本文曾发表于某年的天文爱好者杂志,重新发布此文,是想让更多的爱好者了解到相对科学的天体数据归算方法,甚至希望能有更多的爱好者参与到正规的天文观测中来(而不仅仅是拍到它了事)。
也可访问以下地址了解全文:
http://www.xjltp.com/9_neat/neat.htm
NEAT小行星搜索攻略
新疆乌鲁木齐
高兴
2006年3月
一、本文简介、对读者的建议、一些缩写的解释
本文介绍的是一种利用国际互联网进行业余天文发现的方法。类似的适合业余天文爱好者的网络天文发现项目还有不少,然而从入门难度来说,NEAT
小行星搜索相对是较难的,较适合一些爱好天文多年且有一定天文基础知识的同好。
本文着重介绍搜索并发现NEAT
小行星的过程,其间会涉及到一些天文软件的使用及网络、计算机等方面的相关内容,学会并能灵活应用它们是个漫长的过程。笔者希望阅读本文的读者应当有足够的耐心和毅力,万不可急于求成。
搜索NEAT
小行星涉及的细节众多,单靠本文不可能面面俱到。针对某些非关键的问题,读者应该通过自己的研究来解决。笔者参与过SOHO
和FMO
两个项目,发现很多同好尤其是一些中学生特别爱问问题,自己不钻研,不注重过程,只注重结果,从而最终失去了自己的爱好,这是可悲的。
搜索并最终发现NEAT
小行星的最大乐趣就在于不断地学习,如果一个个学习的难关你都突破了,那么可以说,想不发现也难!
为了能更好的理解并学会灵活运用相关知识,读者最好能有较多的业余时间支配及一定的英文基础。近来国际上参与NEAT
小行星搜索的人开始增多,竞争程度相对提高,读者如果决定参与,就要尽快并抓紧时间。
MPC
:Minor Planet Center
,小行星中心,http://cfa-
www.harvard.edu/iau/mpc.html
MPC CODE
:小行星中心认可并授予的观测站点编号。
MPEC
:小行星电报快报,http://cfa-
www.harvard.edu/mpec/RecentMPECs.html
DOU
:DAILY ORBIT UPDATE
(每日轨道更新),公布在MPEC
中的一种报告汇总格式。
SOHO
:Solar & Heliospheric Observatory
,太阳和太阳风层探测器。
FMO
:fast moving object
,快速移动天体。
MBAs
:main belt asteroids
,主带小行星,大多轨道介于火星和木星之间。
FITS
:Flexible Image Transport System
可适图像传输系统,一种由NASA
定义的天文科研专用图片格式。
二、一些常见问题
1、什么是NEAT?
NEAT
(NEAR-EARTH ASTEROID TRACKING
近地小行星跟踪)是隶属于NASA
(美国宇航局)的一项近地小行星搜索及跟踪计划。它由两台口径均为1.2米(48寸)的望远镜组成,分别架设在美国夏威夷毛伊岛(MPC CODE 608)和加州圣地亚哥附近的帕洛玛山(MPC CODE 644)。其中帕洛玛的1.2米施密特望远镜(以下简称644站)成像较好,拍摄的图片质量较高,较适合搜索目标。
2、搜索的原理和基本方法是什么?
小行星是运动的,在一段不长的时间内,其在天球上的视运动可看作是匀速直线运动。离地球越近的视运动就越快。绝大多数小行星轨道都位于火星和木星之间,它们至少有几百万颗,被称为主带小行星(MBAs
——main belt asteroids
)。
发现它们的一个最基本的方法就是:分别在不同的时间对同一天区拍摄三张照片,然后连续查看这三张照片,背景恒星都是不动的,如果发现移动的目标且它们移动的距离与拍摄时间间隔基本成正比,则说明它很可能是一颗小行星。离地球不同距离的小行星的视运动速度是不同的。我们通过NEAT
图片着重要搜索的就是MBA
,由于照片中有很多已知的MBA
,所以多看几组图,你就能感觉到,你想要发现的未知MBA
应该向什么方向移动,该移动多快。在这方面的判断会比SOHO
和FMO
容易很多。
大多数NEAT
图片的拍摄间隔在20-30
分钟左右,一组三张的总时间跨度约为一个小时。MBA
运动形成的三个点间隔不长也不短,很容易发现和判断。
3、需要什么设备?
能连接国际互联网的电脑就足矣!软件方面需要安装天文测量软件——Astrometrica和轨道计算软件——FIND_ORB。
Astrometrica是共享软件,有100天的试用期,可到这里(http://www.astrometrica.at/download.html)下载。见下图:
先下载Installation Package并安装;再下载Complete Version,解压缩到安装目录并覆盖相应文件;最后下载Update,解压缩到安装目录并覆盖相应文件。
这里(http://www.xjltp.com/9_neat/am/9_am.htm)有一个还没有完工的关于该软件帮助文件的翻译,去看看或许对你尽快了解该软件的使用有帮助。
FIND_ORB可到这里(http://www.projectpluto.com/find_o32.zip)下载,解压缩到任意一个目录就可以运行find_o32.exe了,不需要安装。
4、NEAT搜索的特点?
NEAT
公布的由608
站和644
站拍摄的图片都存放在SkyMorph
虚拟天文台网站上(http://skyview.gsfc.nasa.gov/skymorph/skymorph.html
)。拍摄时间从1996
年至2003
年,总数超过67,000
张,绝大多数图片集中在2001
年8
月至2002
年12
月期间,文件使用FITS
图片格式,照片拍摄的极限星等一般都到达21
等。
读者应该注意到了,这些图片并不是适时的,都是历史图片。
是的,这就是NEAT
搜索与SOHO
等搜索的最大区别,相比之下。NEAT
小行星搜索不用“抢”图,图片对于所有的搜索者都是公平的,“发现”不会因为你的网速慢、计算机处理速度慢或者时间没有赶巧而与你失之交臂。如果你掌握了搜索的方法,那么剩下要做的就是花费相当的时间而已。有句玩笑话是说:SOHO
玩的是心跳,FMO
玩的是彩票,NEAT
玩的是不睡觉。(遗憾的是FMO
计划已经终止了)
当然,这也就说明你需要有一定的实力。目前,全球参与NEAT
搜索的人约有50
人左右,如果很容易,就不会只有这么少的人来参与了。而事实上,难度主要集中在初学阶段,如果真正弄明白了操作过程,发现会显得很容易,因为还有几千颗小行星等着大家去发现。
5、发现者会得到什么?
可能你想获得的都无法得到!发现者没有什么奖金证书之类的奖励,没有发现权,更没有命名权,甚至连你的名字都不会出现在发现通报上(如果你有发现并得到MPC
认可并授予临时编号,会在MPEC
的DOU
中发布)。简单的说,如果你不告诉别人,谁也不会知道是你发现了某颗小行星。
看到这里,也许有些读者会选择放弃,这是每个人的自由。笔者始终认为那些把天文作为一种娱乐方式的,对天文感兴趣的人不适合参与到业余发现的队伍中来。如果你是为了发现而来,非常欢迎,但如果你仅仅是为了发现,那么或许你会后悔。
说得体面点:你的发现换来的是别人的尊重。
三、搜索步骤
以下将以我发现的第一颗NEAT
小行星为例,介绍大致的搜索步骤。
1、在浏览器的地址栏输入http://skyview.gsfc.nasa.gov/skymorph/skymorph.html
进入SKYMORPH
网页。
点击Look for images by time and position (以时间和位置的方式搜索)链接,进入SkyMorph Observation Selection Page
页面。在此页面中添入所要搜索的时间和位置。如下图
请注意填写格式——Position
这一栏分别填写搜索位置的赤经和赤纬坐标,之间用逗号隔开;Time
这一栏填写搜索的图片拍摄时刻(世界时),请注意用空格来隔离日期与时间;之后有时间的跨度选择,默认是1
天,你可以根据实际情况做相应的选择,这里选择的是1
小时。(IE
浏览器默认编码请最好选择“简体中文)
我发现的第一颗NEAT
小行星是在验证荷兰朋友Marco Langbroek
发现的第一颗NEAT
小行星(2002 NX57
)时意外发现的。以上填写的坐标其实是他那颗小行星的拍摄图片坐标和时间,关于这个表格填写技巧将在下一部分做介绍。
填写好了之后就点击“提交查询内容”按钮。
2、等待少许时间后,将看到如下图的搜索图片列表:
请将得到的三张图片的中间一张的RA
和DEC
坐标复制并粘贴到列表下面的Use Position
表格项中,因为如果是自己搜索其他位置,默认的Use Position
并不一定是中间这张的坐标。
勾选三个图片名,NEAT Pixels:
改成2000
,去掉DSS Image:
和NEAT/DSS SkyView overlay:
后面的勾,如上图,最后点Request Images
按钮。
3、会弹出一个新窗口,其中有以上勾选的三张图的图片样本(GIF
格式,根据网络速度不同,生成过程大约需要3-5
分钟)。
分别轮流用鼠标左键点击这三个图,会分别要求你下载对应的FITS
文件到你的硬盘(比较大,所以耐心点,似乎每个图有7M
多),存在硬盘的哪个地方你自己决定吧。(三张都下载完后就可以关闭这个窗口了)
4、为了以后使用起来更方便些,这一步是更改下载的FITS
文件的文件名。
回到第2
步的那个窗口,如下图,把相应的列表中的RA
,DEC
,TIME
内容刷黑并拷贝到剪贴板(Ctrl+C
)。
然后到FITS
文件存储的地方,把对应的文件名改掉(注意,如果你使用WIN2000
系统,请不要忘记将其中的冒号删除,在WINXP
系统中会自动删除),如下图。
改好后如下图
5、这一步说说用于查看图片和测量坐标的软件——Astrometrica
。
软件一般默认安装在这个目录(C:\Program Files\Astrometrica
),请到这个地址(http://www.xjltp.com/9_neat/644.cfg
)下载专用于搜索644
站的配置文件并拷贝到Astrometrica
的安装目录(C:\Program Files\Astrometrica
),以后也许可能会用到608
站的图片,相应的配置文件到这个地址下载(http://www.xjltp.com/9_neat/608.cfg
)
运行Astrometrica
软件,选择File
菜单下的Settings
,可以看到关于观测站点的一些设置,软件默认的配置文件是Astrometrica.cfg
,MPC Code
是540
站,你需要指定新的配置文件:
点击OPEN
按钮,找到并选择硬盘上的644.cfg
打开,就可以看到如下图所示内容。请在相应的位置填写好你的联系方式及EMAIL
地址,请注意EMAIL
最好使用企业邮箱,不要使用SINA
,SOHU
,163
之类的免费邮箱,这些邮箱发出的信件往往带有大量的广告信息,会被MPC
的邮件服务器拒收。也请不要更改Observer
、Telescope
等非自我信息内容。
都修改好后,点Save
,然后再点OK
。