十年宇宙探索 追逐日月星辰

文 圖 王海儼

當(dāng)我抱著女兒在小區(qū)里看星星的時(shí)候，她興奮地指著天上說：“這有一顆，那里還有一顆，哇！好漂亮啊！”我看著天上寥寥無幾的恒星，突然想到曾經(jīng)的星空可不是現(xiàn)在這個(gè)樣子。

兒時(shí)，數(shù)不清的晴夜里，繁星滿天，我躺在屋頂看銀河數(shù)星星。夜空的深邃神秘，深深地烙印在我的腦海里。我發(fā)現(xiàn)，自己不知從何時(shí)開始愛上了宇宙星空。如今看來，我如此熱衷于天文攝影，正是源于童年美好的記憶。

熱愛是最強(qiáng)大的內(nèi)驅(qū)，我開始著手購買望遠(yuǎn)鏡、相機(jī)、赤道儀，然后把看到的星星一一記錄下來，不斷學(xué)習(xí)摸索，已持續(xù)了十年有余。

“彩月”，兼顧月球色彩和細(xì)節(jié)“拼接”，模擬宇航員近距離看月球

就像大眾攝影可以分成風(fēng)光、人像、人文、微距等類型，天文攝影也可按照拍攝對象，分成日月行星、星野、深空三大類。我常拍攝的領(lǐng)域是日月行星和深空。

日月行星，顧名思義，就是拍攝月球、太陽和行星。而月球攝影是其中最基礎(chǔ)的領(lǐng)域，因?yàn)樵虑蚴峭砩献钊菀渍业降奶祗w，又大又明亮，用一個(gè)小小的望遠(yuǎn)鏡就能捕捉到，所以拍攝門檻低，容易上手。

拍攝月球最簡單的設(shè)備，就是單反相機(jī)加長焦鏡頭，進(jìn)行單張拍攝，最好有一個(gè)三腳架來穩(wěn)定相機(jī)。更為專業(yè)的，就需要使用天文望遠(yuǎn)鏡、赤道儀和專業(yè)的行星相機(jī)（俗稱行星三件套）。

天體不像地球上的花朵有各種色彩，它們的顏色都暗淡且單一，所以拍攝時(shí)須強(qiáng)力增加飽和度才能達(dá)到賞心悅目的效果。拍攝月球也是如此，天文攝影師往往會用“LRGB 彩月”技術(shù)來進(jìn)行拍攝。攝影師普遍知道，任何圖片都可以拆分成RGB（紅綠藍(lán)三原色）三個(gè)色彩通道，“LRGB 彩月”便是基于三原色的逆向原理。

拍攝時(shí)，我會借助兩個(gè)輔助器材：LRGB 濾鏡和濾鏡輪。LRGB 濾鏡包括明度濾鏡、紅色濾鏡、綠色濾鏡、藍(lán)色濾鏡，明度濾鏡與三種顏色濾鏡不同，它只是去掉了色彩，僅保留明暗的通道。濾鏡輪則是自動更換濾鏡的裝置。我通過濾鏡分別拍出不同顏色下的月球，最終合成一張真彩色的月球圖像，它兼顧了細(xì)節(jié)和色彩，相比其他技術(shù)拍出的月球形象，更為大眾熟知。

除了彩月，月球馬賽克拼接也是常用的技術(shù)，簡單來說，就是拍攝月球的不同區(qū)域得到圖像，然后拼接成一張完整的月球照。去年，我難得遇到一個(gè)非常穩(wěn)定的天氣——大氣抖動的幅度較小，非常利于對焦。于是我用C11HD 望遠(yuǎn)鏡、AZEQ6 赤道儀和Neptune-M 相機(jī)，把月球劃分成27 個(gè)區(qū)域進(jìn)行拍攝，完成了十年來最清晰的一次月球馬賽克作品。拼接的畫面中，月球表面的環(huán)形山（圓形凹坑）和月海（低洼平原）得以清晰展現(xiàn)?？吹秸掌隳芟胂笥詈絾T透過宇宙飛船，近距離看到的月球樣貌。

月球上有一些奇異的地形，如果有254mm 或者更大口徑的望遠(yuǎn)鏡，就可以把它們拍得很清楚，細(xì)細(xì)研究一番。比如伽桑狄環(huán)形山，較為古老，中心部分已經(jīng)裂開很多條縫隙；第谷環(huán)形山非常值得拍攝，它是整個(gè)月面最璀璨的環(huán)形山，滿月之際，其輻射紋（被小行星撞擊揚(yáng)起的灰塵落下形成條帶）可綿延數(shù)千公里。

就我看來，月球攝影中最好看的是月全食，它平均一兩年會有一次，但受限于地區(qū)、氣候、設(shè)備等因素，較難觀測到，就算地利人和，也須恰好遇到晴空才能拍到。所以在拍攝天文的十年中，我僅拍過3 次月全食。其中一次拍攝經(jīng)歷，我至今難忘。那是2011年12 月10 日，上海天氣寒冷，我裹著被子在家里的陽臺上瑟瑟發(fā)抖，架在身旁的望遠(yuǎn)鏡凍得像冰疙瘩，手摸一下就感覺冰冷刺骨。就在這樣的環(huán)境下，我堅(jiān)持了4個(gè)小時(shí)，用望遠(yuǎn)鏡和單反相機(jī)這種最“原始”的方法，記錄了月全食的全程。

觀測行星的軌跡 站在地球上看土木相合、火星沖日

比月球更難的是行星攝影，首先確認(rèn)行星的位置就是一道躲不過的坎兒，但就算確定好了位置，拍攝依然困難重重。因?yàn)橄啾仍虑蚝偷厍虻木嚯x，行星太過遙遠(yuǎn)，用肉眼望去僅僅是天上的一個(gè)星點(diǎn)。想要把一個(gè)星點(diǎn)拍出明顯的圓盤狀，并且呈現(xiàn)表面細(xì)節(jié)，就像在高空走鋼絲一樣需要講究技巧。

設(shè)備是最為重要的，一臺大口徑望遠(yuǎn)鏡必不可少。我現(xiàn)在常用的兩臺望遠(yuǎn)鏡，一臺為C11HD 施密特-卡塞格林望遠(yuǎn)鏡，口徑280MM；另一臺是牛頓反射望遠(yuǎn)鏡，口徑400MM，分別搭配電動跟蹤赤道儀、經(jīng)緯儀。其次還需要很多配件，比如巴羅增倍鏡，用于進(jìn)一步放大目標(biāo)；ADC 用來校準(zhǔn)大氣色散問題；黑白行星相機(jī)用來記錄圖像等等，此外，還需要筆記本電腦用以操作相機(jī)和記錄拍攝數(shù)據(jù)。

有了基礎(chǔ)設(shè)備，還需根據(jù)每顆行星的表面特征，確定不同的拍攝方法。比如木星，它的自轉(zhuǎn)速度是太陽系所有行星中最快的，所以在拍攝時(shí)，就需要不斷用設(shè)備去修正自轉(zhuǎn)帶來的影響；還有最特殊的金星，它被厚厚的大氣層包裹，在可見光波段毫無細(xì)節(jié)，所以我們要利用它的大氣層，拍攝紅外和紫外波段呈現(xiàn)的云帶特征。

我拍攝過單獨(dú)的行星，將它們放在同一張照片中作為合集，頗為壯觀，我也拍攝過行星的特殊天象，它們幾十年甚至幾百年一遇。2020 年冬至?xí)r分，我有幸記錄了一次“土木相合”。土星木星相互吸引著靠近，最終幾乎完全重疊，這是近400 年來距離最近的一次。雖然照片中兩者相隔一段距離，但我們身處地球，很難用肉眼區(qū)分。

相比行星相合，“行星沖日”就較為常見，這是行星與太陽在黃道經(jīng)度上相差180 度時(shí)的天象，彼時(shí)，行星和太陽分別位于地球兩側(cè)，所以整夜都可以觀測到某一顆行星的軌跡。2018 年恰逢火星沖日，而且還是“大沖”，即近地點(diǎn)（這里指火星在繞地球運(yùn)行的軌道上，距地球最近的一點(diǎn)）沖日，我觀測到火星距離地球只有5000 多萬公里，而遠(yuǎn)地點(diǎn)沖日時(shí)足有1 億公里。從地球上看去，火星比平時(shí)足足大了一倍。

毛茸茸的火苗和升騰的日珥 1200 公里，只為追逐兩分鐘的日食

在天文攝影的領(lǐng)域里，“研究”太陽攝影的攝影師相對較少。其中既有設(shè)備昂貴的原因，也由于前幾年太陽活動處于低谷期，值得一拍的內(nèi)容非常少。然而，從2020 年4 月開始，太陽活動進(jìn)入了第25個(gè)活動周期，甚至出現(xiàn)了橫貫赤道帶的爆發(fā)式太陽活動，這足以掀起一次拍攝太陽的浪潮。

我常用一臺折射望遠(yuǎn)鏡，加上巴德膜或者赫歇爾棱鏡，“安全”地觀測太陽光球?qū)?，即我們?nèi)庋鬯姷奶柋砻妗Ｖ哉f“安全”，是因?yàn)樘柟鈽O其刺眼，巴德膜和赫歇爾棱鏡的減光效果，比墨鏡強(qiáng)上千倍，有了它們，陽光才能被減弱到人眼和相機(jī)可以安全接受的范圍。

拍光球?qū)訒r(shí)，太陽表層的特征一覽無遺，比如太陽黑子，白色的耀斑，以及像細(xì)胞一樣的太陽米粒組織。遙望太陽的我，頗有種用顯微鏡觀測某種生物的感覺，在日常所見的景色中，其實(shí)蘊(yùn)藏著一個(gè)全新又奇妙的世界。

光球?qū)痈鈱拥奶柎髿?，被稱作色球?qū)?。拍攝色球?qū)樱翘枖z影中最有意思的。因?yàn)樗鼤r(shí)刻變化著，哪怕相差半個(gè)小時(shí)，同一片區(qū)域都會有明顯的不同。太陽本身發(fā)出的光是黑白的，但只要借助日珥鏡，便能將它拍成一個(gè)熊熊燃燒的大火球，處處噴發(fā)著等離子物質(zhì)，如果拉近它的某一塊區(qū)域，還能看到毛茸茸的火苗和升騰的巨大日珥。

2020 年，我追逐過日食。6 月的一天，我?guī)е剡_(dá)50 公斤的器材，開車17 個(gè)小時(shí)，從蘇州奔向廈門，行徑1200 公里，只為拍攝日食。當(dāng)天，廈門酷熱難耐，我在民宿的院子里等待著，幾乎快要中暑。然而，當(dāng)我看到金環(huán)閃耀在廈門上空的那一刻，突然覺得一切的付出都是值得的，哪怕金環(huán)僅僅持續(xù)了2 分鐘。

匯集深空里的微光 記錄那些浪漫的星云、星系和星團(tuán)

我的拍攝目標(biāo)并非局限在太陽系，而是不斷轉(zhuǎn)向更遠(yuǎn)的銀河系，甚至河外星系。漸漸地，我投入更多時(shí)間拍攝深空，捕捉星云、星系、星團(tuán)發(fā)出的微光。這時(shí)，我深感自己正站在光年的尺度上，記錄整個(gè)宇宙，享受一場跨越時(shí)空的視覺盛宴。

深空攝影極其耗費(fèi)時(shí)間。如果想拍出驚世駭俗的深空巨作，需要堆積20 個(gè)小時(shí)以上的曝光時(shí)間?？赡苡腥藭?，20 個(gè)小時(shí)怎么可能？從日落到日出，也不過8 個(gè)小時(shí)而已。其實(shí)，一幅深空作品，往往是分幾個(gè)夜晚，對同一目標(biāo)拍出的。通過攝影設(shè)備自動鎖定目標(biāo)的位置，誤差不超過50 個(gè)像素，同時(shí)全程還需自動跟蹤以及修正誤差。單張照片進(jìn)行5-10 分鐘的曝光，然后連續(xù)拍很多張，單張曝光時(shí)間乘以拍攝張數(shù)進(jìn)行累計(jì)，最終得來這長達(dá)20 個(gè)小時(shí)的曝光時(shí)間。

2019 年9 月，我實(shí)現(xiàn)了接觸天文攝影以來最大的夢想——搭建屬于自己的遠(yuǎn)程天文臺。天文臺成立后，我的首個(gè)目標(biāo)便是著名的M33 三角座星系，它是位于北天三角座內(nèi)的一個(gè)螺旋星系，距離地球約300 萬光年，其表面亮度非常低，市區(qū)幾乎拍不出銀盤（星系主體）。我曾經(jīng)在安吉天荒坪挑戰(zhàn)過兩次，第一次用小口徑望遠(yuǎn)鏡，第二次用黑洞牛反（一種高端深空望遠(yuǎn)鏡）拍光軸，結(jié)果都不理想。這次在不同環(huán)境下，用同樣的設(shè)備拍攝，沒想到成果斐然，完美體現(xiàn)了望遠(yuǎn)鏡強(qiáng)大的解析力和出色的夜空環(huán)境，遠(yuǎn)程天文臺的潛力得到了印證，這讓我驚嘆不已。

在此后的幾個(gè)月里，每逢晴天我就會架好望遠(yuǎn)鏡拍攝，甚至一個(gè)晚上要計(jì)劃拍攝2-3 個(gè)目標(biāo)。當(dāng)然其中也不乏失敗。彼時(shí)，我正準(zhǔn)備拍攝第二個(gè)目標(biāo)M31 仙女座星系，也叫仙女座大星云。它是本星系團(tuán)最大的星系，直徑22 萬光年（銀河系直徑約10 萬光年），距離地球有254 萬光年。然而，我在拍攝這個(gè)星系時(shí)，受限于望遠(yuǎn)鏡視野，很難將它完整拍下。后來，拍攝玫瑰星云時(shí)也是如此。玫瑰星云直徑非常大，超過了我的相機(jī)取景范圍……雖然我只拍攝到它的中心部分，但仍能領(lǐng)略到它的魅力。

我還拍過西面紗星云NGC6960，藍(lán)色和紅色兩種對撞色同時(shí)出現(xiàn)在畫面中，使得星云如同漂染后的彩色紗巾。最明亮的4 等星HIP70467 如同一顆寶石，鑲嵌在這層面紗上。

對于我來說，深空攝影最大的魅力便在于此——在地球上看來，遙遠(yuǎn)的星云星系原本只能發(fā)出微弱的光芒，但經(jīng)過長時(shí)間累積曝光，微光被一次次收集起來，最終以宇宙為背景，呈現(xiàn)它們獨(dú)特的輪廓和絢麗的色彩。

天文攝影需要很長的時(shí)間學(xué)習(xí)，實(shí)踐，總結(jié)，十年時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。每當(dāng)我對比間隔幾年的照片時(shí)，都能看到自己拍攝水平的進(jìn)步。我享受每一次拍攝，有記錄每一顆星星最美瞬間的激動，也有每一次等待時(shí)在星空下的純粹心境……種種體驗(yàn)，都成為了我的精神財(cái)富，為持續(xù)探索宇宙星空提供源源不斷的動力！