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COIAS Tips集

DMP and COIAS user

自分で調べてTwitterに書いたもの、ほかの人が呟いたもの、公式が発信したものをまとめます。

COIASのウェブページのほうに書いていない情報が山ほどあるのと、それがSNS上に散らばっているのはあまり良くないと思うので、ひとまとめにしてみました。twitterのほうにあるのはツイートをそのままくっつけて、適宜補足します。

随時更新します。

(2024/7)このページがそのままCOIASの使い方上級編として紹介していただけることになりました。
まず、このページに書いてあることはほとんどが「知っていれば便利だけど知らなくても平気」なことばかりです。多くの市民科学プロジェクト同様、COIASは触ってみたらあとは投げっぱなしで専門的なことはMPCやチームが処理してアナウンスしてくれ、それを待っているだけでいいのですが、どうしても気長に待っていられない人たちが自分たちで、報告した天体についてあれやこれや手を伸ばしたのが特に「解析後編」の内容です。

どうか、この記事を読んでCOIASって難しそう、とは思わないでください。一部の真中あお的マインドなユーザーが自分から難しい内容に飛び込んでいっているだけで、今までもこれからもCOIASは誰でも十分に使える画期的ツールに変わりありません。


重要事項・全般の背景知識

複数日を同時解析する際の注意

1点しか測定していない場合はもちろん、レポート作成画面で最終的に1日1点しか残らなくてもアウト。そうなったら再描画をやり直して該当天体の該当日分は絶対にすべて削除おかないと、報告して却下されてもCOIASに報告の記録は残っているので後で別で解析しても重複扱いになってしまう。

COIASでの解析領域エリア

Area2のDeepはUltra Deepと呼ばれるもので、特に短期間の撮影夜数が連続して多いです。この領域はCOSMOSフィールドという、以前から世界中の様々な大望遠鏡が深い観測をしている領域です。

既知天体の表記

要は62進数で圧縮しているのですが、仮符号天体の4文字目までの発見期間を示す部分は順序通りなのですが5文字目以降は7,5,6文字目の順に読むという漢文みたいな変な構造をしています。

この62万以降の表記をだいたいの目安の早見表にすると
~0100  (623844)
~0110  (623906)
~0120  (623968)
~~~
~0190  (624402)
~01A0  (624464)
~~~
~01Z0  (626014)
~01a0  (626076)
~~~
~01z0  (627626)
~0200  (627688)
~0300  (631532)
~0400  (635376)
~0500  (639220)
~~~
~0900  (654596)
~0A00  (658440)
~0B00  (662284)
~~~
~0E00  (673816)
~~~
~0J00  (693036)
~~~
~0O00 (712256)
~~~
~0T00  (731476)
~~~
~0Z00  (754540)
~0a00  (758384)
~~~
~0j00   (792980)
~~~
~0t00  (831420)
~~~
~0z00  (854484)

ITFとは

H~~~から始まる名前で報告したらまず全部ここに格納されます。

「COIASで見つかった天体はn個です」のいろいろ

まず「何を発見天体とするか」ですが、公式的には仮符号が与えられた天体数を指す場合が多いです。ですので、十万個を超える「検出され報告された天体」の数字を発見した天体として同じに扱うと知らない人から誤解されます。最初の小惑星の発見以降200年以上経つ現在まで全世界で報告されている仮符号の累計が100何十万なので、混同しちゃうと「世界中で見つかった天体の既に1割がCOIAS」なんて話になってしまいます。

ただし、今後番号登録天体が増えると番号登録天体の数を発見数として扱うメディアも出るかもしれません。そうなると媒体によって1~2桁・4桁・6桁の3種類の数字が発見数としてごちゃ混ぜになりますが、意味は異なります。

もう1つの観点は「どの時点で発見とみなすか」です。
これは前述の3種類のうち6桁の「検出・報告された天体」では問題になりません。報告された時点、の1択しかないからです。
そして「番号登録天体の数」でもほぼ問題になりません。番号登録が行われ公表されるタイミングは回報が発行される時しかないからです。厳密には発行数日前から新しい小惑星番号と発見者についてはMPCのウェブからフラゲ可能なのと、発見者情報が誤っていた場合は回報発行後にデータベースが修正され、修正された後最初のWGSBNレポートで訂正が公表されるのですが、ここでは気にしないことにします。
問題は仮符号登録の数で、これについてはいくつもの段階があります。
まず第一段階、複数の観測が同一天体と同定され仮符号がつくと、数分以内にデータベースに登録されます。
次に、1日1回発行される「MPEC Daily Orbit Update」でその日ついた仮符号が掲載されます。この2段階目で、一応最速の公表となります。
3段階目が数週間おきに発行される回報の補足版「MPS」への掲載で、これをもってWAMOではpublishedという表現が使われます。
4段階目が、数か月おきに発行される回報です。COIAS公式はこの4段階目をもって発見数にカウントすることが多いです。ただし、少なくともpublishedと表現される3段階目を使うことに問題があるとは思いません。

解析編

探索準備のパラメーター

ちなみに自動解析で時間がかかるのが嫌で、全部手動でやるからスキップさせてくれと思った場合は、最低検出数＝解析する画像全数＋検出光源数＝0にするとほとんど時間を要しません。

解析する画像すべてに目標天体が写ることはありそうで無いのです。

他にカプセル状でなく点に写った、移動速度の遅い天体についてはパラメータを小さくするといいそうです。
でも、そういう天体ってそもそも自動検出に引っ掛かりにくいんですよね。マスク画像をもとに検出するにも、同じ位置にある天体を背景星として消す仕組みだから動きが遅い天体も巻き込まれてしまう。

画像のマスク

マスクなし→マスクありだと消えてしまう天体も全部見えるので絶対必須
マスクあり→マスクなしだとわちゃわちゃして見逃す天体も見やすくなるので、一度は見たほうがいい

画像端の天体の測定

手動測定の矩形選択

誤差が大きいデータは除かれる

かといって20枚くらいあるのを一度に解析するのも大変。そういう日はフィルター別で分かれていたりするので、フィルターごとで解析したほうがいいですね。

手動測定の矩形設定と誤差の導出+軌道フィッティング

findorbとは軌道フィッティングの有名なプログラムです。
解析後ダウンロードされるfinal_allではその解析内でのデータ点しかフィットできませんが、複数回分の解析で得られた違う日のデータ間で軌道フィットがしたいときは、findorbを使えば可能です。
以下にオンライン版があります。

測光領域そばに輝星がある場合

明るい星のそばに天体が来てしまったら諦めましょう。

大量の予測位置

レポート画面などでの入力内容記憶

COIASが記憶しているのではなくブラウザに記憶させているようです。なのでログアウトしてキャッシュ等を消すと、ログインしなおしたときにリセットされています。

解析済み領域の再解析

ファイルの保存を忘れた場合

send_all.txtの中身は、解析終了画面のソースコードに含まれています。保存忘れに直後に気づいた場合は、ブラウザーの「ソースを表示」からサルベージさせましょう。

解析後編

WAMOの使い方

WAMOの結果として出力される可能性のある表記リストは以下にあります。

また、1回の解析で得た3行以上の観測を全部入力しなくとも、*のついたイニシャルの観測だけ入力すれば処理量が減ります。

WAMOの活用その他

https://www.minorplanetcenter.net/cgi-bin/cgipy/wamo?obs=H200334%20T09 とかです。

ここでWAMOの出力のうち、各行80文字目（観測コードの末尾）まではそのまま報告時の観測内容に相当するので、81文字目をカットすれば各天体の観測ファイル(send_all.txtに相当する内容)を入手できます。

いちいち消していくのが大変であればWAMO cutterが便利です。

既知天体についての情報取得

紹介されているのは小惑星センターのデータベースで、これまでの観測結果に重点が置かれています。もう1つ、NASAのジェット推進研究所が運営するSBDB(Small Body Data Base)というサイトがあり、ここでは観測結果は見れませんが軌道の図や現在の位置などをぐりぐり動かして見ることもできます。あとSBDBのほうが新天体の反映が早いです。

これらのページで表示される軌道精度については

自分で既知天体かどうか判別する

COIASの再描画ではCOIASが自動で同定した既知天体しかわかりませんし、WAMOでは、あくまで小惑星センターが同定した既知天体しか分かりません。しかしここで紹介されているウェブ「MPCheckr」では、近い予報位置の天体が全部見れるので、多少ずれててすぐに同定できなくても＋COIASが対応していない彗星でも分かります。

自分が発見観測を得たといち早く知る方法

新しい仮符号が反映される順番として、早いほうからWAMO、NASA-JPLのSmall Body Database lookup、

MPCのデータベースサーチ

の順番でしたが、MPCがテスト中のサイトに
MPC Explorer

というものができ、WAMOの次に早くなっています。
JPLのサイトは軌道要素がすぐに出て、インタラクティブな軌道図も閲覧できるが個別の観測は表示されず、MPCの旧データベースだとまず軌道要素などが載った天体のページができて観測がそのあとだいぶ日がたって表示されるというシステムでしたが、新エクスプローラーは個別の観測が早くから確認できます。
軌道要素が表示されないのが唯一の欠点ですが、同定の項で後述するfind_orbなどで自分でフィッティングすれば、まあ…。

すばる望遠鏡内での観測グループ分類

この4という数字はプログラムコードと呼ばれており、一覧は以下にあります。

COIASのT09 04は開発チーム代表の浦川さんをsubmitterとするレポートに割り当てられるようです。

発見天体が発見観測になるためには

COIASの「もっと詳しく」には小惑星の発見が暫定で認められる条件を「2夜以上の観測」としていましたが、そのもっと細かい内容。1つの衝期間(天体が地球と最接近してから、再度最接近するまでの期間。だいたい1年余り。)に自分たちもしくは世界中で2夜以上観測し、その中で一番早い報告をしていれば発見観測（＝発見者を名乗れる観測）が取れるようです。
ただし、番号登録時点までその発見観測の地位を維持している必要があります。後日になって、先に報告されていた別観測所の複数夜観測と同一天体と同定されたらダメです。あくまで報告日が先後の基準。

報告日基準の原則について補足すると、COIASの2夜分の報告より早く、たとえば2013年に1夜だけ他観測所の観測があったとします。その後COIASの報告より後に、2013年にもう1夜分の観測が「報告されれば」（既に以前報告されたものが同定されたのではなく、アーカイブ画像の捜索などで新たに報告がされた場合！）、2013年は複数夜の衝になりますが、あくまで2夜そろったのはCOIASの報告が先なので発見者は依然COIASになります。

MPECへの掲載

MPECは

でも読めるのですが、紹介されているサイトのほうが見やすいです。ただし紹介されているほうは数日ラグがあるので最新のものはRecent MPECsを見ましょう。

MPCの読み方

観測所内のサブグループごとに天体が列挙され、最後に3つ数字がある。1つ目は期間中観測を報告した天体数、2つ目は報告した夜数。そして3つめが重要な、その間発見観測が認められた天体数で列挙された天体中、発見観測を示す*がついている天体の数。

MPSのテキストファイル版とその活用

これを解凍したフォルダでPowerShellを起動して

Select-String "T09" tot_00.obs -CaseSensitive | Select Line | ft -AutoSize -Wrap > T09only.txt

とでも打ち込めば（かなり横着コードです。仮符号にT09が入っても引っ掛かります。）T09からの観測が取り出せ、そのファイルで*を検索すれば発見観測になった観測が見つかります。

さらにこのような便利なツールもあります。

発見天体の追観測

ヴェラ・ルービン天文台のLSSTは2025年に観測を始める予定だそうです。経験則からいくと、そう言われているなら実際に動くのは2026年でしょうね()。

COIAS HPでの発見天体リスト

「貢献した方」なので、発見観測を報告した人以外にもその天体を報告した人が列挙されています。発見観測を持っている人は、各天体の詳細表示(+)で確認できる報告時の天体の番号が一番若い人が一番最初に報告したことになりますのでその人、ということになります。ただし名前の付け替え機能で後で報告した人も同じ番号で報告している場合があるので、その場合はこの表からは確認できません。

2023年末の観測再アップ関連

同定済みの天体

また最初から同定待ちになる事態は回避しているようです。ちなみにMPCから再アップを求められた天体リストに発見観測を示す*マークは無かったようですが、そもそもこのマークに絶対的な意味はなくマークがなくても最終的に発見観測になるときはなるそうです。

便利なプログラム

一部観測のサルベージ

再報告されたのが30万件らしいので、0.1%オーダーとなると数百件前後が復旧できていないようです。

Identifications(同定)

長くなるので別記事を書きました。

新天体の仮符号をとるには1夜の観測の後、もう1夜以上追跡観測をして2夜以上の観測を揃える必要があることは周知のとおりです。

しかし、世界中のサーベイの実情は、NEOやTNOなどの特異天体を除き、どの観測が前夜以前のどの天体の追跡だなんておそらくいちいち考えずに、1夜ごとにバラバラの名前で膨大な数の観測を報告しています。

恋アス本誌のようにわざわざ数夜分たまってから最後に報告する例のほうが珍しいでしょう。

代わりに、そうして個別に送られてITFにある観測が常にモニターされ、別の日の観測同士が実は同一天体だとしてリンクするITF to ITF Identificationという操作があり、「この観測は、前日のこの観測と前々日のこの観測の追跡観測に（図らずも）なっています」というサブミットを誰でも送ることができます。

以下の記事で詳しく解説しています。

precover

長くなるので別記事を書きました

見つかった仮符号天体が番号登録されるには、メインベルト天体の場合目安として4回以上の複数夜衝が必要です。つまり2夜以上観測された年が4年分必要で、COIASでうち1年をまかなってもあと3年必要です。そんなに長い間待ってられないのなら、公開されている世界中の大望遠鏡のデータに写りこんでいる発見前観測（pre-discoverでprecoverと呼ばれる）を自分で探して報告し、観測年数を稼ごうという話。

その他

HSC-Mapの活用

このツイートではhsc-mapを、前回自分が解析した位置を再現するためのツールに使っていますが、hsc-mapの便利なのは画面右下に、画面中央の一の赤道座標が表示されるところです。これによって、COIAS上での画像領域と座標が相互参照できるんですよね。だからある座標位置を狙いたいときは、hsc-mapを使って入力した座標に飛び(左上のビューから「座標を指定して移動」)、その位置がどのトラクトの何行何列目かを見ればその画像を解析できます。
ちなみにhsc-mapを見ればわかりますが、各トラクトの端の領域は隣のトラクトの端と重複しています。

この機能と、NASAのHorizons-systemなどで得た特定天体の日ごとの位置や

MPCheckerで得た、特定トラクトの特定時刻付近に周辺に位置する天体一覧などを使えば、狙った天体を解析することができます。彗星とかNEOとかTNOとかをこれ狙うのもありです。

さらに、HSC-Mapには決められた形式の座標ファイルを読み込ませれば、任意の位置に任意の天体を表示させることができるカタログ機能が搭載されています。

こんな使い方も可能です。

既知天体のリカバリー

上のリストにあるのはNEOのリカバリーリスト。NEOやTNO等のレア天体でリカバリーが成功すればMPECに載ります。

NEO-rating

send-allでダウンロードした観測内容を貼り付けると、その天体がNEOである可能性を計算してくれるサイトです。65より大きいとNEO候補とされます。

解析画像の撮影時期

他の市民科学プロジェクトとの成果比較

$$
\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|} \hline
プロジェクト & COIAS & DMP & IASC & cazasteroides&IceHunter&Hubble&AsteroidZoo&COSSS\\ \hline
既知天体報告数 & 88989 & 1307 & ? & 3700 &?& 670&?&14\\ \hline
未知天体報告数& 166782 & 3140 & 16104 & 760 &143?&1030&1344?&0\\ \hline
仮符号取得 & 2797 & 121 &116&?&143?&? &?&0\\ \hline
（上記 うちTNO） & 430 & 0 &?&?&143?&?&?&0\\ \hline
確定番号取得 & 3 & 0 & 82&?&?&?&?&0\\ \hline
命名済み & 1 & 0 & 29&?&?&?&?&0\\ \hline
運用期間 & 2023- & 2023- &2006-&2016-&2011-2014&2019-2020&2017&2020-2022\\ \hline
上記最終更新 & 2024/10/16 & 2024/11/1 &2024/10/16&2020?&2014/5/5&2020/7&2017/10/3&2023/4/15\\ \hline
\end{array}
$$

DMP・・・Daily Minor Planet,ソースはhttps://www.zooniverse.org/projects/fulsdavid/the-daily-minor-planet/talk/5639/3240057 でWAMOを基にしているためMPS等で公表されていないものも含む
IASC・・・Asteroid Hunting International Astronomical Search Collaboration、ソースはhttp://iasc.cosmosearch.org/Home/HallOfFame
IceHunter・・・ソースはhttps://en.wikipedia.org/wiki/New_Horizons#KBO_Search

cazasteroides・・・ソースはhttps://eu-citizen.science/translateProject/120
COSSS・・・Catalina Outer Solar System Survey ソースはhttps://www.zooniverse.org/projects/fulsdavid/catalina-outer-solar-system-survey/about/results　　なおプロジェクト代表のD.Fuls氏によると予算が付けば再開するかも（https://www.zooniverse.org/projects/fulsdavid/the-daily-minor-planet/talk/5639/3304551）？

Asteroidzoo・・・情報がないのでソースのFailになっていないものを発見と見なした。情報の少なさはユーザーからも不満が出ていた。
Hubble・・・Hubble Asteroid Hunter、ソースはhttps://www.zooniverse.org/projects/sandorkruk/hubble-asteroid-hunter/about/results
COIASの既知天体・・・MPCに公表された天体の延べ合計数(36652+14782+14424+3831+19300)なので、COIASが発見して仮符号として公表された観測も（おそらく数%）含まれている。
なおDMP以外は未知天体中に、報告後既知と同定されたものも含まれる。
確定番号取得は発見クレジットが認められたもののみ。

研究者向けのCOIAS発表資料

ここの2023年度・22年度の「発表プログラム・発表資料」から閲覧できます。他にも以下の通りがネットで閲覧できます。

https://www.nayoro-obs.jp/stellanova2021/slides/S4_Urakawa.pdf

https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jpgu2022/PPS03-19/public/pdf

https://az659834.vo.msecnd.net/eventsairwesteuprod/production-atpi-public/9e26554f1b58423fafc03f38d2b2c077

https://www-hou-usra-edu.translate.goog/meetings/acm2023/eposter/2109.pdf

https://www-hou-usra-edu.translate.goog/meetings/acm2023/pdf/2109.pdf


最後に

このページはいわばまとめサイト的なもので、私含め多くの方々が見つけた情報を拾って（勝手に）まとめさせていただいています。
気づいた情報を惜しみなく公開してくださった方が多いため、こうしてかなりの分量になりました。本当にありがとうございます。

#COIASでXにポストされた情報は見ていますので、定期的に更新していく予定です。

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