城市觀星指南

對于業余天文愛好者來說，現在是最佳的年代，同時也是最糟的。從來沒有過如此大而精良的望遠鏡，同時各式各樣的附件你也可以隨處買到。從來沒有過如此多的天文信息，你只要輕點鼠標就可以一覽無遺。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《天空和望遠鏡》的讀者可以在計算機屏幕上跟蹤公元前3000年冥王星的運動軌跡，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，這一矛盾變得越來越尖銳。也許，業余天文學的未來即是全世界未來的縮影——高度發達的技術和受到污染的環境。 這兩者哪個會跑得更快，并最終占據主要地位，每個人都在猜測。

然而，有一點是明確的：環境是大家的，但是設備的所有權是個人的；星空是屬于每個人的，但是欣賞星空的權利正在逐漸私有化。許多曾經很普遍的天文現象現在已需要昂貴的設備、大量的金錢和時間，到遠離城市的郊外才能一睹真容。然而，無論未來會變成什么樣子，一些觀星者不會讓任何東西阻止他們。他們是這樣一群人：他們在城市里架起望遠鏡，觀測時用毯子蓋住自己的頭，以此來遮擋附近的燈光；他們花費一年的時間來檢測由公寓的窗戶得到的模糊星象，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刻，來確定地軸歲差的比率。

“普通”的觀測者，他們擁有令人滿意的壯麗星空，傾向于把這些天文愛好者視為業余天文學界的怪物，可是他們錯了。隨著世界人口越來越稠密、城市化以及越來越多的照明設備，這些城市觀星者正是探索我們未來之路的先鋒。

有窗戶的房間

數年前，在搬入康聶迪戈州的新港鬧市區之后，我出乎意料地發現了城市觀星的可行性。我曾認為天文觀測會從我生命中消失。但是，有一晚僅僅是為了好玩，我用7×50的雙筒望遠鏡，從公寓閣樓的天窗向外望去。令人驚訝的是，我竟然能辨認出一些恒星。

星象會由于天窗的塑料護板而扭曲，這是事實，但它們確實在那兒。當然，大多數的恒星在此極限星等之上！在接下去的幾個月里，我更加仔細地用雙筒鏡觀測星空。我挑選一小塊天區，觀察研究其中的每一個天體——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 每個月的脈動，金牛座Y 不可預言的亮度變化以及小行星的緩慢移動。在平時，我觀測一些雙筒鏡力所能及的雙星，同時我會花很長時間來繪制在獵戶座腰刀區所能見到的一切東西，而且我還能辨識出月球上的輻射紋。

意料之外的回報開始出現。你觀測條件的限制會使你得到磨練；當然也不要毫無目的地觀測，我每次都查閱星圖和星表，預先制定出一個計劃。這是你得到回報的關鍵。當我將雙筒鏡壓在天窗的護板上時，天窗的內壁為雙筒鏡提供了一個堅硬的擋板。美麗而穩定的星象補償了塑料造成的光學畸變以及外面籠罩的一層灰色薄霧所帶來的干擾。當幾厘米之外還是寒風凜冽時，我卻穿著襯衫在觀察獵戶座，這真是一種奇妙的經歷。

教訓是明顯的。前期準備、穩定的星象以及舒適的觀測環境將有助于在惡劣的環境中進行天文觀測。如果這些都能做到，望遠鏡就可以提供更多的機會。月亮和行星會展現出更多的細節，就像在鄉村能見到的一樣。事實上，城市中充滿著熱源，它們會引發大氣湍流，使觀測條件變差。但是，城市中的薄霧可以提供一個穩定的大氣條件。

對于任何在業余天文學界野心勃勃的人來說，將望遠鏡探出窗外觀測是一大忌。室內外的溫度差會摧毀穩定的星象。這在有些時候完全正確——但正如邁克爾·布斯恰特所發現的，它不總是正確。對于行星觀測，我把我的7.5厘米望遠鏡探出窗外，大部分時候的星象都很穩定，即使使用200倍的目鏡也沒有關系。我曾用這一方法觀測火星，甚至當火星在低空時我也能看到其表面上的斑紋。

深 空 天 體

星云和星系有著較低的表面亮度，因此受光污染影響最嚴重，因此，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·沃斯諾普是那些拒絕認輸的人之一。“曼哈頓對業余天文學家來說是最糟糕的居住地。”她寫道，“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，但卻被照得通亮，就像是帝國大廈。但是，沃斯諾普用她的15厘米望遠鏡觀測到110個梅西耶天體中的46個。“疏散星團和明亮的球狀星團甚至在午夜前就能被觀測到，”她說，“在午夜之后，許多建筑物會關掉裝飾燈，在這之后，天空就是我們的了。”

“最近我得到一個驚喜。我0時30分來到屋頂，觀測到了M104、M66和M81，讓人驚訝的是還有M97，”沃斯諾普說，“一個大而暗的行星狀星云，在任何環境下都是很難看到的。我使用一塊星云濾鏡和視場移動法找到了它。”

這些技藝需要實踐和技巧。“城市觀星，”沃斯諾普說道，“對于那些醒目的天體是一種很好的訓練；城市觀星者無法通過尋星鏡找到梅西耶天體，并且將它們調至視場的中央；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。”

沃斯諾普的紀錄被倫敦的大衛·弗萊德曼打破。“我已經在城市里觀測天體30年了，”弗萊德曼寫道，“使用一臺12.5厘米的折射鏡，我已觀測了我所知的500個深空天體中的350個，其中大多數都不只一次。”他提供了許多建議：找一個視野良好的窗戶，在天頂方向即使有光污染也能看到暗弱的天體，任何嘗試都不應該中途放棄。盡量排除當地光污染對你的干擾。觀測最好在23時之后進行，選擇受保護最好的地方，而且，如果必要，可以在你頭上或望遠鏡上罩上一個開口的盒子。雨后或是刮大風時是最佳機會。在大風中我看到了帷幕星云NGC6992，夜梟星云M97，包括其中的“黑眼”，以及M33中更多的細節。通常前面兩個在12.5厘米折射望遠鏡中是看不見的。

弗萊德曼強調，非常詳細的星圖是必需的。如果你知道一個天體的確切位置，那你可以多看1個甚至2個星等。等一會兒，它們會慢慢地從視場中浮現出來。

一個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，當你搜索星表尋找目標時，應該選那些亮而小的目標。

星 云 濾 鏡

當20世紀70年代末星云濾鏡被開發出來時，城市和郊區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單。發射星云發出的光在一個很窄的波段上，與鈉或汞蒸汽的路燈發出的光不同。通過一個多層干涉濾鏡，可見光譜可以被分割得足夠細，分離出這些特定的光。在大多數情況下，這一加強的對比度可以彌補星云相對小的亮度損失，并且使之顯得更清晰。

這些濾鏡不會把鄉間的星空帶回城市，但它們確實有幫助。有一種用于探測星云，尤其是小型行星狀星云的技術，被稱之為濾鏡“閃爍”。當濾鏡快速地移出視場，你會發現星云會相對周圍的恒星閃爍。同樣地，你也可以通過來回地傾斜濾鏡來做到這一點，因為濾鏡一旦傾斜就失去了功效。

許多星云濾鏡已經可以買到。它們對于不同的天體、不同的環境，使用不同的對策。

CCD照相機

對于那些既可以承受它的價格又可以為之花時間的人來說，最有希望的新技術莫過于CCD照相機了。CCD照相機已經把業余天文學拓展到了前所未有的高度，而且它們的價格每年都在下降。CCD有兩大優勢：其一，比起肉眼和底片，CCD對光更加敏感；其二，它可以將望遠鏡接受的星象直接數字化存入計算機，在那兒圖像可以得到改進、分析、測量和處理。

逃避還是面對

光污染是天空中的光亮，它不應與直接射入觀測者眼睛的光相混淆。

當地的燈光使觀測條件惡化，但是卻很容易對付。許多觀測者都有著合作的鄰居，他們會應你的要求關掉戶外的燈光。另一個打破僵局的方法是讓鄰居也來分享觀星所帶來的樂趣。

如果你無法在樹或墻的影子下觀測，你可以用防水布搭建一個觀測場。

另一種對策是，僅保護你的眼睛，以及望遠鏡的前后兩端。一件老式的照相用黑色工作服，或者是一頂帽子，就可以取得很好的效果。任何在明亮燈光區的望遠鏡都需要一個較長的鏡罩，以防止雜光進入鏡筒。目鏡也應該有橡皮眼罩。

“我用一塊黑色的頭巾和用撲克牌做的眼罩，”田納西的查爾斯·漢寫道，“它們很管用。”

躲在黑布后面或是帶著眼罩來感受宇宙的輝煌可能不大體面。但是，這樣的裝束可以使業余天文學家更有信心地面對未來。