我的远程太阳观测和拍摄

□ loopman

我的远程太阳观测和拍摄

□ loopman

和一些天文摄影爱好者聊天，问到未来天文摄影该何去何从时，很多人都说，或许尝试远程控制是天文摄影的一个选项。这基于以下几点考虑：

摄影的大环境每况愈下，光害恣意蔓延，雾霾汹涌澎湃，传统的摄影基地不断被蚕食，想要找到一片理想的星空，没有最远，只有更远；

虽然环境愈发糟糕，但人们的知识储备和经济储备却愈发丰厚，这为建立自己的远程控制天文台奠定了智力和物质基础；

天文摄影的软、硬件研发、推广便捷而迅速，远程控制的技术手段已相对成熟。远程天文台如何协同管理与运转，是一个棘手的问题。

用固定的远程天文台替代四个车轮的东奔西走，用远程控制替代天有不测风云的无功而返，编者以为应该是一个不错的选择。本文也许可以给那些跃跃欲试者以启发。

——编者

作者利用远程控制拍摄的日珥

从天文观测和拍摄的角度来说，太阳是一个具有挑战性的目标。众所周知，太阳表面的细节丰富且瞬息万变，它的一举一动都会对地球产生巨大的影响。选择太阳作为观测和拍摄的对象，虽然有难度，却有一定的科学意义。对于一个天文爱好者来说，能够成功做到在无人监管状态下，远程操控仪器和软件，对太阳进行不间断的跟踪观测，意味着在观测技术上有了不小的突破。而从另一个方面说，对太阳这样的白天目标采用的观测技术和系统，也完全可以应用于夜间星体的观测和拍摄。在此基础上，我们完全可以大胆设想，建立一套属于自己的远程天文台并非遥不可及的梦想。

软、硬件准备

说到远程，前期的硬件、软件准备非常重要（见表1）。最核心的部分就是通过电脑完成对赤道仪的控制。这里说的控制，是要完成最基本的两点，一个是GOT O功能，一个是导星功能。对太阳这样的明亮面目标，导星功能可以忽略，需要完成的是精确的GOT O功能，或者说即使GOT O不那么精确，也要做到能够快速地找到目标。

表1：

EQMOD设置

下面我们以目前国内常见的中档赤道仪信达EQ5、EQ6系列为例，说说如何来进行太阳的远程观测和拍摄。

既然是远程观测和拍摄，那么观测点是事先选好的相对固定之处。接着要做的一项基本工作就是精确对极轴。在开阔无遮挡地区可以通过直接对北极星的方式完成，如果在城市或者看不到北极星的地区，就要用到漂移法。当然，对一个天文爱好者来说，对极轴算是最基本的要求，网上相关资料非常详实丰富，本文不再赘述。

完成对极轴之后，就可以尝试用EQMOD来控制手中的赤道仪了。具备赤道仪使用基础的朋友会问，我早就用赤道仪手柄上的RS232转USB接口连接电脑控制赤道仪了，和你今天要讲的EQMOD有什么区别吗？其实二者完全不是一个档次的操作，前者连接赤道仪后，仅能做GO TO这样的操作，而且是在用赤道仪手柄完成三星校准之后才可以进行。而EQMOD则可以完全抛开手柄，直接通过电脑操作赤道仪，完成三星到N星的校准，从而进行GO TO及跟踪等功能。如此一来，我们只要通过互联网控制这台连接着赤道仪的电脑就可以完成观测和拍摄了。

用EQMOD的控制盒EQDIRCET连接电脑与赤道仪示意图

那么，EQMOD到底是个什么东西呢？有兴趣的朋友可以参看其英文网站http∶//eq-mod.sourceforg e.net/，里面详细讲解了其功能，包括校准、GO TO、螺旋搜索、拍摄马赛克拼图、导星甚至跟踪人造卫星，堪称强大。限于篇幅，本文仅讲述和远程拍摄有关的校准内容。这方面的内容同样适用于星空的拍摄。与此同时，相关的硬件产品淘宝有售，价格不贵，有兴趣的朋友可以买来尝试控制赤道仪。在用EQMOD的控制盒EQDIRCET连接电脑（如上图）之后，就可以进行相关的赤道仪控制，控制软件也可在此时进行安装。

第1步：对于从来没使用过相关天文软件的用户来说，首先要安装的是ASCOM协议，这里选用的是5.0a版本，下载地址http:// ascom-standards.org/。该协议是天文设备在windows上工作的基础，非常重要。

第2步：安装EQMOD控制盒EQDIRCET的驱动——PL2303_Prolific_ DriverInstaller。该驱动在购买硬件时候会随机器附带。

第3步：

第4步：安装EQASCOM 程序，该程序可在http://eq-mod. sourceforge.net/网站下载，安装好之后如右图。安装带有望远镜控制功能的星图软件。这里我选用的是EQMOD推荐的CDC（Cartes du Ciel软件简称）星图，下载地址http://www.ap-i.net/skychart/en/download。该星图软件功能强大，并且自带简体中文，非常实用。如果是使用其他星图软件，要注意软件的望远镜控制功能中是否带有SYNC(即“同步”)功能，这一点很重要，决定了是否能抛开手柄直接在电脑上完成校准并实现GOTO。

EQMOD基本设置

CDC中望远镜的设置

下面说一下CDC中望远镜的设置，通过星图中的望远镜设置，把前面说的ASCOM协议和EQASCOM程序有机结合，成为实用工具。首先打开软件，在“望远镜”选项下选择“望远镜设置”，把它设置成“ASCOM”。然后在望远镜“控制面板”选项下进行如左图设置。

硬件操作

至此软件部分的工作基本完成，下面我们来进行硬件方面的讲解，期间会有一些操作的说明。

入夜，首先把望远镜架设在赤道仪之上，对EQMOD来说，此时的望远镜应该是指向北极星的，也就是EQ MO D中的HO ME位置。打开赤道仪电源，连接好电脑，打开EQASCOM的toolbox软件，并在CDC星图中连接望远镜，出现如右栏“CDC工作界面”，对着界面中的某颗星如火星点击右键选择移动，于是在无阻挡的情况下，你会看到望远镜会自动转向火星。

在望远镜中确认火星在视场中心之后，点击右键选择“同步”，这样就完成了第一颗星的校准，同样地在拍摄目标周围的三颗或者多颗星做完“同步”，就完成了整个系统的校准。

接下来，GOTO目标就变得随心所欲。没有了手柄的羁绊，操作起来易如反掌，距离远程拍摄的理想又接近了一步。言归正传，在白天观测，由于太阳本身是非常明亮的面目标，即使不那么精确地三星校准，只要有了大视野的寻日镜也可以比较容易找到。

说到寻日镜，因为是远程拍摄，是要在电脑里看到现场的情况，所以我选用的是价值三百多元的工业摄像头：华旗的爱国者系列300万工业相机DLC300(带测量软件、开发包)。这款摄像头的优点是自带十字线，方便瞄准和跟踪。配合摄像头，镜头选用的是6-6 0mm手动调焦手动光圈的监视镜头（CCT V LENS）。USB连接电脑后成像的效果非常清晰，而且视野范围非常大，远非那些电脑摄像头可比。二者用六点导星支架固定在望远镜上的样子如左栏下图所示。

注意：

观测及拍摄前务必在镜头前端装上巴德膜或者其他太阳滤镜。

火星

CDC工作界面

下面说说太阳望远镜的相关事宜，大家都知道太阳望远镜非常昂贵，有没有降低成本而又提升光学素质的办法呢？

我的方法是利用手中原有的信达80ED望远镜嫁接上Lunt35小日珥镜的共振腔，虽然实际通光口径由80mm变成了35mm，但ED望远镜的光学素质要远远超过lunt35的普消镜头，拍摄效果肯定要好于原先的Lunt35日珥镜。尝试是值得的。（如下改造前后对比图）

太阳望远镜。上面两张图是原装（左图）和改装后（右图）望远镜的对比，口径明显增大，光学素质也提高许多。左下图是寻日镜特写，右下图是望远镜的整体状况。

拍摄终端我选用的是德国映美精专业天文摄像头单色款。由于入射的单色光容易在CCD表面形成干涉，从而在画面上留下条纹。映美精摄像头CCD表面玻璃经过镀膜处理，不会产生这种条纹情况。国产天文摄像头在拍摄行星、月面等已经非常成熟，成像质量也非常好，可惜CCD表面玻璃由于没有镀膜，在用于太阳拍摄时，会出现条纹情况，这点需要注意。

在所有的硬件和软件工作准备好之后，剩下的就是远程操作的事情了。

这里推荐的是国产协通XT800远程控制软件个人版，不但有PC版本，还有ANDROID版本，可在电脑或者平板电脑甚至手机上远程监控和操作所连接的电脑，进而控制赤道仪和摄像头进行远程拍摄。

反相处理下的耀斑（作者远程拍摄）

太阳望远镜拍摄的黑子

作者利用远程控制拍摄的日珥

愿景

某天清晨，当太阳从东方冉冉升起，我们打开电脑，取下包裹在望远镜上防水布，连接好赤道仪，打开EQMOD的tool box软件，再打开CDC星图软件，连接上望远镜，然后转到星图中的目标太阳。只见望远镜在电脑指挥下缓缓转向太阳，耳边是赤道仪电机嗡嗡的声音。当望远镜不再转动，我们打开寻日镜的测量软件检查太阳位置，利用tool box软件中的方向键，精确控制望远镜指向太阳。在摄像头的拍摄软件中，出现了太阳表面的条纹、日珥，甚至明亮的耀斑。而此时，我们可以安心地离开观测地，只需打开XT800远程控制软件，连接上远端的电脑，太阳的影像通过互联网实时传到眼前，随时可以拍摄那些转瞬即逝的景象，我们的内心一定会有满满的成就感，并对未来科技的发展充满向往！

（责任编辑 张恩红）

作者利用远程拍摄系统拍摄的太阳表面