城市天文小组的观测项目
城市天文小组的观测项目--写给夹缝中生存的各校天文小组辅导员们(本文我首见于<都市星空>)
作者：新疆高兴
注:此文乃是作者为高中天文组所撰写的指导.高中的小组与大学协会不同,一般有学校方面一定程度的支持(资金,设备方面),同时也有专门的指导老师负责.而大学的天文协会一般没有支持(有天文系的例外),但是自由度大,会员都是成年人,可以为自己负责.虽然情况有所不同,但是两者的共性使这篇文章对于大学天文社团的建设,尤其对于刚起步社团在观测方面的活动开展,还是有相当大的指导意义的.故我把此文贴出,与众社团分享.括号中内容为北斗根据亲身经历所做的点评与分析.
随着一些城市 "亮化工程"的如火如荼(北京郊区最近正深受其害,无论市区)，身处城市中可怜的天文爱好者们就越来越找不到北了。虽说国家很重视培养学生的综合素质，但若真正组织一个天文小组进行天文观测确也是难上加难(要组织,不算太难,但要组织好,巨不容易)。过多的纸上谈兵造就很多青少年达到了吹牛让别人脸红的尴尬境界(对于天文来说,恐怕能纸上谈兵的同学也是越来越少了)。的确，扎扎实实的搞一些观测才本应是教育的初衷。(对于大学社团来说,才是最核心的活动)
当然也勿须怨天尤人。有时是有些雾里看花的感觉，但总之是看到了花，这比任何形容词都重要！观测过的人一般不会冒冒失失地问：望远镜能看多远或木星会不会像我脑袋这么大等等问题。(这种问题路边天文遇到很多,协会菜鸟也不时问,见怪不怪)
绝大多数学校把望远镜视为危险品和装饰品，担心一碰就会"爆炸"或是影响美观，自己不碰也好心得不让别人碰(这是高中,在大学,望远镜由我们自己把持,爽)。孰不知搞天文观测应从摸望远镜开始！(有道理)把它发给有责任心的学生是事半功倍的做法(大学里找不到老师负责这个,呵呵)。
眼下，城市天文小组可以搞的天文观测也很多，不妨罗列一些：
第一项是在白天用望远镜找东西。比如看看十字路口的红绿灯，对面楼上的天线螺丝或找找鸟（适用于中小城市）等等。这一项的练习可以使学生对呈倒像、调焦、天顶棱镜的作用、目镜与放大倍率的关系、视场与放大倍率的关系、视宁度、色差等有直接的认识。练习校对寻星镜的十字叉丝可以很好地检验一名学生是否对天文真的执着，这对挑选小组成员也很有帮助。如有一定的摄影基础还可以练习接望远镜直焦拍摄。
第二项是观测人造卫星。尤其是观测铱星，可以说是目前最容易开展的观测项目了(这个确实不妨多搞,星来人聚,星走人散.用不了十几分钟,不会影响大家学习,而且不受人数限制)。预报准确、亮度惊人是铱星的最大特点，观测时不需望远镜，不需了解高深的天文知识，不需长时间等待，不需良好的天空条件，可以个人观测，也可以集体观测，可摄影亦可摄像，对学生了解星空、星等、方位，建立空间感等有很大帮助，长期观测还可以指导学生总结铱星飞行方向的规律、观测地点与网站所给城市精确经纬度参考点之间的差距、铱星两次闪光现象等等课题的研究。摄影方面可以锻炼学生使用相机的能力，培养审美观，且可实验连续遮挡法截断铱星轨迹拍摄，用以计算铱星视向速度，为日后观测拍摄流星奠定基础。几次观测后，还可以开展对国际空间站（ISS）、哈勃空间望远镜（HST）、神舟号及其他人卫的观测。
预报资料可到http://www.heavens-above.com/处查询，具体方法见《天文爱好者》2000年第6期或见http://www.wthmix.net/gaoxing/3_chengguo/other/1.htm
第三项是观测月球。分两个阶段，第一阶段是肉眼目视，第二阶段是使用望远镜观测。 (对于大学来说,这还是不错的招新方法)
虽然所有人都见过月亮，但对绝大多数学生来说并不清楚月亮是否是东升西落以及月相圆缺变化的原因。对于目视阶段，可采用画图的方法，建议选择从农历初四至十五这段时间，要求学生每晚7点（地方时）绘出月亮所在位置及月相状态，可作为个人家庭作业。做得好的学生会发现月亮每晚较前一晚迟升起约50分钟，而对于此现象的解释将有助于学生体会到地球自转及月球公转等运动的合成关系，且可激发学生的观月兴趣；对于第二阶段的观测，当然需要一架天文望远镜（很一般的就行了）。先用较低放大倍率，要求描画出月面上的海、山脉的大致轮廓，再与照片或月面图对照，学认环形山和海的名称。有CCD的学校还可以集体识认。说实话，能认下所有月海及20个以上的环形山、峭壁、山脉的天文爱好者在全国并不多，有关这方面的资料和文章更是少之甚少，鼓励学生在这方面写些小论文是个不错的选择。(查询月面图可访问http://www.wthmix.net/gaoxing/3_chengguo/ryxx/12.htm或http://www.astro.hr/library/atlas_mjeseca/，《天文爱好者》2003年第3、4期插页也有详细的月面图)
第四项是观测金星、木星、土星。
对于一位对星空不甚了解却不慎得到一架天文望远镜的热血少年来说，爽过月亮之后的绝佳选择就是寻遍所有明亮的星星，而在此过程中他将发现金星、木星、土星中的一到两颗。如果有人曾经告诉他：金星看上去不是圆的、木星表面有两条暗带且还有四颗一字排开的伽利略卫星、土星拥有草帽状光环，那么他将仔细端详并最终发现这些特征。事实上，对它们的长期观测应是天文小组骨干们的必修课。这项工作能使他们从热热闹闹玩天文中冷静下来，学会体味孤独与寂寞，亦学会坚韧和务实。(前面两句话要怒赞 ,这两条,对于爱好者,特别是社团的负责人,是尤其重要的,天文观测不是凑热闹,万不可有"人多我才去",或者"某某去我也去"之类的想法.否则,可以定性为伪爱好者,小米切记!)
这三颗行星在夜空中都很亮，不难发现并确认它们，但请不要草草看了了事。金星的"相"对一名无知的星迷会有很大的震撼效果，也许从此他将爱上这位维纳斯女神，并藐视那些圆圆的地外行星。观测它最好选择东大距过后的一段时间，此时金星出现在傍晚的西面天空中，且呈月牙状。
木星本体上的大红斑在城市强烈的大气扰动下是不必奢望了，不过其中的两条暗带还是很容易发现的，并且通过它还可以基本确定木星的赤道面。观测木星四颗伽利略卫星的掩没规律是一项很有意义的活动，《天文爱好者》2003年第一、二期连续刊登了陈栋华先生的关于观测木卫的文章，大家可以参考并实践。
想要在城市里看到土星光环上的卡西尼缝可能比较困难，不过可以试试，如果一眼就可以看出来那就不叫卡西尼缝了！多看几次，每次多看些时间，那么每次都会有新的发现，别忘了看看本体上是否有条暗带，另外确认土卫六泰坦可作为一个小的观测项目来考验一下学生的耐力和判断能力。以上观测都可以采用描图记录的方法，并请注意没必要拍照--那实际上是浪费胶卷（不过练兵积累经验应另当别论）。
第五项是认星座。坦白的说在无人指导的情况下，城市中的星座确实比较难认，尤其是在光污染较大的市中心，极限星等可能只有3-4等(在北京市区上半夜,不妨定为2等)，但好在有前面几项的观测基础，在对方位、星等、视角都有些了解，并熟记星图中星座的形状，最好还知道一些亮恒星的颜色--譬如发黄的大角星、心宿二、毕宿五、参宿四等等之后，辨认起来会更容易且有把握些。认星座的方式很多，对于中纬度地区，建议春季从北斗七星开始认起，然后是牧夫的大角星，到春季大三角……；夏季从头顶的织女星和牛郎扁担星认起；秋季从呈W状的仙后座认起；冬季当然是从大名鼎鼎的猎户座认起。万事开头难，只要别泄气，花个把小时你就会成为"专家"的。(据说我们协会小女生已经有快出师的,另外我们协会有假天,可以随时随地看全天星座!这是优势!)
第六项是观测太阳。之所以将其安排在偏后的位置，主要是因为观测太阳实在很危险，且对望远镜的使用寿命影响非常大。众所周知，太阳的高温加上望远镜的高聚光性，可使放在目端的白纸瞬间燃烧，长时间观测还有可能使目镜炸裂。当然，如果适当减光并加上滤光镜后情况会好些，但若不慎仍很容易损毁设备。目前国内有些不负责任的厂家生产一些塑料壳的目端太阳滤光片，使用不到一分钟就会冒烟烧毁，极其危险。对于学校开展太阳黑子的观测推荐采用投影法，这需要在望远镜目端后加装一个投影装置，可用铁架台自己动手制作一个(我们用扫帚把和硬纸版作过).我校天文小组在太阳黑子观测方面做过一些系统的观测，有些经验，有兴趣的可访问http://www.wthmix.net/gaoxing/3_chengguo/3_sun&moon&planets.htm，那里有些相关资料和我们的具体做法，这里不再赘述。
除以上六项之外，城市天文小组还可搞些小的观测项目，比如立竿见影法测量当地的地理经纬度（参见《天文爱好者》1995年第4、5期）、测量恒星日、黄赤交角、真太阳日的长短变化、特殊天象的观测（日月食、月掩星、凌日、大彗星、大流星雨）、上网试着找找SOHO彗星（方法见周兴明先生的网站http://comet.lamost.org）等等。火星的观测对仪器的要求较高，可根据实际情况开展；深空天体的观测在城市中只适合寻找一些大且亮的疏散星团，不如组织学生到野外用小双筒寻找。(以上有些东西相对比较枯燥,在大学社团内部不适合大规模开展)
另有三"不"要提醒大家注意：不要轻易组织大中型观测活动；不要轻易观测流星雨；不要轻易外出。没有充分的准备就搞以上三项活动将会把好事办成坏事，使组织者的形象大打折扣(是很严肃的事实,特别是经验不足的社团,千万重视,我们巡星会虽然组织野外大型活动经验丰富,但是每次外出活动,都要做非常充分的策划与准备,这是相当漫长艰苦的过程,对于冬季外出,更是如此)。最后要说的是：本文仅想告诉那些有意组织天文小组的辅导员们，目前在实际观测方面是可以做一些工作并取得一些成绩的(当是貌似还没有路边天文,其实这是大学社团在科普方面可以回报社会的最好方式,同时大型的路边天文更是非常的锻炼人!)。当然对于那些已经开展观测活动的小组的同好们，我只想说：坚持、坚持、再坚持，能坚持多久就想尽办法坚持多久(不但要坚持,而且要提高水平,多搞花样,越干越好!要把天文做成大家自发追求的一个兴趣,趣味性或曰娱乐性,也是一个不可缺少的调味品)。
水平所限，内容浅薄，望同好、前辈们不吝指教！
[ 本帖最后由 北斗流星月 于 2007-8-6 11:40 编辑 ] |
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