StarSense Explorer Technology

StarSense Explorerの天体認識技術は、初心者によくある混乱を解消し、熟練ユーザーにとっても使い勝手を向上させることで、手動望遠鏡に革命をもたらしました。

これから星空観察を始めようとする多くの人々が、惑星、星団、星雲、銀河といった「まさに一番見たい天体」を見るために、手動（コンピューター制御ではない）望遠鏡をどこに向ければ良いのか分からず、挫折したり興味を失ったりしています。

StarSense Explorerは、夜空に現在見える天体を正確に表示し、それらの天体を望遠鏡の接眼レンズに捉えるために望遠鏡をどこに動かせば良いかを教えてくれます。さらに、観測中に人気の天体に関する詳細情報や音声解説にアクセスすることも可能です。夜空に関する予備知識は一切必要ありません。

このシステムの核となるのは、StarSense Explorerの天体認識および天体マッピング機能です。StarSense Explorerは、スマートフォンを活用した「プレートソルビング（星空の画像解析）」によって、望遠鏡が向いている位置を非常に正確に割り出します。

StarSenseドック

StarSenseドックは、スマートフォンをStarSense Explorer望遠鏡に取り付けるための専用ブラケットです。ブラケット内蔵ミラーの上にスマートフォンをしっかりと固定します。頭上の星の並びがこのミラーに反射して、スマートフォンのカメラに取り込まれる仕組みです。空の低い位置にある天体を探す際の精度を向上させるため、ミラーは望遠鏡に対してわずかに傾けられています。

このドックは、ほとんどのスマートフォンをケースを付けたままで固定することができます。また、カメラをミラー上の適切な位置に合わせやすくするためのX-Y（縦横）調整ノブが備わっています。さらに、ドックのミラーの周囲にはシェード（遮光板）が組み込まれており、スマートフォンのカメラの視野に余計な光（迷光）が入り込むのを防ぎます。

Celestron StarSense Explorerアプリ

StarSense Explorerアプリは、StarSenseドックを介してStarSense Explorer望遠鏡に取り付けた、ユーザー所有のスマートフォン上で動作します。アプリを起動すると、スマートフォンのカメラと望遠鏡の視野を天体に合わせるための、簡単な2ステップの手順が案内されます。

次に、アプリ画面上に表示された夜空の景色に、望遠鏡の現在の向きを示す照準が現れます。ここから、プラネタリウムビューで天体をタップするか、「今夜のおすすめ」観測リストから選択して、見たい天体を指定することもできます。プラネタリウムビューでハイライト表示されている天体や、「今夜のおすすめ」リストに載っている天体は、現在あなたの観測場所から地平線の上に見えています。観測できる天体は様々で、その内容は夜ごとに変化します。木星や土星などの惑星、オリオン座の星雲、アンドロメダ銀河、その他の天体も見られるかもしれません。

天体を選択すると、アプリの画面に矢印が表示されます。この矢印は、天体を見つけるために望遠鏡を動かす方向を示しています。矢印の指示に従って望遠鏡を動かし、画面上で照準が選択した天体の中心にくるようにします。照準の色が緑色に変わったら、望遠鏡の低倍率の接眼レンズにその天体が見えている状態です。

音声解説を聞きながら天体を観察したり、アプリ内で他の天体情報やデータを閲覧したりできます。選択した天体を望遠鏡を通して可能な限り最良の状態で見るための、観測のヒントまで用意されています。

セレストロンは、業界をリードするプラネタリウムアプリ「Sky Safari」の開発元であるSimulation Curriculum社と共同で、StarSense Explorerアプリを開発しました。StarSense Explorerアプリは、数千もの天体データがデータベースに登録されており、最も正確な夜空のモデルを提供します。

プレートソルビングの仕組み

StarSense Explorerは、スマートフォンのカメラで撮影した画像データを用いて、望遠鏡の向きを特定します。アプリが夜空の画像を撮影し、指紋認証や顔認識と同じような手順で、画像内の星の配列（星の並び）を内部のデータベースと照合します。

基本的に、StarSense Explorerはスマートフォンのカメラを「目」として、スマートフォンの処理能力を「脳」として活用しています。カメラが夜空を見渡し、プロセッサーが撮影した画像の中心座標を計算することで、望遠鏡がどこを向いているのかを導き出します。

画像から星のパターンデータを抽出して望遠鏡の現在の向きを特定するこのプロセスは、「プレートソルビング」と呼ばれます。これは、プロの天文台や人工衛星でも使用されている手法です。

StarSense Explorerアプリは、プレートソルビングを使用してスマートフォンの現在の向きを特定する、史上初めて開発されたアプリです。このアプリは、通常約0.25度という指向精度（目的の方向を正確に向く精度）を誇ります。

他の天体観測アプリはプレートソルビングを使用しておらず、スマートフォンの内蔵ジャイロスコープ、加速度計、コンパスのみに頼って向きを推定しています。手動望遠鏡と組み合わせた場合、この精度では望遠鏡の視野内に天体を収めるのに十分とは言えません。

望遠鏡の一般的な低倍率での視野は約1度ですが、内部センサーのみを使用したスマートフォンの指向精度は、せいぜい数度程度です。そのため、スマートフォンが目的の天体を向いていると認識していても、実際には数度ずれた方向を向いており、望遠鏡の接眼レンズには映りません。これが、他のすべての天体観測アプリが、スマートフォンを使って望遠鏡を正確に向けることができない理由です。

StarSense Explorer と コンピューター制御望遠鏡の比較

StarSense Explorerテクノロジーは、高価なモーター、エンコーダー、ハンドコントローラー、あるいは組み込み電子機器などを必要とせずに、コンピューター制御望遠鏡のような「天体の正確なポインティング（自動導入）」の利点を手動式望遠鏡にもたらします。

コンピューター制御望遠鏡は通常、夜空でのアライメント（初期設定・位置合わせ）作業を必要とします。セレストロンは長年にわたりこのアライメント手順を簡略化してきましたが、それでも天体を正確に捉えるには、ユーザーが望遠鏡を複数の星に合わせる必要があります。さらに、架台が衝撃を受けたり、何らかの理由で移動したりすると、再調整が必要になる場合があります。

StarSense Explorer望遠鏡は、スマートフォンの位置が変わるたびに自動的に（そして迅速に）プレートソルビングを行うため、夜空とのアライメントを必要としません。そのため、StarSense Explorer望遠鏡は、持ち上げて別の観測場所に移動させても、アライメントをやり直す必要が一切ありません。

アマチュア天文家にとってStarSense Explorerテクノロジーは非常に画期的です。スマートフォンをプレートソルビングシステムとして使用し、画像の撮影から処理、星の配列データの抽出、そして画像の中心座標の決定まで自己完結します。

プレートソルビングを行う一般的なシステムでは、高感度イメージングカメラ、カメラレンズ、外部コンピューター、専用の天体観測ソフトウェアなど、複数の高価な機器が必要となります。スマートフォンを使って天体プレートソルビングを単独で行えるようになることは、アマチュア天文学と天体観測アプリの発展において大きな一歩です。StarSense Explorerテクノロジーは、スマートフォンを完璧な望遠鏡観測アシスタントへと変貌させます。これによりStarSense Explorer望遠鏡は、高価なコンピューター制御システムに伴うコストをかけずに、ワンランク上の天体観測体験を提供できるようになるのです。

StarSense Explorerテクノロジーは特許取得済みです。

スマートフォン対応状況

StarSense Explorerアプリは、iOSおよびAndroidプラットフォームに対応しています。Android 12以降、iOS 18以降（iPhone XR以降のモデルを含む）に対応しています。古い機種をお使いの方もアプリをご利用いただけますが、一度アンインストールすると再インストールできなくなります。対応機種一覧はこちらをご覧ください。

アプリはApple StoreとGoogle Playで配信されています。アプリは無料でダウンロードできますが、ロック解除コードを入力するまで望遠鏡の指向機能は利用できません。ロック解除コードはStarSense Explorer望遠鏡にのみ付属しています。