怎樣才不會迷失在星海中——配合望遠鏡使用星圖暨星橋法實踐

探索 05-17

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Sky Atlas2000.0星圖的局部細節，雙子座中裸眼可見的恆星被連接起來組成人們熟悉的圖形。

在扛著望遠鏡走入黑夜之前，你應該對星座有足夠的了解，才不會迷失在天空中。一張全天星座星圖可以幫助你入門。把全天星圖想像成一幅世界地圖，星座可以看作各個國家。如果不知道日本或英國在哪裡，那你可需要學習啦。

但是，當你在世界地圖上找到了英國，卻依然無法帶你找到某條特定街道上的地址。在一幅尺度寬廣的星座星圖之外，望遠鏡使用者還需要更加詳細的、放大的星圖，以便確定感興趣的特定點的位置。

配合望遠鏡使用星圖

Wil Tirion和Roger W. Sinnott製作的Sky Atlas 2000.0星圖是為真誠的望遠鏡使用者量身定製的一種標準星圖。它以26幅大圖涵蓋了總數為81000顆的恆星（最暗為8.5等）和2700個其他天體。較小的袖珍星圖中的最暗恆星為7.6等，是一種完美的低成本入門版，對雙筒望遠鏡或口徑80毫米以下的天文望遠鏡來說足矣。

放大的星圖乍一看非常眼暈。可以暫且先退後一步，眯起眼睛，只看較亮的恆星。這樣就能與裸眼可見星圖一樣，看出熟悉的星座圖形了。

方向和距離

在你的目鏡中能看到星圖中多大一部分呢？如果不搞清楚這個就會迷路。上圖這種手持小工具能讓你一目了然。大圈顯示普通尋星鏡的5°視野。小圈則顯示50倍目鏡的1°視野。請一定要對天文望遠鏡的狹小視野有所認識，即使是在Sky Atlas2000.0這樣的大比例尺星圖中。用50倍的倍率巡天就像用顯微鏡查看星圖一樣！

試想，比如說你已經在簡要版星圖中認識了雙子座，在那裡，恆星被連接起來組成兩個手拉手的人形。雙子座的這些恆星同樣出現在Sky Atlas2000.0的圖5中，但比例尺要大得多，如上圖所示，它們幾乎湮沒在了豐富的細節當中。為了仍能看出熟悉的裸眼可見圖形，有的人會用鉛筆畫出星座連線圖，就像我們在圖一中所做的。

星圖中的方向需要一點兒時間來習慣。在這裡是上北下南左東右西，而不是像地圖那樣左西右東。原因很簡單：你是在俯視大地而仰望星空。（如果你能從地圖的背面看穿過去，就像處在透明地球的中心，那麼同樣會是上北下南左東右西。）

在星圖上找對東西方向的一個竅門是牢記「赤經向東漸增」。如果星圖頂端或低端印有赤經的時數，會有助於找對方向。

下一步是了解星圖的比例尺。在把所見與星圖對比之前，必須知道在尋星鏡和目鏡中看到的是紙面上多大的範圍！大致說來，典型的尋星鏡顯示5°寬的視野，典型的50×望遠鏡目鏡則顯示1°寬。要知道這些尺寸在星圖上有多大，可以與星圖左右邊緣的赤緯標記作對比。

知道尋星鏡和最低倍率目鏡的視野非常重要，值得付出努力。為了確定尋星鏡的視野尺寸，可以在夜晚找兩顆恰好能嵌入視野邊緣的恆星（試試在北斗或仙后座里找兩顆）。然後用圖邊緣的度數標尺看看這兩顆恆星在星圖上距離多少度。

現在用同樣方法了解望遠鏡最低倍率目鏡的視野直徑。在星圖上找一對適合測量視野的恆星可能不容易。還有別的辦法。瞄準赤道天區的任何一顆恆星，比如獵戶座的腰帶或雙魚座的星環、南河三、角宿一、河鼓二，將此恆星置於視野中央。然後關閉望遠鏡的電跟（如果有），測定恆星從視野中央移動到邊緣的用時。用此時間（秒）除以120，就是視野直徑的度數。

然後，利用星圖邊緣的標尺，像上圖那樣用金屬絲製作與視野尺寸相當的小環，或者在透明塑料板上畫圓圈。用這些圈兒在星圖上划過，你就能準確地看到巡天時經過視野的恆星圖景了。

初學者總是會為視野如此之小而驚訝。把這些小工具跟星圖放一起，觀測隨時會需要它們。

現在我們準備好進行首次深空探索了。

一次星橋法的實踐

一次觀測活動應該從室內計劃開始。我們還是用雙子座來進行演練。如果你認識星座，就能在天空中發現它的兩顆亮星——北河二和北河三。它們將是我們使用星圖配合望遠鏡的出發點。

在Sky Atlas2000.0星圖第5幅中，北河三南邊幾厘米處是行星狀星雲NGC2392愛斯基摩星雲，就是上一幅圖中1°的小環所圈住的。它用帶十字星的一個小綠圈表示。這使它很容易被發現。我們在《伯納姆天體手冊》（Burnham"s Celestial Handbook ）中查到它，得知它是一個8等的小圓發光體。這個亮度足以用多數望遠鏡看到。我們到現在都很順利。

下一步是計劃如何用星橋法到達那裡。這意味著依循一條恆星圖形的軌跡，從你認識的一個地點（比如北河三）到達不認識的地點（比如這個星雲的位置）。秘訣是不要在半途迷路。

如上圖，用相當於尋星鏡視野的金屬絲環把北河三對中。環內有很多更暗的恆星，正如用尋星鏡觀看這片天空時所見一樣。最接近北河三的亮星是雙子座75號或σ星，位於北河三北方（視野外的北河二的方向）。視野的西南邊緣附近是69號或υ星。它與北河三和75號星組成一個細長的直角三角形；北河三位於直角頂點。這個三角形可以用來確認69號星的位置，而附近沒有其他合適的標誌！

Geminorum...

從北河三（Pollux）向西南調整尋星鏡視野，將雙子座69號星（υ）對中。

現在移動金屬絲環將69號星對中，如上圖；這相當於移動望遠鏡。北河三移到了尋星鏡視野的東側邊緣，兩對新的恆星（雙子座64、65號星和59、60號星）出現在相對側的邊緣，在中央正西偏北一點。這四顆星組成一個獨特的細長圖形。

...Shift west to center on 60...

…向西調整，將60號星對中…

如上圖，移動金屬絲環將雙子座60號星對中。較暗的59號星就在它西南方，這可以幫你確認找對了地方。

57號星現在就在尋星鏡視野的南部邊緣。向南移動，將57號星對中；明亮的雙子座δ星（Wasat，天樽二）現在恰在南部邊緣之外。再向南移動同樣距離；δ星馬上就出現了，而且在57號星從北部離開後，它正好可以被對中。

…然後向南移動略多於半個視野，找到57號星…

能看到δ星與它南邊和東邊的56、63號星是如何構成一個等邊三角形嗎？（見下圖。）現在能認出63號星（它兩側各有一顆較暗的星作為左右護法），我們離戰利品——NGC2392隻有不到1°了。

…再向南略多於半個視野，找到較亮的δ星，也叫Wasat。

注意63和61號星與綠色的小星雲標誌構成的扁平三角形。即使在尋星鏡中可能看不到星雲，這個三角的形狀也可以讓你鎖定正確的位置。

如果你在夜晚的戶外做了這些努力，移動望遠鏡跟上了星圖上的每一步，現在應該可以在主目鏡中看到NGC2392了：一個微小、朦朧、詭異的圓形光斑，與點狀的恆星大不相同，顏色是灰綠的，在正中央有一顆非常微弱的恆星，這就是對整個相當複雜的追尋過程的獎賞。

愛斯基摩星雲（NGC2392），圖片來自百度百科

對只打算從北河三「朝大概那個方向掃過正確的距離」就找到愛斯基摩星雲的初學者來說，星橋法可能顯得太過麻煩。但是多數深空目標都比你使用的任何星圖中最暗的恆星還暗很多倍，憑運氣，你那狹小的望遠鏡視野可能恰好掃過了它們卻無法察覺。唯一能夠成功的方法是隨時確切地知道自己在哪裡。如果懷疑自己迷路了，就退回去重新來過。一定要有耐心。熟能生巧，多練習就可以提高技能。

從星圖到天空：了解你的方向

從星圖到天空的過程中，最難解決的是在目鏡中保持正確的方向。

要牢記，在天空中北天極不是正上方而是北極星方向，無論在目鏡中這一方向可能會有多麼荒唐。在目鏡視野中找到北其實很簡單：將望遠鏡大致朝向北極星。新恆星進入視野的那一側邊緣就是北。相應地旋轉星圖，星圖上的北就同樣得到了修正。

這一用望遠鏡「找北」的竅門很快就會習慣成自然，以至於你幾乎忘記了正在做這件事。

如果你的望遠鏡配有對好極軸的赤道儀，那麼在沿南北或東西方向掃視時，旋轉尋星鏡的目鏡，使十字絲的方向與掃視方向相符。現在無論望遠鏡朝向哪裡，十字絲就能一直標示出視野的四個基本方向了。

好吧，你已經在目鏡中找到北了。東和西可能有點兒複雜，取決於你的望遠鏡。

如果看到的是正像，東方在北方的逆時針90°方向，這與星圖一致。有偶數反射鏡片的光學系統能成正像。比如有兩個鏡片的牛頓反射鏡，或沒有鏡片的直通式折射鏡。

但在鏡像中，東方在北方的順時針90°方向，光線經過奇數次反射的光學系統就是如此。常見的情況是折射望遠鏡的天頂鏡（目鏡上的直角附件）或卡塞格林式望遠鏡。

望遠鏡中的圖像可能是正立像或倒立像；這個不是什麼大問題。它還可能是正像或鏡像，這就有點兒麻煩了。上圖是這兩種影響組合產生的4種可能性。

Sky & Telescope diagram.

要注意這與僅僅上下顛倒的圖像不同。對倒像的情況，只要把星圖也倒過來拿就行了。鏡像則無論怎麼轉都不管用。

要獲得正像，只要取下天頂鏡再重新裝上目鏡，改成直通式觀測就行了。如果你的尋星鏡帶有天頂鏡，這一點尤為重要。不過，用折射望遠鏡或卡塞格林式望遠鏡進行直通式觀測不太方便，除非你的目標接近地平線。

有些觀測者會翻轉星圖，用手電筒從紙背面向上照射，就能在白紙一面看到鏡像了。更好的方法是，掃描星圖，用軟體翻轉，將這個鏡像版本列印出來用於望遠鏡觀測。

有的人能跳過這一步，在他們的「最強大腦」中將鏡像左右顛倒。對此筆者只能敬謝不敏了。還有人甚至在星圖桌上方架了一面小鏡子，從它裡面看星圖。也許最好的解決方法是買一個用阿米西稜鏡（Amici prism）製作的天頂鏡，它有兩個反射鏡，而不是通常的一個。阿米西稜鏡天頂鏡可以產生與星圖相符的天空圖像。

在用星橋法時，永遠要用東西南北的方式思考，而不是上下左右，不然你很快就會在無跡可尋的太空中迷失。一旦掌握了訣竅，你總是會在從星圖轉向望遠鏡時念念有詞：「從風箏形狀北邊的亮星開始……向東半個尋星鏡視野，找到小三角形中的雙星……向南四分之一個尋星鏡視野，找到扁平三角形西端的一顆星……」三角形是星橋法圖形中最基本的，你會看到很多個。單個恆星看上去都差不多，但每個三角形都不同。四邊形更是如此。

萬事一理，實踐出真知。去享受發現的快樂吧！

http://www.skyandtelescope.com/astronomy-resources/using-a-map-at-the-telescope/

作者：Alan MacRobert

翻譯：王克義

校對：馬明陽

編排：邱煜欣

責任編輯：解仁江

牧夫新媒體編輯部

『天文濕刻』牧夫出品

微信號：astronomycn