追星之旅,捕捉夜空美景
“今夜的天空真美?!痹谝黄啊⑾s聲和貓頭鷹的低吟和鳴聲中,堂·謝勒斯輕輕地說(shuō)。在馬里蘭州東部的圖卡赫州立公園里,他與其他幾十個(gè)觀星者在小心地挪移著位置,透過(guò)天文望遠(yuǎn)鏡不斷觀察著跨越夜空的銀河。
今年60歲的杜邦工程師謝勒斯是德?tīng)栺R瓦觀星者組織的負(fù)責(zé)人。這是一個(gè)業(yè)余天文愛(ài)好者組織。成員們經(jīng)常到圖卡赫公園舉行營(yíng)會(huì),彼此分享心得,一同體驗(yàn)對(duì)夜空的熱愛(ài)。
像謝勒斯這樣的業(yè)余天文學(xué)家,以前是無(wú)法實(shí)現(xiàn)觀星愿望,得到觀星樂(lè)趣的。隨著新科技的發(fā)展,出現(xiàn)了一批技術(shù)先進(jìn)且人們又買得起的儀器,比如小型天文望遠(yuǎn)鏡、數(shù)碼相機(jī)和電腦,使得天文愛(ài)好者也可以觀察夜空,順便做點(diǎn)科學(xué)研究,而以前這些領(lǐng)域都是職業(yè)天文學(xué)家的專美。
但是,在圖卡赫公園的這個(gè)夜晚,沒(méi)有人展示任何先進(jìn)的科技。因?yàn)檫@是德?tīng)栺R瓦觀星者組織一年一度的“不要虛飾觀星派對(duì)”。組織要求成員們?cè)趹敉庠鸂I(yíng)長(zhǎng)達(dá)一周,而且不供應(yīng)食品,不舉行講座,沒(méi)有抽獎(jiǎng)活動(dòng),要的只是愉快的群體和黝黑的夜空,享受心靈的寧?kù)o和喜悅。
謝勒斯說(shuō),大家彼此之間都很友好,每個(gè)人都愿意讓別人分享自己所看到的景象,幫助彼此捕捉易逝的星云、閃亮的星群和朦朧的星系。他們還互相比較自己的儀器,盡管有的很貴,有的只是從普通商店買的,還有許多根本是自己制作的。
在觀察了一陣星空后,謝勒斯回到帳篷,用縫紉機(jī)幫大家縫制防露水的塑料鏡頭蓋。他說(shuō),業(yè)余天文愛(ài)好者都喜歡修修補(bǔ)補(bǔ),就像這些鏡頭蓋,外面賣50美元一個(gè),而他們花5美元做的比外面賣的還好。
當(dāng)然,也有一些觀星者不惜一擲金錢滿足自己的愛(ài)好。
60歲的喬·麥克利是一名退了休的攝影師。他的反射望遠(yuǎn)鏡是花4000美元買的,架設(shè)在價(jià)值8000美元的德國(guó)造赤道儀上。他的觀星儀器與電腦相連,只要他對(duì)著電腦發(fā)出口頭指令,一個(gè)聲音驅(qū)動(dòng)程序就可以直接將望遠(yuǎn)鏡指向他想觀測(cè)的任何星星。
德?tīng)栺R瓦觀星者組織的成員每年還在特拉華州的士麥那地區(qū)聚會(huì)一次,主要是交流技術(shù)問(wèn)題,教彼此如何打磨鏡面,為望遠(yuǎn)鏡組裝其他小儀器。
街頭天文學(xué)家,與路人分享觀賞太空的喜悅
達(dá)瑞爾·梅森從6歲起就開(kāi)始觀察夜空,讀小學(xué)時(shí)老師開(kāi)始教他認(rèn)識(shí)星球。在父親的鼓勵(lì)下,他開(kāi)始用一對(duì)極小的雙眼望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行天文觀測(cè)。他能觀察到的主要是月亮,也能看到木星。他希望可以看到更遙遠(yuǎn)的星空。于是,上中學(xué)時(shí)他買了一架天文望遠(yuǎn)鏡。18歲時(shí)他用打工賺來(lái)的錢又買了一架更大的望遠(yuǎn)鏡,它帶有一個(gè)小發(fā)動(dòng)機(jī),可以帶動(dòng)望遠(yuǎn)鏡慢慢轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)?shù)厍蜣D(zhuǎn)到恒星之下時(shí)可以跟著捕捉恒星的蹤跡。
中學(xué)畢業(yè)后,梅森當(dāng)了4年的海軍炮手。從軍隊(duì)退役后,梅森在一個(gè)比薩面團(tuán)廠一干就是14年,手下掌管著18個(gè)工人。他把自己多年的積蓄都用于購(gòu)買更多的天文設(shè)備——濾光器、一架8英寸反射望遠(yuǎn)鏡和手提電腦。1989年,他加入了巴爾的摩天文學(xué)會(huì),這是一個(gè)有100多年歷史的協(xié)會(huì)。從其他會(huì)員那里,他學(xué)會(huì)了使用星圖。梅森決定和別人共同分享觀賞太空的喜悅。
1990年,梅森開(kāi)始把天文設(shè)備架設(shè)到巴爾的摩兩條有名的大馬路上,然后站在某個(gè)角落“守株待兔”。路人感到好奇,就前來(lái)觀賞。當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)能夠看到火星時(shí)大吃一驚,憑借梅森的望遠(yuǎn)鏡可以看到火星兩極的冰帽和火星表面的一些斑紋。在深夜巡查的巴爾的摩警察也會(huì)特意跑來(lái)瞧一眼,順便保護(hù)梅森和他的珍貴設(shè)備。很快,他就吸引了當(dāng)?shù)仉娨暸_(tái)的注意力,開(kāi)始受邀在一個(gè)早間談話節(jié)目中傳授太空知識(shí)。
在巴爾的摩其實(shí)還有一位跟梅森志同道合的人。他就是赫爾曼·黑因,他長(zhǎng)期在街頭賣藝,教人們觀察月球和行星,被稱為“街頭天文學(xué)家”。1998年,黑因在電視上看到了梅森的節(jié)目,于是把他邀請(qǐng)到自己獻(xiàn)藝的地盤,一起切磋技藝。后來(lái),黑因移師他處,梅森成為這塊地盤的主人,遇上生意好的周末,可以賺好幾百美元,他把這些錢繼續(xù)投資購(gòu)買新設(shè)備。
去年春天,梅森當(dāng)選巴爾的摩天文學(xué)會(huì)主席,成為該協(xié)會(huì)歷史上最年輕的也是第一位黑人主席。如今,該協(xié)會(huì)每月一次的聚會(huì)一般都有40多人參加。他的街頭工作和錄制的電視畫面使得人們更加關(guān)注這個(gè)協(xié)會(huì),也吸引了一些新成員的加入。他還經(jīng)常去周圍的學(xué)校講學(xué),他認(rèn)為這些學(xué)校教給學(xué)生太少的天文知識(shí)。他給孩子們講解恒星和行星,讓他們通過(guò)經(jīng)由安全濾光處理的望遠(yuǎn)鏡觀察太陽(yáng)和它周圍的光環(huán)。
梅森表示,他不希望人們只是從照片上認(rèn)識(shí)太空,他希望他們能親眼去感知。
自制觀星儀器一級(jí)棒
43歲的喬治·瓦羅斯也是一個(gè)狂熱的天文愛(ài)好者。他是一名程序設(shè)計(jì)員,也是好幾個(gè)太空機(jī)構(gòu)網(wǎng)站的管理員。這些網(wǎng)站都是為了吸引公眾尤其是兒童對(duì)太空項(xiàng)目的注意而設(shè)的。
瓦羅斯對(duì)天文的愛(ài)好來(lái)自年少時(shí)期,他和弟弟經(jīng)常用一個(gè)小望遠(yuǎn)鏡觀察月亮。長(zhǎng)大后,他購(gòu)買了一架8英寸的望遠(yuǎn)鏡,在自家的后院觀察夜空。他的家周圍是一片群山,比在光污染嚴(yán)重的城市觀察夜空有得天獨(dú)厚的條件。
瓦羅斯拍攝了大量的天文照片,有彗星、超新星、行星、各種天氣現(xiàn)象、極光以及航天飛機(jī)返航時(shí)的景觀等,幾乎所有都是在山上拍攝的。其中許多被刊登在天文雜志《天空和望遠(yuǎn)鏡》上。
1999年11月,瓦羅斯邀請(qǐng)約翰霍普金斯大學(xué)軌道動(dòng)力學(xué)專家,同時(shí)也是天文愛(ài)好者的戴維·鄧哈姆到山上做客。就在那天晚上,幸運(yùn)的鄧哈姆捕捉到了獅子座流星群在月球上形成的明亮效果,并錄了像。要知道,這個(gè)現(xiàn)象世上只有十幾個(gè)天文學(xué)家觀察到過(guò),但是此前從來(lái)沒(méi)有人將它拍攝下來(lái)。
從此,瓦羅斯開(kāi)始考慮流星的拍攝問(wèn)題。流星在大氣層中的速度高達(dá)每小時(shí)幾千公里,消失得非常迅速,即便是鏡頭剛好對(duì)準(zhǔn)了方向,也只能拍下一道白線。瓦羅斯想,何不建造一臺(tái)攝像機(jī),流星甫一出現(xiàn),就能感知到,錄下流星發(fā)生的全過(guò)程呢?
于是,瓦羅斯開(kāi)始了敲敲打打造攝像機(jī)。他先從一個(gè)“圖像增強(qiáng)器”著手,這是一個(gè)類似夜視鏡、可以增強(qiáng)行星和流星光度的設(shè)備,將之改制成寬角度的流星運(yùn)動(dòng)探測(cè)器,然后又裝上一個(gè)敏感的攝像鏡頭,一對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī),還寫了些軟件用于啟動(dòng)這些裝置,最后把所有設(shè)備都安置在一個(gè)木制平臺(tái)上,制成了一個(gè)重4.5公斤、籃球大小的流星跟蹤儀器。它可以在75°角范圍內(nèi)感知從任何地方即將到來(lái)的流星,計(jì)算它的位置然后及時(shí)把攝像鏡頭轉(zhuǎn)過(guò)去拍下這個(gè)壯觀場(chǎng)面,所用時(shí)間只有1/5秒。瓦羅斯介紹說(shuō),如果一個(gè)固定的鏡頭能捕捉到5個(gè)流星的話,這套儀器能捕捉到50甚至500個(gè)。如果想拍到這么多流星,必須添置多臺(tái)價(jià)格不菲的照相機(jī),而這套流星跟蹤設(shè)備只花了幾百美元。
NASA的流星研究專家彼得·詹尼斯坦斯很喜歡這個(gè)裝置。他極力邀請(qǐng)瓦羅斯參加NASA 2002年獅子座流星群跟蹤任務(wù)。一架裝滿各種儀器的DC-8客機(jī)于去年11月17日起飛,機(jī)上有11位科學(xué)家和大約30名流星跟蹤者、電影制作者、機(jī)械師和機(jī)組人員,從拉斯維加斯飛往西班牙,在西班牙呆兩夜后再返航,收集有關(guān)流星雨的數(shù)據(jù)。
瓦羅斯的流星跟蹤系統(tǒng)是飛機(jī)上惟一的一個(gè)木制儀器,它拍攝了數(shù)百?gòu)堄嘘P(guān)獅子座流星群的照片?;氐絅ASA總部后,瓦羅斯向NASA科學(xué)家展示了這些照片,還在美國(guó)流星組織的月刊上撰文描述了自己組裝的流星跟蹤儀器,此后他還參加了一個(gè)在以色列舉行的科學(xué)會(huì)議,并介紹了這套儀器。
瓦羅斯說(shuō)天文仍是他的一大愛(ài)好,但是在某種意義上,也是一種對(duì)喧囂生活的逃避。在這個(gè)過(guò)程中,他知道了天外有天,認(rèn)識(shí)到了人的渺小,學(xué)到了更多的東西。
業(yè)余天文學(xué)家,做專業(yè)人士做不了的工作
在一個(gè)寒冷的秋夜,戴維·鄧哈姆駕駛一輛小貨車,緩行在馬里蘭州黑格斯頓一個(gè)小鎮(zhèn)的街上,不斷尋找最佳視點(diǎn),直到在一幢一片漆黑的房前停下來(lái)。鄧哈姆一路小跑來(lái)到這家人的門前,開(kāi)始敲門。主人應(yīng)門后,鄧哈姆顧不上客套,在表明自己的身份后,開(kāi)門見(jiàn)山希望把天文望遠(yuǎn)鏡架設(shè)在這家人的后院,還要借主人家的電源一用。
鄧哈姆是約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的軌道動(dòng)力學(xué)專家,不過(guò),他今晚的行動(dòng)完全是為了自己的業(yè)余愛(ài)好。他和國(guó)際掩星計(jì)時(shí)協(xié)會(huì)( International Occultation Timing Association ,簡(jiǎn)稱IOTA)的同仁們一道用錄像機(jī)捕捉一顆恒星被一顆小行星所遮掩的景觀。
幸運(yùn)的是,這家主人很爽快地答應(yīng)了他的請(qǐng)求,于是鄧哈姆趕緊來(lái)到后院架設(shè)便攜式天文臺(tái)。這已是他今晚進(jìn)行的第二次觀測(cè)。他使用的是5英寸的望遠(yuǎn)鏡,附帶一部錄像成像機(jī),然后再嫁接在一部錄像機(jī)和一個(gè)直徑13英寸的顯示器上。正當(dāng)他忙活的時(shí)候,他的隊(duì)友們正沿著掩星可能發(fā)生的一帶布好了兵陣。鄧哈姆估計(jì)約有35到40人散布在幾個(gè)州的區(qū)域內(nèi)記錄這一景觀。
在這個(gè)地點(diǎn)觀測(cè)完后,他又馬上啟程趕到北部幾公里處臨近賓夕法尼亞州的地段架設(shè)第三個(gè)觀測(cè)臺(tái)。根據(jù)不同時(shí)段在天文現(xiàn)象發(fā)生區(qū)域收集到的數(shù)據(jù),科學(xué)家可以斷定這個(gè)小行星的大小和形狀。
鄧哈姆早在童年時(shí)就對(duì)閃爍的群星產(chǎn)生了濃厚的興趣,讀大學(xué)時(shí),他開(kāi)始寫軟件進(jìn)行掩星數(shù)據(jù)的演算,還招募別人幫著觀察和記錄各種掩星現(xiàn)象。后來(lái),他又成立了國(guó)際掩星計(jì)時(shí)協(xié)會(huì),會(huì)員全都是業(yè)余天文愛(ài)好者。他每月都在《天空和望遠(yuǎn)鏡》雜志上發(fā)表對(duì)掩星的預(yù)測(cè)。專業(yè)天文學(xué)家沒(méi)時(shí)間沒(méi)精力做的事情,都讓饒有興致的IOTA成員做了。專業(yè)天文學(xué)家還會(huì)采用該協(xié)會(huì)成員收集到的數(shù)據(jù)研究小行星,測(cè)量發(fā)生日食時(shí)太陽(yáng)直徑的變化。
盡管像收集數(shù)據(jù)這樣的工作并不容易,條件艱苦不說(shuō),在野外工作還經(jīng)常發(fā)生意外,但是,這些追星一族們還是樂(lè)此不疲。