日食现象望远镜照相观测的操作体会

上海市延安中学（200336） 杨 骏

2009年国际天文年，上海市延安中学师生一起努力，共同完成了7月安吉日全食的拍摄，紧接着2010年1月，又成功在四川遂宁拍摄日环食照片，观测到同时出现的太阳黑子群两个。作为天文社的指导老师，想对这两次照相观测的一些操作要点谈些体会。

一、太阳滤光膜的制作材料选择

市面有售的天文望远镜，进口品牌一般都配有专用的太阳滤光膜，而国产天文望远镜，标准配置里没有滤光膜。我们都知道没有滤光膜的望远镜是不能直视太阳的，否则会给眼睛带来严重伤害。我们要进行日食现象观测，就一定要给选用的望远镜先戴上“眼镜”才行。常用滤光膜中最好的是巴德膜，也是专业望远镜的滤光材料，相对价格也较高，巴掌大的一块就要100元左右。学生常用的替代品有3寸软盘芯，充分曝光的X光片或照相底片等。3寸盘的盘芯尺寸太小，遮光性能差，特别是对红外线和紫外线起不到什么遮挡作用，用来观测对肉眼的伤害大，拍摄的话对照相机的感光元件也有伤害，一般不推荐使用（如果阳光柔和，也需两片叠加后使用）。X光片的遮光性比3寸盘要好，能够大量过滤可见光，但对红外线等还是有所遗漏，仍然可能对眼睛造成隐性伤害。综上所述，笔者认为价格高但质量好的巴德膜是滤光膜的最佳制作材料，其它替代品如要使用，一定不要在阳光刺眼的时候进行观测，以免带来无法预估的损失。

二、要选择合适焦距的天文望远镜

天文望远镜的焦距是一个关键参数，常见的可以从几十毫米一直到两千毫米以上。不同焦距的望远镜所擅长的观测对象也不同。

笔者学校天文台的两台便携式天文望远镜，美国产的MEDEA牌焦距2000mm，国产大观牛顿反射式望远镜焦距750mm（如图1）。图2是MEDEA望远镜的太阳镜像，图3是大观望远镜的太阳镜像，两者均使用尼康D70数码单反机拍摄。可见焦距不同，实质就是物像的放大倍数有差异。所以类似太阳这种离地球相对近的天体，500mm至800mm左右的焦距应该能够获得比较合适的镜像大小。由于我们在对日食现象进行照相观测时，一般都会把整体摄入其中，所以笔者认为小焦距的望远镜更为适合。当然，要观测日珥这类太阳的局部特征时，大焦距也有用武之地，在此就不再展开讨论了。

图1 750mm牛顿反射式望远镜

图2 2000mm焦距镜像

图3 750mm焦距镜像

三、望远镜电子跟踪的调试

普通天文爱好者对日食现象进行照相观测，会确定这样一些拍摄目标：从初亏到复原的整个日食过程；食既和生光时出现的贝利珠现象；食甚时出现的日珥和日冕。后两点为日全食发生时的观测目标。整个日食过程拍摄往往需要一两个小时，为了确保太阳始终出现在相机的视场中央，天文望远镜配合赤道仪的电子自动跟踪功能必不可少。

常见的天文望远镜赤道仪有两大类：一为地平式赤道仪，二为极轴式赤道仪。前者在使用时要先找到星体库中的三颗星，后者则是要通过观察北极星来调整极轴。要做到完美跟踪的话，都需要在日食发生当地的前一天晚上进行调试工作，并且望远镜不能再移动分毫。但在实际操作过程中，笔者发现天气的干扰因素非常大。比如延安中学2009年7月份在安吉的调试，前半夜乌云密布，根本看不见星星，后半夜才云开月明。而今年2010年1月笔者在重庆时更是一晚上大雾笼罩。那么怎样做才能尽可能的提高第二天拍摄的成功率呢？我们认为第一可以用GPS定位仪获得观测当地的精确经纬度，输入赤道仪中。第二，使用电子指南针找到正北面。这两步准备工作可以在拍摄前一天完成，且无需考虑天气状况。

在实际拍摄时我们可以把使用赤道仪的手动跟踪与电子跟踪相配合。因为极轴没有调试过的赤道仪在只使用电子跟踪时难免会有误差，所以给与一定的手动调整是十分必要的，能够最大限度的确保照相观测的成功。

图4 野外安装调试赤道仪

日食照相观测时除需注意上述三点之外，还要考虑天上的云雾、太阳高度等对太阳光强的影响；考虑到日冕外冕延伸的范围可能大大超过一个太阳直径，为了尽可能多的拍全日冕，应尽量保证太阳在画面的正中央，并且及时调整相机的角度令日冕的长轴位于画面的对角线上等等。

2012年我国南方地区还将能观测到一次日环食，希望到时能和同为天文爱好者的你相聚在祖国的某一处，共同见证天文奇迹！