带你走进双筒观星的世界--双筒观星入门篇

dolaimi

带你走进双筒观星的世界
受翡翠的委托，写一篇双筒观星的入门文章，说实话本来不想写，天文观星这个东西涉及面太广，篇幅太大，我怕我的功力和精力不够误导新手，不过想想，能让更多朋友领略下观星的乐趣，所以还是开始下笔了。
前言
一般来说，要先学些理论知识，比如买本书看看，再实际观测比较好，但那样可能会消磨掉开始的兴趣，大部分爱好者只是业余玩玩，就像我一样，并不需要成为天文学家，所以我这里抛掉一些难懂的理论，只拣最简单的说说。

一，天文观测最基础的知识
很多朋友以为，观星就是看天上那些亮闪闪的星星，其实不止如此，隐藏在那些星点中还有很多神奇的天体。
我们身处的太阳系只是银河系中的一个普通的恒星系统，像太阳系这样的在银河系中是多如牛毛的。
天体大致分类如下：
1，行星，是我们太阳系的组成成员，受母恒星（太阳）引力的束缚，环绕太阳做轨道运行，如今被定义为行星的只有8个（俗称八大行星）：水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星，海王星。这些行星用肉眼看也是一个星点（海王星无法直接用肉眼看到），好像和其他的星点没什么不同，但是它们离我们地球很近，用天文望远镜在较高倍率下可以看到它们的圆面甚至一些细节，但是对于双筒观星来说，很多情况下只能看到它们是非点状或者像月亮那样的盈亏而已。行星自身不发光，它们发亮是因为反射太阳的光。
2，恒星，我们看到的满天繁星，除了几个太阳系的行星，基本都是银河系的恒星，不要以为能看到银河系以外的恒星（那是看不到的），每一颗恒星都可以看做是一个类似太阳系的恒星系统（银河系包含了几千亿颗恒星和其他一些天体）。由于恒星离我们很远，要用光年（光一年跑的距离）来计量距离，从近的几光年到上千上万光年（但不会超过10万光年，因为银河系的直径大约为10万光年），如此遥远的距离，因此在地球上用望远镜看恒星它就是一个亮点，放大多少倍都只是一个点，所以不要试图用天文望远镜或者双筒望远镜去看太阳之外恒星的圆面（任何望远镜都绝对禁止直接观看太阳！确实需要可以使用巴德膜）。恒星犹如一个巨大的核聚变工厂，所以恒星是自身发光的。恒星命名有多种方式，对于一些主要亮星，我们业余最常用的是中国传统命名，比如：天狼星，织女星，大角星等等。
3，星团，由恒星组成的组合体，有疏散星团和球状星团。疏散星团结构比较松散，我们用肉眼或者双筒就能轻易的将组成的星点分解开来。而球状星团结构相当紧密，我们用肉眼或者双筒一般无法将星点分解开，只能看到一个小光斑甚至一个小亮点，需要使用大口径高倍率天文望远镜才能做到。例如，昴星团（M45）为疏散星团，半人马座欧米茄星团（C80）为球状星团。
4，星云，由气体和尘埃组成的大型天体，星云也是孕育恒星的地方，星云可以被中心或附近的恒星照亮而发出光亮。例如，猎户座大星云（M42）就是最著名的星云。
5，星系，我们的银河系就是一个星系，宇宙中估测有至少上千亿个这样的星系。例如，仙女座大星系（M31）就是离我们银河系很近的一个星系，也是我们肉眼可见的最遥远的天体。
以上几种天体，就是我们双筒观星的主要目标，其中后3种又被称为深空天体。由于天体太多太多，而其中适合双筒观测的也有不少，因此天文前辈们帮我们收集整理了一些天体，并将其纳入星表以便于我们查找相关资料，例如业余使用最广泛的天体列表有：梅西耶深空天体列表（M列表），科德韦尔深空天体列表（C列表），星云星团新总表（NGC列表）等。
视星等的概念：就是我们肉眼看到的天体的亮度，如果是正数，数字越大，表示星等越高也就是越暗，数字越低，表示星等越低也就是越亮。如果是负数，负的越多，表示亮度越大。实战中，同样的视星等，点状的恒星会比非点状的深空天体更容易看到，比如梅西耶天体M33（三角座大星系）虽然视星等并不高才5点多，但是因为视面积大，表面亮度低，所以很不容易看到，只有在极好的环境下才能看到它。
星座的概念：星座是由恒星组成的视觉上的组合，通过连线将它们想象成不同的事物，在双筒观星中，熟悉星座可以帮助我们快速找到那些明亮的标志性的恒星，再通过这些亮恒星我们就能比较快速的找到某些暗弱天体，也可以帮助我们快速熟悉星空。现代星座由国际天文学联合会把全天划分为88个星座。例如，猎户座，天蝎座，仙后座等等。
太阳系的概念：太阳系就是以太阳为质量中心的一个恒星系统，包括八大行星和小行星、彗星其他一些天体。地球属于八大行星之一，水星、金星的轨道在地球靠近太阳的里侧，属于内行星，火星、木星、土星、天王星、海王星的轨道在地球的外侧，属于外行星。其中水星、金星、地球、火星是属于类地行星（岩态），而木星、土星、天王星、海王星属于气态行星（几乎全部由气体组成）。


银河系的概念：我们的银河系是一个星系，包含了上千亿颗“太阳”，银河系的中心推测是一个超大质量黑洞。我们地球包括其他太阳系行星在环绕着太阳运行，而太阳带着整个太阳系在环绕银河系的中心运动。打个比方：厕所马桶我们都知道吧，一开水，水就环绕马桶眼做运动，并不断靠近马桶眼，最终消失在马桶眼里。整个马桶就是银河系，马桶眼就是中心的超大质量黑洞，而无数个“太阳系”以及地球和我们人类就是那些粪水。



这些天体有些离我们是如此的遥远，几百几千甚至几百万光年的距离，以至于它们发出的光要经过几百几千甚至几百万年才能到达我们的眼睛里，因此，我们看到的是它们的过去，是它们几百年前甚至几百万年前的样子，浩瀚的宇宙，人类是如此的渺小，神奇的宇宙，有太多的神秘等着我们去寻找。

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二，观测辅助工具

一)，软件类
一个好的电子星图是不可少的，它可以帮助我们模拟星空，熟悉星空，现在这类软件很多，比如SkySafari Pro，star walk，starchart，stellariummobile等都是很不错的电子星图软件，而且都有安卓版和iOS版，并且一般都有夜间模式（在黑的环境实际观测时最好打开夜间模式）。还有像谷歌星空那样的软件，简单易用，但我个人不是很推荐，只要稍稍入了门，这类软件就变得很鸡肋了。
个人推荐，如果英文好，可以选择Sky Safari Pro，这是个很牛的星图软件，可以说是目前最强大的移动版电子星图，只是这个软件不好汉化，英文好的可以下载英文的最新版，我以前搞过一个半汉化的，只是菜单设置方面汉化了，不介意旧版可以试试这个：
http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-233704-1-1.html
如果英文不好，推荐stellarium mobile，这个软件也相当不错，模拟的效果很接近实际效果，我做过汉化版的，地址：http://tieba.baidu.com/p/2857723821
除了电子星图，推荐配合另一款强大的辅助天文软件：移动天文台，这款软件配合上面的电子星图软件，基本可以搞定大部分场合了，这款软件的全汉化版只有我发布过，地址：
http://tieba.baidu.com/p/3024425107
二)，观星双筒望远镜的选择
前面说的都是为了实际观测做准备，而实际观测的效果最终都要通过目视的终端设备体现出来，所以一架适合你的双筒望远镜的选择相当重要。
关于天文观测双筒望远镜的选择，其实以前我写过一篇文章，虽然时间有点久了，但目前还是依然适用的，所以我这里就偷个懒，不再重复了，直接给出帖子地址大家参考吧：
http://tieba.baidu.com/p/1691158925
http://www.bggd.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=220926

dolaimi

三，双筒观星及实战
做好了上面的准备，剩下就是选好时间及环境，就可以进行实战演练了。
需要注意的是，观测时间的选择一定要避开月光的影响，月光是相当厉害的光害，除非是想观测月亮。所以，一般农历十五左右是不适合观星的，月光会持续整夜，而农历初一左右就非常适合，太阳下山，月亮也跟着下山了，整夜都适合观测。而上弦及下弦左右，有半个夜晚可以适合观星。
一)，首先建议新手不要直接去寻找深空目标，而要首先熟悉一下星座及全天21颗亮星，这些亮星在天空中非常醒目，亮度远高于其他的恒星，肉眼就可以很容易的分清，它们就像夜空中的路标，可以通过星图来指引我们确定其他的恒星，从而进一步找到那些比较暗弱的深空目标。
我们并不需要一下就把所有的星座和全天亮星都找到并熟悉，没那个必要，因为它们不可能同一时间段出现在你的眼前，只要打开星图，找到并熟悉下当前的夜空最适合观测的那些星座及亮星就行了（这样一来工作量就小很多很多了）。知识是累积的，经验也是累积的，当你通过这样不断的积累，那些当前夜空的明亮恒星你就可以很快认出它们是谁了，实在记不起，稍微看下星图就能叫出它们的名字了，呵呵。
这一步非常重要，至少要确定当前夜空的一两颗最亮的星，这样，我们才能在对比星图时，判断星星们的相互位置。现在的手机大部分都具备罗盘感应器和陀螺仪重力感应器，那么在使用电子星图时，首先设置所在地经纬度（现在大部分手机都具备GPS定位功能），再打开现场模式（或者实景模式）就会开启相关感应器，将手机屏幕对准天空就会在屏幕上显示对应的星空图，这样我们可以很方便的确定其中一些亮星，这也是我推荐新手使用电子星图的一个原因，当然入门熟练后，也可以关闭此模式我觉得倒更顺手些。

二)，确定几颗亮星或者星座后，我们就可以尝试着去找找那些神秘的深空天体了，我觉得双筒观星的最大乐趣就是去寻找观测它们。这里需注意，在开始观测之前，一定要让眼睛在黑暗的环境里适应一段时间，让瞳孔尽量达到最大，这样对于观星是有利的。因为通过望远镜观测，视野会变小，星星间的间距也会拉大，倍率越高，间距拉的越大，所以在正式开始之前，我们也需要了解一下业余天文爱好者最常用也最实用的寻星和观测方法：星桥法和余光法。
1，星桥寻星法：
星桥法就是在脑海里模拟，将星图上的星星用搭桥连线的方法进行延长或者拐弯，再指引我们在望远镜视野里也按照相同的比例进行搭桥连线、延长或者拐弯，从而将望远镜指向和星图上目标天体相对应的实际星空的相同区域，最终在望远镜视野里真正找到这个目标天体。星桥法没有特别的规定，你可以随心所欲的对照星图进行搭桥连线，想怎么连线就怎么连线，想怎么拐弯就可以怎么拐弯。
不过为了更好的学习星桥法，我觉得有必要了解一些最简单的用手测量天体间角距离的方法。（不过如果你对星空及自己的双筒比较熟悉了，也可以跳过此方法）用手测量天体间角距离的方法：


掌握了上面的测量方法，并且了解了自己双筒视野的实际视场角度数，就可以在用双筒观测时，移动相应的度数就可以到达另一天体的区域，通过一次或者几次的移动最终到达目标天体的区域。
记住一点：望远镜视野里的星空是放大后的局部星空，星星间距相比肉眼看到的是拉开了不少的，所以要做到真正熟练使用，需要一段时间的适应和练习。
下面举几个例子来实战演练一下：
1)，首先我们模拟一下用15X70双筒寻找M42猎户座大星云。
我们可以用肉眼直接看星空的那个区域或者在星图上找到相关区域，如下图，猎户座中的最亮星是参宿七，我们可以用它作为路标星来指引我们找到M42（或者你用旁边的腰带三星做路标也是可以的，星桥法就是要灵活运用）。

然后我们从参宿七开始在脑海中按照自己的思路给星星搭桥、拐弯，最终指向M42，如下图：

现在开始用望远镜指向该片区域并找到参宿七，再将望远镜视场圆按照箭头的方向移动（那些箭头、角度都是只存在于我们的脑海中的，可以参考上一步并加以对照），如下图：

移动望远镜并找到下一颗预定的搭桥的中继星后，再继续按照预定箭头方向移动相应的角度，去找再下一颗中继星。如下图：

找到了再下一颗中继星后，再按照预定的角度拐弯，并再次按预定箭头方向移动望远镜头。如下图：

移动相应的角度距离后，此时M42可能已经进入我们望远镜的视野里了，如下图：

我们已经看到M42了，接下来将它移到望远镜视野的中心，就可以慢慢观测它了。这样，我们用星桥法通过几步的移动就可以找到目标M42了，如下图（注意用肉眼通过望远镜观测基本是看不到色彩的）：

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2)，接下来，我们再试试鬼星团M44，这次我们模拟用7X50双筒来实战演练。
M44所处的巨蟹座比较暗，不是很明亮，所以我们必须先通过北河三、南河三这两颗亮星来确定巨蟹座的大概位置，一旦确定了巨蟹座，那么M44就很好找了，因为它就在巨蟹座鬼宿三、鬼宿四这两颗星的旁边一点。
找到了北河三、南河三这两颗星，按着箭头所指就很容易找到巨蟹座了（可以用肉眼看星空也可以对照星图），找到巨蟹座就可以确定鬼宿三、鬼宿四这两颗星。如下图：


然后拿起我们的双筒直接指向这两颗巨蟹座的星，在视野里找到它们（可以把它们放到一个视场圆里），再按方位稍稍移动一点就可以找到M44了，大家注意看，M44正好处于一个类似等腰三角形的中心部位，没错，那团星点就是疏散星团M44。如下图：


好了，现在我们可以慢慢地，好好地观测一下鬼星团M44了，如下图：

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3)，我们再用7X50双筒实战一下仙女座大星系M31（最佳观测季节为11月左右）。
在夜空中要找到仙女座，可以先找到仙后座，仙后座明
亮的主星组成了个大大的W形状，是夜空中醒目的路标，通过仙后座的W的指向我们可以找到仙女座及它的一颗主星奎宿九。如下图：


在星图上我们可以看到，通过简单的几步搭桥，就可以到达M31所处的位置。如下图：


我们将7X50双筒找到并对准奎宿九，并且按照预定的方向移动。如下图：


移动到中继搭桥的那颗恒星位置，再按照预订方向及角度继续移动望远镜头。如下图：


通过移动镜头，我们找到了再下一颗参与搭桥的另一颗恒星，此时M31其实已经进入了我们望远镜的视场圆内。如下图：


现在我们已经找到了M31仙女座大星系，接下来把它移入到望远镜视场圆的中心部位就行了，那么我们寻找M31的任务便完成了。如下图：

雾中花水中月

学习一下！！

雾中花水中月

收藏了！！！！！

dolaimi

2，余光观测法：
有时候受环境的影响，某些比较暗弱的天体我们就算用望远镜对准了它，可是还是看不到它，这个时候我们的眼睛不要直视它，而是眼光要往旁边稍稍挪开一点，再用眼角的余光去观测目标天体，这个时候，你会惊奇的发现这个刚才看不到的目标天体居然可以看到了！（当然如果暗得太多超过了我们的极限就算用余光法也没用的）
使用余光法需要注意：首先就是要确定自己已经把望远镜对准了目标，再就是如果超过极限太多余光法就会无效。


三)，手持观星防抖技巧
手持双筒观星，因为方便快捷，所以对于我们业余爱好者来说，往往是用的做多的，但是因为是手持，所以也会带来抖动，抖动会严重影响我们观星的效果和心情，所以这里说一说一些手持的技巧和减小抖动的方法。
总体的原则，就是手持时要避免双肘悬空，你可以将肘部找个可以支撑的地方，比如窗台、阳台、树、门框等等什么的都可以，那样将会大大降低抖动，也可以减轻胳膊的负担，当然如果你非要傻傻的悬空手持我也没办法。
还有就是可以借助躺椅、靠椅之类的半躺着观星，这种方式最舒服，肘部可以得到支撑，背部胳膊都可以得到放松，可以看很长时间也不会觉得累，并且可以观测角度较高的星空。躺在草地上或者平躺着也可以，适合观测天顶区域的星空。（受地球大气的影响，天体角度越高，离天顶越近，观测效果越好，角度越低，越接近地平线，受大气的影响更大，效果也越差）
我以前发过个帖子，大家可以参考下，我这里也就偷一下懒了，地址：
http://www.bggd.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=174737
如果是去野外观测，也可以使用便携式三脚架，望远镜上了脚架，稳定性会大大提升，所以有条件的话，便携式三脚架可以备一个。

四)，养成写观测日记的好习惯
这里建议大家在观测后，要养成写观测日记的习惯，不但可以加深自己的记忆和理解，而且通过观测日记可以记录下我们的观星历程，几年或者多年后再看一看自己当初写的观测日记，会感觉蛮有意思，忘记了的通过看看日记也可以记起来。现在的智能移动设备普及程度相当高，随时都可以记录（不过不要在观测时写，屏幕的亮光会影响我们观星）。
另外，如果你的手机或者平板不是智能设备，又或者星图等级不高，在观测某些天体时无法准确判定是否是该天体（比如一些视星等较高的球状星团或者海王星之类的），可以用笔在纸上画出望远镜视野中这一小片星空各天体的相互位置，回家后再在电脑上查看仔细对比相关区域，以判断观测到的是否就是该天体。

dolaimi

四，扩展阅读
下面列举介绍一些非常著名，很容易找到并看到的大型深空天体，这些天体非常漂亮，具有很高的观赏性，也能提高我们的兴趣，并且这些天体百看不厌，随着环境的不一样，观测的效果会有显著的不同，所以建议新手先从这些天体开始入手，等熟悉了再进一步挑战其他难度高的。

M45：梅西耶深空列表（编号M开头）编号第45号，习惯把它叫昴星团或者昴宿星团，俗称也叫七姊妹星团，位于金牛座，属于疏散星团，视星等约1.6，最佳观测季节是冬季的1-3月间，是非常漂亮的大型深空天体，在50口径双筒望远镜视野中，犹如一盘璀璨的明珠鲜明夺目，它看起来像一个大大的问号，又像一只耳朵，我观测到的第一个深空天体就是它，当时让我兴奋不已，现在随着冬季的到来，它是新手不可错过的一个好目标。M45：


M42：梅西耶深空列表编号第42号，星云，因为位于猎户座，所以也叫猎户座大星云。视星等约4.0，最佳观测季节在冬季大约2、3月左右。由于星云亮度是由其中或者附近的恒星照亮的，又因为星云一般视面积大，所以表面亮度较低，如果你的环境不是很给力，你只能看到一些隐隐约约不成形的雾气，环境比较差的话，甚至连雾气都看不到，但是，如果某天你人品大发，遇到绝好的环境配合，M42绝对会让你感到大大的震撼！我曾经好几次用双筒看过它，由于环境一次比一次好，所以效果也一次比一次好，在某次下大雪后初晴的夜晚，我用12X50双筒看到了M42雾气呈现很清晰的“火鸟”形状，鸟头、翅膀很清晰，和天文摄影中的M42一模一样，只不过小一点并且看不到色彩（和天文摄影不同，我们的肉眼无法长时间的累积曝光，所以基本看不到色彩），那是我到现今为止看到的效果最好的M42，深深的震撼了我，记忆犹新。所以，M42也可以作为你检验环境的一个很好的观测目标。环境情况一般时望远镜视野里的M42:


环境相当好时望远镜视野里的M42:


M31：梅西耶列表编号第31号的深空天体，星系，位于仙女座，所以也叫仙女座大星系。视星等3.4，它是我们银河系的近邻，不比银河系小，甚至还要大一些，它也是我们肉眼可见的距离最遥远的天体，它正在快速向我们银河系靠近，现代观测的预测，仙女座大星系和我们银河系可能将会在几十亿年后发生碰撞并融合，不过不用担心，我们是没法看到的，呵呵。星系的观测和星云有点类似，环境不同，效果差异很大，如果环境不太好，你可能只能看到一团小小的棉絮状或者云雾状的光斑，甚至看不到，如果你的环境相当好，你会发现它的大小会增大很多，甚至可以看到它那长长的悬臂，也只有在这个时候，你才能感受到它为什么有如此美丽的名字。M31我也看过多次，曾经用50口径双筒几次看到它的长悬臂，在12X50双筒的视野里（视场角约5.6度），M31占去了三分之一的视场位置，约2度左右，非常壮观。
M31用双筒在一般环境下的模拟效果：


M31用双筒在很好环境下的模拟效果：


M44：梅西耶列表编号第44号，也是著名的疏散星团，也叫鬼星团，位于巨蟹座，视星等约3.1，虽然没有昴星团那么明亮，但其视亮度也是非常适合新手观测的目标，在天气环境较好时，可以看到在3颗恒星组成的等腰三角形中间，有一大团星点聚集在一起，那就是著名的鬼星团。


C80：科德韦尔深空列表（编号C开头）编号第80号的深空天体，位于半人马座，也叫半人马座欧米茄星团，属于球状星团，是银河系最大的球状星团，也是我们能看到的最亮的球状星团。球状星团一般视面积比较小，有的用双筒看起来呈点状和恒星有点像，但是C80不一样，它非常大，甚至不小于一般的疏散星团，呈现很规整的圆形，在双筒视野中它就是一个圆形的亮斑，难以想象居然有如此明亮如此大的球状星团。但是C80在纬度较高的地区是无法看到的，我这里纬度28，一年中也只有很少的机会能看到它的身影，大部分时间都处在地平线以下，有时候升起来没多久就下山了，如果你所处的位置在低纬度，那么一定不要错过C80啊，非常壮观的天体。
C80：


其实还有不少著名的大型深空天体，比如在夏季银河里就有许多大型的星云、星团，天气环境好的时候，观测起来有种应接不暇的感觉，我这里就不一一列举了。

dolaimi

结束语
简陋的入门教程到这里算是完工了，由于天文观测涉及篇幅太大，我的功力还不够精力也不够，所以我只能精简再精简，不过通过以上的文章，至少可以让你对业余天文观测不再那么陌生、也不再感到那么神秘高深，结合以上的文章再通过一段时间的实战，我想走进业余天文观测这个门槛是没有什么问题的，我们不需要什么大型昂贵的设备，我们只要一架随时能带走的双筒望远镜就可以了，如果你有兴趣了，那么现在就开始吧。
条件允许的话，还是建议买几本书看看，对你的观测水平可能会有实质性的提升，这里推荐几本：《夜观星空》，《剑桥天文爱好者指南》，这两本比较侧重观测，简单易懂，图文并茂，很适合新手入门，如果你想在理论上有所提升，那么推荐《大众天文学》，当然你不看里面的计算也可以的。
好的观测效果离不开好的观测环境，工业化和城市化的进程越来越快，这里我衷心的希望，发展的同时也要爱护一下我们的环境，让我们能拥有一片美丽的星空。谢谢！

北旅之星

怎么还设立了一个阅读权限？

客栈

正需要就来了，非常感谢。

dolaimi

北旅之星 发表于 2014-12-13 18:10
怎么还设立了一个阅读权限？

已经设置阅读权限为不限了，刚刚是为了不被插楼所以设置了最高权限，哪晓得上将以上级别还是可以进出自如

ljp_new

收藏了，慢慢学…

奔驰

你能告诉我牡丹星云在那个位置吗？

dolaimi

奔驰 发表于 2014-12-13 19:10
你能告诉我牡丹星云在那个位置吗？

不好意思，这颗恒星我没看过

yubin5555

嗨，现大光污染严重。就是我这样在乡下地方也没小时候看到的星星多了！

jockey

收藏了，好好学习

我是来学习滴

通俗易懂，收藏了

willsun1985

收藏了 很好！