十年宇宙探索追逐日月星辰

2022-08-06王海俨

环球人文地理 2022年6期

关键词：星云星系滤镜

文图王海俨

当我抱着女儿在小区里看星星的时候，她兴奋地指着天上说：“这有一颗，那里还有一颗，哇！好漂亮啊！”我看着天上寥寥无几的恒星，突然想到曾经的星空可不是现在这个样子。

儿时，数不清的晴夜里，繁星满天，我躺在屋顶看银河数星星。夜空的深邃神秘，深深地烙印在我的脑海里。我发现，自己不知从何时开始爱上了宇宙星空。如今看来，我如此热衷于天文摄影，正是源于童年美好的记忆。

热爱是最强大的内驱，我开始着手购买望远镜、相机、赤道仪，然后把看到的星星一一记录下来，不断学习摸索，已持续了十年有余。

“彩月”，兼顾月球色彩和细节“拼接”，模拟宇航员近距离看月球

就像大众摄影可以分成风光、人像、人文、微距等类型，天文摄影也可按照拍摄对象，分成日月行星、星野、深空三大类。我常拍摄的领域是日月行星和深空。

日月行星，顾名思义，就是拍摄月球、太阳和行星。而月球摄影是其中最基础的领域，因为月球是晚上最容易找到的天体，又大又明亮，用一个小小的望远镜就能捕捉到，所以拍摄门槛低，容易上手。

拍摄月球最简单的设备，就是单反相机加长焦镜头，进行单张拍摄，最好有一个三脚架来稳定相机。更为专业的，就需要使用天文望远镜、赤道仪和专业的行星相机（俗称行星三件套）。

天体不像地球上的花朵有各种色彩，它们的颜色都暗淡且单一，所以拍摄时须强力增加饱和度才能达到赏心悦目的效果。拍摄月球也是如此，天文摄影师往往会用“LRGB 彩月”技术来进行拍摄。摄影师普遍知道，任何图片都可以拆分成RGB（红绿蓝三原色）三个色彩通道，“LRGB 彩月”便是基于三原色的逆向原理。

拍摄时，我会借助两个辅助器材：LRGB 滤镜和滤镜轮。LRGB 滤镜包括明度滤镜、红色滤镜、绿色滤镜、蓝色滤镜，明度滤镜与三种颜色滤镜不同，它只是去掉了色彩，仅保留明暗的通道。滤镜轮则是自动更换滤镜的装置。我通过滤镜分别拍出不同颜色下的月球，最终合成一张真彩色的月球图像，它兼顾了细节和色彩，相比其他技术拍出的月球形象，更为大众熟知。

除了彩月，月球马赛克拼接也是常用的技术，简单来说，就是拍摄月球的不同区域得到图像，然后拼接成一张完整的月球照。去年，我难得遇到一个非常稳定的天气——大气抖动的幅度较小，非常利于对焦。于是我用C11HD 望远镜、AZEQ6 赤道仪和Neptune-M 相机，把月球划分成27 个区域进行拍摄，完成了十年来最清晰的一次月球马赛克作品。拼接的画面中，月球表面的环形山（圆形凹坑）和月海（低洼平原）得以清晰展现。看到照片，便能想象宇航员透过宇宙飞船，近距离看到的月球样貌。

月球上有一些奇异的地形，如果有254mm 或者更大口径的望远镜，就可以把它们拍得很清楚，细细研究一番。比如伽桑狄环形山，较为古老，中心部分已经裂开很多条缝隙；第谷环形山非常值得拍摄，它是整个月面最璀璨的环形山，满月之际，其辐射纹（被小行星撞击扬起的灰尘落下形成条带）可绵延数千公里。

就我看来，月球摄影中最好看的是月全食，它平均一两年会有一次，但受限于地区、气候、设备等因素，较难观测到，就算地利人和，也须恰好遇到晴空才能拍到。所以在拍摄天文的十年中，我仅拍过3 次月全食。其中一次拍摄经历，我至今难忘。那是2011年12 月10 日，上海天气寒冷，我裹着被子在家里的阳台上瑟瑟发抖，架在身旁的望远镜冻得像冰疙瘩，手摸一下就感觉冰冷刺骨。就在这样的环境下，我坚持了4个小时，用望远镜和单反相机这种最“原始”的方法，记录了月全食的全程。

观测行星的轨迹站在地球上看土木相合、火星冲日

比月球更难的是行星摄影，首先确认行星的位置就是一道躲不过的坎儿，但就算确定好了位置，拍摄依然困难重重。因为相比月球和地球的距离，行星太过遥远，用肉眼望去仅仅是天上的一个星点。想要把一个星点拍出明显的圆盘状，并且呈现表面细节，就像在高空走钢丝一样需要讲究技巧。

设备是最为重要的，一台大口径望远镜必不可少。我现在常用的两台望远镜，一台为C11HD 施密特-卡塞格林望远镜，口径280MM；另一台是牛顿反射望远镜，口径400MM，分别搭配电动跟踪赤道仪、经纬仪。其次还需要很多配件，比如巴罗增倍镜，用于进一步放大目标；ADC 用来校准大气色散问题；黑白行星相机用来记录图像等等，此外，还需要笔记本电脑用以操作相机和记录拍摄数据。

有了基础设备，还需根据每颗行星的表面特征，确定不同的拍摄方法。比如木星，它的自转速度是太阳系所有行星中最快的，所以在拍摄时，就需要不断用设备去修正自转带来的影响；还有最特殊的金星，它被厚厚的大气层包裹，在可见光波段毫无细节，所以我们要利用它的大气层，拍摄红外和紫外波段呈现的云带特征。

我拍摄过单独的行星，将它们放在同一张照片中作为合集，颇为壮观，我也拍摄过行星的特殊天象，它们几十年甚至几百年一遇。2020 年冬至时分，我有幸记录了一次“土木相合”。土星木星相互吸引着靠近，最终几乎完全重叠，这是近400 年来距离最近的一次。虽然照片中两者相隔一段距离，但我们身处地球，很难用肉眼区分。

相比行星相合，“行星冲日”就较为常见，这是行星与太阳在黄道经度上相差180 度时的天象，彼时，行星和太阳分别位于地球两侧，所以整夜都可以观测到某一颗行星的轨迹。2018 年恰逢火星冲日，而且还是“大冲”，即近地点（这里指火星在绕地球运行的轨道上，距地球最近的一点）冲日，我观测到火星距离地球只有5000 多万公里，而远地点冲日时足有1 亿公里。从地球上看去，火星比平时足足大了一倍。

毛茸茸的火苗和升腾的日珥 1200 公里，只为追逐两分钟的日食

在天文摄影的领域里，“研究”太阳摄影的摄影师相对较少。其中既有设备昂贵的原因，也由于前几年太阳活动处于低谷期，值得一拍的内容非常少。然而，从2020 年4 月开始，太阳活动进入了第25个活动周期，甚至出现了横贯赤道带的爆发式太阳活动，这足以掀起一次拍摄太阳的浪潮。

我常用一台折射望远镜，加上巴德膜或者赫歇尔棱镜，“安全”地观测太阳光球层，即我们肉眼所见的太阳表面。之所以说“安全”，是因为太阳光极其刺眼，巴德膜和赫歇尔棱镜的减光效果，比墨镜强上千倍，有了它们，阳光才能被减弱到人眼和相机可以安全接受的范围。

拍光球层时，太阳表层的特征一览无遗，比如太阳黑子，白色的耀斑，以及像细胞一样的太阳米粒组织。遥望太阳的我，颇有种用显微镜观测某种生物的感觉，在日常所见的景色中，其实蕴藏着一个全新又奇妙的世界。

光球层更外层的太阳大气，被称作色球层。拍摄色球层，是太阳摄影中最有意思的。因为它时刻变化着，哪怕相差半个小时，同一片区域都会有明显的不同。太阳本身发出的光是黑白的，但只要借助日珥镜，便能将它拍成一个熊熊燃烧的大火球，处处喷发着等离子物质，如果拉近它的某一块区域，还能看到毛茸茸的火苗和升腾的巨大日珥。

2020 年，我追逐过日食。6 月的一天，我带着重达50 公斤的器材，开车17 个小时，从苏州奔向厦门，行径1200 公里，只为拍摄日食。当天，厦门酷热难耐，我在民宿的院子里等待着，几乎快要中暑。然而，当我看到金环闪耀在厦门上空的那一刻，突然觉得一切的付出都是值得的，哪怕金环仅仅持续了2 分钟。

汇集深空里的微光记录那些浪漫的星云、星系和星团

我的拍摄目标并非局限在太阳系，而是不断转向更远的银河系，甚至河外星系。渐渐地，我投入更多时间拍摄深空，捕捉星云、星系、星团发出的微光。这时，我深感自己正站在光年的尺度上，记录整个宇宙，享受一场跨越时空的视觉盛宴。

深空摄影极其耗费时间。如果想拍出惊世骇俗的深空巨作，需要堆积20 个小时以上的曝光时间。可能有人会问，20 个小时怎么可能？从日落到日出，也不过8 个小时而已。其实，一幅深空作品，往往是分几个夜晚，对同一目标拍出的。通过摄影设备自动锁定目标的位置，误差不超过50 个像素，同时全程还需自动跟踪以及修正误差。单张照片进行5-10 分钟的曝光，然后连续拍很多张，单张曝光时间乘以拍摄张数进行累计，最终得来这长达20 个小时的曝光时间。

2019 年9 月，我实现了接触天文摄影以来最大的梦想——搭建属于自己的远程天文台。天文台成立后，我的首个目标便是著名的M33 三角座星系，它是位于北天三角座内的一个螺旋星系，距离地球约300 万光年，其表面亮度非常低，市区几乎拍不出银盘（星系主体）。我曾经在安吉天荒坪挑战过两次，第一次用小口径望远镜，第二次用黑洞牛反（一种高端深空望远镜）拍光轴，结果都不理想。这次在不同环境下，用同样的设备拍摄，没想到成果斐然，完美体现了望远镜强大的解析力和出色的夜空环境，远程天文台的潜力得到了印证，这让我惊叹不已。

在此后的几个月里，每逢晴天我就会架好望远镜拍摄，甚至一个晚上要计划拍摄2-3 个目标。当然其中也不乏失败。彼时，我正准备拍摄第二个目标M31 仙女座星系，也叫仙女座大星云。它是本星系团最大的星系，直径22 万光年（银河系直径约10 万光年），距离地球有254 万光年。然而，我在拍摄这个星系时，受限于望远镜视野，很难将它完整拍下。后来，拍摄玫瑰星云时也是如此。玫瑰星云直径非常大，超过了我的相机取景范围……虽然我只拍摄到它的中心部分，但仍能领略到它的魅力。

我还拍过西面纱星云NGC6960，蓝色和红色两种对撞色同时出现在画面中，使得星云如同漂染后的彩色纱巾。最明亮的4 等星HIP70467 如同一颗宝石，镶嵌在这层面纱上。