小院里的炭火

Charcoal Fire In The Yard
小院里的炭火

北京怀柔区西南有一个叫洞台的村子,位于长城脚下,远离市区。这里白天山清水秀,入夜后星光满天,宛若世外桃源一般。十几年前,我的岳父岳母退休后在这里买了一处四合院,住了几年便移居别处,我和好友马鉴便把各自的望远镜搬了进来,把它作为我们聚会拍星的据点,并亲切地称它为“小院儿”。

01 猎户座大星云和马头星云

记得某年秋末的一天,北京刮着大风,天气特别晴朗。我和马鉴下午赶到了怀柔,先去城区的超市里买了烤炉和木炭,以及若干食材,打算晚上围着炉火边烤肉边拍星。来到小院儿后,我们先趁着天亮在院子中央把设备装好,然后就赶紧出去捡柴火。这是因为入秋后山里的昼夜温差非常大,到了夜晚温度会下降十几摄氏度,火炉子是在院子里工作时必要的设施。我们之所以选择秋冬的季节,是因为冬季星空有很多值得拍摄的深空天体。

02 拍摄中的望远镜

众所周知,地球在不停地绕着太阳旋转,这不仅产生了的季节交替,也使地球的黑夜在一年中朝向了不同的方向,所以我们头顶的星空是随着季节而变化的。冬季星空就是指北半球冬季的时候我们所能看到的夜空,其最著名的标志就是猎户座。猎户座最显眼的特征是一个由四颗亮星组成的四边形,以及位于四边形中心整齐排列的三颗星,它一入夜便会出现在东南方,所以很引人注目。古代西方把猎户座想象成一个举着大棒的猎人,四颗星分别是猎人的四肢,而三颗星则是他的腰带。在腰带正下方还有几颗亮度稍弱一些的星,那里就是著名的猎户座大星云。作为深空天体来说,猎户座大星云是非常亮的,仅借助双筒望远镜便能看见它扇形的气体云,所以它是我们主要的拍摄目标之一。除了猎户座大星云之外还有猎户座的马头星云、麒麟座的玫瑰星云、金牛座的昴星团等,也都是冬季星空的明星天体。

深空天体都非常暗,所以需要几个小时的曝光,但这并不是说要让相机的快门一直打开几个小时,而是要用很多次曝光来累积,每次曝光一般只有几分钟。可是因为地球在不停自转,哪怕只曝光几秒的话星星也会出现明显的拖线,因此要实现数分钟的拍摄则一定要有精准的跟踪机制,这就是拍摄深空的难点所在。现在很多望远镜都标配有赤道仪,即一种可以与星空同步旋转的微动马达,但它并不能及时发现跟踪过程中出现的偏差,所以要实现更精准的跟踪则一定要用导星系统。所谓导星系统就是用另一套望远镜和相机来作赤道仪的眼睛,目的是观察星空的变化;然后再用专业的软件来作赤道仪的大脑,分析这些变化并将修正的方案传递给赤道仪,这样赤道仪就变得智能了。话虽如此,但实际操作的时候根本不会一次就成功,我和马鉴当时都是刚刚接触这些概念,所以每次拍摄都要相互协作,按部就班做好每一个环节,着急不来。

03 仙女座星系

04 拍摄中的望远镜和一颗流星

拍摄深空的设备很多,准备工作也比较繁杂。沉重的三脚架上面是赤道仪,赤道仪一头托着望远镜,另一头接着用来平衡望远镜重量的重锤。望远镜顶部装有导星镜和寻星镜,后端接着单反相机,导星镜的后面还有一个导星相机。这些部件都需要用各种线连着,幸亏天亮的时候被我们全都接好了,不然黑灯瞎火很容易弄错。

相机记录的深空拍摄全过程。这段视频记录了从昨晚8点多到今天凌晨3点左右,我和7yue在小院拍星的过程。昨晚怀柔山里的温度绝不会高于零下8摄氏度,非常冷。冬天在野外拍星是多数人所无法理解的,就像子夜时我们头顶的星空一样,也是多数人所无法想象的。

下一步就是各种校准和调试。寻星镜和望远镜、导星镜这三个镜子要校准到同一个光轴上,目的是更方便地寻找目标。赤道仪里面还有一个极轴镜,那个需要指向北天极,为了保证赤道仪的转向与地球同步。接下来将望远镜和导星镜对好焦,固定每段镜筒的长度,然后就可以调平衡了。调平衡分两步,一是调整重锤的长短使其与望远镜一端的重量一致,二是调整望远镜一端在赤道仪上的固定位置,让它与望远镜一端的重心相吻合。调平衡的目的是减少赤道仪在赤经和赤纬两个转轴上的阻力,使其马达更精准地微动。最后一步是校准赤道仪,让赤道仪的寻星系统与实际的星空相一致。总之我们俩每次都要至少半个小时才能将这一套流程弄完。

05 猎户座大星云

接下来就是寻找天体准备拍摄了,拿猎户座大星云来举例,如果赤道仪正确校准了,那么只要在赤道仪的操作手柄上输入M42(猎户座星云在梅西耶天体列表中的编号),赤道仪就会带着望远镜转动并最终指向猎户座大星云的位置,此时赤道仪就已经在以地球转速来同步运行了。但这时还没有启动导星,赤道仪尚未具备眼睛和大脑,所以还不能拍摄。导星每次都是马鉴来操作的,他在导星软件里选择一颗清楚的星点,这样软件就能分析它的偏离情况并控制赤道仪与之同步,这时就可以拍摄了。软件在导星的过程中会显示两条不停刷新的曲线,如果曲线靠近中央且摆幅很小,那说明跟踪很准,最后拍出来的照片中星点也会很清楚。

但这毕竟是理想的情况,一旦赤道仪平衡做得不好,或者当晚有风,或者赤道仪马达本身的缺陷,或者导星系统成像不是很清晰,等等,任何一点小的因素都会导致导星曲线震动。那天夜里我和马鉴从头到脚都冻透了,但我们谁也不想进屋,仍然围着炭火坐在院子里守着电脑屏幕,一旦发现导星曲线异常,就要决定是否放弃这张照片而重新拍摄。买来的食物和物资,能吃的都吃了,能烧的也都烧了,看着袅袅的轻烟很快消散在星空里,如同我们周围的热量一样。

06 昴星团局部

07 玫瑰星云

快到凌晨总算拍完了,我们赶紧躲进屋子,衣服也不脱就钻进羽绒睡袋,开始处理刚刚拍到的照片。随着一张张的叠加,一次次的降噪,美丽的深空天体全都展现了绚丽的色彩。猎户座大星云像一只仰着头的火鸟,耀眼的胸口是银河系里离我们最近的诞生地;有七姐妹星团美誉的昴星团,其七颗夺目的亮星将周围的星云映成蓝色,丝丝缕缕的云气在恒星间缠绕,不得不让人佩服宇宙惊人的想象力;猎户座的马头星云和麒麟座的玫瑰星云则反映出一种难以置信的巧合,它们一个像前蹄抬起的骏马,一个像在太空中刚刚绽放的玫瑰。看着这些美丽的深空天体照片,若不是我们亲自拍出来的,真会让人疑惑是不是出自哪位印象派大师之手。

那年秋冬我们去了好多次小院儿,每次都是凭心情选择拍摄的目标,每次也都收获了满意的成绩。除了我和马鉴,美学大师李涛也经常来与我们一起活动,还有我拍星群里的那些朋友,夏天没事就过去乘凉,秋冬则点起炭火围炉观星。然而一年中拍摄深空的次数毕竟还是少数,后来马鉴家添了小儿子,我俩就很少再一起去小院儿了。从那之后,我逐渐转向了星野摄影,一开始在北京附近,后来越走越远,去草原,去戈壁,去太平洋,去南半球,追逐灿烂的夏季银河和耀眼的冬季星空。不过我依然把这套深空装备放在后备厢里,但凡有合适的机会我就可以随时拍起。经过在小院儿的磨练之后,我已经能很熟练地安装和调试,不会再在前期准备工作上花太多时间。重点是,只要有它们在车里,就好像手里一直有可以添加的木炭一样,走到哪一片星空下我都很安心。