櫻子

對站在高山、樓頂上看星星和拍照的“觀星族”來說,天文臺簡直顯得有點兒“神圣”,畢竟,平時你只能說是“看”星空,但在天文臺可是用高精尖的設(shè)備“觀測”星空。長期以來,大家對天文臺充滿好奇,“天文臺觀星”逐漸成為一個熱門的旅游項目。那么,天文臺到底是怎么“看星星”的呢?
文臺似乎都扎根在一些人跡罕至的偏遠地帶。因為污染問題,如今城市里能夠滿足專業(yè)天文觀測的地方幾乎沒有了。比如大名鼎鼎的城市天文臺——南京紫金山天文臺就早已不再承擔專業(yè)的天文觀測任務(wù)了。到底什么樣的環(huán)境才能滿足天文臺的觀測要求呢?
天文臺在哪兒安家落戶,最主要的考慮因素當然是要滿足觀測的需要了。像視寧度、晴天數(shù)、云量、年降雨量、水汽含量等天文和氣象因素,還有交通、網(wǎng)絡(luò)通信、后勤設(shè)施等條件如何,都是需要考量的。
對觀測光學波段的天文設(shè)備來說,天氣是影響觀測工作的重要因素。當其所在地的晴夜數(shù)越多時,意味著可供觀測的時間也就越多。在無云的條件下,天空的透明度會比較高。如果大氣抖動得厲害,星象就會比較模糊,所以地球大氣對光學成像的影響程度越低,星象就會越清晰穩(wěn)定。同時,天光背景要足夠暗,這樣能提高觀測到遙遠暗星的可能性。
美國亞利桑那州有一個海拔2096米的天文觀測基地——基特峰國家天文臺,它是美國國家光學天文臺的一部分,位于基特峰峰頂,四周是人煙稀少的沙漠。它是專家們耗費3年時間對6個候選地點進行細致的評估后選出來的地址。基地里容納了大大小小20多架望遠鏡,主要有4米口徑的梅耶爾望遠鏡、3.5米口徑的WIYN望遠鏡,口徑分別為2.1米、1.3米、0.9米和0.4米的反射望遠鏡等。
觀測員要去天文臺進行觀測,需要做詳細的書面申請,說明科學背景、申請使用哪一種望遠鏡、觀測的技術(shù)細節(jié)等。一旦申請下來就意味著要開始沒日沒夜的觀測工作了,由于申請者眾多,而且觀測時間有限,觀測者常常需要排隊。
白天,駐站人員會精心地維護觀測臺的各種設(shè)備、準備夜間用于觀測的儀器。到了晚上,觀測者就必須自己負責一切了。
在觀測屏上,觀測者可以通過命令框向望遠鏡發(fā)射定位,告訴它目標在哪里,指令它開始觀測或者停止觀測;通過天空跟蹤屏鎖定一顆恒星,隨著地球的轉(zhuǎn)動,相應地調(diào)整望遠鏡角度;影像屏呈現(xiàn)的是安置在望遠鏡內(nèi)部的輔助相機所觀測的目標。觀測臺還有數(shù)據(jù)處理機器和一個小型天氣監(jiān)控站。數(shù)據(jù)處理機器可以幫助觀測者迅速檢查觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量,以決定是否需要繼續(xù)觀測。天氣監(jiān)控站可以隨時了解風速、濕度、溫度,如果有下雨的跡象,就要馬上關(guān)閉望遠鏡。
觀測工作聽起來很酷,實際上在很多人看來是相當枯燥的。在一整晩的觀測中,成像的時間可能就在半個小時到一個小時之間,只需要花幾分鐘移動一下望遠鏡的方向,剩下的便是漫長的等待。然后觀測者選取自己需要的數(shù)據(jù),進行各種處理、分析和計算,這些工作要求觀測者使用專門的天文數(shù)據(jù)梳理軟件,還要會用編程工具編程。有的觀測員需要日復一日、年復一年地干這些同樣的活,這種枯燥是需要堅定的意志才能忍受得了的,讓我們向這些甘于寂寞的觀測員、研究者表示敬意!