- 裸眼觀星：零障礙天文觀測指南
- (美)鮑勃·金
- 2930字
- 2020-05-26 17:42:01
夜空火花——銥閃
哪怕不考慮其他因素，只說震撼人心這一點，我們也需要給予這組衛星特別關注。它們叫作銥星，得名于銥元素。銥是周期表的第77號元素，而這種通信衛星組成的大型網絡原定的衛星數目也是77。現在，這一網絡有大約66顆人造衛星正在服役。它們在地球上空780千米的軌道上運行。由于軌道高度傾斜，它們可以到達地球各處，甚至南極和北極。
本來，銥星十分暗淡，需要用雙筒望遠鏡才能看到。但是它們的特氟龍天線陣鍍了銀，會像鏡子一樣反射陽光。因此，當衛星來到最合適的角度時，觀星者會看到壯觀的閃光，只是持續時間非常短，只有5～10秒。
如果想看到銥星閃光，你可以再次讓Heavens-Above網站做向導。點擊“銥星閃光”（Iridium Flares），你會看到一張列表，里面列出了閃光的亮度、時間、地平緯度和地平經度。如果銥閃預報的地平緯度是45°，地平經度是225°，那么它會出現在西南方的半空中。如果還想要確認一下，你可以點擊時間鏈接，查看標有衛星軌跡以及閃光時間和地點的地圖。面向蘋果用戶的手機應用Sputnik!可以顯示當地銥星閃光和ISS過境信息，面向安卓用戶的手機應用ISS Detector也有同樣功能。
▎ 在這張延時曝光的照片上，銥星75號衛星正發出一次短暫而耀眼的閃光。這顆衛星的特氟龍天線鍍了銀，大小和門差不多，而且像鏡子一樣反光。受到陽光照射時，一顆銥星在短暫的閃光中可能比金星還要明亮。在曝光時間里，這顆衛星從右向左移動，一開始暗淡，但迅速變亮，達到最亮時光芒四射，然后又很快暗淡下來，低于肉眼可見的亮度了。圖片版權：鮑勃·金
天線陣的反光達到最強時，銥星的閃爍會達到最大亮度。想看銥星閃光達到的最大亮度，你仍然可以訪問Heavens-Above網站，那里會告訴你需要開車往哪個方向駕駛多遠。銥星閃光的亮度范圍很大，可能和最亮的恒星一樣亮，也可能比金星亮20倍。一次劇烈的銥閃甚至可能點亮一片天空，就像一次靜悄悄的爆炸。幾秒鐘之后，衛星就暗下來看不見了。
多年前的一個冬日夜晚，我和一群十幾歲的孩子一起外出，人造衛星為我們帶來了很多樂趣。我們聚在結冰的湖水邊一起看天空，我告訴他們，我有種預感，就在獵戶座上方，晚上9點12分會有事情發生。（我提前查了銥閃的時間。）時間到了，“新星”出現。一個學生興奮得喊出了聲。就在它迅速變亮的時候，整個黑夜充滿了“哇”的驚嘆聲。之后，我將銥星閃光的謎底揭曉。毫無疑問，這一夜，我牢牢抓住了孩子們的注意力——是人造衛星幫了我的忙。
雙手放在頭后，仰臥著看天空中的人造衛星經過，這幾乎是最容易的事情。在我們的時代，人造衛星如此普通，常被當作理應存在的東西，但是在我們的祖先看來，這些人造的飛鳥如同奇跡。
活動：拍攝國際空間站和銥星閃爍
你有沒有比手機復雜一點的數碼相機？為什么不試試給這些比較明亮的人造衛星拍照呢？你的相機需要有至少15秒的曝光功能。最好的照片是在月光或者深沉的曙光和暮光中拍攝的，這些光會讓背景天空帶有一種美麗的顏色。下面是拍攝步驟。
1. 很多人會把相機調成自動模式，但是要拍攝夜空和衛星的話，你需要將相機調到全手動模式。
2. 請使用廣角鏡頭。如果一定要用變焦鏡頭的話，那就轉動鏡筒，直到通過取景器看到的視野最寬廣為止。鏡筒上標示的數字越小，視野就越廣。一般來說，標有16～24毫米字樣的是廣角鏡頭，而標有35～50毫米字樣的是普通鏡頭。
3. 調整相機鏡頭的光圈大小。這是為了調節進入相機的光線多少。我們需要在晚上拍照片，所以要把f值設置到最低（f/2.8至f/4.5），讓鏡頭“打開”，這樣可以讓最多的光線進入。你還需要把ISO設置為400或800。ISO表示相機對光的敏感程度。數字越高，相機越敏感，一次正常曝光所需要的時間也就越短。
4. 對于黑暗天空中的點狀目標，大多數相機都很難自動對焦。不過，有些相機具有實時取景（詳見說明書）功能，非常方便。在此功能下，將鏡頭設置為手動模式，你就可以通過放大發光星辰的圖像來對焦。
將相機對準星星，啟動實時取景功能（一般是相機背后的一個按鈕），當你在取景器內看到這顆星時，找到標有放大鏡圖標的按鈕并且按下。這樣會將星星放大5倍，再次按下按鈕，放大倍數可以達到10倍甚至更多。現在，轉動鏡頭筒上的對焦環，仔細地為這顆星對焦，直到得到清晰的圖像。做好這一步，你的鏡頭不僅可以拍攝人造衛星，還可以為任何天體拍攝清晰的照片。
沒有實時取景模式也沒有關系。你只需找到鏡頭上最遠的焦距設置，也就是無窮遠。衛星、恒星、月亮和云朵都在無窮遠處對焦。你可以在白天自動對焦一朵云，或者在晴朗的夜晚自動對焦月亮，然后看一看鏡頭筒上以橫向的8結尾的那串數字（距離）。橫向的8代表無窮遠。此時焦距應當非常接近無窮遠。記住這個位置，等到你想要拍攝國際空間站的時候，將鏡頭換到手動模式，然后將焦距調到提前標好的無窮遠即可。如果你覺得這聽起來很煩瑣，那我真的很抱歉。不過，一旦熟悉了這套操作，你就能很自然地用好這個方法了。
5. 將相機固定在三腳架上，指向ISS過境時將會出現的大致方向。盡量將一些前景樹木或建筑納入鏡頭，這樣可以加強圖片效果，也提供了比例參考。你要確保給人造衛星留出移動的空間，讓它可以從照片一頭移動到另一頭。在開頭幾次嘗試中，你可能會把軌跡“切斷”，但是用不了多久，你就會對軌跡有所預期，這樣就可以相應地架設相機了。
6. 看到ISS進入相機取景器，你就開始曝光，曝光時間應當在15秒到1分鐘之間。很多相機最多只能曝光30秒，那樣只能拍到ISS軌跡的一部分。如果你的相機有B快門的設置，那么在人造衛星經過視場的時間段里，你可以一直按住快門按鈕不放。注意保持穩定，在曝光過程中千萬小心，不要晃動相機。更好的辦法是使用電動快門線，這樣你就可以將相機快門鎖定在開的狀態，拍到更長的過境軌跡。
如果你要拍攝銥星閃光的話，那就將準備好的相機對準閃光即將發生的位置，一看到銥星開始變亮，就按下快門。如果天空已經暗下來，那么你可以曝光1分鐘或者更長的時間，但是如果你在霞光中拍攝，那么曝光時間超過15秒就會導致過曝。你可以試試把光圈“關小”到f/4至f/4.5，將ISO保持在400。
7. 拍完第一張照片后，你需要檢查一下結果。必要的話，調整曝光時間，重新嘗試，直到獲得想要的效果。記住，一旦掌握了對焦和曝光時間，你就可以使用類似的設置來拍攝行星和星座。拍攝時，你需要等到天完全暗下來之后，將ISO設置到800以上，反復嘗試，找到最合適的曝光時間。初學者可以先采用以下設置：f/2.8或f/4，ISO800～1600，曝光30秒。
▎ 想要為夜空中的目標對焦，最保險的方法是同時使用實時取景模式和相機內部放大器。兩者一起用，你就可以手動完成精確對焦。圖片版權：鮑勃·金
▎ 對于天空中的目標而言，焦距都在無窮遠處。在相機變焦筒上，無窮遠用一個橫向的8表示。在數碼時代之前，人們設置好這個8，就能給星星對好焦。但是現在的大多數相機鏡頭需要設置成接近無窮遠，而不能直接設置成無窮遠，所以你需要使用這里介紹的方法，找到變焦筒上哪個點真的對應無窮遠。圖片版權：鮑勃·金
實用網址
·安卓系統指南針App：play.google.com/store/apps/details?id=tntstudio.supercompass&hl=en
·Heavens-Above網：www.heavens-above.com
·Spot the Station：spotthestation.nasa.gov/
·spaceweather：spaceweather.com/flybys/
·Satflare（可查詢衛星和閃光）：www.satflare.com
·NASA提供的國際空間站最新消息、照片和視頻：nasa.gov/mission_pages/station/main/
·哈勃空間望遠鏡的相關信息：nasa.gov/mission_pages/hubble/main/index.html
·蘋果手機可以使用的ISS觀察App： itunes.apple.com/us/app/iss-spotter/id523486350?mt=8
·蘋果手機可以使用的SkyView衛星指南： itunes.apple.com/us/app/skyview-satellite-guide-find/id694309958?mt=8
·安卓手機可以使用的ISS Detector： play.google.com/store/apps/details?id=com.runar.issdetector&hl=en（手機App時刻更新換代，經常出現更新、更好的應用，記得常上網關注最新消息。）