「新世紀行星攝影拉力賽」

《 新世紀行星攝影拉力賽 》


1998 年以來，獅子座流星雨兩度大放異彩，吸引著差不多所有天文愛好者的視線，但自 2002 年年底開始，最引人注目的天象將會是行星，這包括環面傾角達到 14 年來最大的土星和 2003 年視直徑達到 25.11 角秒的火星大沖。


                                              2002 年的土星沖

土星是太陽系第二大行星，平均會合週期是 378 日，即約 54 星期土星便沖日一次，而沖日時土星與太陽的距離介乎 11 億 9 千 7 百萬公里（近點沖）至 16 億 5 千 4 百萬公里（遠點沖）。在沖日的時候，土星平均星等為 0.7 等，本體的視直徑則多數在 20 角秒以內。

2002 年的土星衝在 12 月 18 日，沖日前後正值冬季，晴天的日子最多。這次土星沖日時土星更剛巧位於金牛座蟹狀星雲 M1 附近，當日土星距離太陽 13 億 5 千 2 百萬公里（9.036 天文單位），距離地球  12 億 5 百萬公里（8.052 天文單位），視直徑達到 20.6 角秒。這次土星沖日除了土星和太陽的真實距離較接近外，另一特點是光環的傾角達到-26.6 度，達到全年最大（6 月 9 日土星合日時，土星環傾角雖然達到-26.8 度，但土星位於太陽一方，故不可見），亦是自 1987 年年底以來，光環環面最闊的時候。屆時由於環面闊，土星反射太陽光的面積增加，而且土星接近地球，亮度會由 6 月的 0 等上升至 12 月的-0.5 等，成為過去 28 年來最光亮的一次土星衝。

值得留意的是，土星沖日的平均亮度只有 0.7 等，而本年沖日則達到-0.5 等，這亮度是一般土星沖的 3 倍！在天文攝影上這意味著什麼？這意味著拍攝土星時，曝光時間可以比一般沖的日子縮短 3 倍。假設某一套拍攝組合在同一大氣條件下，拍攝 0.7 等的土星需要曝光 1/2 秒，在本年年底前，你只需曝光 1/8 秒便足夠。愛好天文攝影的同好都知道，在一般大氣條件下，拍攝高倍的行星、月球照片，曝光時間越短越好。曝光時間相差一倍，拍攝效果往往已經相差很遠，縮短 3 倍曝光時間，便構成了一個極大的優勢。能夠成功拍攝得佳作的機會肯定大幅增加。


                                               土星沖有甚麼拍攝項目？

                                           1. 挑戰極限--拍攝 0.05 角秒的恩克縫

在另一篇文章內，筆者曾引用實例分析過拍攝土星恩克縫的難度所在。如果要拍下恩克縫，則我們所拍攝的照片的解像度必須極高，高至能夠分辨 327 米以外的一根頭髮！這是一個非比尋常的要求，拍攝者必須充分掌握手上的拍攝儀器，充分發揮其最高效能，當裝備好自己，還要靜待一個大氣穩定度達到 8/10 或以上的晚上。又或在某個晚上，在拍攝的當兒，能遇上 1 至 2 分鐘極度穩定的大氣，才有可能拍下平均闊度只有 0.05 角秒的恩克縫。換句話說，天時、地利、人和等因素缺一不可。就筆者所知，到目前為止，亞洲地區還沒有人能清晰地拍攝得一張恩克縫的照片。對任何喜歡天文攝影的同好來說，這無疑是一個極大挑戰。

用菲林拍攝的年代，品評一張土星照片，我們要求土星的卡西尼縫清晰地呈現，影像要夠結實。在數碼攝影的年代，拍攝土星，完全呈現 0.5 角秒的卡西尼縫自不待言，一張稱得上是佳作的土星還必須：

1. 清晰地呈現 C 環
2. 能分辨土星的極冠
3. 能呈現土星大氣上與赤道平行的絲狀結構
4.「穿環見波」，從卡西尼縫的狹縫中看到土星的球體。
除此之外，色彩還原定要良好，不能偏色，才稱得上是一幅好作品。


                                               2. 拍攝土星環傾角的變化

土星環繞太陽公轉一周需時 29.5 年（一個回歸年），在整個周期中，從地球上看，土星環傾角兩度達到最大。並且交替地相隔 13.75 與 15.75 年地球便會經過土星光環的平面，屆時土星光環會短暫地消失。由於土星沖差不多每年出現一次，只要在每次沖日的時候拍攝，便能記錄下土星環傾角的變化。上次土星光環消失的時間是 1995 年，而下次則是 2009 年。只要從今天開始持續拍攝至 2009 年，便能把土星環從最大（傾角-26.6 度）至最小（傾角 0度）的現象記錄下來。

這樣，你的一份紀錄便是 21 世紀首份土星環傾角變化的紀錄。當然，如果有人的熱誠與耐性能持續達 30 年，在 2032 年他的手上便擁有 21 世紀第一份土星光環傾角變化的完整紀錄，則我們不但要為他喝采，所有天文愛好者更應該向他致敬！



                                                 2003 年的火星大沖

由於火星環繞太陽公轉的軌道是一個較長的橢圓形，沖日時便有近點沖和遠點沖的分別。一般火星沖每隔 780 日，即 26 個月稍短一點的時間便出現一次，遠點沖出現在 2 月，沖日時火星和太陽相距約 2 億零 67 萬公里，目視星等約-1等。在一般沖日時，火星視直徑只介乎 13 至 18 角秒。火星大沖則每隔 15 至 17 年出現一次，較近期以 1971 年的火星大沖條件較佳，視直徑達到 24.91 角秒，目視星等比沖日的木星還亮。火星近點沖出現在 8 月，距離地球約為 5 千 6 百萬公里，視直徑最大可超過 25 角秒，目視星等達-3 等。

2003 年的火星大沖在 8 月 28 日，當日火星距離地球只有 0.37 天文單位，視直徑達到 25.11 角秒。據資料顯示，這是 20 世紀和 21 世紀的 200 年間，火星最接近地球的時刻，是這 200 年間視直徑最大的一次火星大沖。在 20 世紀火星大沖時視直徑超過 25 角秒的只有一次，時間在 1924 年的 8 月，火星視直徑達到 25.10 角秒；21 世紀則有 3 次，分別是 2003 年（25.11 角秒），2050 年（25.02 角秒），和 2082 年（25.06 角秒）。

獅子座流星雨每隔 33 年一次極盛、哈雷彗星每隔 76 年一次回歸；你若錯過了這次火星大沖，便要多等半個世紀（47 年），才能遇上另一次條件相若（事實上稍遜）的火星大沖，我們又有多少個半個世紀可以等待？

土星環傾角達到極大，亮度又達到 28 年來最大的土星，碰上 200 年間視直徑最大、最光亮的火星，這機遇絕對是一生人只有一次；如此罕逢的天象，你會讓它輕輕溜走嗎？
 

                                         火星大沖有甚麼拍攝項目？

                                           1. 拍攝火星盈虧和視直徑的變化

使用同一套拍攝組合在大沖前後數月持續拍攝火星，記錄下火星盈虧和視直徑的變化。

                                              2. 用攝影方法製作火星圖

使用同一套拍攝組合，拍攝火星不同經度照片，運用電腦軟件拼合成火星圖。


                                                  挑戰自己、放眼世界

作為一個天文愛好者，未來的一年固然不可不看這兩顆大行星，如果你喜歡天文攝影，如果你懂得天文攝影，更應好好計劃一下，盡早作出拍攝上的部署。因為你此後十多年（甚至此生）最高水準的土星和火星照片，極有可能就在未來的一年出現！在個人，這是磨煉技術，取得成績突破的最佳時候；在地區上，亞洲有多少地區的天文愛好者能拍攝得土星恩克縫？最終有多少人能拍攝得土星恩克縫？亞洲那個地區的人能最先拍攝得土星恩克縫？

近年，香港在行星、月球的高倍攝影上有了長足的進步，如果大家有參與香港天文學會的 egroup，有翻閱《 天文 guide 》和《 Sky&Telescope》，會發現不少香港同好的水平已相當高，堪媲美國際水平。世界上，此刻注視著未來一年土星和火星動向的人肯定不少，在 21 世紀，在這個數碼攝影的新世代，誰人可以在這次百年難得的機遇中先拔頭籌、一鳴驚人？

毛澤東有一首詞名《 滲園春 》（滲的正字原是水字邊一個心，但我的字庫無此字），末段常被引用，亦正好作為本文的收束，堪作互勉、自勉。

……昔秦皇漢武，略輸文釆；唐宗宋祖，稍遜風騷；一代天嬌成吉思汗，只會彎弓射大鵰，俱往矣；數風流人物，還看今朝！


劉佳能
香港天文學會

好棒！
早就知道劉佳能先生是前辈，没想到开始的这么早！
一定积累了无数好片了吧？为什么不作个主页呢？

看到了廖庆齐老前辈的照片，爽。

为什么今年拍摄土星曝光时间可以减少3倍？今年土星冲日的亮度明显超过平常，这主要是土星视直径增加和光环张角增加造成的。由于土星轨道接近正圆，与太阳的距离基本不变，土星表面反光率接近，没有亮度差别很大的细节，不论土星视角多大，表面亮度基本不变。因此对于土星的拍摄曝光时间应该基本不变。

说的对！把我的话先说出来了