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"title": "首个太空“经济适用房”落成"
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口庞之浩 2011年9月29日21时16分03秒，我国长征二号FT1运载火箭携带“天宫”一号目标飞行器升空。21时25分45秒，天宫一号目标飞行器准确进入近地点200千米、远地点346千米、倾角$4 2 . 7 ^ { \circ }$的预定轨道。9月30日1时58分，天宫一号在轨运行至第4圈实施了第一次变轨，将远地点高度由346千米提升到355千米。9月30日16时09分，天宫一号在轨运行至第13圈实施了第二次变轨，将近地点高度由200千米提升至约362千米。经过这两次变轨，天宫一号已从入轨时的椭圆轨道进入近圆轨道，为后续进入交会对接轨道奠定了基础。预计在神舟八号发射时，天宫一号的轨道高度将自然降至约343千米的交会对接轨道，从而尽量减少发动机开机，节省燃料。之所以要运行在这样的轨道高度运行，一是飞行阻力较小，因此轨道维持需要消耗的推进剂也就比较少；二是这样的轨道高度距离地球内辐射带有一定的距离，对航天员的安全也较为有利。这一圆形运行轨道是一条两天回归轨道，也就是说航天器在第1,3,5,7，天，每隔一天其飞行轨道就正好经过主着陆场上空，这样就方便了返回时间的选择。
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"title": "飞行任务简介"
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发射天宫一号的主要目的是，把它作为空间交会对接的目标，与此后陆续发射的神舟八号、九号和十号飞船分别交会对接，共同完成航天器空间交会对接飞行试验，使我国突破和掌握空间交会对接技术。另外，它还将成为长期自主飞行、短期有人照料的简易空间实验室，进行航天员空间驻留试验，以及组合体运行控制、载 人空间站关键技术验证，进行对地遥感、空间环境和空间物理探测、空间科学实验、航天医学实验及空间技术试验。 所以，天宫一号主要担负四大任务：一是作为交会对接的目标，与飞船配合完成空间的交会对接任务，这是天宫一号的主任务。二是实现飞船和天宫一号对接完成后组合体的控制和管理。对接以后，组合体由天宫一号全面控制，如姿态、轨道 的控制，能源、信息、热环境控制，舱内的大气环境统一的控制，包括温度、湿度、舱压、氧气等载人环境，都由天宫一号来统一控制。三是实现航天员的在轨驻留、生活和工作，为航天员提供在组合体内工作生活所需的基本条件，开展相关的实验，主要包括几大类：空间科学的实验、航天医学实验、再生式生命保障实验。四是进行空间技术试验，为未来空间站的建造进 行先期的技术验证。 天宫一号在酒泉卫星发射中心发射，经两次变轨进入高度约355千米的近圆轨道后，要完成飞行器平台和载荷的在轨测试。在发射与之对接的“神舟”飞船前，天宫一号开始降轨调相，进入高度约343千米的对接轨道，等待与“神舟”飞船交会对接。 在天宫一号飞行期间,将分别与神舟八号、神舟九号和神舟十号飞船进行交会对接,形成刚性连接的组合体。根据任务准备进展情况和发射窗口计算，我国计划在今年11月初发射神舟八号无人飞船，实施我国首次空间无人交会对接试验；2012年分别发射神舟九号和神舟十号飞船，进行无人或载人交会对接试验。 在神舟八号发射之前，天宫一号要经历四个关键阶段。一是发射入轨段。二是变轨控制段。三是在轨测试段。四是交会 对接准备段。其中第三阶段持续$7 \sim 1 0$ 天。第四阶段是在神舟八号发射之前20天，北京航天飞控中心通过3～4次轨道控制，对天宫一号进行轨道相位调整，使其进入预定的交会对接轨道，等待神舟八号到来。 在交会对接任务中，天宫一号扮演着一个引导者和指挥管理者的角色，始终掌控着工作进度和进展。当拟与天宫一号对接的追踪飞行器一—“神舟”飞船进入预定轨道，并开始搜寻天宫一号的倩影时，天宫一号会向对方提供引导信号，告诉对方“我在这里”，并始终给追踪飞行器提供引导信息。 一旦对接成功，“神舟”飞船停靠关机，转由天宫一号控制两个飞行器组合体飞行。如，天宫一号要为“神舟”飞船供电，以补充飞船能源，这同时也是对将来空间站整个能源系统统一调配、统一管理技术进行试验验证。整个组合体的姿态和轨道也都要由天宫一号来统一控制，因而控制质量翻了一番，等于从轻装上阵到负重前行，无论是指令还是遥测，双方都要重新适应。 在每次组合体飞行任务结束后，天宫一号与“神舟”飞船分离。待“神舟”飞船返回后，天宫一号升轨到高度约370千米的近圆轨道，转入长期在轨运行管理模式，开展空间科学与技术实验，并等待下次交会对接。 天宫一号寿命末期，将在地面控制下 主动离轨，陨落在南太平洋无人区，这样既能不成为空间垃圾而影响其他正常工作的航天器，也不会对地面造成危害。 研制天宫一号目标飞行器是我国的一个创新，有三大优点：一是目标飞行器和载人飞船的成本差不多，但可支持多次交会对接，减少发射次数，要进行N次交会对接,发射$N + 1$次就可以。二是它可以提供人的访问、工作、生活的支持能力，在飞船和目标飞行器对接以后，人能进入到目标飞行器里，在里面生活和工作一段时间，包括进行科学实验。三是可以验证空间站的一些技术，包括空间的平台技术、生保技术等等，为未来空间站的研发打下比较好的基础。这样就既完成了此次任务，又兼顾了未来的发展，可谓一举多得，效益显著。
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"title": "天宫一号一警"
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天宫一号目标飞行器由实验舱和资源舱组成。实验舱可满足3名航天员在舱内工作和生活需要。资源舱负责提供动力和能源。 天宫一号是我国自主研制的全新载人航天器，与“神舟”系列飞船有许多不同：一是用途不一样，天宫一号是可以支持多次交会对接的目标飞行器和简易空间实验室，相当于一个小型试验性空间站，而“神舟”飞船是天地往返运输器；天宫一号我国目前在轨飞行的最重、最大的航天器，重量约达8.5吨，总高度10.4米， 酒泉卫星发射中心指挥控制大厅（秦宪安摄）
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"title": "吊运天宫-1实验舱"
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最大直径3.35米，而“神舟”飞船质量约为8吨，总高度约9米，最大直径2.8米；天宫一号采用由实验舱和资源舱组成的两舱式构型，供航天员生活和工作的密封加压舱容积达15.3米3，，而“神舟”飞船采用由轨道舱、返回舱和推进舱组成的三舱式构型，密封加压舱容积达6米3；天宫一号在太空的运行寿命为两年，“神舟”飞船自主飞行时间为7天，与空间实验室对接的停靠时间为$1 5 \sim 2 0$天；为了减轻重量，天宫一号在国内首次采用了半刚性太阳电池翼，其功率为3千瓦，“神舟”飞船的太阳电池翼功率为1.2千瓦；天宫一号的工作电压采用100伏，“神舟”飞船的工作电压为27伏，采用高压电源可以使传输电力时损耗小，发热也少，对热控有好处；天宫一号与地面的图像传输为双向，“神舟”飞船的图像传输是单向，等等。 天宫一号实验舱前端安装了通信设备、交会测量设备和对接机构，这是天宫一号与飞船联通的关键所在，用于支持与载人飞船实现交会对接。天宫一号与飞船对接后，对接机构可以形成直径0.8米的密封转移通道与密封舱相连。通信设备采用了空空通信机，交会测量设备主要包括全球卫星导航设备、微波雷达、激光雷达、光学成像敏感器、乘员光学瞄准器等。 对接机构采用先进的“异体同构周边"式。它如同一口“大锅”，“锅口”直径均为1.5米。“大锅”的内部靠近锅口处竖起3组丝杠，这6根丝杠上顶着一个圆环，圆环上又设有3组钩子。圆环即是对接环,6只钩子为捕获锁，它们加上3组丝杠就是对接机构中的捕获系统。对接机构中有12把锁，每把锁都是用钩子紧紧地拉住，每个钩子可以拉住质量达3吨的物体。为了 对接时拉力分布均匀、对称，对接机构上间隔排列的6把锁成为一套锁系，两套锁系各由一个电机控制，由它们共同进行对接任务，实则只需一套就可完成对接，另一套为备份。同样，两套密封圈的设计也是备份，密封圈一旦失效，对接锁也将“唇亡齿寒”。每套密封圈都已经过抗辐射、抗拉、抗压等多种地面测试。分离前，弹簧推开锁钩再打开。该对接机构装有118个传感器，5个控制器，上千个齿轮轴承进行力和运动的传递，通过14个电机和电磁拖动机构进行动作，是数以万计的零件和紧固件组成复杂的、机电一体化的周边式对接机构，中间留有直径0.8米的人孔通道。这种活动部件多、传动链长、精度要求高的产品，必须有系统集成的工程化设计才能完成。 天宫一号的实验舱直径3.35米，包括前锥段、圆柱段和后锥段，是目标飞行器的控制舱，也是航天员的工作舱和生活舱，由密封舱和非密封舱两部分组成。前锥段、圆柱段是密封舱，可保证航天员生存条件，能提供舱压、温湿度、气体成分等航天员的基本生存条件，用于航天员驻留期间在轨生活和工作，可满足3名航天员在舱内短期工作和生活需要。后锥段为非密封舱，装有用于对地观测的遥感设备。 它的内部四壁都是机柜，里面全都是设备，有操作台，仪表板，有照明设备，也有生活要用的，还布置了航天员休息的小舱室。布置完设备以后，中间有一个2.2米高、1.8米宽、长4米的通道，是航天员运动、工作和生活的场所。 天宫一号的人机界面完全按照载人的状态来设计，所以在未来的载人飞行中，航天员可以借助仪表控制器应用软件 洞察天宫-1实验舱内部 与地面进行短信息编辑和收发电子邮件。如果有一些比较重要的文字和图像资料需要在飞行器与地面之间进行交换，那么航天员能通过电子邮件与地面进行信息交流。而这些界面与地面互联网的电子邮件系统一样智能。可以直接输入文字，并能添加8兆以内的附件，传递大量的数据信息。它还能在轨更新软件。 2011年9月30日，天宫一号的环境控制和生命保障系统已经启动，转入自主运行状态，航天员进入“天宫”前将建立载人环境。目前，天宫一号暂不需建立适合航天员工作和生活的环境，因此，维持氧气、温湿度、二氧化碳、压力等指标的系统正在以无人方式运行。尽管我国历次“神舟”任务已在这方面积累成熟经验，但天宫一号任务仍然提出巨大挑战，特别是很多产品要长期耐受温湿度、振动冲击、真空低压、失重等多种特殊环境考验。 这次任务提出了严苛的舱内微生物指标和可吸入颗粒物指标要求。天宫一号在航天员第一次进入前，已经无人运行了好几个月，内部的设备、材料会释放微量有害气体，对航天员健康不利。为此，专门研制出微量有害气体净化装置，采取综合手段对舱内气体高效净化，能强力去除几十种有害气体，在航天员进入前提前开启运行。 人体是微生物的产生源，代谢的皮屑在空气中以浮尘形式存在，首次带入舱内的微生物净化装置能在短时间内对空气进行高效过滤净化，为航天员打造高度洁净的环境。水汽会引起电器设备受潮短路，人在潮湿的环境中也不舒服，天宫一号用冷凝水收集装置定时自动收集人体呼吸、排汗等代谢产生的水汽。将来技术 成熟了，水汽回收后还可以净化饮用。天宫一号装有特殊“太空空调”，如气体流量调节装置、航天服温控调节装置等，它们作为环境控制及生命保护分系统的装置，在航天员的飞行试验中发挥着特殊的作用。 天宫一号的资源舱为直筒构型非密封舱,直径为2.25米。它与“神舟”飞船推进舱类似,舱外安装了由一对4块太阳电池板组成的太阳电池翼以及直径约1米的中继卫星天线。太阳电池翼的发电效率高达$2 7 \% \sim 2 8 \%$，与国际先进水平相差无几，以后可用于空间站。它始终跟着太阳转,角度保持在$5 0 \sim 6 0 ^ { \circ }$左右,确保有足够的日照来发电。为了能更好地看到太阳电池翼展开，舱外装有小型摄像机。舱内主要装有推进剂贮箱、镍氢蓄电池以及环境控制气瓶等设备，姿态控制系统的6个控制力矩陀螺也装在资源舱，每个力矩陀螺也就一个装A4纸的箱子那么大，但质量达50多千克。首次应用的低轨长寿命高充放电倍率氢镍电池组拥有自主知识产权。整个电源分系统重量比飞船减轻了$4 0 \%$，一年充放电可达5500次，充放电效能高达$7 0 \%$。尾部和侧壁装有两台490千牛轨控发动机（还有4台150千牛备用发动机)和多台姿控发动机等装置，为天宫一号提供能源和动力，进行姿态控制、变轨和制动。
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"title": "内部装修舒适"
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航天员生活的实验舱也是飞行器运行的核心舱,里面有很多电子设备。对此，设计师采取“藏”的策略，把航天员用不着的东西都装修在里面，看不着也摸不着。这样不仅能给航天员创造一个整洁的环境，同时也避免了航天员与设备的意外接触，影响设备正常工作。暴露在外面的设备也能保证安全，都采用了圆角的设计，以避免航天员与设备之间的磕碰。 对于航天员需要的设备，进行了人性化设计。暴露在外面的设备，都运用了工效学原理设计，达到了用起来更方便、不用更安全的效果。例如,航天员在舱内工作生活会产生湿气，除湿所用的抽气泵，就经过了人体工效学的设计。此前飞船内配备的是手动抽气泵，天宫一号内则同时配备了手动抽气泵和电动抽气泵，平时由电动抽气泵自动定时工作，减少了航天员 操作。一旦电动抽气泵出现问题，就要使用手动抽气泵。由于抽气泵把手比较长，我们将它设计到一个稍微隐蔽的地方，平常航天员走路时不会碰到，操作时又有满足动作要求的活动空间。 巧妙的运用色彩变换，能为航天员营造出天地之间的氛围。所以，天宫一号内部采取了考究的颜色设计，不仅可为航天员营造方向感，采用的颜色也比较柔和，满足了美学的要求，让航天员更有“家”的感觉。 目标飞行器正对着地球的方向呈土黄色，有“地”的稳重感；舱顶运用了柔和的灰白色，避免了纯白色对视线的刺激，有“天”的轻盈感。“天”“地”之间的过渡色介于两者之间。实验舱内有3个部位采用最接近自然的米黄为主打色，以使航天员在视觉上不容易产生疲劳。这种阻燃性能极强的特殊材料将原先裸露的管线、设备和多层仪器板很好地隐藏起来，若需要使用仪器时，可随时拉开阻燃布的尼龙大扣粘胶带。 10余个用金属大扣包扎整齐的软包被整齐地固定在实验舱第一象限的舱壁上，这种金属大扣的奇妙之处在于固定性强且拆卸简易，一拉即开。每个大小不一的软包都有着各自的使命，它们各司其责地为航天员的“空居”生活保驾护航，比如，负责安全的有防毒面具包、灭火器包等；负责生活的有清洁用品包、食品包、内衣包等；负责实验的有乘员设备包、工具 包等。 由于舱内非常噜杂，除了通信说话的声音外，还有机器设备的响声。这些因素都直接影响着航天员的睡眠。为了给航天员营造一个健康、舒适的睡眠环境，天宫一号设了两个专用睡眠区，里面有独立的照明系统，航天员可自主调节光线。这盏采用冷光源的白光灯由一组灯束组成，发出的光均匀不刺眼。睡眠区内除了长方形睡袋，在舱壁上还贴有一个非常居家的挂袋，可供航天员存放细软小物品。睡眠区正中间的黑色可折叠小桌板用来摆放书籍和电脑。此外，这个类似于火车“卧铺”的休息区拉上厚实的军绿色帘子可以隔绝大部分噪音，从而提高航天员的睡眠质量。舱内有一辆有自动计量功能的脚踏车一功率自行车和可供航天员锻炼的横管，它们都设在睡眠区的一侧,并被称为健身区。 每个区域旁边都设有数量不等的手脚限位器,30余个约200厘米长、锦丝带材质的手脚限位器被巧妙地安放在舱壁四周。这种“小身材"装置有着“大功效”，它是保证航天员在失重飘离状态下，便于手脚着力的唯一“法宝”，也是舱内数量最多的一项设备。 天宫一号上配备了灭火装置。如果火情小，就用手套状的灭火湿巾，可以随处抓握火苗。它不仅耐高温,而且绝缘性能好,这是因为太空中的火灾大多是由电缆引起。灭火器只在火情较大的情况下使 天宫-1进行振动试验 用。航天员戴上防毒面具，按下灭火器上的按钮，喷射出的灭火剂就会把着火点与四周的氧气隔离。由于灭火剂有毒性，一旦使用了灭火器，密闭舱里的空气就受到了污染，航天员不再适宜待在舱里，要么更换舱内的空气，要么返回地球。
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amateur_astronomer_6e37c_2085
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"title": "几项关键技术"
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由于天宫一号的使用寿命要达到两年，是我国第一个长期在低轨道运行的载人航天器，所以如何能保障它在太空恶劣环境中长寿命工作是一项技术难关。 在轨运行的2年中，除去分别与3艘“神舟”飞船交会对接外，天宫一号多数时间都是无人状态下的自主飞行。在这么长的时间内，要保证它上天时所携带的资源，如气体等不向外泄露而影响航天员的使用，这对天宫一号的舱体密封性提出了很高要求，以保证天宫一号所携带资源的泄漏微乎其微，同时携带足够的气源进行泄漏补偿，不会影响航天员的正常使用。通过攻关和试验表明，天宫一号舱体的密封性很好，所携带的资源足以供应航天员工作和实验时的需要。 天宫一号里有500余台大小设备，它们进行了充分的地面试验，有的设备试验次数达万次以上。在参考同类设备实际飞行结果数据的基础上，针对各种可能出现的故障已提前制定了几百种预案，从系统、到分系统、到单机，各级、各层面上都做了备份，以保证天宫一号各部件的正常运转。在一些关键设备的控制上，还设计了“双保险”，比如无人期间设备自动控制，有人时还可以让航天员参与进行人工控制。” 要想使天宫一号目标飞行器与“神舟”飞船交会对接成功。必须确保如此“庞然大物”能够一直平稳运行，所以其姿态控制系统十分重要。短期飞行的宇宙飞船是靠发动机进行姿态控制的，中型人造地球卫星是靠动量轮进行姿态控制的，而大型空间设施则要靠力矩陀螺才能控制。天宫一号采用力矩陀螺作为姿态控制执行机构，利用动量交换原理，通过改变角动量方向来产生控制力矩，其精度和可靠性很高，寿命8年，还可用于未来的空间站。 在轨补加技术也是未来空间站建设的一个关键技术，而天宫一号就可以实现推进剂在轨补充，其先进的金属膜壳储箱 未来就可以直接应用于空间站的推进系统之中。 其侧壁加有特殊的防护板，具有吸收和弹射的功能，能遮挡微小碎片对飞行器的撞击，而其自身2毫米$\sim 3$毫米厚的金属外衣，也能起到很好的防护作用。万一出现5毫米的漏孔，可维持舱压不小于70千帕约80分钟，为航天员赢得充足的逃生时间。如果遇到较大的空间碎片，地面将向天宫一号发出指令，改变其飞行轨道及速度，避开危险物后再回到预定的轨道继续飞行。 这两年是太阳活动高峰年，天宫一号有可能会遭遇太阳风暴的影响，致使其轨道的衰减速度加快，进而影响到下次与下一艘飞船的交会对接。为此，研制人员进行了有效的设计，他们适时会利用地面控制系统，启动天宫一号上的推进器将自身往高处托举，使之维持在要求的轨道高度。 即使不发生太阳风暴，天宫一号在太空中运行的轨道高度也不是一成不变的：在与飞船交会对接时，它会飞得低一些，大约距离地面343千米；无人期间则会飞得高一些，距离地面370千米，因为越高的地方空气密度越小，轨道衰减越少，从而更加节约能源。 天宫一号在轨运行期间，还要经受大温差的考验，所以其采用的材料很重要，而且每个分系统所需材料的要求也同。其姿态控制系统使用耐辐照石英玻璃，它既能够滤紫外线，又耐宇宙线辐射、耐近干度的高温，还有很强的抗冲击能力。碳纤维复合材料在天宫一号上的使用几乎随处可见。资源舱首次采用了铝锂合金材料，使舱段减重$1 0 \%$，同时保证了结构强度、刚度等性能，提高了资源舱结构承载能力。 ： 在低轨道运行的航天器附近原子氧浓度非常高，在长期运行中不耐腐蚀的东西会被它腐蚀掉，尤其是太阳电池翼。还有，虽然低轨道上等离子体能量少，但浓度非常高，容易在太阳电池翼上集聚，形成电场，容易使太阳电池翼放电。再加上今明年是太阳活动高峰期，当天宫一号飞到北极或南极上空时，必须做好防护。这两个问题经过科研攻关，都得到了妥善应对和解决。$\bar { \left| \right| } \cdot \right|$ 2011年9月29日，“天宫”一号目标飞行器由长征一2FT1运载火箭成功发射入轨，为我国完成首次空间交会对接任务开了个好头。目前,我国载人航天工程由八大系统组成。为了完成我国“天宫”一号目标飞行器与神舟一8进行的首次空间交会对接任务，其它几系统也进行了多项改进，尤其是航天员系统、空间应用系统、运载火箭系统和测控通信系统改进较大,其中“天宫”一号上的乘员分系统和有效载荷分系统分别属于航天员系统和空间应用系统。
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"title": "航天员系统面貌一新"
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航天员未来在太空工作、生活和实验所需要的产品，部分已经跟随天宫一号上天，等待航天员进入天宫后启用。已经上天的这批产品包括用于航天员太空锻炼的器材、各类服装鞋袜、睡袋、航天食品、诊疗箱以及大量航天医学实验设备等。由于天宫一号在轨运行两年，所以很多产品要长期耐受低压、失重、温湿度等多种特殊环境的考验。将来,在航天员乘“神舟”飞船与天宫一号对接时，还会携带一部分（责任编辑李良）「产品上天，有的要转运到天宫一号中。这 次天宫一号没有一次带上所有产品是因为火箭运载能力有限，另一方面是产品寿命的考虑，比如做实验用的细胞，在长期无人条件下难以存活，所以要跟人一起带上天。 由于航天员将来要在天宫一号中驻留的时间比以往的“神舟"任务明显延长。长时间在失重环境下生活会造成肌肉萎缩、骨丢失等症状,所以航天员需要通过太空锻炼进行健康维护。天宫一号首次带上了太空锻炼器材，例如，用于锻炼下肢肌肉的功率自行车，航天员把自己束在自行车上后可以自行车，每天按照提前规定的体力消耗完成锻炼工作；用于锻炼肩部和背部肌肉的拉力器；可对下半身施加负压下体负压筒，航天员站在这个桶装的东西里面，桶的高度到达人体的腰部，腰以下的桶可以密封起来抽气，气体抽出后航天员的血液就会流向下体，使失重情况下血液往上涌的现象得到缓解。 天宫一号还有一些实验设备，其中骨丢失对抗仪能以不同频率、不同力度敲打航天员腿部的骨头，机器可以根据记录下 数据进行分析。此外，有一台特别的太空健身器—一神经肌肉刺激仪,对航天员进行电脉冲刺激，协助航天员进行肌肉疲劳恢复和肌肉力量训练，以防止长期飞行试验造成的肌肉萎缩。 不过，将来航天员用餐不在天宫一号里，而在“神舟”飞船轨道舱内。“厨房”可储藏80余种食品，航天员每天可以吃到不同种类的饭菜。食品加热器、大小便收集装置等航天员生活必备装置被隐藏于舱体，只有使用时才能感觉它们的存在。 天宫一号为航天员准备的蓝色睡袋外部绣有祥云图案。相比神舟七号飞船的睡袋，天宫一号的睡袋重量明显减轻，材料也是优中选优，具有抗阻燃、防静电、重量轻、松紧可调等特点。天宫一号还为航天员准备了保暖内衣、保暖裤、运动袜、运动服、短裤等。这些衣服的设计比较特别，主要是考虑太空工作的特殊需求，比如有的衣服装有电缆口，有的口袋用于放置辐射测量仪等。由于天宫一号是长期无人低压运行，会造成衣服材料加速老化，所以研究人员在地面做了大量的低压存储试 验，用专业设备拉扯衣物，确保拉伸强度和撕裂强度合格。 过去，“神舟”飞船携带的都是消耗性资源，航天员衣食住行所需的物资都从地面携带，而天宫一号可首次对再生式生命保障技术进行验证，携带了废物回收利用设备。其上的电解制氧装置可将纯水制成氧气，动态水气分离装置可把航天员的尿液进行水气分离。未来空间站上尿变水、氧气再生等技术都与此息息相关。这些技术走向成熟后，将大大减少地面补给，实现尿液、体液和有害气体等资源的回收利用。 航天医学实验设备是为了研究中长期飞行对航天员生理心理的影响，提出防护措施。为了探索航天员长期驻留太空的医学变化规律和防护措施，天宫一号装载了很多航天医学实验设备。质量测量仪能在失重条件下“称量”人体质量，反映航天员飞行期间体重的变化。骨丢失对抗仪通过对航天员施加外力刺激，研究如何对抗太空飞行造成的骨丢失。还有一些装置用于研究失重环境下细胞变化规律、人的心 天宫一号目标飞行器、长征二F运载火箭组合体转运至发射区后进行火箭系统测试（秦究安摄） 装配天宫-1实验舱 理变化规律以及对舱内气体采样分析等。」法相比“神舟"飞船任务，天宫一号的实验设备和项目大大增加，航天员工作量也相应加大。 天宫一号携带了生理信号测试盒、心电记录装置、医监生化检测装置、质量测量仪等更新颖、更丰富的医监设备，监测航天员的心电、呼吸、体温、尿液各项生理指标，并将数据自动分析后传送至地面设备，以便地面人员对航天员的身体状况进行实时监控，为航天员医学健康维护提供技术支持。比如，航天员随身携带的心电记录装置能24小时连续记录心电数据，而且不受测控弧段的限制。测血压的设备和地面袖带式不同，在胸部连上心电电极，在手指上戴上血氧、脉搏波传感器，对心电信号和脉搏波信号进行分析处理，计算出心率、血压、血氧饱和度等生理参数。这些装置，小至烟盒大小、最大不过成人巴掌大。 部分航天食品也随天宫一号进入太空，包括蔬菜、水果、肉类和复水汤等成品菜肴，也有蛋白、脂肪、淀粉等单体成分，但这些都不能吃，还只是实验品。真正能吃的航天食品要等航天员随飞船带上天，种类会非常丰富，也更加符合航天员口味。实验用的航天食品将来要跟随对接的载人飞船返回地面，研究人员要观察它们在太空长期运行后会发生哪些变化。太空辐射、舱内温度变化等因素都可能对食品构成影响。我国专家已在地面存储了同批次的航天食品，用于对比研究。
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"title": "空间应用系统很实用"
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天宫一号内搭载了一枚中国结、四种 联合会会旗飞上太空。其中中国结所代表的平安、团圆、祥和的寓意代表了研制团队对天宫一号和整个载人航天工程的美好祝愿。 在空间应用方面，天宫一号将开展空间对地遥感探测应用试验、空间材料科学实验，以及空间环境和物理探测试验，其成果有望对百姓生活带来积极影响。在空间对地遥感探测方面，将利用装载在天宫一号上的高分辨率超光谱成像仪，在地球资源、海洋、环境、水土、农林、城市等领域开展遥感观测及有关地面科学研究与应用。空间材料科学实验主要是安排了复合胶体晶体生长等实验，利用空间微重力条件，进行变温、变压和自然结晶等空间实验，研究胶体晶体的结晶动力学与生长优化条件，为新材料制备和应用提供实验数据。天宫一号上还将利用带电粒子辐射探测器、轨道大气环境探测器和电离层扰动探测器等设备开展空间环境和物理探测试验。 超光谱成像仪对于资源勘探、环境监测以及解决百姓关心的食品安全问题都能发挥作用。如大气中空气污染的情况、农作物中重金属的含量、国家的油气资源等，都可通过光谱进行探测，在民用领域有较大应用。”复合胶体晶体是21世纪可能带来信息技术革命的新材料。空间环境监测实验可为天宫一号本身的安全、精确定位等提供基础数据。
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"title": "运载火箭系统亮点多"
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天宫一号目标飞行器由长征二号F中T1火箭发射。由于天宫一号在质量、轮廓、 征二号FT1火箭做了改进和提高，使可靠性达到了0.97，一些单机可靠性达0.99999。该火箭是在长征二号F火箭的基础上进行了176项技术改进，其中38项为重大更改，新技术应用20余项，首次应用5项新技术，包括使用研制了新型整流罩,并对助推器、控制系统和故障检测系统等进行了改进，提高了运载能力和入轨精度。首次采用见余技术以保证火箭运行的安全和可靠性。该火箭近地轨道运载能力8.6吨。 为适应天宫一号的尺寸大，火箭在飞行中减少阻力用的整流罩直径从3.8米变成4.2米，长度从10.7米变成12.7米，头部首次采用了新流线式的冯·卡门曲线制造。采用冯·卡门曲线有两个作用，一是采用这种设计能够减小空气阻力和脉动压力，减少了火箭飞行过程中对天宫一号的颠簸，降低了飞行器可能在飞行过程中的受损几率；二是减轻了箭体结构的载荷影响，同时对整流罩的载荷设计也有好处。 为适应天宫一号质量加大，提高火箭的运载能力0.6吨，火箭助推器内部顶端形状也发生了变化,由原来的椭球形变成锥形，比原来多加注近20吨推进剂，使火箭的运载能力提高100多千克。由于天宫一号不载人，长征二号FT1火箭取消了逃逸塔装置和控制系统中的关机装置，进一步提高了火箭的运载能力。因为天宫一号要与飞船进行交会对接，入轨的精度要求有了很大的提高，所以火箭采用了新的制导方案：取消了原先的气浮陀螺平台，采用两套惯性测量组合作为测量装置，这样可以更好地满足火箭在俯仰偏航方向上 的机动要求。 由于发射神舟八号比天宫一号的入轨精度要求更高。因此，采用了两套制导方案：当发射天宫一号时，火箭仅采用摄动制导，让火箭按照标准弹道飞行；当发射发射神舟八号时，火箭采用“摄动$+$迭代”组合制导。采用摄动制导可以为火箭飞行指定路线；采用迭代制导只要为火箭指定目标即可。迭代制导一种自适应制导技术，能据火箭当前的速度、位置以及预估的入轨点，不断调整自己的飞行轨迹提高了入轨精度。 火箭动力系统的自生增压管路的导管材料由铝合金换成了不锈钢，提高了火箭的可靠性。
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{
"title": "测控通信系统很给力"
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测控通信系统也进行了大量改进。它由两颗天链一号数据中继卫星、16个国内外陆基测控站、3艘测量船，以及北京航天飞控中心和西安卫星测控中心组成。天链一号01星和02星正式作为测控通信系统的组成部分参加此次任务，可提供高达$7 0 \%$的轨道覆盖率，以及百兆以上的高数据传输速率。 天宫一号和神舟八号交会对接任务时，测控通信系统需要同时完成两个航天器的测控通信管理，为此，在总体方案设计时充分考虑了协同管理需求，在资源配置和系统能力建设方面进行了最优化设计，在飞控实施中做到统筹集中，以确保任务顺利完成。研究人员先后突破了两个航天器接力跟踪等多项技术难题，使我国载人航天任务测控通信水平实现跃升。 在完成我国首次空间交会对接任务中，测控通信系统有五大任务。一是利用陆海天基测控通信网对运载火箭和天宫一号、神舟八号进行测量、控制，建立与航天器之间的话音和图像通信。二是完成天宫一号和神舟八号两个航天器的在轨协同飞行控制和运行管理。三是完成神舟八号向天宫一号逐步逼近过程中的远距离导引任务。四是承担天宫一号和神舟八号在轨运行期间的空间碎片碰撞预警和规避任务，确保航天器在轨安全运行。五是在飞行出现异常时，按照事先制定的紧急处置预案或原则，对天宫一号或神舟八号进行应急飞行控制，保证航天器安全。 在这次交会对接任务中，测控通信系 统最具难度，最具挑战的是正值第24个太阳活动峰年的来临，太阳风暴会使大气密度模型误差增大，对定轨预报精度产生影响，严重时还将导致测控链路中断、电子设备失效。剧烈的太阳活动会给飞行器的部件带来短路等影响，地面会24小时监控空间环境。假如空间环境对天宫一号有危害，天宫一号会用某种姿态来躲避。较以往载人航天任务测控通信系统发生了较大变化，中继卫星系统正式参加任务，形成了天地基相结合的测控体系；测量船由神舟七号任务时的5艘调整为3艘，由于两艘已退役,所以增加了5个国家的测控站，其中三个是联网的，以保重点、短航程为原则设计任务船位。此外，新建了澳大利亚新当加拉站，与巴西和法国开展国际联网，提高地面测定轨能力；调整上升段运载火箭测控设备，进一步加强了上升段测控能力等。
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{
"title": "任重道远好戏在后面"
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为了研制和发射天宫一号，科研人员攻克了三大难关。一是天宫一号高可靠在轨长时间正常运行，可经受原子氧、大气阻力、地球磁场等一系列环境考验。二是采用诸多新技术，例如，为了极大提高飞行器用电效率，将100伏高压供电体引入其中；为了给天宫一号“减重”，采用了半刚性太阳电池翼。三是为了发射目前国内在研型号里质量最大、体积最大的天宫一号，运载火箭在整流罩设计等方面进行了多项适应性改进。 成，届时天宫一号目标飞行器与神舟八号无人飞船将进行我国首次无人空间交会对接。我国首次空间交会对接将面临技术要求高、新技术采用多、验证难度大、组织实施更为复杂四大难点，对任务组织指挥、各系统协同工作提出了前所未有的挑战。 和前7次载人航天工程任务相比，交会对接任务呈现出三个特点。一是以前执行的都是单项任务，而这次执行的是“组合体”任务。二是任务安排紧凑，型号研制时间紧张。三是在这次试验中，有很多技术验证工作很难在地面上充分验证。例如，飞行器上激光雷达功能测试，受重力和大气等众多因素的影响，太空上的20千米和地面上的20千米不是一个概念。尽管地面试验已经很充分了，但是仍然对太空缺乏了解。这使得此次任务的技术风险更大。然而，中国航天人通过全力拼搏和不断创新，已有了应对高风险的有效措施。例如，在首次交会对接任务中的管理创新方面就有三个特点：一是计划编制合理，具备了较强的操作性；二是处理问题更加快速和高效；三是条件保障到位。通过这些精细化管理，能够对飞行过程中的每一个细节做到可控。所以,我们有理由对天宫一号与神舟八号首次进行空间交会对接充满了信心，充满了期待。如果获得成功，将使我国成为继美苏之后，世界第三个完全独立掌握这一技术的国家，开辟我国载人航天的新局面，为建造未来的空间站迈开第一步,奠定坚实的基础。$\left. \left| 7 _ { \cdot } \right| \right.$ 更重、更难的任务将在今年11月完 (责任编辑李良) 天链一号数据中继卫星飞行示意图
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"title": "隐秘的宇宙"
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很长时间里，天文学都是们都只用他们的双眼来观察和记录星光。400年前，伽利略首次将他的望远镜指向天空，扩展了我们观察和研究宇宙的能力。此后350年，这个神奇观察设备的潜力还仅仅受限于电磁波谱中我们的眼睛所能感知的小片段。直到最近的50年， 我们拥有了一系列技术的进步，使我们能够深入探索隐秘的宇宙世界：射电辐射、红外辐射、紫外辐射、X射线辐射····. 一层又一层，有如剥开的洋葱头，暴露在我们眼前的是一个与我们以往所思考、所了解的可见光世界完全不同的另一番天地。本书将你的知觉扩展到整个光谱的所有波段，它必将改变你的宇宙观。 本书充满了插图，有些是精选的宇宙美图，有些则是作者自己制作出来的。 图解使你更容易理解图中涉及的物理过程、拍摄用的望远镜，以及有关的科学背景。 本书代表了科学和科学传播方面的最高水平。全书143页，定价88元：挂号邮购价：精装本93元
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"title": "哈勃望远镜"
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本书的出版是欧洲太空总署为纪念哈勃望远镜升空十五周年活动之一。哈勃作为一座位于太空的天文台，不论在科学层面，还是在公众层面，都是历来最成功的科学计划之一。 哈勃开拓了独有的科学观测能力，还从来没有其他的仪器能与之媲美。它一直为我们传送轮廓鲜明的照片；接收最细微的、不受大气干扰的、涵盖近红外线至紫外线的光谱，并开启了薪新的科学领域，带来了无数突破性发现。由近至我们太阳系的行星到远至早期宇宙中的星系，哈勃能够察看它们所发生的天体物理过程，妙不可言的照片更令天文学家对它们背后的运作原理有了一番全新的体会。 天文学的得天独厚之处，在于不仅能够产生具有重大科学意义子」的观测成果，也能够提供引人入胜的、华丽夺目的美术观赏画像，此书把两者的紧密关系表露无遗。哈勃能够由太空人进行定期维修，是众多太空观测站中唯一具备这项优点的设计，这不仅让望远镜的科学能力一直站在最前沿，也令它的表现远高于设计者的预期。 《哈勃望远镜17年探索之旅》加进了哈勃最近两年的发现，扩充了英文原版《哈勃15年》的内容，比原版的篇幅增加三分之一左右。随书赠送一张120分钟激动人心的宇宙大片。 全书169页，定价98元：挂号邮购价：精装本103元
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"title": "宇宙秘密——阿西莫夫谈科学"
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《宇宙秘密－阿西莫夫谈科学》是一部风格独特、饶有趣味的科学随笔集。作者艾萨克·阿西莫夫是有着“通才“之誉的世界科普巨匠和科幻小说大师。 对科学的本质洞察入微，对事物的理解准确深刻，同时辅以广阔的背景、镇密的推理、生动的叙述——这，构成了“阿西莫夫文体"独特的逻 辑美。在本书中，作者以其非凡的阐释能力,更是将其发挥得淋漓尽致。深奥的科学知识与复杂的社会话题，一经他的生花妙笔点缀，读来便毫无生硬之感，更添余韵无穷之妙。 全书459页：定价38元；挂号邮购价：42元
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{
"title": "天文望远镜400年探索之旅"
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本书是国际天文年（IYA2009）的官方出版物。它印刷精美，内含大量的整页彩图，以最生动的叙述方式，带领读者一起踏上一段激动人心的探索方旅。从最早发明的望远镜，到太空望远镜，最后聚焦在未来的望远镜计划，"天文望远镜"向大家展现了精彩纷呈的望远镜发展历 程，以及这些望远镜如何在漫长的岁月中改变着我们的宇宙观、我们周围的世界以及我们对事物本质的认识。 随书附赠国际天文年官方DVD，时长60分钟，以最先进的数字拟技术结合电脑特效，完美再现了望远镜在400年间的发展历程和众多宇宙奇观，并穿插了世界各大知名天文台的介绍。光碟内含中文字幕。 全书131页，定价88元；挂号邮购价：精装本93元 以上物品请通过邮局汇款，邮购地址：邮编100044，北京西城区西直门外大街138号《天文爱好者》杂志社收请务必写上您的可靠、有效通邮地址、邮编，将所购图书的详细信息填写在汇款单附言处，可致电51583320查询。  
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{
"title": "maxvisiOn R Messier Series"
}
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晶华光学荣誉出品 产品咨询：4006-459779 kmsu@kmjoc.com.cn 十亿像素的相机，你会怎么用？“萤火一号”“搭错车”火星失中国客“天宫一号”过境观测指南《三体》，到底是一套怎样的小说？第十六届国际天文奥赛竞赛理论试题
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"title": "星特朗赤道仪系列"
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销售总部：浙江省余姚市城东新区名邦科创中心2号楼3楼电话：0574-62882377传真：0574-62882378
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"title": "造访黄河之源"
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遥远的大唐，舞姿妙曼，转瞬青山绿水，穿梭峡谷，驰骋草原，飞越雪山，造访黄河之源……·这不是游戏，更不是一部穿越剧，它是一场实实在在的穿越之旅。 由广州博冠与《驴友中国》共同主办的“西安-西宁-玛多黄河源一玛多一年宝玉则-成都”千里穿越，寻访黄河之源，让我们享受一次心灵的完全放松。更多活动剪影请登陆官网：www.bosma.com.cn查看。 驴友中国户外网Lvuchina.com
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"title": "Contents"
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中国天文学会·北京天文馆 主办 总第368期2011年第12期 2011年12月1日出版
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"title": "星空有约"
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62012年1月重要天象预告82012年1月日、月及行星动态13点彗台14掩星驿站
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"title": "宇宙信息"
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6~15李昕 寇文张学军 通过对海王星之外的柯伊伯带天体以及月球遭陨击的历史进行分析，天文学家发现很可能在早期太阳系中有5颗巨行星，只是其中一颗和天王星相当的行星被木星散射出了太阳系，剩下了4颗。 16~19 司琴星曾试图形成铁核，限制星系碰撞率昂星望远镜拍摄3D版斯蒂芬五重星系$\upgamma$射线暴揭示早期星系中惊人成分粘土矿物显示火星地下湿润发现首颗球状星团中的$\upgamma$射线脉冲星“哈勃"直接观测类星体吸积盘、太阳系可能曾经拥有5颗巨行星第一代恒星并非庞然大物月球早期可能存在“发电机" 谢天
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"title": "宇宙奥秘"
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20十亿像素的相机，你会怎么用？26现代宇宙学简说(续) 30流星漫谈(四) 34九十年代的×射线天文学一 伦琴卫星 文何锐思/翻译王琴净梵程思浩李开封 通即将发射的 Gaia(盖亚)卫星拥有一个9百万像素的CCD，它将会看到无数从未被纪录的天体，包括系外行星、褐矮星等等，还将测量超过数以十亿计的恒星的距离，极大地扩展人类的视野。 北京时间11月9日，搭载有我国首颗火星探测器——萤火一号的俄罗斯“火卫一一土壤”探测器在飞行过程中出现意外，未能按计划实现变轨，萤火一号因此无法奔向火星。真可谓出师捷接身先死。那么，“火卫一一土壤”和萤火一号原定科学目标和主要性能如何呢？ 如发现本刊有印刷、装订等质量问题，请与北京博海升彩色印刷有限公司售后服务部联系退换，谢谢合作。 地址：北京市通州区中关村科技园通州园金桥科技产业基地环宇路6号 邮编：101102 电话：010-60594509 20~37 基于传统的创新 165年来，卡尔·蔡司运动光学“德国制造”一直处于高级光学的领先地位。因为他的高锐度，高质量的图像亮度，和不断创新的新科技，蔡司双筒望胜利VICTORY10*25胜利VICTORY8*32FL远镜和单筒望远镜的使用者能看到和得到更多的大自然观测的体验。
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"title": "卡尔蔡司望远镜一观鸟观景的利器！"
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德国卡尔·蔡司望远镜中国总代理商：上海飞九国际贸易有限公司上海斯塔地址：上海市新村路423号绿地威科国际广场1号楼702室电话：4006688748021-33010671传真：021-33010651网址：www.sdscience.comwww.staroptics.cn
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"title": "天文杂谈"
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38诗词歌赋中的星座世界（九)- 一东方苍龙七宿(续）42天历初识·聊九·隋唐演历——众畴归隋44戴文赛的青少年时代
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"title": "天文馆专栏"
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76世界最先进的数字剧场 阿德勒天文馆
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"title": "奥赛专栏"
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80第十六届国际天文奥赛竞赛理论试题 国际奥赛组委会供稿／张子平翻译812011第七届亚太天文奥赛获奖名单
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"title": "航空航天"
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82“萤火一号”“搭错车”火星憾失中国客86“火卫一－土壤设计周全出师未捷令人遗憾
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"title": "38~47"
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王玉民望天蛇张明昌 76~79郭霞 80~81 82~89 庞之浩庞征
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"title": "48～封三"
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48“天宫一号"过境观测指南 詹想52 中国陨石发展现状与假陨石泛滥（中） 雷克斯56 天文爱好者望远镜的磨制、安装与调整（九) 李德培58 探宝梅西叶（5) 逐旭60 第五届全国业余天文摄影比赛揭晓 第五届全国业余天文摄影比赛评委会64 《Burnham's Celestial Handbook》和它的大陆拥有者 林景明66 搭建观测平台，让更多孩子关注星空 陈凯敏67 仰望天空,梦随心飞 徐槐70 星空下的聚会 小飞侠（中国台湾）72 《三体》,到底是一套怎样的小说？ 吴岩翟小幸90 2011年目录汇编 94 北京师范大学天文系拟于2012年全部实施自主招生 96 天文书刊资料邮购信息
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"title": "封面"
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封面 国家天文台密云站$5 0 \mathrm { m }$口径探月望远镜 朱进摄 科幻小说《三体》及其续集《三体II:黑暗森林》和《三体I-II:死神永生》横贯历史,从“文革”期间解放军的秘密军事计划开始，一直写到遥远未来宇宙的毁灭和重生！在一个宏大框架之下，留下了许多读者可以自己填补空白的蜂窝结构和话题空间。关注《三体》，关注《三体》中那些令人眼花缭乱的物理学和天文学问题。 主管 中国科协主办 中国天文学会北京天文馆编辑出版 天文爱好者杂志社社址 北京西城区西直门外大街138号邮编 100044 国际标准连续出版物号 ISSN 0493 - 2285国内统一连续出版物号 CN11 - 1390 / P广告经营许可证 京西工商广字0408号总发行国内北京报刊发行局国外 中国国际图书贸易总公司（北京399信箱） 邮发代号：2-352国外代号 M175订购处 全国各地邮局(或本刊杂志社）印刷北京博海升彩色印刷有限公司定价 10元 编委 下毓麟 曹 军 陈 丹 陈栋华陈培垫 崔石竹 崔振华 方成何香涛 姜晓军 焦维新 景海荣寇文 李 元 李 竞 李冰梁涂章 林清 刘次沅 孟红宇欧阳天晶 钱汝虎 苏定强 苏宜温学诗 吴铭蟾 王广祝 王玉民谢懿 严家荣 赵 刚 朱宗宏 主编朱进社长齐锐常务副主编陈冬妮法律顾问 苏洪玉 编辑部 齐锐李良李鉴陈冬妮张恩红摄影 刘合群信箱 amateur@bjp.orgcn 读者服务部 于杰鸿 李国良电话 010-51583320 13717671688信箱club@bjp.org.cn
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"title": "广告索引"
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封二：杭州天文科技有限公司第一页：广州博冠光电技术有限公司第三页：上海飞九国际贸易有限公司第五页：北京西湾光电有限公司第二十九页：北京天极星光学仪器有限公司封底：昆明晶华光学有限公司
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"title": "卓越成像终端 超越 传统品质"
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双层半导体高功率制冷，读出噪声低，量子效率高！体积小巧，重量轻，中文软件，操作简单，超低温成像 16位采样，原始数据读出，USB2：0接口，智能相机机身！ 用途：教学展示、深空摄影、科学研究、工业定制等 QHY5：130万像素单色CMOS行星像头，经典导星摄像头QHY5T：300万像素彩色CMOS行星摄像头 QHY5V-C/M：36万像素彩色/单色CMOS行星摄像头，导星摄像头QHY6：高灵敏45万像素制冷CCD导星摄像头： IMGOH:30万像素高顿频制冷CCD行星摄影机 QHY-132E：130万像素高顺频准背照CMOS行星摄影机 QHY8L：600万像素APS画幅彩色制冷CCD QHY8PRO：600万像素APS画幅彩色制冷CCD QHY9:KODAKKAF8300芯片4/3英寸单色/彩色高灵敏制冷CCD. QHY10：1000万像素APS画幅彩色制冷CCD QHY12:1420万像素APS画幅彩色制冷CCD QHY11:KODAKKAI-11002M芯片全幅单色制冷CCD QHY15:KODAKKAF-09000芯片900万像素高灵敏单色36mm×36mm大画幅方形cCD QHY16:KODAKKAF-16803芯片1600万像素高灵敏单色36mm×36mm大画幅方形CCD 又是一年的天象预报与您见面了，在接下来的12期里，我很荣幸能和大家一同见证2012年精彩的天象。同时，也希望有更多朋友通过天象预报开始关注天文，进行天文观测，并能从中收获更多的快乐。2012年虽然有很多值得关注的重要天象，但一月的天象剧场并没有给大家带来眼前一亮的感觉。象限仪流星雨是全年为数不多观测会受到月光干扰的大流量流星雨，而过近日点的P/2006T1（levy)彗星预计也不会达到肉眼可见的亮度。只是金星、火星、木星和土星这几颗经典行星的观测条件还都不错，大家可以尽情发挥，拍些行星合月的天象照片。
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"title": "1月4日象限仪流星雨极大"
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在19世纪初的星图上，我们还可以在牧夫座、武仙座和天龙座之间，找到象限仪座。1922年，它和其他一些星座一起被国际天文联合会正式从拥挤的星空中排除。今天，它们中的很多名字已经被人们淡忘，而象限仪座却通过辐射点位于该天区内的著名流星雨被保留了下来。这同时也说明，象限仪流星雨是较早被人们观测到过的流星雨，关于它的记录可以追溯到1825年。 作为辐射点在北半天球、流量大而稳定的流星雨之一，象限仪流星雨活跃在北半球最寒冷的季节。从新年之前的12月28日至次年的1月12日，我们都有可能看到该流星雨的群内流星，而其流量最大通常出现在1月4日前后，此时假定辐射点位于天顶的话，每小时的群内流星数目（ZHR)通常可达120颗左右。由于其辐射点赤纬位于$5 0 ^ { \circ } N$左右，在北纬四十度以北地区，辐射点是常年不落的，因此该流星雨非常适合北半球中高纬度地区观测。但只有辐射点地平高度较高时我们看到的流星数 2011年象限仪流星雨的群内流星，BabakTafreshi摄于伊朗Qumis（又名百门之城） 才更接近理论值。1月初象限仪流星雨的辐射点是在地方时21时左右降到最低，午夜之后就升到了比较理想的高度，因此后半夜的观测条件较好。而在辐射点接近地平线时，我们有可能看到一种轨迹很长的流星，有时可以从一边的地平线划到另一边的地平线，且速度很慢，这就是壮观的掠地流星。 根据国际流星组织的预报，2012年象限仪流星雨的极大可能出现在北京时间1月4日15时左右。这个时间对于西欧和北美洲等地区的观测比较有利，我国的较佳观测时间为1月4日晚至5日凌晨。本次的极大时间正值上弦月，前半夜月光会对观测产生严重影响，而后半夜辐射点升得较高时，月亮已经落下，观测条件会变得非常理想。象限仪流星雨的流星体速度属于中等，为41千米／秒，亮流星较多，且颜色明显发红。观测象限仪流星雨对于天文爱好者最大的考验，莫过于寒冷的天气。科学地防寒保暖，既有助于观测顺利进行，又可以保障自己的安全。手套、帽子、围巾和厚袜子是这个季节观测流星雨的必要装备。而且大家一定要注意，当感觉到手脚被冻僵时，切忌直接用火去烤或用热水泡，应该先用雪来搓手脚，并到相对暖和的房间里休息。至少半个小时后，等全身都暖和过来，血液循环恢复后，再用温水来清洗。同时，在低温下锂电池的续航能力也会大幅度降低。如果你计划进行照相观测，则可以为自己的相机配一个外接电源适配器，以满足长时间的拍摄。
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"title": "1月12日P/2006T1列维彗星过近日点"
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作为2012年回归的周期彗星中亮度较高的一颗，P/2006 T1列维彗星在年初就迫不及待地与大家见面了。长时间居住在美国的加拿大人大卫·列维是一位著名的彗星猎手，至今为止已经独立或与苏梅克巡天组合作发现了22颗彗星。P/2006T1是列维在2006年发现的，因此以他的名字命名。该彗星绕日公转周期大约为5.3年，近日距为1.008个天文单位，与地球轨道的位置非常接近。这个周期内彗星回归近日点是在1月12日，此后1月21日它将通过近地点，届时与地球的距离不到3千万千米。很多彗星回归期间虽然很亮，但由于非常靠近太阳而很难观测。本次彗星在1月份与太阳分开的角距离在$9 0 ^ { \circ }$以上，从双鱼座天区运行至鲸鱼座，再经过波江座，于下旬进入天兔座，前半夜可见，观测条件非常理想。虽然根据目前的预报，P/2006 T1列维彗星本次回归期间最亮不会超过7等，肉眼无法直接观测到，,但却是照相观测很好的目标。接下来的两个月里，彗星将继续“南下”，先后穿过大犬座和船尾座，亮度也将很快降到10 等以下。 除P/2006T1 列维彗星外,2011 年过近日点的 C2009P1（Garradd）彗星在1月观测条件也不错。该彗星位于武仙座天区，视星等约为7等，后半夜可见。
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{
"title": "1月27日金星合月"
}
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从2011年11月开始，行星中最明亮的金星就逐渐走入了我们的视野。这段时间，金星是作为昏星（长庚星)出现在太阳的东侧，黄香时分我们可以在西南方的低空中看到它。以北纬$4 0 ^ { \circ }$地区为例，1月份日落时金星的地平高度会由$2 3 ^ { \circ }$增大至$3 4 ^ { \circ }$，亮度约-4等，观测条件非常理想。在太阳系中，金星是仅次于水星距离太阳第二近的行星，同时在大多数情况下它也是距离地球最近的行星。由于其表面覆盖着非常浓密的大气，对太阳光的返照率较高，距离又近，因此在地球上看上去金星非常明亮。 众所周知，月球是非常亮的，但论单位面积上的亮度，金星有时还会超过月球。由于金星只会出现在黎明时的东方或黄昏时的西方天空中，金星合月时的月相只能是残月或娥眉月。很小的亮度差使得金星合月非常适合照相观测，而一定的晨光和昏影也可以让地景有比较合适的亮度。我们可以使用三脚架固定单反相机，接上广角镜头来拍摄金星合月。如果金星与月球角距离足够近的话，可以使用中长焦镜头拍到金星的相位。1月26日日落时，金星的地平高度可达$3 2 0$，与农历正月初四的娥眉 2012年1月26日日落时金星合月示意图（北纬$4 0 ^ { \circ }$地区） 月角距离约为$6 0$。本次金星合月的准确时间是27日凌晨3时（北京时间）,但这时候我国无法观测。到了27日（初五)日落时，金星与月球分开的角度就到$1 0 ^ { \circ }$以上了。在春节期间拍摄这样的天象，取景时可以带上美丽的烟花，这样的照片更有特色。 1月下旬金星位于宝瓶座天区，附近没有什么亮恒星，木星与金星的角距离也比较远。再过一个月，也就是2月26日，我们就可以欣赏到金木合月的天象了。$J _ { i } \}$ (责任编辑张恩红) 金木合月,2008 年 11 月 30 日笔者摄于北京古观象台 （因编校失误,本刊第11期“2011年12月月相图"错刊为“2012年12月月相图”,在此重登“2011年12月月相图"并向广大读者致以诚挚歉意。）
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{
"title": "2012年1月日、月及行星动态"
}
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太阳月初，太阳的视赤经、视赤纬为18时38.9分、$^ { - 2 3 }$度08.1分；月末，太阳的视赤经、视赤纬为20时51.8分、$- 1 7$度36.2分。本月太阳由人马座运行到摩羯座。 6日6时44分小寒，太阳的黄经为$2 8 5 ^ { \circ }$。21日0时10分大寒，太阳的黄经为$3 0 0 ^ { \circ }$ 月亮月亮过远日点、近地点和远地点的时间分别为3日4时、18日 5 时和31 日 2 时。月相为上弦、望、下弦、朔和上弦的时间分别为1日14时15分、9日15时30分、16日17时08分、23日15时39分和31日12时10分。 水星晨星，黎明时出现在东南方天空。1月初，日出时水星的地平高度在$1 2 ^ { \circ }$左右，亮度约$- 0 . 4$等，可观测。随后，日出时水星的地平高度逐渐降低并慢慢向太阳靠拢,难以观测。 金星昏星。由摩羯座入宝瓶座，日没时位于西南方天空，日没 时的地平高度由$2 3 ^ { \circ }$逐渐增至约$3 5 ^ { \circ }$，亮度约$- 4 . 0$等,有利观测。13日15时金星合海王星，金星位于海王星之南$1 ^ { \circ }$ . $2 7$日3时金星合月，金星位于月亮之南$7 ^ { \circ }$。 火星在狮子座运行,25日留后由顺行变为逆行。升起时间由夜晚22时30分提前至夜晚20时40分，亮度由$+ 0 . 2$等增至约$- 0 . 5$等，后半夜是观测火星的有利时机。14日15时火星合月，火星位于月亮之北$9 ^ { \circ }$。 木星由双鱼座顺行至白羊座，日没时出现在东南方天空，约于次日凌晨1时10分落下，亮度约$- 2 . 5$等，前半夜是观测木星的好时机。3日11时木星合月，木星位于月亮之南$5 ^ { \circ }$。30日23时木星合月，木星位于月亮之南$5 ^ { \circ }$。 土星在室女座顺行，土星从东方的升起时间提前至凌晨0时50分左右，亮度约$+ 0 . 6$等，有利观测。17日3时土星合月，土星位于月亮之北$6 ^ { \circ }$。$\left| \left| \cdot \right| \right.$ (责任编辑张恩红) 2012年1月日出时水星的地平 度及方位（北京纬度）示意图 2012年1月日落时金星的地平高度及方位（北京纬度）示意图 2012年1月行星轨道示意图之一 2012年1月行星轨道示意图之二 蒙影月光暗夜
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{
"title": "2012年1月行星出没图（北纬$4 0 ^ { \\circ }$"
}
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口曹军 上图显示每日日落到次日日出之间的五颗行星出没状态及观测条件，包括晨昏蒙影时刻，水星与金星的出没时刻，火星、木星与土星的出没及中天时刻，以及月亮出没状态。横坐标为地方平时，纵坐标为日期。 图中外侧的两条纵向条带表示天文晨昏蒙影，中间交替的横向条带表示夜间有无月光。 图中曲线的位置表示五颗行星升起、落下及上中天（火星、木星、土星)的地方平时。 图中曲线的位置表示五颗行星升起、落下及上中天（火星、木星、土星)的地方平时。当水星、金星的曲线出现在图左侧时，表示它们在日落后落下，为昏星；当曲线在图右侧出现时，表示它们在日出前升起,为晨星。在火星、木星和土星冲日的前后,代表它们中天时刻的实线与图中0时的纵轴相交。全图见$\left\langle 2 0 1 2 \right.$年天象大观》增刊。A
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{
"title": "2012年1月行星位相图"
}
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1月北天星图 适宜观测地区：北纬40°附近 米 0 田对应观测时刻：小寒前后21点 大寒前后20点 0等星 1等星 2等星 3等星 4等星 5等星 星系 星云疏做星团球状星团 1月南天星图 适宜观测地区：北纬40°附近 0 物 田对应观测时刻：小寒前后21点大寒前后20点 0等星1等星2等星 3等星 4等星 福5等星 星系 星云疏散星团球状星团
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{
"title": "最新发现"
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2011年10月下旬至11月上旬发现命名了6颗彗星。 2011年10月23日，PANSTARRS巡天项目发现一颗新彗星，发现时亮度为21等，这是一颗周期彗星，编号为P/2011 U1（PANSTARRS)，彗星将于2012年6月29日过近日点，近日距2.2天文单位，运行周期8.8年。 10月24日，TerryH Bressi在进行Spacewatch巡天项目观测时发现一颗新彗星，发现时亮度19等，彗星编号为C/2011 U2(Bressi)。最初计算出的轨道显示过近日点时间为2012年10月9日，近日距2.5天文单位，很可能是一颗短周期彗星。10天后,更多的观测最终确定这是一颗周期彗星，编号修正为P/2011U2 (Bressi),过近日点时间是2012年10月7日，近日距为4.8天文单位，运行周期12.4年。 2010年10月1日，LINEAR发现一颗小行星，命名为2010T020。2011年10月19日，A.D.Grauer在进行Mt.Lemmon巡天项目观测时重新发现这个目标并最终确定这是一颗彗星，编号为P/2010T020 (LINEAR-Grauer)，发现时亮度19等，2008年8月27日过近日点，近日距5.1天文单位，运行周期是13.23年。这颗彗星在2009年11月2日曾与木星非常接近，距离只有0.077天文单位。 2011年10月24日Spacewatch巡天项目发现一颗小行星状的目标，第二天，PANSTARRS巡天项目也独立发现这个目标，并确认是一颗新彗星，亮度19等。彗星编号为P/2011UA134（Space-watch-PANSTARRS)，这是一颗周期彗星，运行周期约13年,2011年12月4日过近日点，近日距2.1天文单位。 PANSTARRS巡天项目在10月24日发现一颗20.5等的新彗星，彗星编号为C/2011 U3(PANSTARRS),2012年 6月 2日过近日点，近日距1.1天文单位。 11月1日，Andrea Boattini在进行Mt．Lemmon巡天项目观测时发现一颗彗星，彗星亮度19等，在10月22日拍摄的照片上也找到了这个目标，最终确定这是一颗周期彗星，编号为P/2011V1 (Boattini),运行周期7.5年，已于2011年5月11日过近日点，近日距1.7天文单位。
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{
"title": "近期关注"
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C/2009 P1(Garradd)彗星继续缓步增亮，11月18日观测到的亮度为6.5等。12月里彗星继续在武仙座缓慢运行,对北半球观测者来说观测条件逐渐变差，天黑后位于西方低空，地平高度逐渐降低，到12月底,天黑后彗星基本就落到地平线上了，不过彗星由于赤纬较高,12月上旬天亮前已出现在东偏北方地平线上，到月 底，天文晨光始时彗星高度已超过20度，观测条件开始转好，只是观测时间从月初的傍晚变为月底的黎明前。 C/2010G2(Hi11)彗星最近亮度稳定，11月17日观测到的亮度为10.2等，预计到12月以后彗星亮度开始下降。这颗彗星的观测条件很好，12月里从金牛座运行到鲸鱼座，基本整夜可见，对北半球的观测者来说一直到2012年春天，这颗彗星的观测条件都很好。 周期彗星78P/Gehrels将于2012年1月12日过近日点，观测条件很好，11月1日观测到的亮度达到10.6等。12月里彗星在双鱼座运行，前半夜观测条件很好，预计彗星亮度基本保持不变。
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{
"title": "2011年12月依次过近日点的彗星"
}
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P/2011 UA134 Spacewatch-PanSTARRS、37PForbes、C/2009 S3Lemmon、71P Clark、C/2011 A3 Gibbs、C/1999 U2=C/2005 W5 SOHO、C/2009 P1 Garradd、36P Whip-ple、C/2009 F4McNaught。$J _ { i } \|$ (责任编辑齐锐) 2011年11月15日拍摄的C/2009 P1(Garradd)彗星。 本月适合观测的月掩星仅有一次，小行星掩星有5次。掩食时间超过2秒钟的有两次，其中值得注意的是2364号小行星掩星，这次2364号小行星掩的恒星是一对双星系统，两颗子星都将被掩。
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amateur_astronomer_6e37c_2124
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{
"title": "月掩星预报"
}
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月球在天球上每小时大约向东移动约半度，这样我们有时候就会看到它会遮挡住一些恒星或行星等天体，过段时间后，这些天体又会重新出现，这就是月掩星。由于受不同因素的影响，有时我们只能观测到恒星在月球暗面消失（或出现）的现象。以下表中时间为北京时间,列出主要几个城市所见月掩星情况，其他地区所见时间可参考距离表中最近的城市，不过在时间上会相差几分钟α
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amateur_astronomer_6e37c_2125
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{
"title": "1月5日月掩白羊座星"
}
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我国绝大部分地区可见这次月掩白羊座8星的现象，8星视星等为4.4等。当天是农历十一，月球光照面是$8 0 \%$，掩星现象为DD:暗面消失；BR：亮面出现。只有部分地区可见掩终现象。掩食带北界限线经过内蒙古北部和吉林东南部地区。
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amateur_astronomer_6e37c_2126
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{
"title": "小行星掩星预报"
}
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以下所有恒星的赤经、赤纬坐标均采用J2000.0历元。寻星图中圆圈内的星是 被掩星，数字为恒星的视星等，例如79为7.9等，63为6.3等，依此类推。小行星掩食带示意图中的蓝色线是掩食带界限线，红色线是$1 ~ \upsigma$（即小行星掩星现象有$6 8 \%$的信心会在这个区域范围以内的某些地方出现)掩食带误差界限线。掩食带上的时间是当地可见的大致掩星时间（均为北京时间)。 1月7日1517号小行星掩4.2等星 这次掩星现象我国可见时间约发生在北京时间20时12分到20时13分，直径为38千米的1517号小行星Beograd，将遮掩宝瓶座4.2等的$\psi \; 1$星（HIP 114855），恒星赤经$2 3 ^ { \mathsf { n } } 1 5 ^ { \mathsf { m } } 5 3 . 7 9 2 8 ^ { \mathsf { s } }$，赤纬$- 9 ^ { \circ } \ 0 5 ^ { \prime } \ \ 1 6 . 0 6 7 ^ { \prime \prime }$。本次现象的观测等级为81,即可见概率为$8 1 \%$。被掩星亮度将下降12.4个星等，掩食现象持续时间最长1.3秒。 掩食带从云南西北部一直延伸到山东半岛南部，经过我国境内的时间约为1  分钟。先后经过四川、陕西南部、河南、山东南部地区，其中雅安、眉山、简阳、万源、平顶山、许昌、滕州、诸城、胶州、青岛、即墨等地位于掩食带内，成都、绵阳、内江、广安、南阳、洛阳、郑州、徐州、菏泽、连云港、日照、淄博、烟台、威海等地位于掩食带的预报误差带中，也可能会观测到这次掩星现象。
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amateur_astronomer_6e37c_2128
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{
"title": "2364号小行星掩9.0和7.8等星"
}
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这次掩星现象我国可见直径为22千米的2364号小行星Seilier，将遮掩室女座9.0等的恒星HIP68789，恒星赤经$1 4 0 4 " 4 8 . 6 9 8 7 ^ { s }$ ,赤纬$- 6 ^ { \circ } 3 3 ^ { \prime } 0 8 . 7 8 9 ^ { \prime \prime }$ 这颗恒星是一对双星系统，主星的视星等是7.8等，伴星是9.0等，两子星角距约$4 . 0 ^ { \prime \prime }$。小行星将遮掩主星和伴星，遮掩伴星的时间发生在当日北京时间6时00分到6时03分，被掩星亮度将下降1.6个星等，掩食现象持续时间最长12.6秒。遮掩主星的时间在6时08分到09分,被掩星亮度将下降8.8个星等，掩食现象持续时间最长0.9秒。这样在地面上就会有两条分开的掩食带，两条掩食带相距约890千米，无论掩食带上的观测者在掩食带的哪个位置，当两颗恒星中的其中一颗被遮掩时，我们都会看到另外一颗。这颗双星在室女座星以西大约3度的地方，土星在被掩星西南约4度的地方，比较容易找到。观测者尽可能使用高倍率将两子星分辨开进行观测，这样可以避免另外一颗恒星的星光干扰。 主星掩食带从内蒙古中部延伸到山东东部，经过我国境内的时间约为1分钟。先后经过河北北部、北京、天津、山东东部地区，其中乌兰察布、北京西部和南部、廊坊、天津北部、蓬莱、烟台、文登、荣 城等地位于掩食带内,包头、呼和浩特、二连浩特、大同、张家口、承德、保定、唐山、沧州、秦皇岛、大连、潍坊、青岛、威海等地在掩食带的预报误差带中,也可能会观测到这次掩星现象。 伴星掩食带从新疆西北部一直延伸到浙江，经过我国境内的时间约为3分钟。先后经过新疆、甘肃西北部、青海东北部、甘肃南部、陕西南部、湖北极北部、安徽南部、浙江。其中西宁、海东、定西、枣阳、广水、麻城、安庆、建德、台州等地位于掩食带内，伊宁、博乐、乌鲁木齐、库尔勒、嘉峪关、金昌、武威、兰州、庆阳、固原、中卫、白银、天水、宝鸡、西安、铜川、运城、洛阳、襄樊、郑州、南阳、武汉、荆州、南昌、合肥、蚌埠、南京、苏州、杭州、上海、宁波、温州等地在掩食带的预报误差带中，也可能会观测到这次掩星现象。
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{
"title": "1月25日3074号小行星掩7.1等星"
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这次掩星现象我国可见时间约发生在当日北京时间0时38分到0时51分，直径为7千米的3074号小行星PopoV,将遮掩金牛座7.1等的恒星HIP25969,恒星赤经$5 ^ { \circ } 3 2 ^ { \circ } 2 7 . 5 6 7 8 ^ { \circ }$，赤纬$2 6 ^ { \circ } ~ ~ 5 8 ^ { \prime }$ $5 3 . 4 5 6 ^ { \prime \prime }$。这颗恒星在御夫座五边形之一的金牛座$\upbeta$星东南大约2度的地方，很容易找到。被掩星亮度将下降9.5个星等，掩食现象持续时间最长2.0秒。 掩食带从辽宁最南端一直延伸到新疆南部，经过我国境内的时间约为15分钟。先后经过天津、河北中部、山西北部、陕西北部、内蒙古西南部、宁夏北部、甘肃中部、青海北部、新疆南部地区，其中大连旅顺口、天津静海县、河北雄县、山西宁武县、阿拉善左旗等地位于掩食带内，天津、 廊坊、沧州、保定、朔州、忻州、鄂尔多斯、银川、石嘴山、金昌、张掖等地在掩食带的预报误差带中，也可能会观测到这次掩星现象。
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amateur_astronomer_6e37c_2130
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{
"title": "1月30日4950号小行星掩8.1等星"
}
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这次掩星现象我国可见时间约发生在当日北京时间 3 时 39 分到 3 时 43 分,直径为 21 千米的 6174 号小行星 Poly-bius，将遮掩长蛇座 8.1 等的恒星 HIP 41230，恒星赤经$8 ^ { \mathfrak { n } } 2 4 ^ { \mathfrak { m } } 4 8 . 4 7 3 2 ^ { \mathfrak { s } }$ ,赤纬$- 0 ^ { \circ }$ $0 8 ^ { \prime }$ 25.787"。本次现象的观测等级为15,即可见概率为$1 5 \%$ ,这颗恒星在长蛇座蛇头西南，位于长蛇$\sigma$星西南大约5度的地方。被掩星亮度将下降6.6个星等，掩食现象持续时间最长1.6秒。 掩食带从江苏东部一直延伸到新疆西北部，经过我国境内的时间约为5分钟。先后经过江苏北部、山东西南部、河南北部、山西南部、陕西北部、宁夏北部、内蒙古西南部、甘肃北部、新疆东部和西北部地区,其中鹤壁、长治、鄂托克前旗、阿拉善左旗、吐鲁番等地位于掩食带内,盐城、徐州、连云港、济宁、枣庄、菏泽、邯郸、安阳、新乡、晋城、临汾、吕梁、延安、榆林、银川、石嘴山、吴忠、哈密、乌鲁木齐、石河子、奎屯、博乐、伊宁等地在掩食带的预报误差带中，也可能会观测到这次掩星现象。A (责任编辑齐锐)
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{
"title": "司琴星曾试图形成铁核"
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7洲空间局的罗塞塔探测器发现小行星司琴星是一个原始的天体，曾试图形成金属的核心。3,170千米。当时，直径130千米的司琴星是被探测器访问过的最大的小行星。 “罗塞塔"拍摄的图像显示，它部分表面的年龄达到了36亿年，而其他一些则只有$5 { \sim } 8$千万年。这是根据统计其表面的陨击坑数量而得出的，陨击坑越多，越年老。司琴星上最年轻的区域是山崩区，它可能是附近陨击事件产生的震动所引发的。有一些陨击事件十分的剧烈，撞掉了司琴星上大块的物质,造就了其破碎的形状。 在飞掠的过程中，司琴星微弱的引力也会作用于“罗塞塔”之上，使得它的路径发生微小的偏移。由此天文学家推算出司琴星的质量为1,700万亿吨。虽然这个数字小于地面观测的预期，但考虑到它的体积，司琴星仍是已知密度最大的小行星之一，达到了3,400千克每立方米。这说明它具有大量的铁，但却没有一个完全成形的核。若要形成铁核，司琴星就必须要处于熔融状态。铁往中心下沉，岩质物质则上浮到顶部，但观测并没有在其表面发现这些岩质物质。唯一的解释是，司琴星早期虽经历了内部加热阶段，但并不足以形成铁核。 司琴星上的山崩被认为是附近的陨击事件所引发的。版权：ESA/OSIRISTeamMPS/UPD/LAM/I-AA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA。$\Rightarrow$ ↑“哈勃”观测到的并合星系样例。版权:NASA/ESA/J。Lotz (STScl)/M.Davis(Univ. of California,Berkeley)/A.Koekemoer(STScl)。
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{
"title": "限制星系碰撞率"
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$8 0 \sim 9 0$性显性的性糖,不 星系并合率是星系演化中的基本测量量之一，可以告诉我们星系是如何随着时间通过彼此交会而生长的。然而,关于过去星系并合究竟有多频繁仍有很大的不确定性。对“哈勃"深场巡天中星系的早期统计给出了一个十分宽泛的结果:有$5 \% \sim 2 5 \%$的星系正在并合。 这项新的研究分析了不同距离上星系的相互作用，使得天文学家可以比较并合率随时间的变化。结果显示,在过去的 90 亿年里大型星系间平均并合过 1次。小型星系和大型星系间的并合则更为频繁。作为首批对此进行研究所给出的结果,天文学家发现大、小星系间并合发生的频率是大型星系交会的 3 倍。 之前对这个数字的估计所存在的问题是使用了不同的方法来统计并合事件。有一种办法是寻找看似就要发生碰撞的密近星系对,另一种则是搜寻由于碰撞而导致形状变得不规则的星系。前者给出的结果要比后者小得多。为了搞清楚究竟有多少交会事件发生，这一研究利用了极为精细的计算机程序来模拟星系间可能发生碰撞的前后$2 0 \sim 3 0$亿年的过程，以此来搞清楚“哈勃”巡天中星系的真正并合率。 宇宙信息
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amateur_astronomer_6e37c_2133
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{
"title": "昂星望远镜拍摄3D版斯蒂芬五重星系"
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易星望远镜为最广为研究的致密星系团之卯一斯蒂芬五重星系又添加了另一维的信息。斯蒂芬五重星系位于飞马座，看上去由5个星系组成。其中4个构成了一个致密星系团,而另一个到我们的距离则近得多。 日本昂星望远镜上的照相机可以捕获大视场中天体的图像，同时它还能使用特殊滤光片来观测特定的目标。为了了解斯蒂芬五重星系中的恒星形成区以及它们的结构，天文学家使用了两块波段极窄的滤光片，它可以让恒星形成过程中氢的特征辐射( $\mathsf { H } \, \alpha$ )通过。其中一块是退行速度为0——即天体远离观测者的运动速度为0,也就是近距天体——的$\mathsf { H } \, \alpha$滤光片，另一块的退行速度则为每秒6700千米，即遥远的天体。此外，还有绿色和蓝色的滤光片也被用来拍摄图像。 处理这些滤光片图像就得到了斯蒂芬五重星系的不同结果。左图是退行速度为0的$\mathsf { H } \, \upalpha$滤光片的结果，右图则为退行速度为每秒6700千米的。在左图中，其左下角的旋涡星系NGC 7320显现出了活跃的恒星形成区，但其他星系则没有。右图则与之反差明显，在上方的3个星系中显现出了Hα辐射区，而NGC7320则没有。这4个星系中有2个正在由于第3个星系的闯入而抛射气体，由此导致的激波触发了剧烈的恒星形成过程。
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{
"title": "丫射线暴揭示早期星系中的惊人成分"
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个国际天文学家小组利用欧洲南方天文台甚大望远镜观测遥远的$\upgamma$射线暴，发现年轻宇宙中的两个星系拥有比太阳还多的重元素。 $\upgamma$射线暴是宇宙中最明亮的爆发现象。2009 年3月 23 日美国宇航局的费米$\upgamma$射线空间望远镜发现了一个$\upgamma$射线暴,之后空间和地面的望远镜立即对其进行了后续观测。甚大望远镜的观测显示,由它发出的明亮辐射穿过了它的宿主星系和另一个靠近它的星系。这两个星系位于宇宙大爆炸之后尚不足20 亿年处。 当$\upgamma$射线暴的光线穿过它们的时候,这两个星系中的气体就会像滤光片一样吸收其中特定波长的辐射。没有$\upgamma$射线暴,这两个暗弱的星系是无法被看到的。通过分析不同化学元素所留下的印迹,天文学家就能确定出遥远星系中低温气体的成分，尤其是重元素的含量。 先前预期年轻宇宙中的星系所含的重元素要比现在的少。因为重元素是由多代恒星的形成、演化和死亡逐渐在星系中的气体里增多的，由此根据化学元素的丰度就可以确定星系的年龄。但这一观测却 个射线暴的光辉穿过两个星系并由此产生吸收线的概念图。版权:ESO。 出人意料地显示,这两个如此年轻的星系已经具有了丰富的重元素。 这说明它们必定正在经历极为剧烈地恒星诞生过程，快速而猛烈地增丰低温气体。它同时还支持了$\boldsymbol { \upgamma }$射线暴与大规模恒星形成过程成协的观点。
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amateur_astronomer_6e37c_2135
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{
"title": "粘土矿物显示火星地下湿润"
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项新的研究表明,如果火星上曾经存在过生命,那么它们持续时间最长的栖息地最可能位于火星的地表之下。 个上图是退行速度为0的$\mathsf { H } \, \alpha$滤光片拍摄的斯蒂芬五重星系，下图为退行速度为每秒6,700千米的。版权:Subaru Telescope。 在过去的5年中，天文学家利用欧洲空间局火星快车探测器和美国宇航局火星勘测轨道飞行器上的分光仪识别出了火星表面数千处的粘土矿物。粘土形成自水和岩石的相互作用。不同类型的潮湿环境会产生不同类型的粘土矿物。 形成于水量较小的与岩石相互作用的粘土矿物通常会保留有和原始火山岩相同的化学元素,富含铁和镁。反之,在水量较多的火星表面环境中,粘土矿物则会被进一步改变。溶于水的元素会被水带走,形成富铝的粘土。 观测发现,火星上的大多数粘土属于前一种。另一条线索则来自一种被称为葡萄石的矿物。它形成于温度超过$2 0 0 9 c$的环境中。这一温度通常都是地下热液环境 所能达到的，而非火星的地表水可为。 综合这两点天文学家提出，虽然在火星历史的早期其地表富含水的环境仅持续了很短的时间，但在其地表之下有持续不断的热水存在。于是在相当长的时间里火星上最稳定的生物栖息地可能也位于地下。毕竟,在地球上，地下的地热环境拥有 活跃的生态系统。 个陨击坑和侵蚀地貌（上排）中暴露出的地下矿物（下排）暗示火星地下曾经长期温暖湿润。版权 :NASA/JPL-Cal-tech/JHUAPLo
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"title": "发现首颗球状星团中的$\\gamma$射线脉冲星"
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$\upgamma$一次在球状星团中发现了$\upgamma$射线脉冲星。这颗脉冲星的编号为 J1823-3021A，位于距离银心方向不远的人马座球状星团 NGC 6624 中。 它同时还是在$\upgamma$射线波段上探测到的最遥远的脉冲星,距离地球大约 27,000 光年。其极为明亮的 $\upgamma$射线辐射暗示,它是迄今所发现的最年轻的毫秒脉冲星，而且它的磁场也比由脉冲星再循环理论预言的强得多。这说明存在着一类新的极端天体,它们具有和普通毫秒脉冲星相同的形成率。 当大质量恒星的核心耗尽燃料就会发生缩，由此会产生一颗半径只有大约 10 千米、但质量却和太阳相当的中子星。脉冲星是快速转动的中子星,其辐射会周期性地扫过地球。普通脉冲星的自转周期在 16 个毫秒到8 秒之间,毫秒脉冲星则会转得更快。 球状星团是由相互引力所维系的数十万颗恒星的集合。其中会有许多的双星系统,它们会导致毫秒脉冲星的诞生。在球状星团 NGC 6624 中迄今已经发现了总共 6 颗脉冲星。自转周期为 5.44 毫秒的
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"title": "“哈勃”直接观测类星体吸积盘"
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史究了极为遥远类星体的明亮吸积盘。借由远处星系中恒星的引 使用哈勃空间望远镜，一个国际天文学家小组运用一项新技术研力透镜效应，他们测量了吸积盘的大小，研究了盘上不同部分的颜色和温度。其精度相当于辨认出月球表面的一粒沙子。 虽然黑洞本身不可见，但它们的引力却造就了宇宙中一些最明亮的现象。类星体的中心是一个超大质量黑洞，其周围的吸积盘则被加热到了相当高的温度进而会发出极其明亮的辐射。这个吸积盘的直径通常在1,000亿千米左右，而类星体距离我们却达数十亿光年，因此任何望远镜都无法直接探测它们的结构。 为此，这个小组采用了全新的办法。它们利用位于类星体和地球之间的星系来作为放大镜。当这个星系中的恒星从类星体前方经过时，其引力效应就会放大类星体的不同部分并给出其详细的颜色信息。 通过记录下颜色的变化，天文学家就能重建出类星体吸积盘的温度分布。因为吸积盘的温度会随着靠近黑洞而上升，所以高温物质所发出辐射的颜色也会越来越蓝。由此可以测量吸积盘的直径，确定其温度随距离变化的关系。
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"title": "太阳系可能曾经拥有5颗巨行星"
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个到目前为止已经在球状星团 NGC 6624 中发现了 6 颗脉冲星。 版 权 :NASA/ESA/I.King (Univ.of California, Berkeley)。 J1823-3021A同时也是位于球状星团中的最明亮的射电脉冲星。 个被前景星系（中间暗弱的光斑)放大的类星体的两个引力透镜像。版权:NASA/ESA/J.A.Mu?oz(Universityof Valencia)。 结果显示类星体吸积盘的直径在$1 { , } 0 0 0 \sim 3 { , } 0 0 0$千米之间。虽然不确定性很大，但对于在如此遥远的距离上测量这么小的物体来说,这已经是相当精确的结果了。 言±像一个有时会丢卒保帅的象棋高手，太阳系也许抛弃了一颗巨行星，从而保全了地球。 口 儿通过对海王星之外的柯伊伯带天体以及月球遭陨击的历史进行分析，天文学家发现在太阳系诞生之后仅6亿年，巨行星的轨道曾受到了动力学不稳定性的影响。其结果是巨行星和小天体之间发生了散射。一些小天体被散射进了柯伊伯带，其他的则向内运动，和类地行星以及月球发生了碰撞。巨行星的轨道也会随之运动。例如，木星会把绝大多数的小天体向外散射，而它自己却会向内运动。 然而，这个理论却存在一个问题。木星轨道的缓慢变化会向类地行星的轨道输送过多的动量，这会扰乱内太阳系，甚至造成地球和火星或者金星发生碰撞。一种解决办法是，让木星和天王星以及海王星发生散射，由此它的轨道就可以快速改变，这样它对类地行星的影响就会变得很小。 但数千次的数值模拟却发现，虽然木星在和天王星以及海王星的散射过程中确实可以快速运动，但天王星或者海王星却会被散射出太阳系。这也许暗示了早期太阳系中其实有5颗巨行星而不是目前的4颗。在多加了1颗和天王星质量相近的巨行星之后，数值模拟的结果瞬间和实际相符了。这颗巨行星最终被木星散射出了太阳系，留下了4颗巨行星和未受扰动的类地行星。
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{
"title": "第一代恒星并非庞然大物"
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中的 通过再现原初宇宙的条件，天文学家在计算机中模拟了恒星的形成。在耗时数周的模拟结束之后，所给出的结果让人大为吃惊一一完全长成的恒星要比预期的小得多。之前,天文学家广为相信第一代恒星是所有恒星中最大的,质量可达太阳的数百倍。但新的模拟却显示，它们的质量只有太阳的几十倍。例如,模拟给出的一颗恒星的质量只有43个太阳质量。 第一代恒星形成于宇宙诞生之后几亿年，但它们究竟是如何形成的仍是个谜。天文学家知道所有的恒星都形成自气体云的缩。星云中央“种子"的引力会吸引越来越多的物质。对于太阳这样的普通恒星，这一过程得到了诸如碳这样的重元素的帮助，后者可以帮助有气体不断落入其中的恒星胚胎冷却进而缩。 但早期宇宙中只包含氢和氨,没有重元素。于是天文学家猜想恒星需要更多的物质来形成,以补偿低下的冷却效率,由此恒星会长到数百个太阳质量。然而,数值模拟却显示,形成中的恒星周围会被加热到高于预期的$5 0 , 0 0 0 ^ { \circ } C$。如此的高温会使得气体膨胀进而逃逸。由此恒星的生长会提前结束,留下一颗并非十分巨大的恒星。 个计算机模拟的第一代恒星形成。 版权:NASA/JPL-Caltech/Kyoto U-niv.o ↑太阳系早期可能还存在着一颗已经被散射出去的巨行星。版权:South-west Research Institute. 个月慢和月核间的转动差异在理论上会搅动液核形成发电机。版权：NASA/MSFC/Renee Weber。
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"title": "月球早期可能存在“发电机”"
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“阿波罗"计划至今一直存在一个谜：为什么没有全球小组提出了一种新的机制,它可以在月球历史的早期产生磁场。 对于月球表面被磁化的岩石，一些理论认为这是由于陨击的激波而导致的。但对月球岩石最新的古磁场分析以及在轨道上对月壳磁场的测量却暗示,在月球的早期存在一个强大而持久的磁场。 通过源自地球内核的热量驱动外核中融化的铁做复杂的流体运动,地球“发电机”产生了地球的磁场。但是月球太小,无法维持这样的发电机。不过,新的研究提出,月球固态月慢的运动可以搅动其下方的液核形成月球发电机。 在月球历史的早期，它到地球的距离要比今天近得多。此时地球和月球间的潮汐相互作用会使得月慢和月核的转动存在些许的差异。在理论上,这一较差转动会搅动液核,引发流体运动,形成磁场发电机。这一月球发电机可以以此方式工作至少 10 亿年。然而,随着月球逐渐远离地球,它最终还是会停止工作。 不过,仍需要更为细致的分析来证明,月慢对月核的搅动确实可以引发产生磁场所需的特定流体运动。因为并不是所有的流体运动都能产生磁场发电机。
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"title": "十亿像素的相机，你会怎么用？"
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撰文北京大学科维理天文和天体物理研究所何锐思（RicharddeGrijs）翻译华中师范大学王琴 当我希望遇到一个好的摄影机会时，我喜欢用一个装有9百万像素CCD（光学传感器阵列，“电荷耦合器件”）的数码单反相机。虽然我几年前买入时，它还是最先进的设备，但是我最近已看到些广告，发现两千万像素的相机也都不算太贵了，所以说技术是在明显地向前发展。这些数字简单地说明这两种CCD分别包含了9百万和2千万像素。在一个可单独控制的二维数字光栅上，像素都是最小的单元。实际上，安置在我的单反相机中的CCD是由一个$3 6 9 6 \times 2 6 1 6$像素的矩形光栅组成的。 图1：CCD被一排排地安置在一个由轻质碳化硅制作而成的支撑结构上。(http://www.bbc.co, uk/news/science-environment-15242383) 图2：每个CcD所处的容器(http:/www.bbc.co.uk/news/science-environment-15242383) 这个月，我们知道欧洲空间局的Gaia（盖亚)卫星即将发射。盖亚的主力探测器同样是一个9百万像素的CCD，但这是它与我自己的数码相机唯一相似的地方：不同于单一的一块$1 9 6 6 \times 4 5 0 0$像素的芯片，这颗卫星将装上106个这种9百万像素的传感器阵列,这些传感器阵列将被排列成矩形。因此最终的相机相当于一个有1千兆像素的装置！它意味着十亿像素···设想你下次拍摄时拥其中之一的设备……但是在这篇文章提示您考虑买一个新的高像素相机而不是你现在使用的摄影伴侣之前，我需要说明的是，在日常生活中，一个6百万像素的相机就能满足实际需要：对于你的摄影需求，锐度不能决定图像质量，同时像素也不能决定锐度。如果你想拍摄出好的数字相片，色彩和色调更为重要，而且你的摄影技术也能避免使图像模糊。 让我们回到盖亚的十亿像素相机上。为了说明这个计划在技术上有多大的雄心，我要指出正随着美国宇航局的开普勒 (Kepler)行星搜寻探测器飞行的第二大的太空相机。开普勒的相机是由42个$2 2 0 0 \times 1 0 2 4$像素的 CCD组成,因此它相当于一个0.95亿像素的探测器。相比之下，盖亚的探测器比它大10倍，至少我们考虑像素值是这样。然而,整个探测器矩阵不足半平方米。所以它，以及配套的卫星都在即将于2013年发射的俄国联盟号（Soyuz)火箭的载重量以内。欧洲空间局选用联盟号而不是他们自己的阿丽亚娜（Ariane)5号运载火箭，原因很简单，那就是俄国的便宜一些。 今年的五月，我受邀请在南西班牙的一个学术会议上做一个科学论文报告并主持一场关于盖亚的前景和技术的讨论。在这里，我们听到所有计划的任务都进行得很顺利。盖亚将会从根本上多层次地改变我们对宇宙的理解。它的首要目标是通过星体的质量、化学成分、大小以及表面重力强度等天体物理性质将恒星的空间分布和运动联系在一起，来研究银河系的结构和演化过程。测定三维分布以及大量星体的空间运动可以比以往更细致地追踪银河的引力势（这与三维质量分布有关,其中还包括暗物质,它被认为是支配 离星系核心很远距离的恒星和银河系运动的动力。测定大量恒星的准确距离可以严格验证恒星结构模型，并修正恒星大气、内部以及演化的理论模型。 因为盖亚将追踪任何经过它的CCD的天体，所以它可能会看到无数目前从未纪录的天体，包括其他太阳系中类似行星运动的星体，以及暗星或者是从未被发现的“褐矮星”。另外，盖亚在太阳系物理学中将扮演至关重要的角色，例如探测上干万新的小行星。甚至有轨道在海王星以外并绕太阳运动的新天体也有可能被发现，其中包括类冥小天体(小石块，大多位于外太阳系，根据它们的原型冥王星命名的)。据估计,盖亚将通过寻找由小行星对主星的引力而引起的恒星的微小位移，探测到约15000个太阳系以外的行星。此外，它还将对太阳引力引起的星光扰动进行探测，可达百万分之二的精度，从而验证爱因斯坦的引力理论——广义相对论。对于大量从事天体物理相关领域研究的科学家，其中包括我自己以及北京大学科维理天体物理研究所的一些同事来说，这确实是值得兴奋的时刻。 所有这些科学目标的完成关键在于 确定我们想细致研究天体的可靠而精确的距离。换句话说,距离不仅在绝对（“系统的”)认识上是正确的，而且会被一点点随机（“统计的”)的不确定所影响。这就是盖亚任务的本质。由于在大多数物理科学中，天体物理中的稳定结果主要取决于获取易理解并统计“误差"小、可忽略系统补偿的物理量。（统计的不确定因素能通过获得更多数据而降至最低，同时，系统错误引进的补偿可能在最初不是很明显，但是将会在后面的阶段给出不可修正的错误结果。)盖亚在发射之后,会在地球低轨道检查该系统的表现，然后飞往离地面150万千米的地方，这里超出了月球的轨道，它将成为新的人造太阳系天体绕太阳运动。 这颗卫星的目的地是L2,日一地系统中五个拉格朗日点(L1-L5)中的一个。在这个地方，相比两个质量更大的天体，一个只受其引力的小天体能够处在稳定的轨道上。由日一地系统决定的L2点,任何天体将以地球的速率绕太阳运动，这使得它们的运动比在其他地方简单得多。这里有很多人造科学卫星,包括美国宇航局的威尔金森微波各向异性探测器(Wiikinson 图3：这张图展示了盖亚将为我们对银河系的认识做出贡献的范围（来源于欧洲空间局／C.Carreau） 图4:图中画出了在日－地系统中的引力势(“力”),其中标出了五个稳定的拉格朗日点(L1-L5)。盖亚将被发送到L2。红色和蓝色的箭头表示引力的方向。（来源于维基百科） Microwave Anisotropy Probe），欧洲空间局的赫歇尔（Herschel)和普朗克（Planck）空间天文台，以及中国的嫦娥二号。除盖亚之外，韦布(James Webb)空间望远镜同样将被发送到日－地系统的L2点。 因为盖亚处在稳定的轨道上,所以它只需使用早已成熟的周年视差法就能够准确测出银河系中多达十亿颗星的准确距离。由于探测器绕着太阳运动，最近的星星相对背景星会以类似椭圆的轨道运行。因为它们的距离更远，这看起来像是保留在已修正的位置中。椭圆的角度（指的是“三角视差角”）大小取决于星的距离。这种方法最早由1838年的德国数学家和天文学家贝塞尔(FriedrichBessel)所使用，他测量了一个距离为10.4光年 的星——天鹅座61(与我们今天更精确的测量距离相比，$9 . 6 \%$是很小的差别)。在贝塞尔公开发表之前，德籍波罗的海（Baltic）的天文学家瓦西里·雅可夫列维奇·斯特鲁维（Friedrich GeorgWilhelm von Struve）已经宣布视差法测量织女星（天琴座$\upalpha$ ),这与当今使用的值惊人的接近。然而,他后来怀疑自己的测量,并对自己的这个结果表示很大的怀疑。因此，贝塞尔通常被认为是最先发表视差测量结果的人。 实际上，使用地表的望远镜观测的方法只适用接近300光年的距离，但是如果我们真的想将相关误差降到最小，理想的距离限制在60光年以内。这限制了这种方法只适用几百颗星，然而超过几光年， 距离的不确定性迅速增加。基于地表测量，若想在天体测量精度（在天上精确坐标)上取得重大收益需要空间天文台覆盖大角度的一片天区。欧洲空间局有一次完美的追踪记录了这片区域：1989年至1993年，先驱依巴谷（Hipparcos)太空飞船制作了一个高精确度视差角（还有距离)测量值的星表，里面约有118218颗星，距离太阳约300光年。盖亚的镜子能多聚集30倍的光，测量星体的位置和运动精确200倍——这就是很多较小像素真正发挥重大作用的地方。通过更精确、更远的测量，制作出比原来大十倍的星表，这项任务将在依巴谷的成就上更进一步。 与依巴谷相同，盖亚将测量超过2亿 图5:盖亚的其中一面镜子。（来源于欧洲空间局） 天体的大角度天区，这些天体是用一个双筒望远镜精心挑选出来的，它们分开的角度达106.5度。通过在大圆圈上巡天,它可以高精度地校准两视场的角度，从而获得绝对视差角和距离。（绝对值通常比相对测量值更难获取,原因是它必须注意避免任何固有的系统不确定因素。)这将促进建构从未有过的最准确的银河系三维模型。 然而,我们并不处在发射的时刻。盖亚确实是一个长久的项目。如果发射时间不更改的话，这个任务从首次被批准到发射将历时 13 年。对目录中星体的所有数据进行收集、执行以及首次分析可能还需要7年或8年。然后，这里会有大量需要被处理的数据。欧洲空间局负责盖亚计划的科学家朱塞佩·塞瑞(GiuseppeSarri)说“收集到的原始数据约有$1 0 0 \tau \mathrm { B } _ { \circ }$当所有档案里的数据被处理完之后，我们认为数据量会达到1PB"——它有十亿像素，几乎达到一个无限容量的硬盘空间。“为了进行数据分析，需要一个超级计算机导出所有的数据。"分布在欧洲的几个团队目前 正忙于为这个工程做准备,并且还要将计算机设置好,准备处理预期的数据流。 为了传送盖亚的全部观测数据到地面的台站，需要相当好的数据传输能力：每日以约 5Mbit/s的速度传输，这虽然和许多现代发达国家的家用宽带速度是相近的，但值得一提得是,这个数据必须要从 1千5百万千米的地方传输过来……·在这个项目的最后五年，这些信息将会占据超过3万张CD——被10亿个天体填满并能自由的分配给全球的天文界团体。我们迫切地期望与众多学生及年轻的研究者们携手合作，共同研究这些盼望已久、弥足珍贵的数据！【A (责任编辑李鉴) 图6：艺术家对飞行中的盖亚太空飞船的印象。（来源于欧洲空间局） 漫谈粒子和宇宙（十九）
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"title": "科学假说与“光锥”概念"
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现代科学哲学大师玻普尔说过，“那种只把成熟的、教科书中的理论当成科学，而把不成熟的假说当成非科学，是对科学的危险，实际上也是对我们文化的危险。”事实上，许多科学理论在刚产生时都 没有充足的证据，这是因为科学理论的前身是科学假说，而任何科学假说，都是在条件不成熟，证据不充分的情况下做出的猜想。正是因为假说的真理性是或然的，所以犯错误的可能性很大。要证明新的科学假说，就必须找出充足的证据，例如，要 光锥示意图（左）。一般说来，在时－空图光锥定义了将来、现在和过去。光锥图建立在光速有限性和恒定性基础上。大爆炸以来宇宙演化示意图(右)。我们的宇宙是由比原子还小的初始宇宙膨胀演化而来；宇宙的尺度是随宇宙年龄的增加而膨胀的；137亿光年只是我们今天的宇宙的“哈勃半径”,与宇宙的膨胀率有关。 证明哥白尼的日心地动说（1543年问世），必须发现惯性定律，发现万有引力，观测遥远的天体，而天文观测设备必须依靠先进的工业—以便能制成强大的望远镜，等等，因此证明科学真理的过程必然需要一些时间。 伽利略在宣传和维护哥白尼的日心地动说时，遇到了在快速航行中的大船里的人跳起来落在原地的难题，这个现象似乎反驳了哥白尼关于地球自转的观点。伽利略由此提出了一个新假说——物体运动具有惯性：人随自转的地球一起运动有惯性，即在同一个惯性系里，因此人在跳起来时也和地表同步运动，所以落在原地。这个假说所用的根据是人们早就知道的事实，由此把对哥白尼学说的不利证据变为有利证据，发展了物理学。后来，“惯性定律”，成为牛顿三定律之一，汇入了经典力学。1725年，英国天文学家布拉德雷利用先进的望远镜，发现了恒星的“周年视差”，从此彻底找到了全面有利于哥白尼日心地动说的证据。 现代宇宙学也是在提出假说的基础上逐步建立起来的。人们把宇宙视作一个整体研究它的诞生、形成、演化，一直是非常引人入胜的课题。科学家们一直用自己最高的智慧和想象力，尽自己一切知识去解答这些问题。“光锥"是现代宇宙学研究中较常见的一个物理学名词。大家知道，在三维空间中，光从光源向外传播是球对称的。为了便于表示四维时空，科学家建议采用一个图，其中向上表示时间流逝，纸面上的线代表空间维度。从一个事件散开的光在四维的时空里可形成一个三维的圆锥，称这个事件的将来光锥。把图中光线向纸面下方延伸，便得到未来光锥的镜像反转，称为过去光锥。 同样，由于任何信号不能传播的比光快，时空中任一点只会受到它的过去光锥内部发生的事件的影响，或者说只能得到其过去光锥内部事件的消息。爱因斯坦的狭义相对论证明，任何携带信息的信号都不可能传播的比光快。这意味着在时空中发生的任何事件只能影响到它自己的未 来光锥内部的时空区。光锥暗示了先因后果的因果律。人们可以通过仰观星空来理解这一概念。 霍金在《时间简史》中写道，“如果有一个光脉冲从一特定空间的点在一特定的时刻发出，在时间的进程中，它就会以光球面的形式发散开来，而光球面的形状和大小与源的速度无关。在100万分之1秒后，光就散开成一个半径为300米的球面；100万分之2秒后，半径变成600米；等等。这正如同将一块石头扔到池塘里，水表面的涟漪向四周散开一样，涟漪以圆周的形式散开并越变越大。如果将三维模型设想为包括二维的池塘水面和一维时间，这些扩大的水波的圆圈就画出一个圆锥，其顶点即为石头击到水面的地方和时间。类似地，从一个事件散开的光在四维的时空里形成了一个三维的圆锥，这个圆锥称为事件的未来光锥。以同样的方法可以画出另一个称之为过去光锥的圆锥，它表示所有可以用一光脉冲传播到该事件的事件的集合。”“对于时空中的每一事件我们都可以做一个光锥（所有从该事件发出的光的可能轨迹的集合），由于在每一事件处在任一方向的光的速度都一样，所以所有光锥都是全等的，并朝着同一方向。这理论又告诉我们，没有东西走得比光更快。这意味着，通过空间和时间的任何物体的轨迹必须由一根落在它上面的每一事件的光锥之内的线来表示。” 光锥的宇宙学意义在于，当人们遥望夜空的时候，我们并没有看到目前状态的 宇宙，天空所显示的图像不同于一幅瞬时拍摄的快照因为光从遥远的地方到达我们这里要花一定的时间，我们在天空中所见到的任何一个天体都是它在发光瞬间的像。望远镜好比是“望时镜”。天体距离越远，我们今天见到的像在时间上就倒退的越早。实际上我们所见的宇宙是一个穿越时空回溯的像。从哈勃到伽莫夫以来的天文观测实践表明，人们如果可以观测到宇宙在膨胀，那么为何宇宙有一个开端似乎就有了物理的原因；考虑到宇宙在膨胀时，它的密度必在减小。逆时间方向往过去追溯，宇宙的密度必在增大。经过有限时间，将追溯到密度为极大的状态。说明宇宙的膨胀必有一个起点。 于是，人们逐渐认识到，大约140亿年前，我们的宇宙是一个点，体积小质量大，温度极高。然后，这个点发生爆炸，并开始剧烈膨胀，温度也随之降低·宇宙就这样形成了。解释宇宙起源的这一大爆炸理论目前已被许多科学家接受。 有理论认为，从宇宙的起源和发展来看，宇宙从奇点开始，从奇点发射出光锥，宇宙所有可能发生的事件都被包括在这个光形成的圆锥中，时间轴是圆锥的中心轴，即是圆锥的高。随着时间的推移，光锥底面越来越大，也就是宇宙发展方向的可能性越来越多。但这一切都是对于奇点（时间零点，宇宙的开端)来说的。对于奇点后的任意时刻的宇宙，其未来发展方向则是以该点向后（沿时间轴方向）发射出的子光锥。任意子光锥都被包括在从奇点 2009年3月哈勃空间望远镜拍摄的18个正在形成中的星系团的单独照片。每个团块距地球约110亿光年。 哈勃空间望远镜2009年8月拍摄的一些遥远的暗弱星系。当时哈勃新装备了宽视场照相机，连续48小时观测一个方向，照片中的几个极度暗弱的光斑（圆圈内的斑点)存在于137亿年之前；从其颜色分析，它们似乎是正在经历着剧烈的恒星形成过程的小型原星系。 哈勃空间望远镜拍摄的一些遥远的河外星系中的超新星爆发照片，由于其出色的分辨率，可观测到遥远星系中暗弱的I。型超新星。 宇宙中的标准烛光——天文学家通过研究NGC3021旋涡星系中的造父变星（圆圈所示）,将其距离确定为9200光年；1995年在此星系中发现了一颗I。型超新星，由于已经知道了它的距离，天文学家就能推算出它的光度，并与更远星系中的同类超新星相比较。在综合了许多此类测量的结果，天文学家计算出了目前的宇宙膨胀速率（也就是哈勃常数）,为每百万秒差距每秒膨胀74.2干米。依据这一数据，可以得到目前宇宙年龄为137.5亿年。此外，天文学家将哈勃空间望远镜的数据与地基望远镜的观测结合起来，已经确认了宇宙正在加速膨胀，这是宇宙学近年来一个最重大的发现。 发射出的光锥中。根据这个模型,不同的宇宙可能会有相同的未来,因为如果时间无限，同一时刻的任意两个子光锥（在同一时刻处于光锥底面的不同两点）一定会有重合的部分，且这两个不同的宇宙差异越小，重合部分（即有大致相同的未来的可能性)越大，发展成一致的未来所需要的时间越短。
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{
"title": "从探究“夜黑”到发现宇宙微波背景辐射"
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天文观测表明，人们所生活的宇宙不仅黑暗和空虚,而且寒冷。其实,寒冷是黑暗的另一种说法，因为热的物体例如恒星,会以光的形式辐射能量。自然界的基本规律之一即热力学第二定律说，能量只能从较热的物体转移到较冷的物体，所以经过足够长的时间后两物体的温度会变 得一样。这样说来,在寒冷、黑暗的宇宙点缀着明亮、高温的恒星、星系这一事实就非常令人吃惊了。1826年,德国业余天文学家奥尔伯斯医生提出这样一个问题：“夜晚的天空为什么是黑的？” 或许，有的读者以为他提出的这个问题很好回答，认为那是因为没有太阳照耀的缘故。但接下来的问题就来了,如果说宇宙中点缀了无限个由恒星构成的星系，虽说夜晚没有太阳照耀，可是人们看到天空中还有无限多的恒星，它们也都是遥远的会发光发热的“太阳”，夜空应处处是光明的，星空中的黑暗区域也应不复存在，可为什么夜空还是黑的呢？再具体一点儿说，单独一颗恒星的光芒的确很微弱，但是，按照宇宙是无限的观念，应该有无数颗恒星分布在我们的周围，这些恒星的光合起来应该是无限的亮，即使较近的恒星会把较远的恒星的光挡住一部分，夜晚天空至少也应当比一个太阳照耀要亮得多。但是，事实却不是这样，夜晚的天空是黑的。“夜空为什么黑”这个问题，涉及到无限无边的宇宙理论同客观事实之间存在着尖锐的矛盾。这就是自然科学史上著名的“奥尔伯斯伴谬”。 在20世纪20年代，随着天文观测的深入，科学家们终于打破了宇宙是稳恒静态的错误观念，回答了“夜空为什么黑”这个问题。20世纪30年代，美国天文学家哈勃的河外星系光谱红移观测结果表明，几乎所有的河外星系都在远离我们而去，这意味着我们的宇宙在膨胀。所谓的宇宙膨胀不是说一个星系或一颗恒星在膨胀，而是指随着时间的推移,宇宙中各星系间的距离变得愈来愈大。星系的疯狂退行使得星系辐射到我们这里的光减弱，宇宙显得愈来愈黑暗，由此认为，“夜黑”的根本原因在于我们的宇宙在膨胀。 从此以后，人们逐渐接受宇宙在不断地膨胀这样一个事实。但科学家们继续创根问，底想了解这样两个问题：宇宙的过去和宇宙的未来，所谓宇宙的过去就是宇宙从什么样的状态开始膨胀的。勒梅特在得出膨胀宇宙模型以后曾经预言过宇宙是从原始原子开始膨胀的，这是宇宙大爆炸理论的鼻祖。直到1946年，美国著名天体物理学家伽莫夫在《物理学评论》发表了一篇文章，他将核物理和基本粒子的知识同宇宙的膨胀相结合，在文章中提出宇 宙是从原始火球膨胀和演化而来的观点，并指出大爆炸以后宇宙具备黑体辐射的特征，随着宇宙的膨胀黑体辐射的温度在不断降低，当前的黑体辐射温度相当于5开。 在许多时候，人们对辐射的描述一直沿用着电磁波的概念，在现代宇宙学中，如果用量子的概念去认识它将会更加有益。因为量子概念说明,辐射是由称为光子的粒子组成的，并且每个单独光子的能量E总是一个确定量的倍数：$E { = } h \ \nu$ ,式中h为普朗克常数，$\nu$为光子的频率。如果考察一个单独的光子,当它穿越宇宙时会发生什么变化呢？就现在的宇宙而言是不会有很大变化的。100 亿光年以外的物体所发出的光线看来是完全正常地到达我们这里的。这就说明，无论星系际空间中的物质是什么，它都必须足够透明，以致光线经历相当于宇宙年龄的一个可观的时间以后仍然没有被散射或者被吸收。 尽管伽莫夫的大爆炸理论可以用来说明某些元素的形成，但用大爆炸理论解释所有元素的生成却遇到了相当大的困难。后来，该理论被恒星和超新星合成元素的理论所取代，到了20世纪60年代，伽莫夫的大爆炸理论几乎完全被人们遗忘了。美国普林斯顿大学的天体物理学家迪克(H。Dike)以及皮伯斯(Peebles)没有忘记伽莫夫关于原始火球的预言，根据这个预言，大爆炸还有辐射遗留到今天。迪克正是沿着伽莫夫的思路去寻找原始火球辐射遗迹，；后来彭齐亚斯和威尔逊在微波波段上探测到具有热辐射谱的宇宙 微波背景辐射，温度大约为2.7K。1965年，他们在《天体物理》杂志上发表了这一发现，该杂志同时刊登了迪克研究小组的文章,文中解释了这个发现的含义。 宇宙微波背景辐射的发现无论在定性上或者定量上都与大爆炸理论的预言相符。一般来说，如果没有节目了，家庭电视屏幕上就会出现雪花噪声，其中约$1 \%$就是来自宇宙微波背景辐射。微波背景辐射高度各向同性意味着在年龄为38万岁时宇宙物质分布是高度均匀的。由于宇宙微波背景在整个天空有接近完美的各向同性，它提供了支持宇宙学原理的证据；同时也提供了星系和星系团起源的线索；宇宙微波背景辐射的存在使得科学家能够推演大爆炸早期的条件和状况，特别是有助于宇宙的化学组成问题。
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"title": "“大爆炸”与宇宙背景辐射"
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德国物理学家普朗克早在1913年指出,基本物理常数G(引力常数)、c(光速)和h(普朗克常数)可以经过不同的组合而得出一些数，分别表示有意义的最小长度、最小质量和最短时间。现代物理学确定的普朗克长度是$2 \times 1 0 ^ { - 3 3 }$厘米，普朗克质量是$2 \times 1 0 ^ { - 5 }$克，而普朗克时间是$1 0 ^ { - 4 3 }$ 秒。普朗克时间就是光经过普朗克长度所需的时间，大约是光“经过”质子所需时间的$1 0 \! \sim \! 2 0$倍。 一般说来，标准大爆炸宇宙模型可大致分为4个演化阶段，即原始火球阶段、辐射阶段、物质阶段和现在。 （1)原始火球阶段。大爆炸发生（时间 由观测知道，许多遥远的星系正力我们而取（红色箭头），临近的星系则靠近我们（蓝色箭头），空间中弥漫着宇宙背景辐射；宇宙中的气体也基本保持着大爆炸早期产生的原初化学组成。 为0),宇宙开始急剧膨胀,辐射和物质均匀分布，一切成分都处在热平衡态，温度极高。历经普朗克时代$( 1 0 ^ { - 4 3 }$秒, $1 0 ^ { 3 2 }$开)大统一时代（$1 0 ^ { - 3 5 }$秒，$1 \, 0 ^ { 2 8 }$开)、强子时代 $( 1 0 ^ { 1 0 }$秒, $1 0 ^ { 1 5 }$开)、轻子时代（$1 0 ^ { - 3 }$秒，$1 0 ^ { 1 2 }$开),当温度达$1 0 ^ { 1 0 }$开时，便进入以辐射为主的辐射阶段。 (2)辐射阶段。宇宙年龄为10秒时，温度从$5 \times 1 0 ^ { 9 }$开下降，几乎所有能量均以光子(辐射)形式出现；经过最初3分钟时，温度为$1 0 ^ { 9 }$开，宇宙已经膨胀为直径约1光年的实体，同时约有近三成的物质合成为氨，核反应消失；但宇宙的辐射密度仍然大于物质密度。一直到1000年时，宇宙才从辐射为主的时期过渡到物质阶段。 (3)物质阶段。宇宙年龄2000年以后，物质密度大于辐射密度，温度还有$1 0 ^ { 5 }$开；$1 0 ^ { 5 }$年时，温度为5000开，物质对于背景辐射变得透明，物质的温度始低于辐射温度；物质复合的结果使重子数与光子数之比将保持恒定；$1 0 ^ { 8 }$年时，辐射温度为100K,物质温度为1开，星系形成；$1 0 ^ { 9 }$年时,辐射温度为12开，出现最早的类星体……一直到现在。 (4)现在。天体形成今天观测到的样子。宇宙年龄约为137亿年,宇宙微波背景辐射温度约为2.73开。 在宇宙的极早期，即宇宙创生或不到1秒钟,粒子物理学与宇宙学会合了。粒子 通过观测河外星系超新星得知，宇宙在五六十亿年前开始加速膨胀至今仍在加速膨胀。
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"title": "MATEUR ASTRONOMER"
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宇宙学家认为，在宇宙膨胀的初始阶段，宇宙的内容物是如此炽热和紧密，以致它们根本不能团聚成星系或恒星，这时即使是原子也被破裂为组成它的原子核和电子。在这样的条件下，一个光子不可能像在现在的宇宙中那样畅行无阻。光子在它的旅程中会碰到大量电子。电子能散射它或者吸收它。一个光子被电子散射，通常要失去或获得一点儿能量。光子在能量发生显著改变之前能飞行的平均自由时间是非常短的。尽管宇宙在起初是非常迅速地膨胀的，但对一个光子、电子或者原子核而言，膨胀一点点所需的时间就很长，已经足够使它们被散射、吸收、重新发射很多次了。 任何这类系统，只要每个个别粒子有足够时间碰撞许多次，都可以期望达到平衡状态。这里的平衡并不意味着所有的粒子都被冻结了，而是所谓的统计平衡。这类统计上的平衡通常被称为热平衡，因为这种类型的每个平衡状态都有一个确定温度作为它的特征。有了热平衡概念，人们可以理解“大爆炸”是怎么产生这种宇宙背景辐射的。如果确认哈勃的河外星系谱线红移观测和爱因斯坦的广义相对论的内含意义真能回退到宇宙的起点，那么量子力学的量子规则仿佛暗示人们，宇宙是在“年龄”为$1 0 ^ { - 4 3 }$秒时创生的。 有学者曾做了较细致地科普描述：开始时，宇宙的温度和密度都极高，整个范围达到热平衡。由于宇宙膨胀，宇宙中的辐射温度和物质密度都相应地降低。当温度降到100亿开左右时，中子会衰变，或与质子结合成氛核和氨核。当温度进一步降低到几百万开时，核反应的过程也告结束，这时物质是以电子、质子、氙核、氨核构成的等离子体。它们对辐射是不透明的，因为那时它们还十分稠密，光子难以穿透它们。大约在大爆炸后50万年，宇宙的温度和密度降低到了使等离子体凝聚为通常气体的状态。此后，物质和辐射便几乎不再相互作用了，光子可以在空问中自由穿行。宇宙在这个时候好像是从一片混沌中豁然开朗。这种辐射当初是可见光和红外线，波长为$\rceil 0 ^ { - 7 }$米$\sim 7 0 ^ { - 5 }$米。由于红移，如今已到了微波波段。也就是说在那个时候，宇宙一切物体都沐浴在一片光辉之中，所以人们称之为宇宙背景辐射，从此宇宙变成透明的了。 在大爆炸的初始阶段，是宇宙辐射为主的时代,光子以辐射的形式存在。在这个时期整个宇宙的温度几乎与太阳表面一样热（太阳的辐射也接近黑体的形式）；在完全电离的条件下，物质（特别是自由电子)和辐射经历了快速碰撞以保持热平衡，因此当宇宙被电离时它就不透光了。随着它的膨胀和冷却，电子和原子核重新复合成原子。复合发生时光子散射效率要低得多。宇宙经历复合过程后又变得透明,所以我们今天看到的微波背景是在复合时期电子散射的冷遗迹辐射；当辐射最终经散射过程释放，它在光谱的光学或紫外部分，但是那以后由于宇宙膨胀，它不断向红端移动，使得现在可以在红外或微波波段看见。 随着时间的推移，总有一个时刻,核子、电子等的能量密度与光子能量密度相等。此后宇宙能量密度将以核子、电子等的能量密度为主，正因为是核子与电子这些粒子构成了我们看得见摸得着的物质，科学家们把这个时期叫做物质为主的时代。在辐射为主时,辐射与实粒子频繁碰撞，实粒子若出现分布不均匀也会因光子散射而均匀化。在物质为主时，只要不均匀足够大，大到物质团的引力可以克服压力，不均匀性就会增长。是什么原因造成了物质密度的起伏呢？有人认为可能是宇宙很早期时的量子起伏带来的，也有人认为是一般的噪声起伏形成的，至今尚无明确的答案。但有一点是肯定的,从均匀到不均匀必定有某种密度小扰动存在。有人认为，微波背景辐射上小尺度的微量不均 匀性，就是在光子、物质脱离平衡态时的不均匀性的反应。此后，光子成为自由光子，这种不均匀性未能得到发展，而物质则在引力作用下使不均匀得以增长。有了上述不均匀性，星系就可以形成了，接下来就是星系、恒星的演化和发展了。大爆炸理论完成了对宇宙起源和演化的构思。按照大爆炸理论，科学家可估计星系大致形成的时间。 人们虽说不知道一百多亿年前发生在宇宙中更遥远地方的事，但是可观测到的从很遥远星系来的光，其中有些是在几亿年、几十亿年到上百亿年之前发出的，使用最先进的天文望远镜，目前人们看到最远星系的光是在130多亿年前发出的。 在粒子物理学方面，随着夸克的发现（组成中子和质子的基本单位）和夸克之间“渐进自由”的特性，似乎为科学家们了解早期宇宙开启了一扇大门。人们认识到，早期的宇宙是由夸克和其他基本粒子组成的热汤，但是它却像化学家所描述的理想气体一样简单。但是，像夸克汤一样的早期宇宙也引发了许多问题，例如反物质在哪？非均匀性的起源是什么？为什么宇宙会如此平坦、年龄如此之大？现今存在于宇宙微波背景光子中的、大爆炸的热量从何而来？是什么驱动了大爆炸？另外，根据基本粒子物理学的理论，在初期宇宙应该有大量的磁单极子。可是现在的宇宙却未发现存在大量磁单极子。这也是大爆炸宇宙模型无法说明的一个问题。A 太空画：在大爆炸的初始阶段，是宇宙辐射为主的时代，光子以辐射的形式存在。
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"title": "全高清数字天象仪！"
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演示效果更清晰： 轴向1080全高清分辨率 适用范围更广最大支持到直径16m球幕 天象演示功能更强大：附送新版本的天象软件 数字节目更丰富： 赠送两部授权播放的数字天象节目优惠购买我们独家制作推出的数字天象节目 特别推荐一特价标清普及型数字天象仪 更多全高清和标清数字天象仪信息请访问：www.tianjixing.com或致电：010-6846003413311151449 本期我们要谈到的是拍摄流星时相机设置，并介绍几个重要的概念。它们就在我们日常的拍摄中，但经常被忽略。我们都很熟悉ISO、光圈、快门，但是数码单反的ISO具体原理是怎样的呢？曝光时间对照片又有什么影响呢?希望这些概念可以或多或少地帮助您更好地运用器材。如果还能对其他天文摄影或测光观测提供参考，笔者就会欣喜不已了。
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"title": "镜头成像质量"
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标准或中焦的定焦镜头都是非常好的选择。如今这类镜头的设计已经相当成熟，可以把光圈值做得非常小。它们结构简单，重量轻，价格较低，并拥有相当不错 的像质。全新的50mmf/1.8电子镜头市场价在700元左右（价格以市场报价为准，下同）,50mm²f/1.4和85mm²f/1.8也在3000元左右，是笔者推荐的镜头。手动镜头也是不错的选择，只是需要到专门 图1：天文摄影提供的星点测试是对镜头成像的终极测试。上面是CanonEF50mmf/1.8镜头在$^ { \dag / 2 . 2 }$时，中心（左图)和对角线边缘(右图)的成像。图像尺寸$3 0 0 \times 3 0 0$，在佳能450D上的测试。可见收$2 / 3$级光圈后，其中心成像还是相当完美的，边缘则勉强可以接受。假若使用f/1.8,，图像就会如同使用雾化镜一般朦胧。 的店里做接口和光圈连杆的改造。这些大光圈镜头在流星和其他的天文摄影中都可以拍出独特的照片。很多高端的摄影爱好者可能拥有200mm $\mathrm { \Delta f / 2 . 8 }$这样的长焦大光圈镜头，如果能用来观测流星的话，相信也是大有可为的。可惜价格、重量、赤道仪跟踪经常是使用这类镜头的限制因素。另外在流星光谱观测中，小镜头可以用小棱镜，如果镜头口径很大，棱镜的尺寸会成倍增加；尽管就重量而言可以用透射的闪耀光栅替代，但光栅的价格几乎与棱镜一样高。
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"title": "信号噪声"
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拍摄设置中的光圈、ISO和曝光时间三者共同影响了曝光值。然而事实上流星的曝光和天空背景的曝光是不同的。与生活中的摄影不同，天文摄影需要的不是“图像亮度”，而是所谓“信噪比”（Sig-nal-to-noise,S/N)。“信”指信号的强 图2:佳能$5 0 \mathsf { m m }$ f/1.8(左）和85mmf/1.8镜头（右）的MTF(调制传递函数)图，在网络上很容易找到。MTF是镜头对不同间距的条纹成像时的图像对比度，可以表征镜头成像质量。横轴是像点到图像中心距离的毫米数，对APS-C相机来说对角线上为14，可见85mmf/1.8用在APS-C相机上视野中心和边缘的像质几乎一样，而50mmf/1.8像质则差很多。不同颜色表示不同密度的测试板；上下两条是收光圈和满光圈的情况；实、虚线对应平行和垂直径向。在选购天文摄影的镜头时，MTF图非常重要，因为星空的拍摄会最直接地表现出镜头的各种成像缺陷。 度—一拍摄星云时就是星云的亮度，拍摄流星时就是落在接收器上的流星的光亮；“噪声"（noise)则是一个更广泛的概念：对信号强度测量有干扰的都是噪声。举例来说，想象我们对着天空拍了一张欠曝光的照片；令人不满意，仅仅是因为亮度不够吗？不是。因为我们还可以在电脑上将它调亮。然而这样做，图像变得恼人地粗糙，即“像质"比不上充分曝光的照片。这是为什么呢？又如在城市明亮的天空背景下，很难进行天体摄影。我们不禁要问，将拍得的照片减去天光的亮度不就行了，可为什么这种办法不管用呢？ 上面的两个例子形象地展现了什么是噪声。在第一例中，信号和噪声被同等地调亮，“信噪比"没有改变；可以想见，延长曝光时间的过程中，噪声的增长一定慢于信号，才导致充分曝光的照片信噪比提高,图像因而均匀细腻。在第二例中，假如天空背景的曝光是完全均匀的，减掉它就会与暗夜中拍星无异，但这与实际情况不符，天空背景的曝光是有随机起伏的，这对天体成像来说就是噪声了。两例涉及的是同一种噪声，叫做信号噪声（signal noise)或者光子噪声(photonnoise)。 信号噪声来源于具有统计性质的物理量—一再稳定的光源，也不可能完全均匀地发出光子，因为光子总是一个一个发射的。这就好比掷硬币：若每1秒钟掷一次，则可以预期“正面朝上的硬币数”与时间之比为$1 / 2$，但真正1分钟后可能掷出 复了29或31个，而不一定正好是30个正面朝上的硬币；如果想象这是一个像素正在曝光照度为30个光子／秒的目标,这个测量就叫做有 -1 或 1 的误差,或者说收 集的信息中有-1或1的噪声（信号噪声）。倘若曝光的是天光,每个像素测得的亮度就不尽相同了。图像看着有起伏，或者说“粗糙”。由统计学可以得到，这样的噪声的尺度与$\sqrt { N }$成正比，满足“泊松分布"（Poissondistribution）。比如平均每秒发出100个光子，那么在1秒中内实际发出$9 0 \sim 1 1 0$个的概率是很高的；同样的概率，当平均来看应该发出10000个光子时,则对应$9 9 9 0 0 \sim 1 0 1 \, 0 0$个光子；也就是说当光源变亮时，它自己的信号噪声的绝对大小,确实也随之增加,但是信噪比（有时叫测量的相对误差)却在减小,从而使像质提高，或日测量更精确。这就是提高曝光时间的真正意义所在！多张照片叠加处理所以有效，也是因为照片的主导噪声是信号噪声，因而只要接收到的总光子数一样，不论多次还是一次曝光，最终的信号噪声是一样的。需要强调的是，从“信号噪声”这个词我们就可以看出，它是信号的属性，是发光本身的随机性的体现，而不是接收器造成的误差或者错误。 图3:A,欠曝光的图像调亮后，图像非常粗糙，对应文中第一例;B,过亮的背景下的照片;C,将B调暗后，并没有减掉天光的影响，图像的粗糙度没有变，对应文中第二例;D,典型的信号噪声图样，完全随机的起伏。其实B和C是由6张与A相同曝光的照片叠加处理得到的，所以C的像质又比A好一些,对应下文。
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"title": "背景噪声"
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这个标题对流星摄影是很特殊的。就其他所有天文摄影而言，目标的曝光时间是由摄影者掌控的，曝光越长信噪比越高。然而无论怎样增加曝光时间，流星在传感器上曝光的时间总是一瞬，而天空背景却越来越亮；相应地，背景的信号噪声（背景噪声)也在增加。因此,延长曝光反而会使流星照片的像质下降。曝光时间应与镜头和天光情况相对应。大光圈镜头让背景很亮，这时若不缩减曝光时间或者减小ISO 的话,流星是可能过曝的,也就是比相机记录的最亮还要亮，导致不论是美化还是研究型的后期处理都难以有效进行。使用20s或30s曝光在笔者看来是一个较好的平衡——图像噪声和图像数量的平衡。当然，越短的曝光时间拍出来的流星照片越好看。摄像观测拼出的流星雨照片总是很壮观，就是因为它的每张曝光时间才几十分之一秒。无论想得到漂亮的照片还是分析数据，背景噪声都是流星观测中最重要的干扰因素。或许我们见过很多外国爱好者的漂亮的流星照片，他们的秘诀就是“找个天空背景暗的观测点”和“把相机放在赤道仪上”。
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"title": "ISO设置"
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数码单反的ISO的设置原理有点像DV的数字变焦。在CCD或CMOS曝光结束后，每个像素上由光电效应积累的电子便开始被读出。读出后经过放大器（ampli-fier)放大，再由数模转换器（AVD)将信息处理为数字信号。数码单反一般输出12或14位的数值（0-4095或0-16383），多数专业CCD则是16位（0-65535），称为“计数"（ADU）,就是RAW格式或fits格式。 图4：匈牙利流星摄像监测网的合成流星雨图像。来自IMO会议的资料。 图5:09GEM时用$2 0 0 \mathsf { m m }$ f/2.8镜头拍摄的两张特别亮的流星，体现出很多问题。首先是大光圈长焦镜头的优势：明显的余迹和高亮流星比例。下图流星的余迹持续数分钟。假若当时没有用ISO6400,或许还能做出它们的亮度变化曲线。非常感谢李云鹏同学将镜头借给笔者使用。 图像中每个像素的亮度值。“多少个电子对应一个ADU"，在数码单反中叫“ISO设置”,CCD中称"增益"（gain)。越高的ISO,一个ADU对应的电子数越少，也就使原本很暗的成像在输出时有了很高的亮度值。多数14位的相机在IS0200-IS0400时达到1e-/ADU左右。当ISO低于400时，若干个电子合并成一个亮度值输出；ISO低于400时，我们只相当于在电脑上将每个像素的亮度翻了几倍，并且损失了高亮的细节。比如14位相机在IS0400时得到了亮度为7000和15000的两个像素，假若当初的IS0是800，它们就应该为14000 和16383（最亮）了；而若IS0是1600，它们看上去就一样亮，都是16383了。因而根据目标亮度适度选择ISO很重要。笔者曾经向Rainer讨教他的ISO设置，他说用IS0800,因为无法处理过多的照片，因而他选择了5分钟曝光。国内的爱好者倒是从来没有因此而烦恼（这从噪声角度考虑当然是件好事)，但流星本身的亮度与镜头的选择有密切关系，使用50mmf/1.8镜头时，高ISO或许能让浏览图片时看着稍亮些，却也常常让那些令人兴奋不已的亮流星过曝，这样的悲剧曾不止一次地发生在笔者身上，比如2009年双子流星雨那 次有7颗过曝，流星光谱中最亮的Mg线也有过曝。尽管IS0100 或200时传感器的读出噪声会显著增加，但在IS0400 以上读出噪声几乎可以忽略。请一定记住，高ISO导致高亮信息的损失，而没有提高信噪比的作用，所以不必要总将ISO开到最大。
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{
"title": "其他设置"
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光圈的作用是提高成像的亮度，即每个光源进入像素的光子数。所以提高光圈可以提高任何目标的信噪比,在不影响像质的情况下光圈越大（数值越小)越好。因为信噪比的提高，使原来与噪声属于一个量级的信号不再被淹没在噪声之中，从而探测到更暗弱的信号。然而多数廉价镜头在开满光圈时均有像质不佳的问题,因此至少收 1/3档。事实上在拍摄流星时,流星因像质不佳而弥散，但天光并不如此。所以在很差的像质下的大光圈未必提高了流星的信噪比。笔者对佳能 EF50mm f/1.8 镜头的经验是开到 f/2.2，这时可以达到像质和亮度的平衡。而较高级的“红圈头"就未必需要这样做了，信噪比为10时,测光精度约0.1 星等。 图像格式也是令人左右为难的问题。严格地说有研究价值(尤其是光谱观测)的数据必须用 RAW 格式,因为 jpeg 的压缩引入了噪声。由于流星需要连拍,若是赶上双子座流星雨这样彻夜可观测的大流星雨,按每张15MB,每张30s计算，一夜会制造出14GB的数据。巨大的数据量和繁重的后期检索、处理着实令人头疼。所以笔者的2010 年双子流星雨的光谱观测是用 jpeg 拍的。尽管如此,我们仍建议在做科学观测时使用 RAW 格式。另外,我们知道 CCD或 CMOS是有暗流（dark current）的，在天文摄影中叫热噪声(thermalsignal),它的特点是空间上是块状的随机分布，但随时间变化很小；与曝光时间成正比，且与温度密切相关。所以拍摄暗场(darkframe)几乎可以除掉这种噪声。然而 jpeg与原始图像的亮度是非线性转化的，所以没办法除暗场（同样也没法估计其他噪声和测光），因而jpeg最终的噪声要比RAW格式大得多。 当然在实际观测中，选择往往是局限的，没有电脑就很难存储大量数据，也没法控制长于30s 的连拍，但了解每个因素 如何影响毕竟是有用的。一般来说由像质限制的最大光圈是固定的，无论如何不要使用更小的光圈。而数据存储、噪声容忍都比较灵活。如果在天光较重的地方请尽量减少曝光时间，以减少天光背景的信号噪声。
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"title": "2011年天龙座流星雨"
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最后笔者简单介绍一下刚刚过去的天龙座流星雨的情况。根据IMO公布的数据，有来自28个国家的127位观测者提交了6902颗天龙座流星的目视观测数据（包括两位国内爱好者）,由此得到的最大ZHR为 303,r值为$2 . 8 _ { \circ }$我们非常兴奋地看到，这次的流星雨预报相当准确，预报的极大时间与现实相差不到半个小时，实际的爆发流量也在预期范围里,让我们对流星雨的预报有了很大的信心，同时也证实了很多预报时做出的假设，让我们对天龙座流星雨的母体——21P 贾科比尼 －津纳彗星的轨道也有了更多的认识。我们知道这颗彗星远日点靠近木星，因而经常受引力摄动而变轨，到现在我们对它轨道的了解仍然不多。 这次流星雨极大时中国观测条件很不好,让笔者由衰敬佩这两位观测者。然而在IMO的发源国德国、荷兰，以及捷克、斯洛伐克等国，没有爆发预期的猎户、宝瓶eta 流星雨时,都会有数十名观测者做出数个整夜的观测,与我国每次寒的观测者数目形成鲜明的对比。或许这和我国 经济情况有关，但同为发展中国家的乌克兰、伊朗、印度甚至尼泊尔，还有俄罗斯等，都经常有比我国更活跃的观测者。这说明我们的天文普及前景确实还很广阔，在此让我们共勉，把自己对天文的爱好、感悟，从中获得的快乐、幸福或经历传播得更远。但另一方面，国外爱好者们面对科学和天文的那种平和、热爱和投入，而不是炫耀、比拼的态度，也是相当值得我们学习和思考的。 在天龙座流星雨之前的几天里,IMO的2011年会(IMC2011)在罗马尼亚顺利地举行了。这里提到它的原因是,IMO公开了会议中各个讲座的 ppt 文档,有的是欧洲各流星社团间的经验交流，有的是天文学家带来的通俗演讲或者前沿介绍。在http://www.imo.net/node/1393的页面上能够找到这些文件的下载,文档中同时提供了作者的联系方式或者网站,笔者非常推荐。就像前几期提到的,与国外爱好者的这种交流可以很大地开阔眼界和思路。 同时,2012年的IMC准备工作也已经开始,这次年会的地点是著名的加纳利群岛,时间是9月20日$- 2 3$日，费用155欧元。组织方希望尽早了解参加或可能参加会议的人数。据说这次还有参观世界第三大望远镜(GTC)的活动。对有条件的爱好者这当然是一次很好的机会。具体可以参见http:/www.imo.net/imc2012/或与笔者联系。$J _ { \Delta } \}$ （责任编辑李鉴） 图6:2011年天龙座流星雨的峰值流量图，横轴为世界时。取自IMO的网站。由于多为辛勤的爱好者的贡献，尽管流星雨辐射点很低，我们仍得到了误差很小，时间分辨率很高的流量图。相信这些观测者在坚持观测的同时，也为天龙座流星缓慢划过天空的美妙姿态兴奋不已，更为作为志愿者参与科学而感到高兴。现在的科学已经越来越专门化、商业化和规模化，留给科学爱好者的领域越来越少；然而作为热爱科学的同好，完全出于兴趣地在星空下感受科学的神奇和乐趣，比起在现今的“科学工厂”里工作的工人，还多一份美好吧。 随着X射线空间天文学的开展，在二十世纪的最后十几年,人类在高能天文学上有了长足的进步，一大批高新技术应用到了九十年代及其以后的X射线卫星上。这其中的第一颗卫星就是“伦琴卫星”（R?ntgen Satellite,简称ROSAT,，图1)。 图1：“伦琴卫星”示意图。（MPE）
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"title": "伦琴卫星简介"
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伦琴卫星的概念最早由德国（当时的联邦德国)提出，提出的年份是在1975年。卫星得名于德国物理学家、X射线的发现人、第一届诺贝尔物理学奖获得者威廉·伦琴(WihelmR?ntgen)。后来,美国和英国的一些科学机构也参与到该卫星的设计研制中。在具体分工上，美国为“伦琴卫星”贡献了一台终端探测器，并同时负责卫星的发射任务；英国则在卫星上“捆绑"了一架小型的极紫外望远镜(WideFieldCamera，简称WFC,见2010年第二期)。所以，“伦琴卫星”还肩负有极紫外波段的探测任务。而卫星的主体部分，以及星载望远镜等设备，由德国的各个科研机构负责研制开发。 “伦琴卫星"的主要载荷是德国制的成像X射线望远镜（ImagingX-rayTele-Scope,简称XRT,图2)。该望远镜的设计采用了高能波段常用的掠射方式。望远镜的直径为84厘米，总长度为240厘米。它的空间分辨率很高，在软X射线波段可达5角秒。在望远镜的焦面上（反射光线汇聚的位置)共有三台探测仪器（图3）,除了上面提到的那台美国产的以外，剩下的两台都是德国研制的。这些仪器可以接收软X射线波段的、能量范围在0.1到2.4keV区间（相对应的波长大约是100埃到6埃)的电磁波。另外，英国的极紫外望远镜的工作范围是0.04?keV到0.2?keV（相对应的波长是300埃到60埃)。所以,从总体上看，“伦琴卫星”的观测范围是0.04到2.4keV。 八十年代初，航天飞机发射卫星的报价非常低廉。所以根据最初的计划方案，“伦琴卫星"将在八十年代末，由美国的航天飞机来执行发射任务。但挑战者号航天飞机失事后，美国的航天规划做了大幅调整，“伦琴卫星"的发射任务也在延期后改由火箭来投送。1990年6月1日，当地时间的下午17点48分，在佛罗里达的卡纳维拉尔 图2：伦琴卫星”的掠射望远镜。（MPE） 图3：“伦琴卫星”的焦面仪器，中间的圆球中是为探测器（用于×射线计数）购存的气体。(MPE) 角，“伦琴卫星"被德尔塔II型（DeltaII)火箭送入太空（图4)。卫星入轨时的轨道是椭率较小的近地轨道，轨道高度580千米，倾角53度，绕地球一周耗时96分12秒。“伦琴卫星”的预期工作寿命是5年，但实际工作时间几乎是设计寿命的两倍，一直到1999年2月12日，该卫星才停止工作。 “伦琴卫星"的最重要目的是进行软X射线波段的巡天观测（图5），这是人类第一次使用X射线望远镜进行全天巡天。这一点与以往不同,过去的X射线巡天卫星,如乌呼鲁"Uhuru,只装有X射线探测设备，而探测设备前并没有用于汇聚光线的装置。所以，搭载了X射线望远镜的“伦琴卫星”，灵敏度几乎是先前巡天的1000倍，基于这次巡天的星表共收录了大约十五万个X射线源，远远大于之前我们所知的宇宙中的X射线源的总和。 在巡天任务结束后，“伦琴卫星”转向对个别天体的重点观测上。在几年的时间里，“伦琴卫星”观测了众多的天文目标，覆盖了从太阳系到遥远的星系际空间的方方面面。在这篇文章中，我们将重点介绍“伦琴卫星”对太阳系内天体的观测成果。
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"title": "慧木相撞与木星的X射线极光"
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二十世纪九十年代中期，各种天文奇观接而至，这其中就包括1994年的彗星撞木事件。其它的如下面将要提到的百武彗星，以及后续而至的海尔一波普彗星，1997年3月9日的日全食，以及1998年末的狮子座流星雨，等等。 彗木相撞的主角就是苏梅克－列维9号彗星，它于1993年3月在加利福尼亚的帕洛马山天文台被发现。发现人是美国天文学家尤金·苏梅克（EugeneShoemaker)和卡罗琳·苏梅克(CarolynShoemaker)夫妇,以及著名的天文爱好者、彗星猎手大卫·利维(DavidLevy)。苏梅克－列维9号是他们共同发现的第九颗周期彗星。卡罗琳·苏梅克在帕洛马山天文台四十厘米施密特望远镜的底片上首先看到了它。卡罗琳·苏梅克注意到该彗星的样子非常奇特，大概有五十角秒长，十角秒宽；并且在天球上，它与木星的投影距离非常近，大约只有四度，相当于八个满月排列在一起的长度（图6)。 该发现一经公布就立刻引来了不少关注。接下来的研究揭示了苏梅克一列维9号不是一颗绕着太阳转的彗星，而是绕着太阳系中最大的行星木星转。天文学家猜测，该彗星原本也是绕 图5：伦琴卫星”在$0 . 7 5 \mathsf { k e V }$的巡天结果，中间的水平线是银道面。(MPE) 图6：“哈勃空间望远镜”拍摄的苏梅克－列维9号彗星。（NASA） 着太阳转的，而且个头并不算小，与下面将提到的百武彗星相似,可能还要更大一点。但大概在二十多年前的时候(相当于二十世纪六十年代末到七十年代初），它在途径木星轨道时与木星近距离相遇，被木星的强大引力俘获过去，改道变为绕着木星转，就如同是木星的卫星。它绕木星一周大约为两年，而且轨道非常的扁。 仅从轨道上看，苏梅克一列维9号就与众不同，这一点已经非常奇特了，但接下来的发现更是让人吃惊。科学家通过回推该彗星的运行轨迹，发现它曾于半年多以前，也就是1992年的7月7日,进入了木星的洛希极限(RocheLimit)。进入洛希极限的小天体，会由于所受的强大的潮汐力而被撕裂。而苏梅克一列维9号距离木星最近的时候，距木星的云层顶只有四万千米（木星没有固态表面，而且云层浓密，故而用云层顶表示），比木星的半径(约七万千米)还要小,彗星被撕成了二十多个碎块。而这次相遇不仅使得苏梅克一列维9号粉身碎骨，而且还注定了它以后更为悲惨的命运：在下一次靠近木星时，也就是1994年7月，苏梅克一列维9号的碎片将会以每秒60千米的速度撞向木星，并最终被烧毁。 上述发现一经公布，立刻引起了全世界的瞩目。这其中，既有人们对天文奇观的期待，又有对自身命运的疑虑。笔者还记得，在1994年的那个夏天，慧木相撞受关注程度远远超过了对阿波罗11号登月二十五周年的纪念活动，是与美国世界杯齐名的最吸引人的话题。电视上滚动播出的介绍性节目也有助于天文知识的普及。而且,九十年代末，各种彗星（包括小行星)撞地球的电影层出不穷，其作者的灵感几乎都来自这次慧木相撞事件。 1994年7月16日，世界时20点13分，苏梅克－列维9号的第一个碎片撞入木星，包括伦琴卫星在内的多个航天器也开始了对撞击事件的监测。在碎片撞入木星大气不久，木星南半球的黑斑就显现出来，笔者是于当日晚间用口径只有五厘米的望远镜观察了木星，现在还清楚记得当时的兴奋心情。在随后的六天里，苏梅克一列维9号的二十一个碎块相继撞入了木星的大气层。 图7是“伦琴卫星"拍摄的苏梅克一列维9号撞击木星的图片。由于磁场强烈,木星与地球类似,也有极光现象。在地球上，当太阳风中的带电粒子沿着磁力线高速进入地球磁极时，这些带电粒子会与地球大气中的分子、原子等发生相互作用，并交换电荷，从而产生极光。木星上的极光产生机制与此相同，只是除了太阳风以外，木卫一火山喷发产生的带电粒子也会进入木星磁场，故而也是极光产生的因素之一。从图7可以看出，当苏梅克－列维9号彗星的碎片撞入木星南半球时，在木星北半球的 RoSAT Jupiter X-Ray Images During K-Fragment Impact 图7：“伦琴卫星”拍摄的彗木相撞。上面三幅图分别是K号碎块撞击前、撞击中、撞击后的木星软X射线图像。下图是木星整体的软X射线流量在七月中下旬的变化。(MPE) 极光明显增亮。对造成这一现象的原因，不同的科学家有不同的解释，较常见的解释包括：由于撞击带来了大量的带电尘埃，它们涌向磁极时会使得极光增亮；或是由于彗星撞击干扰了磁场的磁力线，最终导致极光增亮。但由于现阶段观测到的类似现象还太少，并没有那种解释能够让科学界完全信服。
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"title": "百武彗星的X射线辐射"
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百武彗星的出现是继慧木相撞之后上演的又一天文奇观。而“伦琴卫星”发现了来自百武彗星的X射线辐射，这是人类第一次在X射线波段探测到彗星。后来，“伦琴卫星”又陆续发现了其它几颗彗星的X射线辐射。 百武彗星是由日本九州鹿儿岛的业余天文学家百武裕司发现的。百武裕司是一位著名的天文爱好者，喜欢通过目视方法寻找彗星。他在1995年底到1996年初的两个月里，接连发现了两颗彗星。我们通常所说的百武彗星是其中的第二颗，于1996年1月30日被发现。由于该彗星在近地点附近异常明亮，目视星等达0等，所以它往往与随后出现的海尔一波普彗星并称为那个年代的世纪大彗星。 百武彗星是一颗长周期彗星，周期大约为一万七千年，但这一周期会受行星摄动的影响而改变，所以现在他的周期已经延长到七万年了。该彗星于1996年5月30日过近日点，所以当它被发现的时候，距离太阳和地球都已经非常近了。当年的3月27日，一个由德国和美国科学家组成的小组使用“伦琴卫星”拍摄到了百武彗星的X射线图像（图9)。那个时候，百武彗星距离地球只有大约十分之一天文单位，刚刚过了近地点,所以也是从地面上看去最亮的时候。 “伦琴卫星”的这一发现颇让天文学家们迷惑不解。因为根据当时的理论，彗星是不太可能辐射出足够多X射线，以致被“伦琴卫星"检测到的。我们知道，彗星是外太阳系的小型天体，由于受其他天体的引力影响，偶尔改变了轨道，闯入内太阳系来。彗星的主体是彗核,，尽管体积小,但它却占有彗星质量的绝 FIRSTX-RAYIMAGEOFA COMET 图8：伦琴卫星”拍摄的百武彗星，箭头分别标出了太阳方向(Sun)和彗星的运动方向（CometMotion）,中间的“十”字表示彗核所在的位置(nucleus）。（MPE/NASA） 大部分。彗核是由水冰、干冰、甲烷冰、碎石块、碎金属、尘埃等构成的集合体，也就是常说的脏雪球。彗发是包裹在彗核外的气体,来源于彗核中的挥发性物质。彗发的大小与彗星距离太阳的远近呈一定的正相关性。当彗星距离太阳越来越近时，由于阳光和太阳风的影响越来越强烈，所以在其背离太阳的一面会产生彗尾。此时也是彗星最容易被观测到的时候，也是最漂亮的时候。百武彗星的彗尾就曾经震撼苍穹。但是，无论是彗核、彗发、彗尾，甚至于包裹在彗发外面的氢云，其温度都非常低，整体物理环境偏向低能态，不足以产生足够多的可以被“伦琴卫星”侦测到的高能光子。 “伦琴卫星”的观测值是理论计算值的四百倍。出现这么大的偏差,必然是有某部分的物理理论出了问题,或者是在理论计算时有未考虑到的物理因素，而科学家们更倾向于后者。那么既然彗星自身无法产生这么多的高能光子的话，则只有从其它因素上找原因了。天文学家首先想到的就是太阳，因为这时的百武彗星正在太空中游代，不与其它的天体有作用（有人想到了彗星会与行星际尘埃发生碰撞，但后续的研究表明其对产生高能光子的影响很小）；而且，从“伦琴卫星”拍摄的图片中可以看出（见图9）,百武彗星的X射线辐射是轴对称的，而对称轴正是彗星和太阳的连线。 天文学家首先想到了，百武彗星的X射线辐射有可能是来自于反射的太阳X射线。因为在太阳系中，行星反射太阳X射线的现象并不罕见。比如月亮的固体表面就会反射太阳光，其中就包括有太阳的X射线。月亮的X射线探测也是早期X射线天文学的研究课题之一,这一点我们在2011年第六期中曾经提到过。但是，当这一猜想应用到百武彗星上时，很快就被否定了。这是因为彗星的固体部分只有彗核，而彗核的体积是很小的。根据不同的观测数据，天文学家认为百武彗星的彗核直径只有两千米到四千米左右，最大也不会超过五千米，其大小只相当于地球上的一座山峰，即使彗核对高能光子是全反射的，也不可能产生如此多的X射线。而且从图9中可以清晰看出，百武彗星的X射线 辐射核心并不与彗核重合，更说明了彗星的X射线不可能来自彗核的反射。 彗发分子散射太阳的X射线也是一种解释。可是，即使假设最极端的状态,理论计算彗发散射的X射线也不可能有这么多。后来又有人想到了彗发中的水分子，这些水分子可以吸收再发射太阳的高能光子。但同样，该假设遭遇了辐射量太小这一现实的困扰。而且，“伦琴卫星”发现百武彗星在X射线波段光变剧烈，光变周期也非常短，只有几个小时。而通过对比“伦琴卫星”与其它的太阳观测卫星的数据，天文学家发现百武彗星在X射线波段的光度变化与太阳的X射线流量变化并不重合，反而与太阳风（尤其是其中的氧离子)流量的变化关系很大。这一发现解释了彗星的X射线必然与太阳风相关。 彗星如何与太阳风相互作用，进而产生可观的高能电磁波？科学家对此有不同的解释。最初,，有科学家猜测彗星的X射线来自太阳风中带电粒子的物致辐射，即当高速运动的太阳风粒子遭遇彗发而减速时，会发射出X射线。但通过计算却发现这样产生的X射线仍然不多，而且谱形与观测到的不一样。后来，天文学家提出了新的观点，即彗星的X射线来自于太阳风与彗发中粒子的相互作用。太阳风中的碳、氮、氧都损失了大部分的外层电子，当它们遭遇彗发中的呈电中性的水、氧、氢时，会发生电荷交换，进而产生高能辐射。这一过程类似于极光的产生理论。接下来的计算结果也支持这一理论。但由于“伦琴卫星”对彗星的观测样本很少，这一理论正确与否还需要后续的天文卫星的检验。
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"title": "“伦琴卫星”的继任者"
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在德国，“伦琴卫星”的继任者是“宽带成像X射线卫星”（A BRoad band Imaging X-ray All-sky Survey，简称 ABRIXAS,图9）。这是一颗重460千克的巡天卫星，但巡天波段与“伦琴卫星"不太一样。“伦琴卫星"观测的是0.04到$2 . 4 k \in V$的极紫外光与软X射线,而它的继任者的观测波长是从0.5到12keV,覆盖了从软X射线到硬X射线的一部分。而且即使对于波长相同的电磁波，ABRIXAS的空间分辨率也更高。由于这些巡天数据将会对全世界 的天文学家开放；并且，在未来的几年时间里将陆续有几颗大型的X射线天文台相继上天，ABRIXAS的数据正好可以为这些大型卫星选择观测目标。所以,科学界对ABRIXAS是抱有极大期望的。 为了节省发射费用，ABRIXAS选择使用俄罗斯的火箭发射。1998年4月28日，在俄罗斯西南部的卡普斯京亚尔（Kapustin Yar），ABRIXAS被俄制宇宙3M（COSMOS-3M）运载火箭送上太空。德方原本希望ABRIXAS可以在太空中工作三年时间。但卫星刚刚被发射升空，其供电系统就出现了故障，导致卫星停止工作。地面操作人员曾试图用其它方法启动卫星，但都没能成功。这次被天文学家寄以极大期望的太空活动以失败而告终。 在九十年代，欧洲空间局ESA还开发过“欧洲可回收载体”（EuropeanRetrievableCarrier，简称EURECA，故而又翻译成“尤里卡”）。这是一种搭载在航天飞机货舱中的实验室。可以被航天飞机释放到太空中，过一段时间后再取回。其作用有点类似于搭载了日本的“空间红外望远镜"IRTS的空间飞行器（Space FlyerUnit，简称SFU，见2009年第八期），只是“尤里卡”是按照可以重复使用设计的，这样能够降低研发和运行费用。欧洲方面希望“尤里卡”至少飞行五次，但由于各种原因，“尤里卡”只飞行了一次，未能起到原本打算的通过多次飞行来降低成本的效果。 1992年7月31日，“尤里卡”被美国的亚特兰蒂斯号航天飞机带上太空，并于两天后被航天飞机释放（图10),运行在倾角28.5度的近地轨道上。次年7月1日，“尤里卡”被美国的奋进号航天飞机收回。这唯一的飞行活动中，“尤里卡"装载了多学科的十五种科学仪器，这其中就包括丹麦研制的“宇宙硬X射线广角望远镜（Wide Angle Telescope for Cosmic Hard X-rays instrument，简称WATCH)。它是一个硬X射线巡天望远镜，可以观测6到$1 5 0 k e V$的高能光子。该设备对全天进行了扫描，尽管其灵敏度和分辨率都不高，但毕竟拓展了可观测的X射线的能谱范围，可以作为对“伦琴卫星"软X射线巡天的补充。而且，该设备还独立发现了一些新的暂现X射线源，并对伽玛射线暴的研究做出了一定贡献。A （责任编辑李鉴） 图9：装配中的“宽带成像X射线卫星”。（MPE） 图10：“尤里卡”被航天飞机释放到太空中。（NASA）
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"title": "“天马行空”的房宿"
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房宿由四颗星组成，四颗星几乎成一直线，黄道垂直穿过其中，所以它与角宿一样，因跨过黄道，被称作三光（日、月、行星)之正路”，是发生凌犯特别频繁的地方，被古代星占家所重视。房有“府"的意思，与“腑"同音，于是又成为苍龙腹部五脏所在，《石氏星经》说：“东方苍龙七宿，房为腹”，可能就是这么来的。 房宿的另一个名字是“天”，即四匹马拉的天车。因为这个缘故，房宿和“天马”结下了不解之缘，于是以房星写马，成为古代诗人常用的手法。其中最为人们所熟悉的，当属唐人李贺《马诗》中的一首了： 此马非凡马，房星是本星。向前敲瘦骨,犹自带铜声。 李贺是中国历史上虽谈不上伟大,但是最有个性的诗人。这几句诗是写一匹千里马，因其不凡， 得到应有的待遇，因而瘦骨瞬瞬，敲之竟然发出铜的声音，这显然是在以马喻人。星占家说：“房星明，则王者明”，诗的意思是：非凡杰出之才，没有遇到明主，不过虽然境遇恶劣，却还是铮铮硬骨，神韵不凡。后两句以虚写实，苍劲凝重，质感鲜明，是出神入化之笔。 再看唐代大诗人白居易的《八骏图》： 穆王八骏天马驹,后人爱之写为图。背如龙兮颈如象,骨辣筋高脂肉壮。 日行万里速如飞,穆王独乘何所之？四荒八极踏欲遍，三十二蹄无歇时。·…… 至今此物世称珍，不知房星之精下为怪。《八骏图》,君莫爱。 这是白居易观赏美术作品《八骏图》时有感而作。穆王即周穆王,西周第四代天子。据古籍记载，周穆王有八匹骏马，堪称神马，他爱之如宝，这八匹骏马拉的车由造父（后来成为天上的星官)驾驶，周穆王经常乘坐八骏车到各 图1甘肃武威1969年出土的汉代文物铜奔马，造型矫健，别具风姿。其三蹄腾空，一蹄踏在一只凌空飞翔的燕子身上，可见这匹马的奔跑速度之快，因此有人认为这匹马就是“天驷”。 图2房、心、尾、箕宿 母相会游宴久久不归，导致宫廷内乱。为表现周穆王的玩物丧志，白居易把典故反用，称八骏是“房星之精下为怪”。 北宋诗人梅尧臣的《依韵和宋中道见寄》有这样几句： 牵牛横汉不服箱，欲往乘车无可当。天驷有星名日房,又欲乘马行幽荒。牛虽蹄莹马眼光,既不我驾路阻长。 全诗是写他自己困厄潦倒的生活的，这几句则是写他欲远行但无车无马的困境。梅尧臣是一位“天文爱好者”，常不由自主地就把星座写进诗中：虽然有牵牛星横在银河边，但它不拉车，所以无车可乘，房星为天马，是不是可以骑呢？可惜，虽然它们都闪闪发光，但都不能为我所用。 再看清人邓琛的《去年中秋晋阳》： 萤火熠耀时物变，坐见清露露裳衣。苍龙角尾仰不见，王良天驷谁为? 诗人回忆去年在山西晋阳的中秋之夜，萤火闪耀，露水沾衣，仰看天空，整个苍龙七宿从首到尾都没入西天了，他想起了房宿天驷，进而又想起了天上的驾车人“王良”星官，问道：究竟是谁在控制着它们呢？（“”,同羁，马笼头)诗人看来对天文也是很了解的,不然不会对一年前的天象还记得这么清晰。 古代写房宿的诗很多，不妨随便引用几句： 房星隐曙色，朔风动寒原。今日歌天马，非关征大宛。（【唐)储光羲《和张太祝冬祭马步》) 独起望山色，水鸡鸣蓼洲。房星随月晓,楚木向云秋。（【唐)杜牧《晓望》) 苍龙见天东，房驷拱辰北。煌煌心星前,炳炳天王侧。（【宋)马廷鸾《皇太子生辰诗》“天王”还是指心宿） 房星纵，心星横，斗牛阑千河汉明。青 天露坐性所乐,不觉庭树秋风生。（【宋)陆游《初秋露坐作短歌》） 至和癸已十二月兮，友人语我火犯房。芒射钩铃而拂上相兮,祸非弼臣谁可当。（【宋)梅尧臣《闻临淄公》“火”指火星,钩铃、上相都是星名，弼臣指临淄公，这应是个有相当地位的人物,所以陆游将他的去世与“火犯房”天象联系起来）
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"title": "七月流火，不必“小心中暑”"
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心宿是龙心，由三颗星组成。即使一个人不懂天象，也是很容易找到心宿的。 图3七月流火 夏天的晚上，我们向正南方向看去，会看到一颗火红色的亮星高悬，它就是“心宿二”。其两旁各有一小星,排列成有点歪的三星形状，这就是心宿三星（道教人士又叫它“西斗三星”）。心宿二非常著名，它是全天第15亮星，由于它的颜色是火红色，很亮，足以和火星抗衡，因此古人又常称它为“大火”。另外，它还有火、商星、大辰等名字。 心宿二的西方名字为“天蝎座α”，也正好是蝎子的心。有趣的是,在西方，它的专名为Antares(安踏瑞斯）,意思也是“对抗火星”。它距离我们约410光年，光度是太阳的5万倍，是一颗红超巨星。说起它的大小，可不仅仅是“对抗火星”了，它足可以把火星绕太阳的公转轨道都装进它的“肚子”里。 有句著名的成语“七月流火”，出自是这样写的： 之日栗烈。无衣无褐,何以卒岁？ 《诗经》的句子是比较难懂的。“七月流火”，这里的“火”即指心宿二，按商周时的历法，七月已是秋天，“流”不是流星的流，而是指晚上心宿二向西天慢慢落下去，预示寒冷季节的快要来到。所以接下来“九月授衣”，已经开始送寒衣了，“一之日”“二之日”据考证也是月份名，相当于冬季最冷的时候，故用“嘴发”“栗烈”来形容朔风怒号，随后诗作者哀叹：连粗布衣服都没有，怎么才能熬到年底呢？ 不过，由于岁差，同样的季节我们看到的天象已经与三千年前我们的祖先看到的不太一样了。在同一节气，那时心宿二的位置要偏西一些，而当它走到正南方时，也比现在的位置要高得多。 由于《诗经》的流传，“七月流火”成为后人在诗歌中广泛使用的一个典故。晋代大诗人陆机的乐府《梁甫吟》这样写道： 玉衡既已，羲和若飞凌。四运循环转，寒暑自相承。冉冉年时暮,诏天路征。招摇东北指，大火西南升。·……… 这几句写的都是时光的流逝。玉衡是北斗第五星，斗为帝车，这帝车已经驾车 ，上路；羲和是驾驶太阳车的神，他也正驾太阳车飞一般驶过。招摇即现在的牧夫座 $\upgamma$，远古时它是“北斗九星”的第八颗星，“招摇东北指”与“斗柄指东"意思一样，都是春天到来的标志。“大火西南升"则指的是秋天，当然，这里的“升”不是升起，而是“天黑之后出现”的意思，古人在诗词中经常这样用。 李白的《太原早秋》： 岁落众芳歇,时当大火流。霜威出塞寸早，云色渡河秋。梦绕边城月，心飞故国楼。思归若汾水,无日不悠悠。 诗中所写的百花凋谢、严霜夜降，再加上“大火流”的天象，更烘托出太原早秋的情景。 李白的另一首诗《酬张卿夜宿南陵见 当君相思夜，火落金风高。河汉挂户 “火落”即大火西流，金风即秋风，秋天晚上的银河不像夏天是正南北方向，而是倾斜过来了，故称“挂户”。从这两首诗可以看出，李白非常擅长从各个角度来烘托诗中的气氛，以达到情景交融的境界。 唐人刘禹锡的《新秋对月寄乐天》：“月露发光彩，此时方见秋。夜凉金气应，天静火星流。”这里的“火星”显然是指大火。 一首为： 不贪燕寝日凝香，只要归休深处藏。大火已流秋尚暑，商飚微动夜初凉。 前两句写对方连闲适的官位也不贪图，只想彻底归隐山林。后两句写他送朋友上路时的季节、景象和感受：大火西流，秋天已到，白天尚有些暑气，但一到夜里，秋风（商飚)一动，便感到有些凉意了。 再看清人金玉鸣的《秋夜》，也是以 再看清人金玉鸣的《秋夜》，也是以“大火流”为中心写的秋景： 金风夜起暑初收，吹散繁星大火流。河汉晴连三岛月，梧桐雨洗一天秋。 读了以上这些诗句，想必我们对“七月流火”的景象和意境会有更形象的感悟。再看几年前一份报纸上出现过的标题：“七月流火，小心中暑”，我们就会忍不住哑然失笑了，这是作者、编辑不懂典故、望文生义闹出的笑话，把“七月流火"理解成“（公历）七月盛夏，热得天上像下了火一般”。所以我们对传统文化、星象知识要懂一些，切不可想当然闹出这样的笑话。
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"title": "傅说—一唯一以真实人物命名的星官"
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接下来的尾宿、箕宿，在古诗词中描述的也很多，但单独描述时，没有什么太吸引人的典故，这里不再多引用，主要讲一讲常与尾、箕一并提到的一颗小星 傅说(yué)。“傅说"是人名,而且这是天上唯一以信史中真名真姓的人物命名的星官。 傅说星正跨在尾、箕之间，不很亮，只有3.2等，距离我们约130光年。它的现代名称是“天蝎座$G ^ { \prime \prime }$。为什么用G,而不用希腊字母？这是巴耶恒星命名法的沿用。巴耶恒星命名法是德国天文学家约翰·巴耶在1603年创立的命名法，他将一个星座内的恒星按亮度大小从$\alpha \、 \beta \setminus \gamma$等排列,希腊字母用完再用小写拉丁字母a、b、C·····然后再用大写拉丁字母A、B、C··.·不过巴耶用拉丁字母作的命名我们现在很少用，只有个别保留下来了，“天蝎座$G ^ { \prime \prime }$就是其中的一个。而且大写拉丁字母的使用截止到Q，因为从"R"到$" 2 "$则属于变星命名了,现在一直使用。 傅说的故事是这样的：在商王朝中后曾隐瞒身份在民间广泛游历，不仅学会了各种劳作，而且深切了解民间情况。当时商朝中衰，他日夜都在思考着如何重振天朝声威这件事，一直希望发现一位贤臣，能够辅佐他的改革。 这一天，他睡觉时做了一个梦，梦见上天赐予他一位贤人，这个人称自己姓傅名说。武丁醒来后，对此人相貌、名字仍然记得真真切切。他想：“傅，就是辅佐的意思，说呢，就是喜悦、取悦。看来老天赐我此人，当是辅佐我，而使万众喜悦的人哪！我要有一位治理天下的好帮手了！” 天亮以后，武丁就上朝召集群臣，一个个地细看，看谁长得像梦中所见的傅说，但没有一个像的。他就招来画工，详述 图4傅说绘像 梦中之人的模样，让画工把他画出来，命令大家按照这画影图形在全国寻找。 臣子们终于在傅岩（今山西平陆）一带找到了一个人，长得与武丁所述一模一样,而且也叫傅说。此人是个奴隶,正在与众苦力一起筑墙。那时筑墙是先用两块木板固定，规出墙体范围，然后在其中填以半干的黄土、稻草，夯实，去掉木板即是结实的土墙，称“版筑”，今日叫“干打垒”。这是个非常累的活，人称“版筑垛墙，活见阎王”。 武丁听到这个回馈，立刻叫人去把他请来。一见到这人的容貌，武丁高兴地说：“正是这个人！”两人一见如故，谈得非常投机。傅说见识不凡，谈天说地，证古论今，先劝武丁虚心纳谏，再陈述治国方略，其中“非知之艰,行之惟艰”成为传颂至今的名言。真没想到奴隶中也会藏有如此大贤，武丁高兴之极，对傅说赞赏道：国家“若济巨川，用汝作舟；若岁大旱，用汝作霖雨”，随后把他任命为宰相，主持朝政。 唐人朱湾的《赠饶州韦之晋别驾》,其中有“清浊共朝宗,滔滔曾莫停。巨川用舟,傅说匡武丁”之句，即讲的此事。匡，是“辅助”的意思。 李白有诗《冬夜醉宿龙门觉起言志》也这样写：“傅说版筑臣，李斯鹰犬人。数(xü,忽然)起匡社稷,宁复长艰辛。”“李斯鹰犬人”指秦朝名相李斯若不是遇到秦王赢政，拜为丞相，也只能架鹰走犬打兔子度过一生。 罚恶、畏天保民、选贤取士、辅治开化”等一系列政策，缓解了社会矛盾，使远近诸侯臣服，国家呈现政治开明，国泰民安的局面。商代由此达到又一个极盛时期，史称“武丁中兴”。武丁和傅说，也成了古代明君贤相的代表，傅说更因此被后人尊为圣人。 就这样，傅说的大名升上了天空，跨在箕宿、斗宿之间，与灿灿的群星为伍。傅说早年的艰苦经历，也被孟子当作“天将降大任于斯人也”的范例，用于激励后学从逆境中奋起。傅岩一带从此别名为“圣人涧”，建有傅相祠、傅说墓，有一处高崖土层里有夯土的痕迹，还裸露出层层黑色的麦草，据说就是傅说当年版筑的遗址，现在已经被当作“圣人秸”保护起来。 南宋理学家胡宏有诗《寄题向伯元敦止堂》较完整地叙述了这段故事： 傅说安身操板筑，远离世间名与禄。那知商帝梦中形,远近搜求不容伏。 草茅夕起朝为相，俾后从绳正如木。四海俊义咸风从,跋扈诸侯尽臣仆。 “从绳正如木”指傅说治国有方，“俊义咸风从"指各种能人都望风而服。 南宋诗人、书法家王之望，有一次登峨眉山顶看到佛光，忍不住诗兴大发，写下《登大峨绝顶睹圆相佛光成长句二十韵》，最后四句写道： 欲寻傅说箕尾间，休访君平斗牛度。便排阁阖陟高圆,扰扰人寰何足寓！ 该诗表现了诗人欲追寻圣人、向往佛光、遗世独立的情怀和志向。“闾阖”指天门，“君平斗牛度”有一段蜀人乘星槎访牵牛星的故事，以后还要专门讲到。 傅说的故事作为重要而为人熟知的典故，后世诗人经常用它来表达自己的特殊感受，兹举几例如下： 功成全仗汉家兵，真是英雄不籍人。擒了项王知退步,定骑箕尾上天津。（胡宏《韩信》） 韩信是辅佐汉高祖刘邦成就帝业的大军事家，但最后因涉嫌谋反被处死。诗 取得的？真英雄就不会借助这些。打败项羽后你若知道功成身退，一定会像傅说一样升天成为圣人了，哪至于落得那样下 傅说为霖寐中，高宗一念与天通。后来亦有君王梦,不是阳台便月宫。（【南宋】柴望《梦傅说》） 这首诗是讽刺后世君王的，说高宗（武丁）一梦，梦到傅说，像霖雨一样给国家带来希望，而后来的君王作梦呢？不是楚怀王梦游阳台与巫山神女交欢，就是唐明皇梦游月宫学来仙女的《霓裳羽衣曲》，总之都没什么正经事。 天公何时有？谈者皆不经。谁道贤人死,今为傅说星？（【唐)皎然《问天》） 皎然的观点非常与众不同，他问：老天爷在哪里？提到他的人恐怕谁也没见到他老人家！谁说贤人死后，就升天成为星星了？这不是没影的事嘛！皎然是一位僧人，俗姓谢，是南朝诗人谢灵运的十世孙，他的诗有一种独立和超脱的气质,所以才有了如此反传统、反主流的见解。$J _ { \Delta } |$ 图5傅说塑像 乱世五胡烟尘纷纷落去，南北两朝烽火渐渐消熄···开国皇帝隋文帝统一天下，散落各方的天历明星，多凝聚天朝而各展才华，于隋唐时代，放射出天文历法发展的奇光异彩.…….
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"title": "一.隋高祖文帝问律星象"
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（一)问律候风：在古天文观测中，用律管候气，对应节气浮灰起。（12律吕候气方法可见《天文爱好者》2010年第10期“天历初识·聊五·下篇：天籁地音律吕应”）隋文帝杨坚见到律管飞灰应时有早晚、其量时多时少，就向天象学家牛弘问之。牛弘对日：“灰飞半出为和气，灰全出为猛气,吹灰不能出为衰气。和气应者其政平，猛气应者其臣纵，衰气应者其君暴。”帝驳之日：“臣纵君暴，其政不平，非月别而有异也。今十二月律，于一岁内，应并不同。安得暴君纵臣若斯之甚也。”弘不能对。 看来杨坚并不是相信天文律气与君臣政事有什么关系，但也不是不利用。 （二)利用星占取帝位：北周的辅政大臣杨坚受封禅，于公元581年2月迫使年轻的周静帝让位，自立为帝。杨坚要想坐稳江山，就想造出舆论暗示篡位是顺乎天意。有位通晓天文历法的道士叫张宾，用语维助杨坚，说有改朝换代的迹象，又说杨坚仪表非人臣相。 （三)集中管理天历人才，令禁私占星息：杨坚得政，并完成中国历史上的第二次大统一，便将分散各地通晓天文者召集朝中，出现了明星汇聚、百花齐放的局面，为隋唐的天文历法发展开创了新局面。 但文帝在对天文历法人员集中管理启用的同时，却下令禁止各地方及民间用星占术和观象研历。因为那时天文现象往往同天朝政事相联系。
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"title": "二.畴人归众星争明"
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（一)耿询造水运浑象与马上刻漏：耿询因才学广博被杨坚留用，后遇隋朝负责天象律历的故友高智宝，耿询懂些天文，高便传授耿天文算术，使耿天历才学大增。他参考张衡有关浑仪的资料加以改进，造出不用人力而以水转之的浑天仪，放到暗室读仪器指示，与在外边观天的高智宝所见的星宿所候天时，完全符合。特别是耿询造出了马上刻漏，灵巧实用，适宜野外涉及行军使用。
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"title": "（二)张宾撰隋首历与刘孝孙建议改历："
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1.张宾是位晓天文历法的道士，前边已说他助杨坚得帝位事，因功而成为开国宠臣。杨坚建隋,以张宾为首,刘晖、董琳等多人参与制定了第一部历法，于开皇四年（公元584年）上奏文帝得到实施，这就是《开皇历》。这部历法是以何承天的历法为基础制定的，在刚刚建立王朝的情况下，为适应颁布政令起到一定作用。但是这部历法改进太少，没有吸收天文历法新的突破部分，受到主张改革天历的张玄、刘孝孙等人的批评。 2.刘孝孙主张改革历法：刘孝孙曾担任过北齐历官，有丰富的历法及观测经验，他看到并指出《开皇历》存在许多弊病，同时张胃玄也提出了张宾、刘晖他们的历法不足。公元594年文帝询问日食的情况时，杨素上奏：太史共奏日食25次，应验的只有3次发生在朔日、1次在嗨日，其余皆无验。张胃玄所推全部应验，刘孝孙所推应验也过半。 杨坚听后便召刘孝孙、张胄玄亲问。刘孝孙提出了改历的条件，就是先斩阻碍 图一：张宾与隋文帝讨论律历星象 图二：张胄玄与刘孝孙交流天文律历 改历的刘晖。杨坚一听就不高兴了，干啥呀，得寸进尺啊，同意改历不就行了吗，还要杀掉我的宠臣,怎么想的？讲这个条件不行，不改就拉倒！就这样改历之事没成。 （三)张胄玄改历：张胃玄少时正值南北朝，拜天文与数学大家祖冲之为师，秉师所传并有所发展。由他人推荐,在隋从事观象及律历,经常与天文学家刘孝孙互相学习交流律历。曾与刘孝孙、刘焯为同一阵营，指出开皇历的误处，一起要求改历,，受到刘晖多次压制。开皇十七年(公元597年)张胃玄上奏新历，与刘晖等守旧势力在朝中展开辩论,互责其短。最后张胄玄历法胜出,刘晖等人被除名削官。大业六年（公元610年),张胄玄对自己的历法进行修改与完善，这就是《大业历》。史书曾评价张胃玄历法的特点和优越性，比较以往历法有与古不同”和“超古独异”的特点： 1.三个不同之处(即“与古不同")主要是: $\circleddash$进一步精确岁差，确定了冬至点移动的速度,每83 年行一度。$\textcircled { 2 }$在有关天象出现(如日月相遇等)预测上创造新的测算方法,考虑了节气盈缩。$\textcircled { 3 }$重新确定日食或月食发生的时限，视月亮运行同黄道交点前后距离的远近,测算每个节气的天象差别,增加或减少有关数据，确定日食或月食发生的时间。 2.几个独到见解（即"超古独异”),张胃玄通过研究古人历法和实际观测，进一步把握了土木火金水这五星运行的进退规律，掌握了独特的观测方法；他积累观测研究天象运行的经验，认识到五星运行迟、速、留、退的测算方法和规律，对于总结以往天体运行的观测经验和推测此后天体运行规律，都得到了较为准确的验证；他还认识到，发生日食时，由于观测地点不同，所见的日食面的食分、被食方向也有所不同，他所测定日食发生时间、被食程度，都与实际发生的天文现象相符。他在观察中发现春、秋分的昼夜时间上，并不是完全相等，由于太阳的运行慢、快、进、退的原因，会出现昼比夜长半刻的现象。
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"title": "三.一代天历巨星刘焯"
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刘焯是隋朝最有天历才学、而事业上最为悲惨的大师。先后多次上书改革历法，前几次被刘晖的守旧势力集团压制而 图三：刘焯观天候气修历 没成功,后一次改历建议又被以前同一阵营、后来出现分歧的张胄玄为首的太史机构的排斥。最终带着遗憾离开人世。 客观地说，张胃玄历法与刘焯历法比较以前的历法都是较为先进，并各有长短，刘焯的略胜张胃玄的历法。至于刘焯说张胄玄历法有刘孝孙历法里的东西,疑是抄袭，当年张胃玄与刘孝孙为同一改历阵营，常在一起切硅交流，在各自历法中吸收朋友的观点也是可能的。 刘焯的历法尽管没有被采纳,但却被记入《隋书·律历志》中，此为破例收入未实施的历法，可见其优越。此历法主要特点举例： 1.刘焯的《皇极历》所使用75年差一度的岁差数值,较比以前更为精确，更为接近准确的岁差值（约为71年8个月差一度)。 2.刘焯在《皇极历》中使用了“定朔”“定气”方法，比“平朔、平气”方法符合实际。其间结合祖冲之的术数及继承和发展了何承天的定朔方法。他还将张子信发现的太阳视运动的不均匀性引入历法，并创用当时较先进“内插法”数学方法，解决了采用定气法计算中遇到的问题。 3.主张实测子午线，对“千里影差一寸”之说提出异议。到唐时张遂（僧一行）实测证明刘焯的怀疑是对的。 4.最值得一提是刘焯提出了“黄道岁差”的概念。我国古代认为赤道不动，黄道沿赤道滑动，虞喜、祖冲之等都计算的是 赤道岁差。只有刘焯认识到了是赤道在黄道上滑动，并得出黄道岁差的具体数值。令人遗憾的是，这个“黄道岁差”概念没有被世人接受，在其后仍然用赤道岁差，可惜可叹！
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"title": "四.群星璀璨"
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除了以上介绍的隋朝天文历数著名大家外,还有诸多天历学者。此略点来几位：牛弘（对收集散落的文典、古籍贡献很大，长于律历候气之法);毛爽（对天文候气及律历很有研究）；高智宝（精于天文算数、观测候气。任太史丞等职);刘祐（著有《观台飞候》、《玄象要记》、《律历术文》等书）;刘晖（熟历法星象,反对刘孝孙、张胄玄改历)、袁充（悉天文星占，反对刘焯的历法改革）、李播（著有《天文大象赋》，用诗赋描述全天星官）；宇文恺（与耿询合作制造称漏）；周坟（由陈归隋的天历学者，与庾季才合作,绘制出较完备的星图)；庾季才（历经梁、周、隋朝代,文帝时任丞相，很有才学，著有《灵台秘苑》等);庾质、庾俭(均为庾季才之子,与父合著《垂象》、《地形》等书,兄弟二人在隋先后担任过太史令）；颜敏楚（为通事舍人，知天文律历，曾上书支持张胄玄的改历,使刘晖等宠臣除名）,等等,为其后的大唐帝国的天历突飞猛进发展打下了基础。A （责任编辑张恩红）
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"title": "的青少年时代"
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口张明昌 我国著名天文学家、天文教育家戴文赛教授 今年是我国著名天文学家、天文教育家、我国天文教育事业的奠其人戴文赛( $\left( 1 9 1 1 \sim 1 9 7 9 \right)$ )诞生100周年纪念日，为纪念他对我国天文学作出的巨大贡献，特撰写了此文。 少年时代的戴文赛
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"title": "贫困的家庭"
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1911年是风起云涌的革命之年，10月10日爆发的武昌起义很快就成为熊熊的燎原之势，席卷中国大地，各省纷纷响应，陆续宣布脱离朝廷独立，孙中山先生领导的辛亥革命终于推翻了几千年的封建君主专制王朝。然而，辛亥革命并没有改变中国贫穷落后的现状。当年12月19日诞生于福建漳州的戴文赛的一家仍然处于难得温饱的困境中。 人所共知，福建是人文萃荟的文化大省，但也是“东南山国”的多山之地，全省$8 0 \%$以上的地区都是崇山峻岭，只有东边沿海的福州、厦门一带地区是一片平原，戴文赛的家乡龙溪县也在其间。在明、清时代，它是“漳州府”府治的所在地。县城并不太大，但却也有众多的神话传说，而这些美丽的故事，又大多与我国的图腾一“龙”密切相关，例如，地处城西南有座“龙腾山”，相传在那儿的溪水中常有龙出没嬉水，而山上也为此专门建造了一座“云龙亭”。而在县东面的那条“九龙江”，据县志记载，在南北朝的梁代( $5 0 2 \sim 5 5 7$年），有人就见到有九条龙在江中戏水，江名也是由此而来。 龙溪县的周围是一片丘陵，大大小小的山岭也是千姿百态，风景绝佳的山峦至少也有几十个之多，其中位于西北的天宝山也小有名声，世代相传说，山中常有宝珠的光辉直冲云霄，宋朝时也真有渔民觅得了宝珠献给了朝廷。天宝山下有个天宝镇，镇离龙溪县城约有10多公里。天宝镇依山傍水，山青水秀，景色宜 人，镇边有个小村庄一一洪坑村更是远山叠翠，曲水清冽，鸟语花香，民风淳厚，戴、沈、韩、柯、林等五个姓氏组成的几十户农家相处平和融洽，戴文赛的一家就是在这秉天地钟灵之气的小村庄生活了多年。 戴文赛的祖父戴国萍是地道的农民，很早就离开了人世，而戴文赛的父亲名群英（乳名元象)虽是农家出身，但却极好读书，一向文质彬彬，待人则温文而雅，所以对农事反而知之不多，居然不会稼，是一个农村中的“读书人”。 戴文赛的母亲名叫高信德，却是漳州城内的大家闺秀，娘家的家境相当殷实，只是或许因为从小就有些“叛逆"的性格，死活不肯缠足，而在19世纪的封建时代，长着“天足"的女子是为上层社会薄的，也正是因为这个原因，她最后只得下嫁到洪坑村，做了贫困的戴家媳妇。但她却有着中国妇女传统的美德，乐天知命，,坚韧果敢,与丈夫相依为命，互敬互爱，把家操持得井井有条，在最小的孩子戴文赛来到人世时，高信德已是44岁了。 戴文赛排行第九，但贫困的家境使大姐，二姐、大哥、二哥及三哥5人，都因病而过早地天折了。因此，戴家最后只剩下三姐戴珍琴、四哥戴尔宾、五哥戴迈伦及老六戴文赛（这是记男不决女的“小排行”次序）。 由于父亲戴群英不谱农事，为了减轻沉重的家庭负担，他们也只得把他们惟一的爱女珍琴早早地婚配出去，她与她丈夫杨天成在婚后不久就远渡重洋，到了新加坡去谋生。先是小本经营，在家庭作坊中制造酱油出售，后来渐渐在那儿生根立足，办起了小有规模的“杨协成酱油制造厂”，他们生产出来的产品不 仅在新加坡大受欢迎，销路很好，后来还打开了国际市场，把产品远销到了欧洲和美国。戴珍琴平时对聪明活泼的戴文赛尤其疼爱，二人的感情也特别深厚，在她去了海外之后，虽然关山所隔，但每逢佳节，她总是念念不忘这个最小的小弟弟，都会写信回来，而其中则不乏对小文赛的亲切问候，并时常给他寄来一些她及她们一家人的照片，而在父亲的回信中，戴文赛也总要写上几句，但他深知姐姐不会“国语"（普通话），所以总是会用专门的“闽南拼音”给她写回信，倾诉对姐姐的思念之情。 既然戴群英不善农事，后来他们索性将所有的10多亩田地全部租出去，每年按田里收成的一半收取租金，这些菲薄的田租很难应付六口之家。所幸的是戴群英有一定的文化基础，他们一家平时笃信基督教，平时研读《圣经》也特别用心，于是，他得到了当地教会牧师的赏识和器重，经常被请到教堂“讲道”。而布道时所得到的一定的报酬，居然也就成了他们生活来源之一。 戴群英的父亲也非常聪明，木匠活十分了得，戴群英当然也秉承了这份手艺。为了生活，他也经常干起木匠活，为邻近的村民们加工一些农具的零配件，如锄头、镰刀等的把柄，小件的家具，烧火煮饭时少不了的风箱、农家的桌椅板凳·· 尽管戴群英终日辛劳不已，可他们仍然生活得相当艰难。幸得母亲高信德持家有方，她吃苦耐劳，精打细算，她宁愿过着清贫的日子，也不愿去向娘家求贷。经她的巧妙安排，戴文赛居然也能与他的两个哥哥“无忧无虑”地度过了他们的童年，很少受到饥饿的折磨。
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"title": "难以为生到漳州"
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民国三年（1914年）,在戴文赛3岁之际，由于灾荒不断，他们赖以生存的地租也就没有了着落，万般无奈他们只得搬迁到龙溪县城一一高信德的娘家去（当时人们在习惯上总是把这龙溪县城称为“漳州城”）,毕竟在城中他们可能会有更多的机会，可能会寻找到合适的工作。 那时戴文赛的外祖父已经不在人世，他所留下的家产与一个大院子，已全部由舅父高敬亭继承，大院位于县城的东坂后街。这是一条可以走马车的大道，在当时亦是一条相当宽敬繁荣的大路。当时经商的高敬亭已经相当富裕，可对于姐姐一家的到来，他心中是老大的不乐意，只是碍于姐弟的骨肉之情，才极为勉强地接纳了这一家平日很少往来的亲戚。就在外院的一座小楼里，他拨出了3个房间让他们安生。 看到经商发了财的弟弟终日混迹于商海，对自己的同胞骨肉冷若冰霜，不时还会投来白眼她只能忍气吞声，真是“在人屋檐下,不得不低头”啊。 戴群英一到县城,先在一所中学中谋到了一个职位，可是薪金却十分微薄。幸好戴文赛有一姨父，他主动让戴群英到他的药材店来兼职。这样全家的生活才有了初步的着落。直到后来戴文赛的四哥戴尔宾在姨父的帮助下（借给他500元，让他实现了留学梦）,终于在海外学成归国，成为一个很有社会地位的修筑桥梁的副总工程师。1931年尔宾风风光光地“衣锦还乡”，回到这高家大院，直到此时，舅舅一家才一反常态，傲慢换为恭敬，白眼变了笑脸，主动前来问寒喧暖，从此对他们刮目相看····. 戴文赛的父母坚信，贫穷并不可怕，可怕的是愚味无知，是没有文化知识。所以他们千方百计地节衣缩食，陆续把他们兄弟三人都送到了学校。值得庆幸的是，他们发现，这三兄弟一个比一个聪明伶俐，一个比一个更加懂事识体。因而尽管生活中充满了辛酸，工作也相当劳累，但一见到这三个活泼可爱的孩子，他们的心里便升起了希望。他们相信，总有一天，这三个孩子都会成为国家的栋梁之材。
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"title": "聪明的少年"
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戴文赛是戴家的老么，母亲生下他时已届44岁。“老来得子"加上艰难的家境，使她没有足够的奶水来哺育小文赛。所以戴文赛是靠了米粉糊糊活下来的。先天营养的不足也使戴文赛成为家中体质最弱的一个。 万幸的是，体质上的先天不足并未影响戴文赛的智力发育，相反地，戴文赛从小就显示出过人的聪慧。正如他的一位好友所说：“上帝给了你特别的恩赐，使你聪明过人，多才多艺，人人称赞。”但贫寒的家境，寄人篱下所体察到的世态炎凉，也使他从小就养成了而好胜的性格，但父亲那谦让温和、通情达理的秉性、母亲任劳任怨、坚韧刚强的品格，又都在他身上得到了更进一步的发扬。虽然他平时的言语并不太多，可是从他那双又大又黑的明亮的眼睛，就可看出这是个绝顶聪明的少年。在稍大一些之后，戴文赛更是常常主动地帮助父母做些力能所及的家务劳动,所以他格外让人疼爱。 戴文赛真是十分懂事，他与两个哥哥相处得非常融洽，真称得上是兄仁弟悌，其乐融融。他尤其佩服四哥尔宾，尽管文赛还在小学时,尔宾已经考上了厦门大学离开了漳州的家，但他始终对文赛有极大的影响,正是因为有了四哥的榜样,所以戴文赛也从小就爱上了自然科学,并立志于理工科。也正是在四哥的勉励下，在中学时代，戴文赛就显露出在数学物理学方面的才华，一些别人头疼的难题，他常常是几乎不费多少力气就得到了正确的答案,所以他不光是成绩出众，而且是对于新东西有极强的接受能力，同学形容他是“一学就会，一会就精。”同学们一见到他那深邃的目光，就知道他一定又在思考着什么新的难题了。正如他的知己朋友林我铃所说：“我们年少的伙伴都觉得文赛是一个奇才，在小学与中学时，我们从来不见他专心读书，但年年大考他总是第一名。"戴文赛的一位侄女后来回忆说，祖母在谈及六叔时，经常说到他脑子聪敏，甚至如果只考了第三名，回家准得挨骂了。 尤其难得的是，戴文赛同时还有极好的记忆力，同学们都说他有“过目不忘"的本领，他学习奇好，却并不“刻苦”。在同学的眼中，他用在书本上的时间并不比他们多，可每每考试下来，他总是能稳稳地名列前茅。不但数理化各课上遥遥领先，英语也学得相当流利,而国语等科目同样是少有的“尖子”,所以每学期结束，他总是和两个哥哥一样，高高兴兴地举着学校颁发的奖品回家，而文赛所得的奖品总是三人中最多的，所以他又可获得母亲的一份奖励一一母亲特别为获奖最多的孩子做的一碗“米线”。这也是戴文赛平时最爱吃的食品，在幼年及青少年时代的戴文赛的眼中，母亲所做的米线是世界上最好的美味佳肴。直到他后 来长大成人后，他还会回忆过去，向他的家人说起母亲所做的米线时，往往还会陶醉其中，满面春风，双眼流露出异样的光华。 戴文赛自小就能合理地利用时间，能取得事半功倍的高效率。这种人们称之为“弹钢琴”式的本领，也使他受益终生，直到他成年后，他的手头上常常有许多重要的工作，而且它们往往是性质迥异，需要用不同的思路，不同的方法去处理解决。他总是有条不紊地把它们一一列出，写在一张纸上,巧妙地让某几项工作同时并进，每完成一项，就在纸上划去一项，待全部高效率地完成后，则又有新的工作表·····他就是这样，永远有干不完的工作，但他又有永远用不完的精力。他曾与家人说过：“马克思说过，工作要成为生活的第一需要，我认为，这在任何时候都应当是这样。” 虽然幼年的戴文赛身体比较瘦弱，但因为他喜爱运动，后天得到了很好的补足。戴文赛的网球，羽毛球都打得很好，后来他一直还是个足球迷（这点甚至影响到他夫人，使刘圣梅先生至今也喜好看那紧张激烈的足球比赛），除了各种球类活动外，他还喜欢爬高登山，在一望万里的山顶上，他觉得心胸尤为宽阔宽广。青年时代他的兴趣极其广泛，除了体育运动外，他还精通桥牌，经常能出奇制胜，击败对手。他更酷爱音乐，早在幼年时代，他就会多种中国乐器，三弦、笛子、二胡,样样都来，众多的中外名曲他也非常熟悉，后来他又了解了许多著名音乐家的生平。正是这些高雅的音乐美韵陶冶了他的心灵，大大丰富了他的人品修养与性格魅力，使他态度更加谦和，性格更加开朗，胸襟更加宽阔，志趣更加高尚，更加不断进取，不断攀登。戴文赛还是一名难得的文艺积极骨干，经常参加学校的文艺活动，还在中学期间,他曾编写了一个剧本,并组织同学一起排练，为了在校内正式演出，他是既是编剧又做导演，既当演员又干杂务，又管道具又搞布景，因而当那天真正在学校演出结束后，他已经累得筋疲力尽，刚回到家中，便一头“倒”在了口椅上，动弹不得地躺了几乎一整天，让他父母亲吓了一大跳，以为他得了什么急病，后来问清了原委，母亲又心疼，又喜欢，特意又为他做了一碗鲜美的米线，让他吃了个饱，才渐渐恢复了体力。 由于父亲与教会中的外国人常有往来，所以戴文赛从小就与外语有了一定的接触，以他的天赋，尤其是在集美中学读了一年后,又上了一年的“英文专修科”，所以他很早就有了坚实的外语基础，1928年，戴文赛生平第一篇译作《谈香》(Smel1are SurerthanSoundsandSights)已赫然刊载在当年的《寻源中学校刊》上。 正因为戴文赛是个难得的全材，所以无论小学、中学，都得到了老师的青睐，他们都为他感到骄傲。当时在寻源中学执教的美籍教师徐光荣夫人（Hero $1 \bullet$ Scott),对戴文赛更是钟爱，在她后来回到美国后，只要写信到寻源中学，总要关切地问及戴文赛的情况。1938年，她专门写信给已在新加坡的林我铃，要他“如去中国，必定要去看看文赛，我们已经很久没有他的消息了。
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"title": "纯洁的友情"
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戴文赛在年轻的时候，虽然兴趣广泛，喜爱运动，但却并不夸夸其谈。他待人诚愿，性格随和，乐于助人，所以他的朋友很 多。直到20世纪七八十年代，凡他们每次相聚，总会谈及当年的戴文赛如何从小学到中学、大学,每次考试的魁首总是他。而戴文赛也十分珍惜这种友情，在英国期间，他也常与同学互有书信往来，而他在信中，总是倾诉他对同学,对母校的思念，甚至“怀念FCU（福州协和大学的英语缩写)的那架旧钢琴。” 尤其值得一提的是，戴文赛有一个十分亲密无间的知心好友一一前已多次提及的同学的林我铃，这对同龄密友相遇在育贤小学，那时二人的家又住得很近，都在东坂后街上，林家就靠在那个“礼拜堂”的隔壁，那礼拜堂前面就是一片空地。所以他们总是相约了一起上学，直到晚年林还清晰地记得，每当戴文赛与其他同学来到他家时，他的母亲总会大声地叫他：“铃仔，你那阵乌鸦又来了！“而在放学后，他们则一起到礼拜堂前的空地上玩要，或者踢球，踢键子，捉迷藏，或者放声歌唱，畅想未来，有时也去租了自行车满城乱窜··尽兴后再一起回家。有时他们还会跟着别人到乡下去看戏，以致弄到天黑才借着别人的火把跟跑回到家中。十分凑巧的是，小学毕业后，二人又进入了同一所中学，甚至后来还在福州协和大学相遇一一戴文赛于1928年进入了福州协和大学的数理专业，而林我铃则考入了该校的政经专业。 多年的交往使他们志趣相投，连他们的兴趣爱好也有许多共同之处，他们都酷爱音乐，喜欢唱歌，经常一起唱苏格兰民歌《AuldlangSyne》（友谊万岁）宁有故人，可以相忘，怎不春怀畴囊?·…···往日时光，大好时光···重入当年的梦！·……··追怀往日，引杯须长，重入当年的梦！”在中学时代，二人出于同样的爱国热枕，常常一起结伴，走上街头参加反对日本帝国主义的示威游行，宣传抵制日货，在学校中则一起出墙报，写文章揭露日帝的侵略行径。 二人真是情同手足，十分珍惜彼此的友情，他们在学习上互相帮助，共同探讨有关的问题，在政治观点上也颇为一致，甚至连对于人生、对于爱情也有几乎完全相同的看法。最有趣的是，由于他们“英雄所见略同”，二人在协和大学“情窦初开”时，所追求的目标竟不约而同的是同一个她！他们在互不知晓对方所恋的情况下，都悄悄地爱上了在教会女校的一位华侨女学生一她的英文名为Sophie(他们称她为苏妃）,这位寄读于学校的华侨小姐当时正值十六七岁妙龄，自然是他们心中的“西施”，他们常利用一切机会去一睹芳容，在一次篮球赛上，他们为她奔跑跳跃的身姿喝采加油，为她投篮中的鼓掌叫好。在音乐会上，他们又被她所弹奏的贝多芬的乐曲所陶醉···后来她那女校的学监闻讯后，竟对二人戒备森严，使他们再也不易见她。所以他们根本没有机会向对方倾诉衰肠，不久（1928年)红军攻进漳州，这位苏妃就离开了福州去了仰光老家，从此再也没有回来，二人也只得将这段没有开始也未有结果的恋情深深地埋于心底，也是在她远去之后，二人才得知他们所钟情的竟然会是同一女子，不觉相视而笑了起来。事隔多年之后，戴文赛曾于1942年在昆明时见到过Sophie一面，但时过境迁，戴文赛写信给林我铃时，说他们以前心目中的“公主”早已嫁给了一个美国人，“虽然昔年风韵略存，却已不再是我们从前理想中的勤俭妃了。” 林我铃于1935年从协和大学毕业后先是去了上海，1937年夏，戴文赛到上海候船赴英，所以二人欢聚于黄浦江畔，各抒 别后情景，畅谈今后的鸿图，相约将来为国出力。可谁又会料到，这竟也是二人最后一次相见！自此一别，戴文赛去了英国剑桥，攻读天文学，林我铃则因不久后“八·一三”战事爆发，日本侵略者的飞机在上海狂轰滥炸，林我铃也只得飘洋过海，去了新加坡谋生。戴在英国时，他们之间还常鸿雁穿梭，互诉友情，可在戴文赛学成归国后，由于战事的原因，他们之间多年的情谊却如断了线的风筝，纯洁的友情也为万水千山所隔。 1971年林首次回国观光，他知道昔日的老友在南京，所以专程到南京来找文赛，可谁能料到物是人非，此时“文化大革命”早把戴文赛扫地出门，他那时已被赶到漂阳农村接受批判及“劳动改造”，身体早已失去了自由，林我铃在南京人地生疏，哪里找得到他的踪影，何况行程匆匆，只空留下无限的惆帐和忧伤，败兴而归。直到1978年戴文赛已经患病住进上海瑞金医院，林我铃再次回国观光，但因事先不知戴的情况，竞无法改变早已安排好的行程，只能投寄一信，此信从北京发出，经南京再转到上海瑞金医院，在病床上的戴文赛才知一切，可当时戴文赛已是身罹绝症，正在苦苦地与病魔作最后的抗争（当时他们二人都不知道，戴实际上已到了他生命的最后关头），二人最后一次相聚的机会也就失之交臂。
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"title": "求学生涯"
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戴文赛在6岁那年就进了当地的“集贤小学”。在他小学毕业时，正好爱国华侨陈嘉庚先生在厦门办起了“集美中学”，戴文赛当时就考入了这所各方面条件都很优越的学校。但是由于父母难以筹措到那不算太高的学费,所以文赛在第二年(1925年）就回到了在本地的一所教会学校一一寻源中学。该校也是一所较有名望的中学，曾出过两位当时人称中国“英文写作最好的"——林语堂与林我锵。原先学校办在鼓浪屿,也是到了1918年，才迁到漳州离戴家不太远的地方。再说，戴文赛的五哥戴迈伦当时也在寻源中学，二人同校求学不仅可以互相照应，而且就近上学也可以省下不少开支。 在中学时代,戴文赛更显露出了他那多才多艺的天赋，他如饥似渴地广泛阅读各类书籍，《三国演义》《水浒》………·等名著自然早早读完，就连《七侠五义》、创造社的文学作品、爱情小说，他也是来者不拒，在课余时间，除了去看素来喜爱的“正音”（福州化了的“京剧”)外，还参加了学校的铜管乐队（戴文赛吹黑管或单簧管）,乐队由一个美国教师任指导,所以这支中学乐队当时是小有名气，曾一度应邀过海到金门作过表演。 在一些爱国教师的影响下，戴文赛还常常意气风发地与同学一起上街，参加反对日本帝国主义侵略的示威游行，并慷慨激昂地号召广大民众为了爱国救国，一起来抵制日货。 1928年,还不到17岁的戴文赛,以短短4年的时间读完了中学的全部课程，并以优异的成绩考取了福州协和大学的数理系，为了减轻家庭的负担，戴文赛也搞了勤工俭学，他利用假期作“家教”，在学校的图书馆和实验室找到了一份辅助性的工作，利用每天的课余时间，有时去图书馆，整理被翻乱了的报刊杂志，检点图书资料，把它们一一放回应放的书架上，把新到的图书分类，修补一些稍有损坏的书籍；有时则去实验室洗涮试管烧 杯………·虽然，戴文赛不得不为此付出比别人更多的时间和精力，但图书工作也使他有机会看到更多的新书，接触到更多新知识，真是“失之东隅，收之桑榆”了。 1931年，因为当时的协和大学没有戴文赛所要学的课程，为了不浪费宝贵的半年时间，戴文赛到了苏州的东吴大学数学系学习，在那儿结识了新同学徐献瑜，同年9月，他满载而归，重又回到协和。1932年毕业之前，又到进德女子中学当了半年老师，他在那儿讲的课很多：数学、化学、英语及心理学等。 1933年他从协和大学毕业后被留于本校当助教，并兼读研究生。他当时在校内讲授大二与大三的几门数学课。与此同时，戴文赛利用业余时间，与一些志同道合的同事开始正式投入于科普创作活动，在当时有些知名度的科普杂志《科学世界》上，他们以“福州协和大学数理研究社同人”署名，办起了一个专栏《数学难题求解》,引起了全国的关注。直到戴文赛晚年，著名科普作家郑公盾先生在采访戴文赛时还专门提及了那段鲜为人知的轶事。 1935年，戴文赛应广州岭南大学征聘，离开福州去那儿继续边当助教边读研究生；一年之后，他考入燕京大学数学系的研究生，于是，他于1936年来到了北平,为了维持生活，他同时还兼职了物理学系的助教职工工作。 在大学时代，戴文赛依然关心着国家的命运，面对日本帝国主义出出逼人的嚣张气焰，他与同学们自发地办起墙报，以文章（有时用英语写）当作武器来揭露日帝的亡我之狼子野心。但他也深深地感受到,仅仅凭他们几个年轻的学生呐喊，根本捆不住侵略者的手脚，于是他想到去西方留学,走“科学救国"之路。这样他参加了当年公费出国的英国“庚款"留学生的考试，并顺利得以通过。 从此，戴文赛的生活展开了崭新的篇章。$J _ { k } |$ （责任编辑李良） 为纪念戴文赛先生对我国天文学作出的巨大贡献，南京大学天文系建造了他的铜像（2002年）
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"title": "了 “天宫一号”过境观测指南"
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随着“天宫一号"目标飞行器（下文简称天宫)和“神舟八号”飞船顺利发射并成功对接，我国又掀起了一股航天热潮。同时，许多人都很好奇，我们在地面上能不能用肉眼看到天宫，又能否用相机拍下它的倩影呢？答案是肯定的，不过要想看到其形状几乎不可能，且听我慢慢道来。
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"title": "我们看到的天宫是什么样的？"
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天宫运行在距地面330千米左右的近圆轨道上,大小在10米以下。它在轨道上以很快的速度运行，大约1.5小时绕地球一圈。如果它从我们所在地附近的夜空 题图 笔者 2011年 10月2 日在北京十三陵拍摄的“天宫一号"过境,为两张曝光10秒的图叠加。左下方是泰陵口的质(b ixi,形似乌龟)所驮的石碑。 中飞过，正好太阳光又将其照亮，我们就有可能看到它,这就叫观测到了它的一次过境。由于天宫速度很快，一次典型的过境，我们能比较好地进行观测的时间，大概也就五六分钟。 以天宫的大小和距离，即使它在我们头顶上飞过，看上去的视大小也仅为约6个角秒，肉眼根本无法分辨辩这么小的形状，所以我们只能看到一个小亮点，以较快的速度划过天空。大口径天文望远镜虽然理论上能分辨出天宫的形状，但因为天宫过境时速度太快，而望远镜视场都很小，一般而言无法对其进行跟踪观测，甚 至想对准它都很难，所以我们基本还是用肉眼观测或者相机直接拍摄。 天宫本身不发光，只能靠反射太阳光被我们看见。如果在夜深时它从我们头顶飞过，会处于地球的影子里，太阳光照不到它，自然也就看不见，所以只有黄昏香和黎明时比较容易观测。 天宫比较小，即使是高度较高的过境，其视星等大概也就1等左右，无法和庞大的国际空间站那耀眼的过境相比。
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"title": "获取观测地经纬度"
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人造天体过境情况和你所在的观测位置密切相关，所以我们首先要获得观测点的精确经纬度。方法有很多，可以用GPS直接测量，也可以用一些软件来查询。这里介绍最常用的两个软件：谷歌地图（GoogleMaps）和谷歌地球（Google Earth)。 首先介绍谷歌地图。登录ditu. google.cn，找到你所在的地方并放大到足够大，然后点击右上角的“Google地图实验室”，可以看到许多小工具,其中有一个叫“经纬度标记”，将其启用（图1。它上面那个“经纬度工具提示”精度不够，不用理会)并保存。这时再在地图上点右键能看到放置经纬度标记”，点击即可得到如图2所示的一个经纬度小标记。谷歌地图似乎不能直接得到海拔数据，好在海拔高度对一般的人造天体过境观测影响不大。 谷歌地球稍微复杂一些，它是一个安装在电脑中的免费软件，要先下载安装包并安装。运行后，它能显示整个地球的卫星照片，许多地区的照片分辨率极高，可以清楚地看到一辆辆车。它的基本使用非
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"title": "石罐菜单 据在资的中秘都以表整型、架见,端指提整有糖器发措进"
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图1名 谷歌地图经纬度标记工具 图2通过这个图中央的小标记可以看到北京天文馆精确的经纬度 常简单，用右上方的移动按钮（也可用鼠标左键拖拽移动)和缩放按钮（也可以用鼠标滚轮缩放)就可以轻易操作。不过用这个软件需要联网，因为你没看过的地区的地图都是实时从服务器上下载的。这样,找到你的观测地,尽可能放大，将鼠标放在观测地处，下方状态栏就会显示该地的准确经纬度和海拔高度。软件的设置里面可以更改这些数据的显示格式和单位（比如海拔显示可以是米也可以是英尺)。你还可以在常用观测地上放置一个地标（图3左上方红圈标出的按钮），可以给这个地标命名，下方会自动显示出该地的经纬度。地标在编辑状态可以自由拖动,放到正确的位置上点确定，地标就建好了，以后进入谷歌地球可以直接双击左侧栏中的地标名字快速来到该地。 图3在谷歌地球上添加地标能显示精确的经纬度
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"title": "查询天宫过境预报"
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最常用的查询人造天体过境的网站是 www.heavens-above.com,注意中间有一条短横线。这个网站是英文的，有简单的英文基础就能容易使用。 首先建议你注册一个帐号，这样便于管理你的观测地。点击首页“Configura-tion"下的"Create new user account"创建新帐号，输入你的用户名和密码即可，和申请一个电子邮箱完全一样。 创建帐号成功后，我们会来到地点选择页面，给你的帐号设置一个默认的观测地。在这里你有两种方式选择你的观测地点，上方的“Select from our huge database of places” 是直接从 Heav-ens-above的数据库里选择地点，这个数据库异常庞大，里面的地点信息对付一般的观测足够了。下方的“Enter your $\mathcal { C } \mathcal { O } ^ { - }$ ordinates manually"则是手动输入观测点 的经纬度,这样更精确,对于一些特殊的人造天体观测非常重要，所以我们选这个。 点击后进入手动输入经纬度页面，如图4所示，先给观测地取个名字，然后按照我们之前查好的经纬度和海拔高度输入即可。别忘了选择正确的时区，对我国来说要选择$G M T + 8 ($即东八区)。最下方的Sitenumber 不用理会。 图4手动输入经纬度 填好后提交，它就将成为你的默认观测点，并进入设置成功页面。在这里可以重新核实这个地点的经纬度，如果发现有问题可以点击左下角的"edit"更改。如果没问题,那么就点击中上部的“main pre-dictions page"或者顶部的"Home”，进入如图 5 所示的 Heavens-above 的主页面。 图5 Heavens-above 主页面 主页面上的常用功能笔者都用红色线段划出，并在旁边用红字标注。页面最上方的文字描述了最新的人造天体发射热点，右上方的图片“Currentposition ofISS"显示了当前国际空间站(ISS)所在的位置。左侧则是 Heavens-above 的全部功能列表，“Configuration"是一些基本设置，“Satellites”是卫星过境情况的查询，“Astronomy"是天文事件的查询，“Mis-cellaneous”则是其他杂项功能。“Satel-lites”下的第一项“10 day predictions for: ISSJTiangong 1]Phobos Grunt...."是近期比较热门的人造天体最近10天的过境预报，点击“Tiangong1”，就能进入如图6所示的天宫过境预报总体页面。 页面上方是一些基本信息，列表里就是具体的预报,其中“Date"是日期,点击就
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"title": "Tiangong 1-Visible Passes"
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Search period start: 00:00 Tuesday, 15 November, 2011 Search period end: 00:00 Friday, 25 November, 2011 Observer's location: TWG, 39.93580N, 116.3310°E Local time zone: China Standard Time (UTC $^ +$ 8:00) Orbit: 328 × 335 km, $4 2 . 8 ^ { \circ }$ (Epoch Nov 14) Type of passes to include: $\circledcirc$ Visible only $\bigcirc$ All Click on the date to get a star chart and other pass details. 点击日期可以看经天图  图6天宫过境预报总体页面 可看到这次过境的经天图。“Mag"是预报的最亮星等，但往往会有一定误差。接下来的“Starts”、“Max.altitude”、“Ends"三项分别是天宫出现、最高和消失时的情况。这三项每一项下又有三个子项，其中“Time"自然就是该项对应的时间，注意是24小时制的；“Art."是地平高度，从地平线起算，到天顶为90度，Heavens-above只给出地平高度10度以上的预报，因此有些极低的可见过境它不会预报；“Az."是方位角，在这里没有给出具体数值，只是用字母来代表大概的方向，这样的精度对于普通观测足够了。N代表北(North),S代表南（South）,E代表东（East）,W代表西(West)。将它们组合起来,就能代表更多的方向，比如SE代表东南，NW代表西北。那么NNW呢？则是北偏西北。WNW呢？就是西偏西北。 那么，哪些过境最适宜观测呢？当然是地平高度越高、亮度越大的过境。一般而言，只要预报高度高于20度、亮度亮于2等的过境就可以尝试观测，而预报高度高于40度、亮度亮于1等的过境观测起来就很容易了。另外，在这个列表里，你会发现11月15日的过境天宫最高时就是 消失之时，这是因为进入了地球的影子（简称地影）。有的预报出现或消失时地平高度高于10度，也是这个原因。 这个列表对于目视或用广角镜头拍摄天宫过境已经足够了，但如果你还想知道更精确的信息以便用一些小视场的设备观测的话，那么最好知道天宫过境的详细经天图。应点击“Date"那一列的链接，比如图6中红线标注的链接就能看到。经天图页面又分为三个部分，上方是一个以天顶为圆心、以地平线为圆弧的全景星图（图7），图上划过天空的黑线就是天宫的运行轨迹，红色箭头的方向代表运行方向，大行星用红色的圆斑标记出来。大家可以从这幅图上看到天宫会从哪些亮星附近经过，然后就守株待兔，将观测器材对准那个地方就行了。这个页面的中部是关于这次过境的详细信息，下方则是显示天宫在最高点附近运行情况的详细星图。 如果过了几个月，首页上直接找不到天宫的链接了，那么，点击"Satellites"项下的 “Select a satellite from the database”，我们可以进入如图8所示的卫星搜索页面。在这里可以通过四种方式对卫星进行搜索，前两项是编号搜索，第一 图7天宫过境经天图 Select Satellite
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{
"title": "图8卫星搜索页面"
}
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项是北美防空司令部给卫星的编号，“天宫一号"的此编号为37820；第二项是国际发射顺序编号，“天宫一号”的此编号为11053。第三项是按名字搜索，直接输入“tiangong%"，就能搜出所有以"tiangong"开头的航天器，这里的%是通配符，不能省略。用此功能能搜出许多著名的老卫星。还记得我国最早发射的卫星叫什么名字吗？对了，是“东方红1号”，它现在还在天上。在这里输入“DFH%”，能搜出东方红系列的各个卫星。点击任意一个搜索结果，能进入该卫星的信息页面，再点右上方的“Passes”，就能进入过境预报总体页面。第四项按发射年份搜索就更简单了，不再述。 限于篇幅，关于Heavens-above的使用就简单介绍到这里。其他功能，请大家自行研究。如果有机会，我也会再进行详细解说。
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"title": "天宫过境的简单拍摄"
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最简单的拍摄天宫过境的方法，就是用相机接上比较广角的镜头，架在三脚架上，连接快门线固定拍摄即可。注意要手动对焦到无穷远，使用日光白平衡。由于天宫不是太亮且移动较快，所以应该用较高的感光度（建议IS0800以上）,较大的光圈（建议f/4以上）,较短的曝光时间（勿使背景太亮导致天宫的轨迹被淹没），设置成普通连拍模式，用快门线锁定连拍，后期用叠加星迹的方法叠加就能得到漂亮的过境照片。观测天宫过境对时间精度要求不是太高，用电视或电台的授时调好手表就足够用了，一般按照预报时间提前1分多钟曝光就行。如果想要更精确的时间，可以直接使用GPS，也可以拨打12117授时台。祝大家都能捕捉到天宫过境的英姿！A (责任编辑张恩红)
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"title": "《星座神话》：一本独特的新书"
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李良 天文学的起源和萌芽可追溯到人类文明的起源，而神话是与人类文明同时诞生的。古今中外的神或神化了的古代英雄,是古代人民对自然现象和社会生活的一种天真解释和美丽的向往。星座神话正是把科学和文化、天文与人文融合在一起的交融点。最近人民文学出版社出版了一本和天文有关的图书一一《星座神话》(16开，239页，定价39元）,这本书是在我国著名神话学家黄石先生的名著《星座佳话》（开明书店，上海，1935)的基础上经较大修订重新出版的。此书特别之处在于，由两位天文科普作家—一李元先生和陈丹先生借助古典星图和西洋名画，以及天体摄影作品，对黄石先生的原著进行全新的诠释、补充和再创造，是凭借数字化时代薪新的视觉面貌来完善和深化原著，使之焕发出新的生命力。 从天文与文化这一层面来说，《星座神话》所表现的内容，不仅对于青少年天文爱好者、文学爱好者和美术爱好者均可谓一 席华美的盛宴，就是对于普通公众了解科学与文明的起源，了解人类自身在宇宙中的位置，也有着积极的意义。 本书作者黄石(1901年～？)系广东人，原名黄华节，笔名黄石、养初。我国著名民俗学家、翻译家。1923年前后曾到暹罗，$1 9 2 4 \! \sim \! 1 9 2 8$年在广州研究宗教史，并著有《神话研究》;1930年到北平，后在燕京大学吴文藻教授手下研究，专攻宗教及民俗，并发表大量有关民俗学的论述。重要著译有《家族制度史》(顾素尔著黄石译，上海：开明书店，1931）、《妇女风俗史话》(上海：商务印书馆，1933)。1949年后隐居香港元朗东头村，以卖文为生，文章多发表在台湾的学术性杂志，并以原名黄华节在台湾商务的《人人文库》中出版了《关公的人格与神格》和《中国古今民间百戏》，此外还著有《端午礼俗史》等。 我国著名科普作家、天文活动家李元先生迄今从事科普事业已达66年之久，在他80华诞（2005年6月10日）时，在北京《科学时报》会议室召开了“李元先生80华诞暨从事科普事业60年学术研讨会”。与会学者盛赞李老先生在从事科普工作的60年中,积极、热情、始终如一、坚持不懈地工作在科普一线，他在50多年前非常热情地参与创建北京天文馆并做出了积极的贡献；他不仅热爱科普事业，而且探索和摸索出一套有价值的科学普及的方法和手段。他曾发起和组织大众天文社等天文爱好者社团，主编天文科普杂志。1998年由日本科普家发现的国际编号6741号小行星，由国际天文学联合会批准，命名为“李元星”。近十几年来，老先生宝刀不老，在天文科普和美术科普方面不断做出新的贡献，并且无私地提携后辈。 陈丹先生是资深天文科普编辑和作家，他从1975年到北京天文馆工作，一直从事天文馆馆刊的编辑、科普信息调研、科普理论探讨和研究，并涉足世界天文学史领域的探索，他为人低调，热衰于科普创作30余年。著有《世界天文学史》、《通往宇宙的路标》、《宇宙旅行见闻》、《宇宙奇观》、《星空观测ABC》等书，并长年为《天文爱好者》《太空探索》、《我们爱科学》和《中国国家天文》等杂志撰稿。特别值得一提的是，他由喜爱星空而喜欢上了星座神话；因感兴趣星座的演变过程而喜欢上了古典星图；为了更好地理解和解说星座文化，他做了不少翻译介绍国外星图、西方艺术(尤其是与星座文化有关的美术作品)的工作。 《星座神话》一书主要篇目如下：星空的巡礼、凝固的北极星、大熊与小熊、伟岸的猎户与弱小的天兔、忠勇的大犬、阿特拉斯七个美丽的女儿、金牛和它的凶悍的眼睛、荣耀的北冕、长蛇、天蝎与狮子、劳苦功高的赫拉克勒斯、银河中的天鹅、俄耳甫斯的七弦琴一—天琴座、诱拐宝瓶侍者的天鹰、牛郎与织女、半人半马的射手、救渡乐师的海豚、对友爱的李生兄弟、手执长蛇的医师、凶残雄伟的海魔、刻甫斯的家族及其结局、背生翅膀的神驹、驷马如车的御夫、耸动世界的金毛羊、庄严华贵的室女、羊头鱼尾的摩羯、春分点上的双鱼。此书末尾附有“中西星名对照表”。$\left| \bar { f } _ { a } \right|$ （责任编辑张恩红）
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"title": "中国陨石发展现状与假陨石泛滥（中）"
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口中国陨石论坛管理员雷克斯
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"title": "3.陨石与旅游"
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国内各地有不少以陨石坑、陨石群、陨石公园、陨石山、铁牛等为卖点的观光景点，虽然经专家证实不是陨石，但还是刊登在政府或民间的旅游宣传册中，令人匪夷所思，那么这是不是一种欺骗行为？这个问题可以从两方面来看，首先，地方政府认为这样宣传可以带动旅游，究竟是不是陨石不是最重要的，也可以达到陨石科普的目的；其次，地方行政单位要求科学家鉴定为陨石，甚至不惜采取法律途径要起诉科学家，你如果说不是我就告你(这是真实事例)。宏扬科学发展观必须先尊重科学家，以科学为基础,如果地方政府以行政权力干涉科研单位,这对于我们国家的科学发展与教育会产生极其不良的负面影响。正因如此,才会有人会问，为什么科学家都说不是，而你却说是，因为你有权力说是吗？当然任何一个人都有权利说他的样品是陨石，但是我们应该尊重科学。2009年发生在台北市天文馆的3.5吨假陨石展出事件(图十八)的新闻报导如下：台北市立天文馆四月份推出陨石特展，主打一颗3.5吨的铁陨石，不过却有陨石收藏家认为，这颗陨石其实只是一般的铁矿石，是颗假硕石。天文馆表示，这颗陨石由民间美术馆免费借展，展前也经由沈君山博士鉴定。不过今天沈君山坦言，当初只凭肉眼观测，感觉很像真的。这颗当初在中国边境发现，质量达3.5吨的铁陨石，是陨石特展的目光焦点，大人小孩都看得喷喷称奇。从四月开始，已经有七万人次为了这颗超大陨石慕名而来，连台北市长郝龙斌也开心地和陨石合影，不过却传出有收藏家认为天文馆有欺骗民众的嫌疑。这颗陨石是真是假，目前还是各说各话，不过收藏家认为，身为专业天文机构的天文馆，必须负起责任给民众一个答案，而负责 鉴定的正是笔者(图十九)。台北市立天文馆的上级单位是台北市政府,经过台湾陨石爱好者共同提出异议后，最终台北市立天文馆在大陨石的展出告示牌上附加中英文“未经进一步测定，仅做铁陨石模型展示用”字样。这是小小的陨石界民间督导政府的真实成功案例(图二十)。 这件事情是由一群中国台湾陨石爱好者与多家科学教育团体发起的，我是比较“倒霉的"负责鉴定人(图二十一),最后矛头都指向我。如果地方政府为了旅游，为了展览而利用假陨石，受伤害的是科学家、陨石爱好者、陨石收藏家以及无数参观展出的人，这造成了非常不好的社会影响。我去“陨石公园”等景区参观后问里面的工作人员，陨石是真的吗？工作人员回答“假的”，那假的为何要当作真的展出呢？“不知道”。陨石骗子说公立的旅游景点里陨石都是假的，为什么我们不能有假的，如果地方政府的态度不端正，将不会再有任何科学家与科学爱好者出来说话，湟论科学发展观。我把这个问题单独提出只有一个目的一一民间与政府都应尊重科学。 4.陨石价比黄金观念的谬误 陨石爱好者均知大多数陨石的价格是远低于黄金的，大约几美元一克，当然也有许多10到20美元一克。但国内各大媒体纷纷转载宣传陨石价比黄金，我想这些报道的目的不外是出于保护，但媒体朋友可能忽略了一点一一陨石如果价比黄金，科学家与陨石爱好者更拿不到陨石标本，最后得出“公民不得持有陨石”的荒谬结论(The China Syndrome)，对中国陨石环境造成极坏的影响。大家常举的一个例子是，新疆阜康橄榄铁陨石，其总质量超过1000千克。2005年，在科研院所和地方政府不知情的情况下，被人发现并迅速走私出境。样品被切割成近百块后，以每克20到30美元在世界各地出售。有陨石爱好者假设，如果地 图十八假陨石事件媒体报道 方政府拿走了陨石结果会怎样？有可能全世界都没有阜康的陨石标本(图二十二),库房是“铁将军"把门。因此有的爱好者庆幸阜康陨石被卖出国了，这样大家可以随时上国外网站买到阜康标本，这是什么逻辑？为什么会造成这种情况？只因我国陨石并未立法，国家单位取得标本后可入库成为公有财产，亦可不入库成为私有财产。就算入库成为公有财产，但随着公有单位民营化过程，陨石就会变成民间单位的财产。陨石既非文物也非化石，所以无法可管。再加上科学家对大部分陨石样本都已进行过研究,报告早已堆积如山，所以陨石只有一个去向一一被售卖！这样也好，民间爱好者与后代子孙都可以获得陨石样品。如果陨石成为公有财产，境遇更惨。目前我国没有专职的陨石管理部门，哪个单位获取了陨石，一般都会把样品锁在库房，没有陨石标本科学界共享机制,其他科研单位想要,除非关系好否则没门。现状是大家也不会要,就算要也不给，因为很自然的,为何你之前获得的不给我呢？大家别忘了陨石的价值在于科研，科研是无国界的，这是陨石价比黄金最可怕的影响。民众不上交，上交后发现陨石价比黄金后打官司；国家科研单位取得标本后此颗陨石就消失于人间；不交换科研标本，不借展，库房里锁起来了事。有人要问为何不借展？因为有过血的教训，我国唯一的清镇顽火辉石主体标本借展后，还回来的是假的，怎么办？都是国家单位,库房里收到就结案，直到现在都未找回真品，悲哀呀！陨石的价值主要在于科研,实际情况是翡翠、黄龙玉、和田玉、孔雀石、琥珀等等价值都在陨石之上。但是国内媒体不了解全球陨石的收藏状况，陨石价比黄金被大肆宣传后，成为陨石骗子的最好工具，假陨石一发不可收拾。好一个陨石价比黄金啊！ 5.陨石的价值应以科学价值优先 当然我们不能要求广大民众都支持这个观点，大多数人认为陨石的商业价值是优于科学价值。但是我们必须把这个观念告诉大家，陨石的商业价值是建立在科学价值之上的。在国外要获得国际命名后陨石价值就提升了，当然国际命名之前各国科学家都要出具科学报告。在我国则不然，只要是陨石，价值就来了，不管命名不命名，以古懂的观念来说,物以稀为贵，最好全世界只有我一个人有。 可陨石恰恰相反，如果一个人发现陨石藏起来全世界都不知道，何来的价值？如果陨石商家没有得到标本，如何进行宣传？如果科学家没有得到样品，如何知道陨石分类呢？造成这个情况 图二十二笔者手持国外购买的阜康橄榄陨石 的主要原因还是由于我国的陨石命名无关陨石持有者的利益，以国内收藏家来说，也不管国际命名与否，只要确定是陨石就买。但是陨石的价值应以科学价值优先，这个观念很重要，未来国内陨石市场规范后，没有命名的陨石就有可能是“埋雷"陨石，没有命名的陨石不知行情就无法定价。这样我国的科学界也可以获得科研标本，陨石持有者也能够知道其价值。正确价值观念的缺乏已经造成了一起陨石憾事：新疆阿勒泰“安拉之泪$" 1 7 . 8$吨陨石。挖出前北京天文馆已经通知阿勒泰政府要去取陨石土壤标本，并且也携带公函，事前联系都很好，北京天文馆的工作人员也提早数天在阿勒泰等。但由于不明原因，陨石被拉下山两天后，北京天文馆才接到通知上山。据搬运施工人员说大陨石下布满烧焦的石头，经详细询问说是玻璃质的，有可能是熔融玻璃质撞击角粒石英岩，当地工人捡拾很多，北京天文馆工作人员到达现场时，陨石下厚达1米的土已经没了。我国唯一一次陨击土壤现场遭到严重破坏，国内所有的科学家与爱好者将再也看不到现场记录取样的过程，是我国陨石界的遗憾也是世界陨石界的遗憾。万幸的是部分标本于前次考察时已少量取得，熔融玻璃质撞击角粒石英岩只能在大陨石周围发现，这是参与科考与搬运的所有人均可证明的。试问究竟陨石的商业价值重要还是科学价值重要？所有个人与单位都应以陨石的科研价值为优先。
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"title": "二、少数学者观念落后，鼓吹陨石立法产生的后遗症"
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少数媒体在有关陨石的评论中，使用“玷污、染指陨石、西北非血腥争夺陨石、秘密交易"等词汇，给陨石收藏造成不良影响。使得公众认为所有通过正常渠道取得的陨石都是一种掠夺与非法行为，而事实上这些陨石的获得都是为我国陨石发展做出卓越贡献的行为。况且陨石目前没有立法，何来“非法”之说呢？如果全社会都垄罩在这样的阴影下，试问我国如何能发现陨石呢？难道要科学家自己去找吗？截至目前，我国民间陨石发现者均很大度的将样品捐献给国家科研单位,如广西大熊猫陨石(图二十 图二十六 巴彦淖尔石陨石 三)、东乌珠穆沁旗中铁陨石(图二十四)、黑龙江襄河陨石(图二十五)、巴彦淖尔石陨石(图二十六)、哈密铁陨(图二十七)、罗西陨石、腾格里陨石、福建连江陨石(图二十八)、遵化陨石(图二十九)、湖南澧县无法归类铁陨石、任丘、丰宁陨冰(图三十一)、库姆塔格、安徽卢江中铁等。为何某些科研单位还吵着“没有标本可研究"？这个问题不是出在陨石发现者身上，而是出在国家的陨石科研标本尚未建立资源共享的研究机制，不能责怪陨石发现者。我们有充分的理由相信，并可以证明我国陨石发现者都是好样的，都是爱国的。那么原因到底在哪里？首先，国家的陨石科研标本尚未建立资源共享的研究机制；其次，科研单位没有买陨石的预算，取得标本后可入库成为公有财产，亦可不入库成为私有财产，民众没有拿到金钱奖励；第三，所有科研单位因为没有预算去购买民间陨石，直接造成的结果是科学家半哄、半蒙、半骗地取得标本，这些在陨石界都有很多真实案例，不写出来是顾及大家的“面子”。但面子问题不能成为我国陨石发展的脚石，试问民间情何以堪？甚至少数科学家直接说“公民不得持有陨石”，陨石持有者爱国但国家不爱他们，这是什么逻辑？新疆阿勒泰“安拉之泪”陨石靠民间的力量发现，少数人出生入死不惜牺牲生命，最后阿勒泰政府获得陨石，而当地媒体宣传说陨石属于国家。可想而知，下次若有民众再发现，谁又会向国家单位通报呢？ 全世界的陨石均可自由买卖，这是事实，那我们该如何选择？是继续造谣抹黑、混淆视听、愚味民众，还是加强陨石知识宣传，鼓励大家寻找真陨石，爱好者与科学家一家人？现在我国还 有很多陨石持有者私下找买家，为什么？因为媒体恐吓他们！庆幸的是有$2 0 \%$的陨石持有者愿意站在阳光下。陨石没有立法，不代表陨石可以偷盗，陨石没有立法但有物权法，视同一般物品。我国《民法通则》规定：地下埋藏物归国家所有。无主物先得先占。从法理上来说,陨石应属于无主物，目前不适用文物与化石的相关法律。我国1971年吉林目击坠落双阳陨石（图三十二) 1964年目击坠落上海长兴岛陨石(图三十三)、1976年目击坠落吉林陨石（图三十四）、1977年目击坠落信阳陨石、1977年目击坠落常德陨石、1987年目击坠落湖北随州陨石(图三十五)、1993目击坠落松原陨石（图三十六)、1995年目击坠落内蒙古东乌珠穆沁旗陨石与南丹(图三十七)、1997年目击坠落城石陨石(图三十八)与新疆“银骆驼"陨石等等在国外已销售多年，要说是陨石爱好者卖出国的，我真不相信，那么到底是被谁卖出国的呢？是科研工作者或保管人员吗？我国的陨石样品在相关科学家退休后都到哪去了呢？是否少数科学家在促进陨石立法的同时，也能够把这个问题一并考虑进去？ 网络上不愿具名的陨石爱好者写到：陨石立法必将剥夺公民拥有和研究陨石的宪法赋予的公民权利，限制广大群众寻找陨石的自由和热情，不利于在阳光下保护陨石，更为严重的是，还可能导致陨石行业学术垄断，擎生学术腐败。首先，任何国家宪法都有保护公民有从事科学研究的权利，为什么陨石样品及其研究只能由少数人或个别部门垄断呢？如果真有此法，那么任何一位平庸的“合法”研究者都会成为“杰出的"科学家或“伟大的” 发现者；而且由于陨石本身的价值,这些“合法接触者”比其他人更容易从陨石上得到经济利益，陨石专家可“名利双收”。同时，其他想“涉足陨石"的绝大部分公民要么不怕犯法坐牢，要么只能望石兴叹！显而易见，这个提案是建立在侵害绝大多数公民宪法权利上的部门垄断法。当然，专业部门可能会找理由说，陨石归某些相关部门有利于科学研究，专业部门研究为何一定要限制和侵害广大公民和其他部门拥有和研究陨石的合法权利呢？更何况宇宙广阔，天外之物到底什么样，并非是少数专家或有关部门能独立研究得清楚的。从一个真实的历史故事就可见一斑。1790年7月24日，一颗陨石坠落在法国南部朱里亚克。当地居民将其锁在教堂门口“示众”。市长和三百多位居民致函权威的法国科学院报告了这一奇观，竟然被科学院的院士们嘲笑为“天生的吹牛大王”。他们认为“天上掉下石头”与“天上掉下五吨牛奶,外加一千块美味带血的牛排”一样荒唐可笑。幸亏这个陨石是被很多人目击的，要不然陨石当时还不能被科学家接受！这个故事说明，探索未知世界的科学研究（包括样品）决不能只为少数专家或部门所垄断！ 其次，所谓“陨石立法是为了保证有充足的陨石研究样品”是根本站不住脚的！相反，如果真的搞一部陨石垒断法，想不花钱或者象征性给点奖励，让百姓去为你找陨石，把陨石上交，显然既不现实又不合理，到头来可能是一块陨石也得不到。要知道陨石一般藏在深山老林、沙漠戈壁中，找到一块陨石所付出的代价是不言而喻的，有时甚至是九死一生。有些人找到陨石获得了 回报，不少人投入钱财人力却一无所获。如果不让陨石实现市场价值，如何去衡量或回报这些寻找陨石的勇敢探索者呢？现在为什么有的陨石流到国外，正说明有些相关部门和专家的观念和机制还停留在20年前的方式和办法，不适应今天市场经济的环境条件。 其实，陨石在欧美等国市场上早就是自由买卖。只要有关专家和部门出钱，几乎什么样的陨石都可以买到，怎么会没有陨石样品用于研究呢？既不去寻找，又不愿购买，还污别人都是“为了获取暴利的贩子（其实贩子正是市场经济中不可缺少的主要元素！）”，若依笔者看，即使立了法陨石也不会自己跑到院子里来。想一想，正是由于近几年欧美陨石市场的出现，国外有许多人乃至整个家庭以寻找和买卖陨石为业，他们在世界各地，特别是在非洲沙漠中找到了大量陨石，包括多块火星和月球陨石，极大地丰富了今天的研究材料，推动了陨石科学研究和天文学的进步和发展。有些地质天文专家在职时是业余“贩子”，退休后则全身心投入矿物陨石的收藏，在交易的专业展会中，这些“陨石贩子"对收集陨石、推广普及矿物陨石知识的积极作用是少数研究人员或某些部门所无法替代的。美国的 CNN和《纽约时报》对这些人物都有过正面报道并给予较高的评价。笔者认为成熟的陨石市场化是保护中国陨石的唯一途径，当然我也不反对立法，但是我只想强调不论立什么法，在陨石这一块总是弊大于利的。在阳光下科学家与爱好者一家人，不是很好吗？（未完待续A （责任编辑陈冬妮） # 图89 图90 图91 场小，天体跑得就快，所以要调两个轴，才能将天体“拉回”到视场中心。图91是实物照片，可与图90对照（只是图90架子矮了些)。 因此动两个轴跟踪天体是不方便的，为了便于观测就发展成赤道式装置。 2.赤道式：它主要分为德国式（图92）、美国式（又称叉式，图93）、英国式（双柱式,图94)三大类，由此又派生出其他类型。见下原理示意图95至100（可供参考)。 从这些图可看出，所谓赤道式就是要有一根轴指向北极,这根轴叫极轴（或叫 赤经轴），它与地面的交角等于当地纬度中。另一根轴与它垂直,叫纬轴（或叫赤纬轴)。使用前先要把极轴指向北极,极轴上可以加度盘，当望远镜指向子午面上的恒星时,刻度为零,这是时角盘。子午面以东，时角算负，以西算正。度盘可刻正、负6小时,每小时是$1 5 ^ { \circ }$。赤纬轴上也可以装度盘，指示欲观测的恒星赤纬读数，望远镜从赤道向上为正，向下为负。$0 ^ { \circ }$到$9 0 ^ { \circ }$，赤道为零。赤道以北的星，赤经为正,以南的星。为负。 赤道装置的有点是可以加转仪钟，用机械或电力使极轴自行跟踪旋转，在相当 (接上期)
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{
"title": "四机架的选择"
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1.地平式：地平式的制作是最简单的，见图89，它可以用我们磨镜子的木架（见图8)加以改装，图90是这一望远镜的零件分散示意图，镜筒内零件未拆开画。从图可看出它有一个垂直轴（方位轴）和一个水平轴（高度轴），一般经纬仪都采用这种形式。观测时先转方位轴，差不多时再转高度轴，然后反复调节，直到要观测的天体进入视场达到中心为止。由于地球的自转，观测一段时间后，天体会慢慢地向视场边缘移动，这时若不调整望远镜，天体就跑出视场。当用高倍放大目镜时，视 长一段时间，保持恒星在望远镜视场中心。
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