เครื่องวัดคุณภาพท้องฟ้า ( SQM ) เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวัดความสว่างของท้องฟ้ายามค่ำคืนโดยเฉพาะอย่างยิ่งความสว่างของท้องฟ้ายามค่ำคืน (NSB) ที่จุดสูงสุด ด้วยแบนด์วิดท์ตั้งแต่ 390 นาโนเมตรถึง 600 นาโนเมตร^{[ 1 ]} โดยทั่วไปแล้ว นักดาราศาสตร์สมัครเล่นจะใช้เพื่อวัด ปริมาณ แสงเรืองรองของมลภาวะทางแสงและใช้หน่วย " แมกนิจูดต่อตารางอาร์คเซคอนด์ " ซึ่งเป็นที่นิยมในหมู่นักดาราศาสตร์

SQM ติดตั้งโฟโตไดโอด ซิลิคอน ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวตรวจจับ โดยส่วนหนึ่งถูกปิดบังด้วยตัวกรองการปฏิเสธสำหรับความยาวคลื่นอินฟราเรดใกล้ ระบบมีการตอบสนองสูงต่อความยาวคลื่นจนถึงอินฟราเรดใกล้ (ตั้งแต่ 350 นาโนเมตรถึง 2500 นาโนเมตร^{[ 2 ]} ) ด้วยตัวแปลงจากแสงเป็นความถี่ โครงสร้างนี้พยายามเลียนแบบ^{[ 3 ]} การตอบสนองสเปกตรัม ของดวงตามนุษย์ภายใต้สภาวะโฟโตปิก

การตอบสนองเชิงสเปกตรัมขั้นสุดท้ายได้มาจากการทำงานร่วมกันของโฟโตไดโอดและตัวกรองตัดแสงอินฟราเรดใกล้แบบส่งผ่าน การตอบสนองนี้ทับซ้อนกับแถบ Johnson B และ V ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในด้านการวัดแสงทางดาราศาสตร์ ในช่วงความยาวคลื่นระหว่าง 320 นาโนเมตรถึง 720 นาโนเมตร ซึ่งรวมถึงสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้

นอกเหนือจากนักดาราศาสตร์สมัครเล่นแล้ว เครื่องวัดแสง SQM ยังได้รับความนิยมอย่างมากในหมู่นักวิจัยจากสาขาต่างๆ รวมถึงสมาคมที่เกี่ยวข้องกับการต่อสู้กับมลภาวะทางแสง เครื่องมือนี้มีความไม่แน่นอนเชิงระบบซึ่งระบุไว้ที่ 10% (0.1 แมก อาร์คเซค−2) ^{[ 4 ]}ลักษณะของความไม่แน่นอนยังเกี่ยวข้องกับความเสถียรของเครื่องวัดรังสีเหล่านี้ด้วย การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของเครื่องมือ (ส่วนใหญ่เกิดจากการเสื่อมสภาพของเซ็นเซอร์ อิทธิพลของอุณหภูมิอากาศ^{[ 5 ]}และสภาพบรรยากาศและอุณหภูมิภายใน) อาจทำให้สับสนกับการเปลี่ยนแปลงความสว่างของท้องฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำการติดตาม NSB ในช่วงเวลาที่ยาวนาน^{[ 6 ] [ 7 ]}

มีการผลิต SQM หลายรุ่น โดยให้มุมมองที่แตกต่างกัน (เช่น การวัดพื้นที่เชิงมุมที่แตกต่างกันบนท้องฟ้า) และความสามารถในการวัดอัตโนมัติและการบันทึกข้อมูลหรือการสื่อสารข้อมูล ที่หลากหลาย รุ่นปัจจุบันมีแถบการสังเกตเพียงแถบเดียว ซึ่งอาจทำให้เกิดการตีความผิดพลาด ^ได้หากมลภาวะทางแสงเปลี่ยนจากหลอดไฟโซเดียมไอระเหยเป็นLED [ ^{8 ]}

SQM-L หรือ "เครื่องวัดคุณภาพท้องฟ้า - L" เป็นรุ่นที่มีเลนส์ในตัวเพิ่มเติม ให้ช่วงการวัดที่แคบกว่าที่ 20° เมื่อเทียบกับช่วง 84° ของรุ่น SQM มาตรฐาน^{[ 9 ]}

SQM ผลิตโดยบริษัท Unihedron ของแคนาดา ในเมืองกริมสบี รัฐออนแทรีโอ

ค่าที่รายงานโดย SQM อยู่ในหน่วยของแมกนิจูดต่อตารางอาร์คเซคอนด์ (mag arcsec ⁻² ) โดยทั่วไป ข้อมูลที่ SQM ให้มาจะถูกบันทึกในหน่วยแมกนิจูด ซึ่งแสดงเป็น m หรือ mag โดยเฉพาะใน mSQM (หรือ magSQM) โดยที่ตัวห้อย SQM บ่งชี้ว่าความสว่างที่วัดได้คำนวณโดยการถ่วงน้ำหนักรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าตามการตอบสนองสเปกตรัมของเครื่องมือเหล่านี้^{[ 10 ]} เนื่องจากแมกนิจูดทางดาราศาสตร์เป็นมาตราส่วนลอการิทึมเชิงลบ ค่าที่น้อยกว่าบ่งชี้ถึงท้องฟ้าที่สว่างกว่า และความแตกต่าง 5 mag arcsec ⁻²สอดคล้องกับความแตกต่างของความสว่าง 100 เท่า ค่าทั่วไปจะอยู่ระหว่างประมาณ 16 สำหรับท้องฟ้าในเมืองที่สว่างไปจนถึง 22 สำหรับท้องฟ้าที่มืดที่สุดบนโลก^{[ 8 ]}

การตอบสนองของ SQM อาจได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแวดล้อม ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องตรวจสอบผลกระทบเหล่านี้ เนื่องจาก SQM ไม่กันน้ำ จึงต้องป้องกันความชื้นโดยใช้เคส ซึ่งโดยทั่วไปแล้วผู้ผลิตจะจัดหาให้ เคสนี้จะช่วยปกป้องอุปกรณ์ แต่ยังกักเก็บความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานด้วย ซึ่งความร้อนจะน้อยมากสำหรับรุ่น USB (SQM-LU) แต่จะมากขึ้นสำหรับรุ่น Ethernet (SQM-LE)

ในสภาพแวดล้อมในเมือง SQM มักบันทึกการเปลี่ยนแปลงความสว่างที่มากเนื่องจากการมีหรือไม่มีเมฆ การวัดความสว่างที่ดำเนินการโดยอุปกรณ์ SQM-LU มีความเสถียรในช่วงอุณหภูมิ −15 °C ถึง 35 °C โดยมีการเปลี่ยนแปลงน้อยกว่าความไม่แน่นอนเชิงระบบ 10% ตามที่ผู้ผลิตระบุ^{[ 11 ]}

เมื่อติดตั้ง SQM ไว้กลางแจ้งอย่างถาวรเพื่อการตรวจสอบระยะยาว ความไวของเซ็นเซอร์อาจลดลงเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม การศึกษาในปี 2021 แสดงให้เห็นว่าผลกระทบจากการเสื่อมสภาพนี้ ซึ่งเกิดจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความไวของเซ็นเซอร์ที่ลดลงและการเสื่อมสภาพทางแสง สามารถนำไปสู่การมืดลงอย่างเป็นระบบของการวัด นักวิจัยได้เสนอวิธีการแก้ไขโดยใช้ความสว่างของท้องฟ้าในช่วงพลบค่ำเป็นแหล่งสอบเทียบตามธรรมชาติ โดยการเปรียบเทียบค่าที่อ่านได้จาก SQM ภายใต้สภาวะพลบค่ำที่ชัดเจนกับแบบจำลองเชิงประจักษ์ พวกเขาได้อัตราการเสื่อมสภาพเชิงเส้นที่ 34-53 มิลลิแมกนิจูด/ตร.กม. ต่อปี ขึ้นอยู่กับตำแหน่งและละติจูด^{[ 12 ]}

สามารถส่งข้อมูลการวัดค่า SQM ไปยังฐานข้อมูลบนเว็บไซต์ของผู้ผลิต และไปยังโครงการวิทยาศาสตร์ภาคประชาชนGLOBE at Nightได้

• หน้าสินค้าบนเว็บไซต์ Unihedron
• โครงการ GLOBE at Night
• เครือข่ายการวัด SQM
• มหาวิทยาลัยเวียนนา คลังข้อมูลและการวิเคราะห์ข้อมูล SQM
• ขนาดและคำแนะนำบนเว็บไซต์ Unihedron