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《追逐星空》 撰文/周熠君 2006.12

对于行色匆匆的现代人来说,抬头仰望星空的概念似乎成了一个浪漫的举动,变得陌生而遥远。是否还记得儿时在乡下的庭院里,夏夜纳凉时遥望群星璀璨,牛郎织女隔岸相望的模糊记忆呢?诗人杜牧的《秋夕》“银烛秋光冷画屏 轻罗小扇扑流萤 天阶夜色凉如水 卧看牵牛织女星”也情景交融地描绘了夏末的星空印象,一个悠闲怡然的场景跃然而生。然而时代的发展,忙碌的事务,将世人磨砺成了一个个疲于奔命的分子,在这个充满物欲的世界里不断窜动。


明亮的城市灯光淹没了静寂星空,喧嚣的都市洪流遮掩了天籁之音,曾经无限美好的憧憬在日复一日中逐渐麻木。在我们忽然醒悟的某一天,就象重拾童年的零碎记忆一样,觉得星空也是如此令人向往和怀念,那就让我们带上一支望远镜,到野外去,吹吹晚风,抬头看看美丽的星空吧!

望远镜——让您变成千里眼
人类的眼睛就是一个精密异常的成像仪器,就象相机一样,口径能随环境的变化而自动调节,从天文观测上来说,肉眼在黑暗的环境下能看到6等左右的星星,星等(magnitude)是天文学家创立用来表示天体亮度的一个单位。星等的数值越大,代表这颗星的亮度越暗,相反星等的数值越小,代表这颗星越亮。 比6等亮的是5等,然后依次是4等,3等,2等,1等,0等,更亮的就以负数表示。织女星就是0等亮星,在全天肉眼可见的6000多颗恒星中排名第五,如全天最亮的恒星--天狼星,它的亮度是-1.45等,我们可以在冬季的星空中看到它,月亮在满月时为-13等,而太阳则达-26.7等。


我们能看到的最暗程度与人的瞳孔直径有关,在最大情况下瞳孔一般只有6-7mm,如探索星空,还得需要一支望远镜来帮助我们看到更遥远更黯淡的天体。

望远镜的选择

1-双筒望远镜


如果是刚入门的朋友,双筒望远镜就是最棒的观测工具,一般规格上会有50x7、70x12等一大一小的数字表示,这个大数字就是指望远镜的口径毫米数,小数字就是倍率。望远镜的关键指标并非我们习以为常的倍率高低,总以为是越高越好,这是一个错误的概念,口径大小才是更重要的,如70x12就肯定要比50x7看到更暗的目标,因为口径大了,收集到的光线要更多。


对于双筒望远镜,也并非是口径越大越好,因为还要考虑到实际使用,太大太重,会影响使用效率,综合看来,50x7的双筒是最容易使用的,也是最适合携带的,几乎是天文爱好者的必备工具。


还有一点要注意的是镜片表面的镀膜,以前有那种红色反光的物镜膜,看上去比较吸引人,甚至有某些不法商家玄称红外线望远镜的欺骗行为,现在较好的是全表面多层镀膜,镜面呈现蓝绿色。

 

2-折射望远镜


跟平常多数时候看到的一样,这是一种很普及的望远镜型式,光线从前端的物镜进入,折射后穿过目镜成倒立像,天文望远镜的成像大多是倒立的,好在星星在宇宙中正倒也是一个模样的。


折射镜成像锐利,明快,使用调校方便快捷,价格也比较实惠,80mm-150mm左右的单镜筒(OTA)价格在几百到几千元之间。但缺点是普通型的消色差折射镜有较明显的色差,尤其是小焦比的镜子各种像差更明显(焦比F=焦距f/口径D)。含有低色散玻璃(ED)的物镜要比普通型消色差镜子成像更优秀,消除了大多的明显色差,是一种比较适中的选择。如笔者现有一款美国品牌的Celestron 80ED 镜子,OTA价格在4000左右,最近几年国内也开始研发ED镜子,并已逐渐在市场上销售。而比ED更高级的就是APO(Apochromatic)复消色差折射镜了,成像非常清晰和锐利,价格也比较昂贵,单单一支口径80mm的镜筒也要万元以上。更大口径的价格成倍上涨,非一般人士所能承受的起。国内还没有生产真正意义上的APO镜子,都是外国品牌。折射镜一般到150mm口径就是顶点了,再大,体积将会十分庞大,只适合于有圆顶的学校或天文机构使用。

3-反射望远镜


以同口径的条件相比,反射镜价格远比折射镜便宜。由于是光线反射成像,几乎没有色差影响,而且口径可以做的很大,业余爱好者甚至有自己磨制的,笔者就曾自制过一台254/1145mm口径的牛顿反射镜。国外有很多爱好者,使用300-400mm的大反射镜,专门用于目视搜寻彗星或新星,支架是便于携带和观测的道布森(Dob)结构,非常过瘾。


反射镜主要一个缺点是使用时需要精细的光轴调节,以保证正常的成像,还有大块的主反射镜热平衡速度慢,与周围空气容易产生湍流,导致成像晃动。

4-折反射望远镜


折反射望远镜是光线通过修正镜折射到主反射镜并反射到副镜,再次反射穿过主镜中心孔后成像,由于多次的反射,所以比同口径同焦比的折射镜大大缩短了整体长度,常见的有施密特-卡塞格林(Schmidt-Cassegrain)结构和马克苏托夫-卡塞格林(Maksutov-Cassegrain)结构,简称施卡和马卡,在价格和性能上比较,折反射镜子是个良好的平衡点,既得到了较大的口径,又拥有便携的体积,所以折反射镜子尤其8"以上的施卡镜在高解析行星摄影领域占有很广的应用范围。


折反射望远镜当然也有缺点,首先由于光线的多次折、反射,成像上不如折射和反射镜来得锐利,其中还得扣除修正镜上的副镜面积。并类似反射镜一般,也存在大口径镜子的弊端,如需要精细调节光轴、等待镜子的热平衡稳定等。

以上四大类天文望远镜各有优缺点,根据使用中的侧重点可以选择购买。双筒镜适合快速的巡天及观测较亮的深空天体,而大口径的牛反则在观测上面占有很大的优势,口径越大,越能看清黯淡遥远的天体,当然前提是需要有方便的交通工具和合适的体力,如又考虑便携,高素质的APO折射又是首选。


若是喜欢摄影,80-127mm左右的折射镜最适合用来拍摄深空天体,如各类星云星系等,焦比值一般在5-8之间,视场广,外型小巧,适合外出携带。如果是拍摄行星或月球细节,则是折反射望远镜的强项,口径大,焦距长,焦比F值一般在10以上。

购买指南:最好到专业天文器材厂商去购买,质量有保证,又能获得专业的器材使用知识,而且价格还比大商场更优惠。

生产厂家:国内的器材生产厂家有北京天狼,广州博冠,昆明晶华,重庆皓月,江西智通等,均有各式天文望远镜供选购,国内知名天文论坛上也有专门的版块咨询,如天之文论坛、牧夫天文论坛等。

赤道仪


赤道仪是天文观测摄影中举足轻重的仪器,便于跟踪拍摄天体,种类繁多,德式赤道仪及叉臂式赤道仪是目前业余天文界最常使用的赤道仪架台,操作方便、容易移动。


随着电子技术的发展,现在配备高级智能控制的赤道仪也是越来越多,通过人机对话,在十几万个天体数据中选择一个可以观测的目标,即可快速的驱动电机运行到指定位置,轻松便捷,尤其对于城市观星一族非常适用,能在有限的时间内观测更多的星体,如日本Vixen(威信)公司的Starbook、SkySensor等赤道仪控制器系列;南京IDEA艾迪尔公司最新研制的Gotostar自动寻星双轴电驱系统是国内具有自主知识产权的产品;有使用地平的赤道仪,通过控制器也能作跟踪的叉臂式赤道仪,如美国MEADE(美德)公司的Autostar控制器/赤道仪系列和Celestron公司的Nexstar控制器/赤道仪系列等,这些都是爱好者较为常见的产品。另外还有一些知名赤道仪生产厂家如日本TAKAHASHI(高桥)公司、美国AP、LOSMANDY公司,台湾景德光学William Optics等。赤道仪和控制器种类比较繁多,价格也相差悬殊,从几百元到几万甚至十几万的都可以选择。

 

与星空共舞

独乐乐不如众乐乐,在壮观的星空下,我们有很想拍摄星空的冲动,与好友共享,同时也颇具一种体现自我价值的自豪感。


对于天文摄影,传统的胶卷或数码都可以用来拍摄。胶片相机适合拍摄长时间曝光的星空周日视运动,也有资深的爱好者用来拍摄深空天体,效果也很震撼。现在数码相机的普及,也让天文摄影的大门一下子向大众敞开了,一只普通的家用数码相机(DC),也可以拍摄一些意想不到的照片。如果是接在望远镜目镜后面,可以拍摄更多的天体,这种将相机直接连在目镜后拍摄的方法叫无焦点摄影。


配备赤道仪后,最简便的拍摄方法就是在上面直接架设照相机,用广角镜头可以拍摄银河、星座等大范围天区,由于使用了跟踪,理想情况下拍摄的星点都是圆的,所以长时间的曝光下可以拍得更喑的天体。普及型的家用数码相机由于曝光时间都不长,而且噪点严重,不宜用来拍摄此类星野摄影,而成为数码单反相机(DSLR)的专长领域,更高的像素和良好的信噪比配合即拍即得的速度,期间的愉悦感已与早期的天文摄影不可同日而喻。


星云星团或星系等深空天体的拍摄难度是最高的,首先是要具备一台运行精准的赤道仪,这也是天文摄影里最具特征的一台仪器,一套标准配置的天文摄影系统由望远镜、赤道仪、脚架、拍摄系统和导星系统等部件组成。将卸下镜头的单反机身通过摄影卡口,连接在除去目镜的镜筒上,让大口径和长焦距的望远镜来代替相机镜头,从而得到更黯淡丰富的影像,这类方法被称之为直焦摄影。


现在对行星/月球的拍摄也用此类方法,但拍摄终端换成了视频摄像头(Webcam),通过数分钟的影像采集,然后将视频文件转换为图片,最终图像处理的效果由于成百上千张的叠加,抵消了大气宁静度带来的星像变形,比单张图片更有细节和清晰度,并大大提高了信噪比。 PHILIPS公司的ToUcam系列是行星摄影爱好者备受推崇的摄像头之一。

天文摄影最与众不同的地方总是在黑暗的环境中进行,而优良的环境也是拍到优秀照片极重要的因素,随着经济的发展和城市的日益扩张,要想找一片没有光污染的璀灿星空已是极其困难,而这也正是社会进步带给天文观测极尴尬的事,国外甚至有城市专门立法严格控制公共照明,既节约了大量能源,又保护了头顶这片宝贵的星空。我们希望在提倡节约型社会的同时,也能保护一下头顶的天空,蓝天碧水才是适宜我们世代居住的家园!