城市觀星指南

1、城市觀星指南摘自/translat/trans10.htm （圖片未摘）對(duì)于天文愛好者來說，現(xiàn)在是最佳的年代，但同時(shí)也是最糟的。你從來沒有可以隨處買到過如此大而精良的望遠(yuǎn)鏡，以及各式各樣的附件。也從來沒有過如此繁多的天文信息，而你只要輕點(diǎn)鼠標(biāo)就可以一覽無遺。但是，也從來沒有過如此多的人生活在如此糟糕的星空之下。許多天空和望遠(yuǎn)鏡的讀者可以在計(jì)算機(jī)屏幕上跟蹤公元前3000年冥王星的運(yùn)動(dòng)軌跡，但卻無法在戶外的光污染中找到北極星。隨著裝備的改善以及黑暗天空的消失，這一矛盾正變得越來越尖銳。也許，業(yè)余天文學(xué)的未來正是全世界未來的縮影高度發(fā)達(dá)的技術(shù)和受到污染的

2、環(huán)境。 圖片說明：光污染已經(jīng)成為了業(yè)余天文學(xué)的“毒藥”，但是即使在最糟糕的條件下你也能看到不少漂亮的天體。拒絕就此善罷甘休約翰·斯塔爾（John Starr）在位于美國(guó)洛杉磯家中的屋頂上架起了望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)木星。照片版權(quán)：John Starr。這兩者哪個(gè)會(huì)跑得更快并最終占據(jù)主要地位，每個(gè)人都在猜測(cè)。然而，有一點(diǎn)是明確的。環(huán)境是大家的，但是設(shè)備是個(gè)人的。星空是屬于每個(gè)人的，但是欣賞星空的權(quán)利正在逐漸私有化。許多曾經(jīng)很普遍的天文現(xiàn)象現(xiàn)在已需要昂貴的設(shè)備、大量的金錢和時(shí)間并且到遠(yuǎn)離城市的郊外才能一睹她的芳容。然而，無論未來會(huì)變成什么樣子，一些觀星者不會(huì)讓任何東西阻止他們。他們是這樣一群人：他們

3、在城市里架起望遠(yuǎn)鏡，觀測(cè)時(shí)用毯子蓋住自己的頭，來遮擋附近的燈光；他們會(huì)花費(fèi)一年的時(shí)間來觀測(cè)被公寓的窗戶所扭曲的模糊星像，并且由此繪制出變星的光變曲線；他們通過記錄恒星被摩天大樓掩食的時(shí)刻，來確定地球自轉(zhuǎn)軸進(jìn)動(dòng)的速率。擁有壯美星空的“普通”愛好者傾向于把這些人視為業(yè)余天文學(xué)界的怪物?？墒撬麄冨e(cuò)了。隨著世界人口越來越稠密、城市化以及越來越多的照明設(shè)備，這些城市觀星者正是探索我們未來之路的先鋒。<b>有窗戶的房間</b>數(shù)年前在我搬入康尼迪克州的新港鬧市區(qū)之后，我出乎意料地發(fā)現(xiàn)了城市觀星的可行性。我曾認(rèn)為天文觀測(cè)會(huì)從我生命中消失。但是有一晚僅僅是為了好玩，我用7×5

4、0的雙筒望遠(yuǎn)鏡從我公寓閣樓的天窗向外望去。令人驚訝的是，我竟然能辨認(rèn)出一些恒星。圖片說明：如果你有閣樓，為什么不嘗試從里面觀測(cè)星空呢？現(xiàn)在的玻璃已經(jīng)相當(dāng)平整，它對(duì)星相的扭曲甚至在雙筒望遠(yuǎn)鏡下也不是那么明顯。版權(quán)：Sky & Telescope/2MASS。 在這種情況下還能觀測(cè)到一些東西，實(shí)在讓人感到驚訝。為此我做了一些試驗(yàn)。使用天空和望遠(yuǎn)鏡提供的芻藁增二（鯨魚）的星圖，我發(fā)現(xiàn)我雙筒鏡的極限星等可暗至8.6等。我曾經(jīng)觀測(cè)到在最低亮度附近的芻藁增二。<星像會(huì)由于天窗的塑料護(hù)板而扭曲，這是事實(shí)。但它們確實(shí)在那兒。當(dāng)然，大多數(shù)的恒星在此極限星等之上！在接下去的幾個(gè)月里，我更加仔細(xì)的用雙

5、筒鏡觀測(cè)星空。我挑選一小塊天區(qū)，觀察研究其中的每一個(gè)天體恒星的距離、光譜類型，以及一些有趣的天體并且繪制一張小星圖。我在天窗旁放了一塊手寫板，并且把那里布置得很舒適。它是我的小天地。在那兒，我跟蹤麒麟座T每個(gè)月的脈動(dòng)、金牛座Y不可預(yù)言的亮度變化，以及小行星的緩慢移動(dòng)。在平時(shí)，我觀測(cè)一些雙筒鏡力所能及的雙星，同時(shí)我會(huì)花很長(zhǎng)時(shí)間來繪制在獵戶座腰刀區(qū)所能見到的一切東西，而且我還能辨識(shí)出月球上的輻射紋。 意料之外的回報(bào)開始出現(xiàn)。你觀測(cè)條件的限制會(huì)使你得到磨練；當(dāng)然也不要毫無目的地觀測(cè)，我每次都查閱星圖和星表，預(yù)先制定出一個(gè)計(jì)劃。這是你得到回報(bào)的關(guān)鍵。當(dāng)我將雙筒鏡壓在天窗的護(hù)板上時(shí)，天窗的內(nèi)壁為雙筒鏡提

6、供了一個(gè)堅(jiān)硬的擋板。美麗而穩(wěn)定的星像補(bǔ)償了塑料造成的光學(xué)畸變以及外面籠罩的一層灰色薄霧所帶來的干擾。當(dāng)幾英寸之外還是寒風(fēng)凜冽時(shí)，而我卻穿著襯衫在觀察獵戶座，這真是一種奇妙的經(jīng)歷。教訓(xùn)是明顯的。前期準(zhǔn)備、穩(wěn)定的星像以及舒適的觀測(cè)環(huán)境將有助于在惡劣的環(huán)境中進(jìn)行天文觀測(cè)。<b>太陽(yáng)、月亮和行星</b>如果這些都能做到，望遠(yuǎn)鏡就可以提供更多的機(jī)會(huì)。月亮和行星會(huì)展現(xiàn)出更多的細(xì)節(jié)，就像在鄉(xiāng)村能見到的一樣。事實(shí)上，城市中充滿著熱源，它們會(huì)引發(fā)大氣湍流，使觀測(cè)條件變差。但是，城市中的薄霧可以提供一個(gè)穩(wěn)定的大氣條件。 圖片說明：在城市的燈光下，夜晚的月亮和行星總是可以看見的。版權(quán)：Fre

7、deric Larson。南卡羅萊納州查爾斯頓的吉姆·菲利普斯（Jim Phillips）是許多城市觀星者中的一員。菲利普斯把他的觀測(cè)時(shí)間都獻(xiàn)給了月亮和行星。“坦率地講，”他寫道，“由于住在市中心地區(qū)，我對(duì)有多少可觀測(cè)的夜晚表示懷疑?！痹谒能噹?kù)天文臺(tái)中，他使用一臺(tái)定做的8英寸f1/3的折射望遠(yuǎn)鏡?！拔液芫靡郧熬鸵庾R(shí)到，我可能會(huì)永遠(yuǎn)住在城里或是城市周圍。在一番思考之后，我決定不要便攜式望遠(yuǎn)鏡，盡管我可以把它帶到郊外。我需要的是一個(gè)在有光污染的地區(qū)的天文臺(tái)。對(duì)我來說，在天文臺(tái)使用星圖、書籍和星表所帶來的便利以及在幾分鐘之內(nèi)就可以開始觀測(cè)的便捷性，遠(yuǎn)超出了光污染和建筑物的阻擋所帶來的弊端

8、?！?“我可以分解出靠近望遠(yuǎn)鏡理論極限的雙星。同時(shí)，木星的細(xì)節(jié)總是讓人著迷，就像月亮表面的細(xì)節(jié)。”菲利普斯最終接手了月亮和行星觀測(cè)者協(xié)會(huì)的月丘觀測(cè)計(jì)劃。其實(shí)，并不需要用這么大的望遠(yuǎn)鏡來解決觀測(cè)上的問題。密歇根州的羅伯特·班什（Robert W. Bethune）使用3.5英寸的望遠(yuǎn)鏡近兩年在韓國(guó)漢城從事觀測(cè)。漢城像世界上許多大城市一樣充滿著煙霧和光污染?！拔业淖√幈唤譄粽盏耐?，”但是，他寫道，“月亮總是最有趣的天體。今年夏天提供了一個(gè)研究木星、土星系統(tǒng)的絕佳機(jī)會(huì)。通過練習(xí)和實(shí)踐，在光污染中仍有許多變星、雙星，甚至行星狀星云可以觀測(cè)。我最大的成功是記錄到昴星團(tuán)中一顆8等星被掩食。”

9、班什提供了一些秘訣，“每個(gè)人對(duì)燈光都有自己的看法。我對(duì)付那些討厭的燈光的辦法是在觀測(cè)時(shí)把路燈的燈泡擰開，當(dāng)然在觀測(cè)完之后要把它們裝回去。”“晚睡早起是有幫助的。就算是最大的城市，午夜之后任何東西也都會(huì)松弛下來。周詳?shù)挠?jì)劃也很有好處。在星表或星圖中找出在你所能見到的天區(qū)將會(huì)發(fā)生的天象會(huì)提高你的技藝。最重要的是接受環(huán)境對(duì)你的限制，在仔細(xì)的試驗(yàn)和研究之后，了解并想法減弱它們對(duì)你的影響。”對(duì)于任何在業(yè)余天文學(xué)界野心勃勃地的人來說，將望遠(yuǎn)鏡探出窗外觀測(cè)是一大忌。室內(nèi)外的溫度差會(huì)摧毀穩(wěn)定的星像。這在有些時(shí)候完全正確，但正如邁克爾·布斯恰特（Michael Boschat）所發(fā)現(xiàn)的，它并不總是正確

10、?！皩?duì)于行星觀測(cè)，我把我的3英寸望遠(yuǎn)鏡探出窗外，大部分時(shí)候的星像都很穩(wěn)定，即使使用200倍的目鏡也沒有關(guān)系。去年夏天，我用這一方法觀測(cè)火星，甚至當(dāng)火星在低空時(shí)我也能看到其表面上的斑紋?！闭?qǐng)注意，天上總是有太陽(yáng)的。新澤西的索·斯丁堡（Sol Steinberg）已經(jīng)退休，住在一套帶院子的公寓里?！拔业拇皯舫驏|面，同時(shí)我的院子又被8幢房子環(huán)繞?！笔褂靡慌_(tái)3英寸的折射望遠(yuǎn)鏡，他拍攝月亮，跟蹤木星的衛(wèi)星和金星的盈虧?！疤?yáng)是我每天早晨固定的目標(biāo)，”他寫道，“55mm的目鏡可以投影一個(gè)明亮的像到我臥室的天花板上，但是這無法和使用濾鏡直接觀測(cè)劃等號(hào)。”他開始跟蹤太陽(yáng)黑子?！白蛱斐霈F(xiàn)了一新的黑子

11、群，而且今晨有兩個(gè)黑子達(dá)到了2弧分這是一副令人激動(dòng)的景象。”<b>深空天體</b>星云和星系，有著較低的表面亮度，因此受光污的染影響最嚴(yán)重。所以許多城市觀星者在真正嘗試之前就放棄了它們。紐約的杰妮·沃斯諾普（Jenny Worsnopp）是那些拒絕認(rèn)輸?shù)娜酥?。“曼哈頓對(duì)業(yè)余天文學(xué)家來說是最糟糕的居住地?！彼龑懙?，“我最鐘愛深空天體，該怎么辦呢？”答案是走出去，用心去尋找。在她公寓的房頂上沃斯諾普有一片開闊的天空，但卻被照的通亮就象是帝國(guó)大廈。但是，沃斯諾普用她的6英寸望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到110個(gè)梅西耶天體中的46個(gè)?！笆枭⑿菆F(tuán)和明亮的球狀星團(tuán)甚至在午夜前就能被觀測(cè)到

12、，”她說。在午夜之后，許多建筑物會(huì)關(guān)掉裝飾燈，“在這之后，天空就是我們的了。”“最近我得到一個(gè)驚喜。我晚上12:30來到屋頂，觀測(cè)到了M104、M66和M81，讓人驚訝的是還有M97，”一個(gè)大而暗的行星狀星云，在任何環(huán)境下都是很難看到的?！拔沂褂昧艘粔KO星云濾鏡和視場(chǎng)移動(dòng)法找到了它。”這些技藝需要實(shí)踐和技巧。“城市觀星，”沃斯諾普說道，“對(duì)于那些醒目的天體是一種很好的訓(xùn)練 ；城市觀星者無法通過尋星鏡找到梅西耶天體，并且將它們調(diào)至視場(chǎng)的中央；我們不得不找到它們的精確位置，因此我們都必須十分熟悉星圖。我敢說，如果我能在這兒看到它，那你無論在什么地方都能看到它。”沃斯諾普的紀(jì)錄被倫敦的大衛(wèi)·

13、;弗萊德曼（David H. Frydman）打破?！拔乙呀?jīng)在城市里觀測(cè)天體30年了，”他寫道，“使用一臺(tái)5英寸的折射鏡，我已觀測(cè)了我所知的500個(gè)深空天體中的350個(gè)，其中大多數(shù)都不只一次?！彼峁┝嗽S多建議：“找一扇半徑25°的窗戶，在天頂方向即使有光污染也能看到暗弱的天體，任何嘗試都不應(yīng)該中途放棄?！薄氨M量排除當(dāng)?shù)毓馕廴緦?duì)你的干擾。觀測(cè)最好在晚上11點(diǎn)之后進(jìn)行，選擇受保護(hù)最好的地方。而且如果必要，可以在你頭上或望遠(yuǎn)鏡上照上一個(gè)開口的盒子?！薄坝旰蠡蚴枪未箫L(fēng)時(shí)是最佳機(jī)會(huì)。在大風(fēng)中我看到了帷幕星云（NGC 6992），夜梟星云（M97）包括其中的黑眼，以及M33中更多的細(xì)節(jié)。通常前

14、面兩個(gè)在5英寸折射望遠(yuǎn)鏡中是看不見的?！备トR德曼強(qiáng)調(diào)，非常詳細(xì)的星圖是必需的?！叭绻阒酪粋€(gè)天體的確切位置，那你可以多看1個(gè)甚至2個(gè)星等。等一會(huì)兒，它們就會(huì)慢慢地從視場(chǎng)中浮現(xiàn)出來?！币粋€(gè)深空天體是否在光污染中可見，取決于它的表面亮度而不是它的總亮度。因此，當(dāng)你搜索星表尋找目標(biāo)時(shí)，應(yīng)該選那些亮而小的目標(biāo)。許多小的行星狀星云有較高的表面亮度。在1986年夏天出版的天空和望遠(yuǎn)鏡“深空天體”專欄上阿里斯特·林（Alister Ling）公布了一張60個(gè)的“城市中可見的行星狀星云”表。其中許多看上去呈恒星狀，而且必須用高倍目鏡才能解析出來沒有詳細(xì)的星圖更本無法識(shí)別出它們。林提供了一些秘訣來區(qū)

15、別它們。其中一個(gè)使糟糕的觀測(cè)環(huán)境有了用武之地：行星狀星云比起恒星來很少閃爍，同樣的，行星也很少閃爍（它們都有一個(gè)可見的視面）。另一個(gè)訣竅是，它們不像恒星那樣呈現(xiàn)出藍(lán)色或綠色。在林的星表中，最佳的“城市行星狀星云”是鮮為人知的大于15角分、亮于10等的、位于波江座的NGC1535，長(zhǎng)蛇座的NGC 3242和天鵝座的NGC 6826。顯然，這是一片廣闊的領(lǐng)域等待探索。唐納德·弗格森（Donald R. Ferguson）在1995年4月份出版的天空和望遠(yuǎn)鏡上發(fā)表了另一篇有關(guān)高表面亮度行星狀星云的文章。弗格森列出了一張含有18個(gè)行星狀星云的星表，這些都是他通過3.5英寸望遠(yuǎn)鏡在休斯敦市中心

16、所能看到的行星狀星云。<b>星云濾鏡</b>當(dāng)70年代末星云濾鏡被開發(fā)出來時(shí)，城市和郊區(qū)的觀星者又有了通向深空天體的利器。星云濾鏡的工作原理很簡(jiǎn)單。發(fā)射星云發(fā)出的光在一個(gè)很窄的波段上，與鈉或汞蒸汽的路燈發(fā)出的光既然不同。通過一個(gè)多層干涉濾鏡，可見光譜可以被分割得足夠細(xì)，進(jìn)而分離出這些特定的光。結(jié)果是暗得多的天空，不同程度變暗的恒星和星系，和僅僅變暗一點(diǎn)點(diǎn)的行星狀星云和發(fā)射星云。在大多數(shù)情況下，這一加強(qiáng)的對(duì)比度可以彌補(bǔ)星云相對(duì)小的亮度損失，并且使之顯得更清晰。這些濾鏡不會(huì)把鄉(xiāng)間的星空帶回城市，但它們確實(shí)有幫助。有一種用于探測(cè)星云，尤其是小型行星狀星云的技術(shù)，被稱之為濾鏡“

17、閃爍”。當(dāng)濾鏡快速地移出視場(chǎng)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)星云會(huì)相對(duì)周圍的恒星閃爍。同樣地，你也可以通過來回地傾斜濾鏡來做到這一點(diǎn)，因?yàn)闉V鏡一旦傾斜就失去了功效。許多星云濾鏡已經(jīng)可以買到。它們對(duì)于不同的天體、不同的環(huán)境，使用不同的對(duì)策。<b>CCD照相機(jī)</b>對(duì)于那些既可以承受它的價(jià)格又可以為之花時(shí)間的人來說，最有希望的新技術(shù)莫過于CCD照相機(jī)了。CCD照相機(jī)已經(jīng)把業(yè)余天文學(xué)拓展到了前所未有的高度，而且它們的價(jià)格每年都在下降。CCD有兩大優(yōu)勢(shì)。其一，比起肉眼和底片，CCD對(duì)光更加敏感上數(shù)倍。其二，它可以將望遠(yuǎn)鏡接受的星像直接數(shù)字化存入計(jì)算機(jī)，在那兒圖像可以得到改進(jìn)、分析、測(cè)量和處理。最重

18、要的處理是可以從圖像中去除光污染的影響，就象是變魔術(shù)，幾乎不會(huì)造成數(shù)據(jù)的丟失。一臺(tái)8英寸的望遠(yuǎn)鏡在城市的燈光或月光中可以拍攝到15等甚至16等的恒星。這比用同樣的望遠(yuǎn)鏡在山區(qū)黑暗的情況下肉眼所能見的極限還要暗數(shù)倍。CCD的缺點(diǎn)是它的視場(chǎng)非常小，很難定位和調(diào)焦。而且CCD經(jīng)常變化無常，望遠(yuǎn)鏡的支架必需足夠堅(jiān)固，并且對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間曝光要易于操控。當(dāng)然，你是看著計(jì)算機(jī)屏幕，而不是星空。CCD天文學(xué)是望遠(yuǎn)鏡和計(jì)算機(jī)的工作，而不再需要凝視星空。CCD的最大優(yōu)點(diǎn)是：記錄的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行科學(xué)處理。19世紀(jì)天文愛好者和專業(yè)天文學(xué)家在使用技術(shù)方面幾乎是平起平坐的。之后，天文愛好者就被漸漸地甩在了后面而現(xiàn)在CCD正在收復(fù)這些失地。業(yè)余天文學(xué)家正在大批量地發(fā)現(xiàn)小行星，從事專業(yè)級(jí)的變星研究，探測(cè)19等的射線爆的光學(xué)對(duì)應(yīng)體，拍攝恒星和星系的光譜，拍攝越來越精細(xì)的行星照片，等等。然而，沒有機(jī)器可以取代簡(jiǎn)單而令人愉快的肉眼觀星活動(dòng)，因?yàn)檫@是自然生活的一部分。<b>逃避還是面對(duì)</b>“光污染是天空中的光亮。它不應(yīng)與直接射入觀測(cè)者眼睛的光相混淆?！碑?dāng)?shù)氐臒艄馐褂^測(cè)條件惡化，但是卻很容易對(duì)付。許多觀測(cè)者都有著合作的鄰居，他們會(huì)應(yīng)你的要求關(guān)掉戶外的燈光。另一個(gè)打破僵局的方法是讓鄰居也來分享觀星所帶來的樂趣