta reaaliaikaiseen seurantaan?
  • Jos saataisiin reaaliaikaisesti hämäräkameralta vahvistus aktiivisuudesta, voidaan laajemmin aktivoitua yrittämään kuvaamista myös tavallisilla kameroilla
• ?

Potentiaaliset MCS:t

• säämallien, satelliittikuvien ja tutkayhdistelmien seuranta
• "varoitus" finsprite-listalle

Kamerat

Hämäräkamerat

Kaikki alla listatut valvontakamerat tarvitsevat lisäksi:

• erillisen optiikan
• tietokoneen kameran ohjaamista ja kuvien tallennusta varten
• videokaappauskortin tai -USB-tikun
• sääsuojakotelon

Yläsalamojen kuvaamiseen soveltuvia valvontakameroita

• Watec WAT-902H3 (1/3" kenno) ja WAT-902H2 (1/2" kenno)
  • Supreme 0.0005/0.0003 lux (H3/H2) @ f/1.4
  • Ultimate 0.0002/0.0001 lux (H3/H2) @ f/1.4
• Watec WAT-902H
  • vanhempi malli, saattaa löytyä edullisesti
  • 0.0003 lux @ f/1.4
• Watec WAT-902B
  • vain 1/2" malli
  • 0.003 lux @ f/1.4
• Watec WAT-231S2'
  • värikamera
  • 0.05 lux @ f/1.2
• Watec WAT-600CX
  • värikamera
  • 0.02 lux @ f/1.2
• Watec WAT-250D2
  • värikamera
  • 0.02 lux @ f/1.2

Kameroiden maahantuonti ja myynti

• Aseko Oy Watec kameroiden maahantuonti ja myynti
• Jutom Oy. turvallisuustuotteiden myynti (valikoimissa myös Watec)
• Watec 902H3 Supreme Ebayssa

Valvontakameraoptiikkaa

• Mahdollisimman valovoimainen objektiivi
• Computar T3Z3510CS-IR 3.5-10.5 mm f/1.0
  • vain pohjoissuuntauksella, sillä ei sisällä auto-iristä!
• THV Turvapalvelut. Fujinonin valovoimaisia optiikoita Suomesta
• 3-8 mm f/1.0 1/3" kennoille (auto-iris)
• 2.8-12 mm f/1.2 1/3" kennoille (auto-iris)
• 2.8-10 mm f/1.2 1/3" kennoille (ilmainen toimitus) (auto-iris)
• 2.8 mm f/1.2 1/3" kennoille (auto-iris)
• 2.8-10 mm f/1.2 1/3" kennoille (ilmainen toimitus) (auto-iris)

Järjestelmäkamerat ja muut käyttökelpoiset kamerat

• Mikä tahansa järjestelmäkamera
• Tähtikuvausta varten tehty lähi-infrapuna-modifiointi auttanee (vaihdetaan kennolta suodin lähi-infrapunaa läpäisevään)
• Mahdollisimman valovoimainen optiikka, polttoväli havaintoetäisyyden mukaan
• Valotusaika mahdollisimman pitkäksi siten, että taustataivas pysyy kuitenkin tummana

<Asennuksesta>

Hämäräkameraverkko ja niiden suuntaukset

• tulipallotyöryhmän kameraverkosto
  • muutama ilmaissut kiinnostuksen lähteä mukaan
• myrskybongareilla olevat kamerat
  • neljä kameraa hankittu
    • 2x Watec WAT-902H3 Ultimate (1/3") + Novus NVL-2812D/IR 2.8-12 mm f/1.2
    • 2x Watec WAT-902H2 Ultimate (1/2")
  • ei vielä asennettu käyttöön

Jaostolle tilattujen kameroiden vaatimat tarvikkeet

• Tasavirtalähde 12V, esim. Clas Ohlson tai Bebek
• BNC uros - RCA naaras -adapteri esim. Verkkokauppa tai Bebek
• RCA uros - RCA uros -videokaapeli Clas Ohlson
• sääsuojakotelo

Kuvaustaktiikat

• “tarkkailu”
  • vain jatkuvasti kuvaaville valvontakameroille
  • kiinteä suuntaus
  • laaja näkökenttä (lyhyt polttoväli), jotta katetaan mahd. suuri alue
• “hyökkäys”
  • myös järkkäreille ja/tai pokkareille
  • suuntaus kohti potentiaalista MCS:ää
  • polttoväliä voi pidentää paremman rajauksen ja resoluution toivossa
    • riskinä virheellinen suuntaus ja missatut salamat

Hämäräkameroiden ohjelmistot

• UFOCapture ja UFOAnalyzer
  • Kotisivu
  • Maksullinen
  • Rajoitetuin ominaisuuksin oleva ilmaisversio
  • <selvitys ohjelmistosta>
• VideoAnalyzer
  • <selvitys ohjelmistosta>
• UHVO
  • Linux-ympäristössä toimiva summa/maksimi/erotuskuvia kasaava komentoriviohjelma
  • Kotisivu
  • Ilmainen
• Itse koodattu ohjelma V4L2-API:n päälle
  • Panulla ensimmäinen testiversio kasassa, työnimenä “Finsprite”
  • keskiarvo-, minimi-, maksimi- ja maks.-min. -kuvien tallennusmahdollisuus valmiina
  • liikkeentunnistus
    • haluttu määrä kuvia muistissa, mahdollisen salaman osuessa kuvaan tallennetaan X edeltävää sekä Y tapahtuman jälkeistä kuvaa tiedostoiksi
    • kuvan segmentointi tarkkailualueisiin, muutoksen tunnistus sekä "häiriösuuntien" maskaus tehtävä
    • liipaisukynnyksen automaattinen säätö toteutettava
  • Tuki värikameroille joskus
  • Periaatteessa vastaava toiminta kuin UFOCapturessa

Linkkejä

• Avaruus-foorumin tulipallokameraketju
  • Hyödyllisiä pointteja kameroista, koteloinnista, jne.
• Red Sprites, Blue Jets and Elves
  • Lyhyesti yläsalamoista
• Red Sprites and Blue Jets
  • Alaskan yliopiston sivut
• Transient Luminous Events
  • Stanfordin VLF-tutkimusryhmän sivut
• Eurosprite
  • Eurosprite-projektin blogi, runsaasti kuvia!
• Lightning wizard
  • Oscar van der Velden kuvagalleria, myös järjestelmäkameralla otettuja kuvia