天文台是怎么“看星星”的

2019-04-18 02:17樱子
读者·校园版 2019年9期
关键词:天文台天文望远镜

樱子

对站在高山、楼顶上看星星和拍照的“观星族”来说,天文台简直显得有点儿“神圣”,毕竟,平时你只能说是“看”星空,但在天文台可是用高精尖的设备“观测”星空。长期以来,大家对天文台充满好奇,“天文台观星”逐渐成为一个热门的旅游项目。那么,天文台到底是怎么“看星星”的呢?

天生怕热闹

文台似乎都扎根在一些人迹罕至的偏远地带。因为污染问题,如今城市里能够满足专业天文观测的地方几乎没有了。比如大名鼎鼎的城市天文台——南京紫金山天文台就早已不再承担专业的天文观测任务了。到底什么样的环境才能满足天文台的观测要求呢?

天文台在哪儿安家落户,最主要的考慮因素当然是要满足观测的需要了。像视宁度、晴天数、云量、年降雨量、水汽含量等天文和气象因素,还有交通、网络通信、后勤设施等条件如何,都是需要考量的。

听“天”由命

对观测光学波段的天文设备来说,天气是影响观测工作的重要因素。当其所在地的晴夜数越多时,意味着可供观测的时间也就越多。在无云的条件下,天空的透明度会比较高。如果大气抖动得厉害,星象就会比较模糊,所以地球大气对光学成像的影响程度越低,星象就会越清晰稳定。同时,天光背景要足够暗,这样能提高观测到遥远暗星的可能性。

很酷,很枯燥

美国亚利桑那州有一个海拔2096米的天文观测基地——基特峰国家天文台,它是美国国家光学天文台的一部分,位于基特峰峰顶,四周是人烟稀少的沙漠。它是专家们耗费3年时间对6个候选地点进行细致的评估后选出来的地址。基地里容纳了大大小小20多架望远镜,主要有4米口径的梅耶尔望远镜、3.5米口径的WIYN望远镜,口径分别为2.1米、1.3米、0.9米和0.4米的反射望远镜等。

观测员要去天文台进行观测,需要做详细的书面申请,说明科学背景、申请使用哪一种望远镜、观测的技术细节等。一旦申请下来就意味着要开始没日没夜的观测工作了,由于申请者众多,而且观测时间有限,观测者常常需要排队。

白天,驻站人员会精心地维护观测台的各种设备、准备夜间用于观测的仪器。到了晚上,观测者就必须自己负责一切了。

在观测屏上,观测者可以通过命令框向望远镜发射定位,告诉它目标在哪里,指令它开始观测或者停止观测;通过天空跟踪屏锁定一颗恒星,随着地球的转动,相应地调整望远镜角度;影像屏呈现的是安置在望远镜内部的辅助相机所观测的目标。观测台还有数据处理机器和一个小型天气监控站。数据处理机器可以帮助观测者迅速检查观测数据的质量,以决定是否需要继续观测。天气监控站可以随时了解风速、湿度、温度,如果有下雨的迹象,就要马上关闭望远镜。

观测工作听起来很酷,实际上在很多人看来是相当枯燥的。在一整晩的观测中,成像的时间可能就在半个小时到一个小时之间,只需要花几分钟移动一下望远镜的方向,剩下的便是漫长的等待。然后观测者选取自己需要的数据,进行各种处理、分析和计算,这些工作要求观测者使用专门的天文数据梳理软件,还要会用编程工具编程。有的观测员需要日复一日、年复一年地干这些同样的活,这种枯燥是需要坚定的意志才能忍受得了的,让我们向这些甘于寂寞的观测员、研究者表示敬意!

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