用頂級(專業)天文望遠鏡觀星是一種什麼樣的體驗?

在網上經常能看到賣幾萬元的天文望遠鏡,用這樣的的專業望遠鏡進行觀測是一種什麼樣的體驗呢?能觀測到怎樣的圖像呢?求圖求圖


這張圖是2015年5月7號APOD上的一張圖 6.5米口徑的麥哲倫望遠鏡 外加攜帶型自適應光學系統 肉眼可以直接將alpha Centauri 分開 這才是算是頂級望遠鏡


再次確認後發現,看到的是恩克極小區,不是恩克縫。由於兩者在視覺中很像,但恩克縫比恩克極小區更靠外圍更窄,304APO應該是分辨不出的。放一張哈勃的圖區別一下。

————————————————————————————————————————

有朋友提醒,看行星時候應該是後來換了一對MONO,這個應該是我記錯了。而且恩克縫有可能是YY出來的,這點上我保留意見,因為我印象深刻,回頭和當晚其他小夥伴再確認下。

————————————————————————————————————————

補放個望遠鏡圖吧

-----------------------------------------------------------------------

作為看過國內最大的折射雙筒望遠鏡304APO的來說說把。深圳兩位真豪從德國訂購的,整體花費超過500W,那兩位豪是市值3000億美刀公司的創始人,現已隱退。

目視的話,上了一對MONO目鏡,土星光環卡西尼縫和恩克極小區是清晰可見,很容易分辨,由於有雙目視覺,所以立體感非常強,作為看過一堆鏡子的老司機,瞬間驚呆了,拿出渣渣手機在目鏡後拍了一張,實際視覺效果遠好過這個。很多目視的東西無法用照片來表示。

但是,必須得說,就算這樣的鏡子,與網上圖片也有很大距離,看星雲之類的只能看出雲氣的明暗,沒有任何顏色。M31也只是一團氣體,有一點明暗區別。所以不用太指望所謂頂級鏡子用眼睛看能看出什麼壯麗的星空。所有的有顏色照片都是累積幾小時甚至幾十上百小時曝光疊加而成的。具體可以參考我的另外一個回答:

怎麼挑選天文望遠鏡?——WX Tan的回答


不請自來。
由於夏校的緣故,上周剛剛滾到了威斯康星州的Yerkes Observatory 。(鬼曉得Uchi的天文台為啥在隔壁州)

首先講一下那個40寸的大傢伙(就在上圖的那個巨型穹頂里),假如天文台的那幫人沒有吹牛的話,下面這個是世界上最大的折射望遠鏡。

怎麼樣?誇不誇張?
望遠鏡的透鏡似乎還是19世紀末的古董,估么著那個塔式結構還有配套的轉機如果沒有更換過的話也是同一年代的,散發著一股歷史的氣息~
鏡筒上有一些電子設備,估計是近代改造時裝上的(後面的圖可以看到一些),但遺憾的是它仍然不能用電腦來精確控制或通過網路遠程操控。
一般來講,40寸是靠電機驅動轉向的,而電機通過附近平台上的一個非常有工業氣息的操作台控制或者是在目鏡附近對一個同樣非常有工業氣息的手柄控制。

但是我們去的那幾天,電機的某些部分好像出了問題(事實上那個天文台到處都在出問題),只好用手推那個望遠鏡定位到觀測的方向。
至於純手動推這樣一個鬼曉得幾噸重的望遠鏡進行觀測是一種怎樣的體驗?
真的是比推車還累(手動再見)
三個猛男使用了哲♂學之力才勉強推動……
而且由於手動真的不準確……加上觀測對象的尺寸……我們來回推來推去都不一定能對準
好在最後的微調對應的電機還能用,不然真的GG了
值得一提的是,這個望遠鏡底下的平台是可以上下移動的(就是一個超大的電梯),每次我們要用目鏡觀測或者上下調節方向的時候都要升降這個平台,然後就會聽到馬達轟隆隆的響聲,非常有種朋克的感覺。

上圖就是在平台升上去之後拍的,大概可以感受一下這傢伙的龐大……

上面這個就是我們觀測Mizar雙星系統時透過目鏡拍的視頻的截圖。
可以看到一左一右有兩個藍點/藍斑,右邊的明顯大得多而而且亮的多。但實際上用肉眼透過目鏡觀察,兩者的亮度很難區分開,是兩個明亮的小光點(教授是老司機,表示他很容易就看出來了,我和助教一臉蒙逼地看了半天也沒看出區別來)。不過這幅圖裡還是非常清楚的。
Yerkes天文台還有一個24寸的反射望遠鏡,有空再更。


專業的觀測看兮伯青德的回答感受一下。

目視更貼近吃瓜群眾,我就說說用所謂的專業望遠鏡目視的體驗,先總結一下就是效果在目視愛好者的意料之中,跟群眾的想像差十萬八千里,但也見過不少人感到震撼。

望遠鏡是Optical Guidance Systems的32寸RC,天文系教學用,只要天氣允許每月都有2-3次機會目視,可惜坐落於光害紅區,具體看SQM讀數

這種環境下表面亮度低的深空目標即絕大部分星系和星雲是沒什麼看頭的,M51隻能看見兩個星系核,而網上別人4寸鏡子的手繪目視觀測記錄是這樣:

也就是說差環境的32寸看星系效果不如好環境4寸。

看行星狀星雲效果還不錯,用我的ES 82° 11mm看M57大概佔1/3的視場,雖然沒有顏色但是能看出環的明暗差別。

看球狀星團的效果最好,看M13像數不清的針尖,星團里最亮的恆星人眼看起來也是點,顆顆分明,不像小鏡子攝影那樣亮星把周圍的星點蓋住、球團中心全糊在一起。

行星方面,這個鏡子不太適合。關鍵是鏡子容易受圓頂視寧影響,能輕易看到天王星和海王星的小圓面,但是邊緣不銳利,像小毛球,天王星是藍色,海王星顏色相對偏淡藍綠。土星效果看WX Tan 回答的圖片感受。視寧好的時候木星的反差也不高;視寧不好,水煮的時候我看一眼就出圓頂只用12寸施卡看了:

————————————————————————————————————————

總之,論目視這台32寸RC肯定不如它:

————————————————————————————————————————

最後上正主:

我挺期待用這些鏡子(加上海爾)目視的回答,不過恐怕看過的人里沒有知乎用戶。


個人理解題主的觀星就是目視而不是CCD成像了——

用過ASA500mm的鏡子目視——
很少有500mm口徑以上的鏡子
還用來目!視!的了。。。真的!

感覺其實並沒有什麼特別的——
看星雲不會有任何色彩,
任何恆星肯定都只是個點兒,
只不過亮一點。

但是真的,再好的鏡子放在差的台址
也是白瞎了。
(心疼鏡子三秒鐘,不用理我_(:з」∠)_)



天文台不同的望遠鏡都不同的用途,一般都是由計算機控制並通過感測器來記錄信息,安裝目鏡可以讓人直接觀看的光學望遠鏡較少。

這是Paranal Observatory天文台的非常大望遠鏡(Very Large Telescope),主鏡直徑8.2米。通過它觀察到的星體在我們望遠鏡控制專家電腦屏幕上是這樣的。

這個是儀器開發的

工作內容

看到的一般是

這樣的

這樣的...

還是喜歡站在夜空下,將這片星河盡收眼底。

此外,39米主鏡的極其大望遠鏡(Extremely Large Telescopes)也已經在建了,不知未來是什麼樣的光景。


看到這個問題突然心血來潮,覺得挺有意思的。

首先是專業望遠鏡。什麼樣的是專業望遠鏡呢?這裡應該分為兩種,一類是天文愛好者經常使用的,關於這個我不太清楚,不過愛好者們的望遠鏡還是太小了haha~一般也就幾十厘米口徑,不過這樣也還是挺貴的~~~

另外一種就是科研級別的望遠鏡了。這種望遠鏡主要是地基望遠鏡,主要是光學、紅外和射電波段,因為其他波段在地球大氣中都被吸收掉了,甚至上述三種波段的觀測也得要求很好的觀測條件,例如高海拔,水汽含量低,視寧度好等等各種優良條件,不過比較讓人不爽的是,我國目前在紅外波段還是很不足的(各位大佬要加油啊 )。

這種科研級別的地基望遠鏡一般是追求大口徑大視場(雖然兩者一般不可得兼,但是我國的lamost郭守敬望遠鏡確實牛的不行 ),因此現在的望遠鏡是越來越大。在射電波段,我國有了500米的fast,不過在光學波段,我們還沒有很大的。

還有就是,望遠鏡按照成像聚光原理分為折射式望遠鏡和反射式望遠鏡。不過折射式望遠鏡有很大的色差╮(╯_╰)╭,並且做大了的話有很大缺陷,因此目前科研級別的望遠鏡大都是反射式望遠鏡,這種方式就沒有色差了。

並且隨著拼接鏡面技術,主動光學,自適應光學技術,計算機控制技術和干涉技術的發展,世界上的光學波段望遠鏡目前達到了十米級別(真的挺大的@_@)這些大望遠鏡目前大都在南美洲的智利,那裡有全世界公認的最好的觀測台址(海拔高,乾燥……)
比如兩台10米的凱克望遠鏡,四台8米的(具體啥名忘了-_-||)。

不過下一代望遠鏡將是30米級別的望遠鏡了,像TMT這種,想像一下,用這個30米的望遠鏡做觀測做巡天,簡直是爽死了啊

以上是地基光學波段,射電波段的話就去看我們國家貴州那個fast,500米呀 ,未來那些做觀測的簡直要happy極了。

說完地基的再說說天基的。哈勃望遠鏡這個大家應該都知道吧。現在已經是超期服役了,由於擺脫了地球大氣層的影響,這種環境下的觀測簡直要升天啊!而下一代的空間望遠鏡是以詹姆斯~韋伯望遠鏡為代表的第二代空間望遠鏡。這些也是光學波段,而那些高能X射線、伽馬射線波段的空間望遠鏡也有很多,這裡就不多說了。

最後,做一下總結,鄭重的回答題主的問題(嚴肅臉)
用專業的望遠鏡觀測真是爽死了!!!
下面放幾張有幸去天文台觀測的幾張圖,由於特殊原因(忘了拍了),只能看天文台的周邊環境了哈哈哈haha~

定標。。。

光變曲線。。。。

三色合成的河外星系。。。

圓頂內。。一般這裡是沒人的。。超級冷≥﹏≤

山上的天文台。。。
最後(嚴肅臉)。。。
求個贊(≧▽≦)


首先呢...那些標價幾萬的天文望遠鏡,本質上還是業餘望遠鏡啦......
就舉個例子好了。天文愛好者心心念念的深空利器——APO,在理論上是可以用三片透鏡將折射鏡固有的色差消除的。在學校的基礎天文課上,老師的PPT里提到折射式的時候,我卻只看到了兩片式普消色差的結構。
問老師為什麼專業望遠鏡不採用這種三片式結構呢?老師一怔,說:「誒你這個想法挺有意思的,不過現在興建的望遠鏡根本就沒有折射的啊~」(一臉懵逼)
我不死心:「業餘的天文望遠鏡呢?」
勞累了一節課的老師展開了眉頭:「業餘的那叫不消色差~」
orz

好了偏題到此為止。其實所謂專業望遠鏡和業餘望遠鏡在光學結構上沒有本質差別。雖然沒有使用過專業級別的望遠鏡,但價格五位數的鏡子和三位數的鏡子都用過(啊致帶我入門的已經吃了好久灰的celestron 80eq),兩相對比還是有差距的,可以給題主參考一下。

拿學校天文系的100ed和我自己的80eq來比較一下好了(剛好能看到折射鏡的一些特點):
1. 理論上應該前者色差要小得多。實際觀測的時候除了觀測木星等明亮天體時稍有不同,並沒有明顯的區別。畢竟絕大多數的目標都太暗了,人眼基本是只能看到形狀甚至只能看到它的「存在」。當然在相機長曝光之後區別會很顯著,這個另說。
2. 亮度。這是我們使用天文望遠鏡的最主要的目的之一!(不是倍率不是倍率)直觀地說,我們想看到更暗的東西。
印象很深是M13(武仙座球狀星團)。用自己的望遠鏡看到的效果是:天空背景下似乎能腦補出一個不是恆星的...斑..像極了一個污點。對,需要一定的腦補能力。用100ed:啊那裡有一個不是很亮的光斑,有很明顯的中間亮四周暗的結構,不過裡面的恆星還是解析不出來(這種時候相機就該登場了,以及我們會需要考慮另一個重要參數......)。
3. 解析度。這是我們使用天文望遠鏡的另一個主要的目的!(依然不是倍率不是倍率)直觀地說,我們想看得更清楚。
由於100ed是在社團活動時蹭的,根本沒看幾個天體,只好還是舉木星的例子。80eq下若隱若現的和木星本體顏色差別不大的兩條條帶,在100ed下變成了相當銳利的色彩分明的兩條條帶(不過那次觀測大紅班轉到了後面沒有看)。木星的形狀也是一個邊緣很銳利的圓,而80eq下的挺像用過高斯模糊的效果,木星的邊界就沒有那麼清晰。
4. 其他非主鏡因素。對我要說的就是赤道儀!一個不穩定的赤道儀會讓天體的像抖到癲狂抖到你聞到口腔中冒出酸味!或者三點尋星永遠失敗的赤道儀也會讓你懷疑人生!
當然,更多時候還得看天氣(有自適應光學系統的Keck望遠鏡可以儘可能消除不穩定大氣對星點的擾動,不過對於雲、霧和霾......)。極端的好天氣能讓一台一般的鏡子有超水平的發揮。

最後,至於專業望遠鏡的照片,題主可以去搜一下淘寶上的天文望遠鏡,一兩百塊的那種最佳,看配圖,對,一般是hubble拍的。不謝。


比如說這個?

當然我一般是用隔壁那個。以後怕是還可以用這個

曬張肉眼墨子號


(上圖是去年冬天實拍,具體參數見左下角)

高三那年迷上了天文,因為那個時候下學很晚,每天走回家的路上喜歡抬頭望天,看各種星星。後來下了個手機軟體,認識了那三顆並排的「獵戶座」,上面顯示,裡面有個星雲…高考完的第一件事就是買了個望遠鏡和赤道儀,從此打開了新世界的大門。

以下是當年寫在牧夫的一篇紀念文章:
《我與獵戶有個約定》
時隔兩月,再次架上望遠鏡、打開相機、瞄準天區,心裡是一種說不上來的滋味。
屋外的風有些潦人,南陽台的窗子我卻開了三扇,在這樣一座霾都,有風總是可貴的,誰還會去管它陰晴冷暖。
十一月的北平是黑暗的,晴天的日子不過三五,拍攝的計劃也便一再推遲,心情似這不定之天,漲漲落落、鬱郁平平。
回想起一年前,大概也是這樣的冬日,在每個夜歸的路上,痴迷地仰望著,頭頂那一片星空。
但我叫不上它們的名字,只是那樣單純地的欣賞著;它們也並不在意,就那樣單純地放著光芒,照亮這夜歸少年眼中的一方天際。
後來陰差陽錯地認識了獵戶,此後便開始了一番橫跨宇宙的旅程,這一切都緣起於它的一個星雲。那是片熾熱的地方,是恆星誕生的區域…它是宇宙中無盡的美與神秘。在同樣的寒夜裡,我無數次地拿起相機,試圖抓住它的模樣,然而得到的終是迷濛的輪廓。
時間是飛速的流駛,轉眼又是一年,高考、畢業、入學,一個個關卡、一次次挑戰,惝恍間卻又是似曾相識。一切都似這斗轉星移般輪迴、變幻。
人生也便如此吧,在告別與相識,在失敗與榮耀間輾轉迴旋。就像獵戶從不曾改變它的軌跡,而能否看到它都取決於那雙眼睛罷。
又到了獵戶升起的冬天。
北平的霾依舊肆虐。
但就像那少年一年前說的,風終會吹散陰霾,留下一片星空。
曾經的遺憾已經化為一個約定,只等今日的兌現了罷。
於是寒風中,有了三扇打開的窗子…


唔...我來湊個熱鬧吧...高中的時候不小心統治了學校的天協,所以那時候只要是晴天就跑到天文台,然後超級帶感的緩緩打開天頂蓋(想像自己正在發射宇宙大炮),中二的旋轉一周巡視一下星辰大海,然後就開始玩弄那台Meade lx 200,官網上找了個圖,嗯,就是這個又粗又短的胖子!

這個也不算是頂級,充其量算是半專業半入門吧,不過它萌吖~體驗嘛,我覺得最歡樂的時候就是關了自動尋星,爬上天頂蓋確定想看的星雲的大概天區,然後,擼起那門巨炮。

嗯,以下是精分少女內心os:

尋星鏡就位!
好的,長官!
鎖定目標所在方位!
目標已鎖定!
進入目鏡搜尋狀態!
好的,開啟十字搜索!
目標已就位!
好的,開啟調整模式!
粗調已完畢!
再次校準目標!
目標已校準!
開啟微調!
微調啟動中!
運行中!
好的,成功捕獲目標!
請長官檢閱!

然後,就會看到灰濛濛的m42,m45,m31,馬頭,土星,木星,火星,水星...
在看了無數次各種顫抖的低飽和度天體後,你會覺得這個過程比看的東西有趣多了,要看得爽還是去看照片吧。當時沒有玩單反,所以沒有留下照片,題主輕拍~

有時候對外開放,為了節目效果一般會對個環形山給好奇寶寶們看,煎蛋辣么大的環形山哦!

如果他們腦子抽了說要看星雲,我們就會一本正經的左調右調,然後打開被偽裝成實時觀察軟體的Stellarium,看,玫瑰星雲!然後那堆孩子就一本滿足的回去了~


嗯用過日珥鏡差不多要幾百萬軟妹幣。一天租下來約兩千。效果大概是這樣的

原圖有500多MB,壓縮得很厲害。肉眼觀看十分震撼。
市面上最便宜的日珥鏡也能買下北京五環內的一個廁所 。不要迷信某淘上沒有過10w的垃圾,干涉器允許通過光的波長範圍小於0.5埃(?)才有觀賞價值。一件合格的日珥鏡必須是成套的,除了換目鏡和抱箍其餘一律不可拆分


和前女友談戀愛的時候,她說每年可能要呆山上一兩個月。還說我去玩的時候可以試試那些3、40cm的鏡子。。。那時候我倆都是天文愛好者,她天文系在讀。一晃已經十幾年了


用螢石望遠鏡觀測土星氣雲帶分割是有感覺的!


看太陽姑且也算觀星吧 (

用過的最貴的大概就是這玩意了

90口徑的日珥鏡,每次都小心翼翼給搬到操場(還挺沉的)

渣拍不要在意,是金星凌日,懂得自然懂哪年拍的w

查了下應該是Coronado SolarMax II 90 近7K刀,大概知乎平均工資的2倍(


大學加了一個天文社團,用他們的望遠鏡看過月亮以及其他天體

月球 能看到月球表面的環形山,清晰度就和下面這張一樣。

肉眼直接看月亮是圓的這是大家都知道的。但是在望遠鏡里,並不是這樣,由於環形山的緣故,月亮周圍會有凸起,下圖1左上角和圖二下面。

如果不是滿月,就像下圖這樣(比劃一下,不要介意)

白線左邊不可見,右邊可見。在肉眼中白線所在位置,也就是黑白分明,但是在望遠鏡里,這裡並不是這樣,邊界這裡可以隱約看到左邊的部分,就像下面這樣

圖片是用手機拍攝的,由於原片已經刪除,這張照片是空間里的,手機到空間,空間到本地,本地到知乎,兩次壓縮後,圖片放大真的沒法看。如果放的再大一點,就像下面這樣,視野範圍為白框。

你會看到更多細節,相應的,在邊界隱約能看到的暗部也會清晰很多。當使用的望遠鏡是信達小黑,就是這玩意

看的時候用10mm和20mm的就可以了,4mm雖然可以放很大,但是抖動造成的影響也會很大,會讓你抓狂。你可以先在箭頭所指地方加物鏡(暫時這麼叫吧,鏡片在中間,兩邊開口)然後再放目鏡,放大效果就是上文中的白框。同樣,20mm和10mm足矣,4mm抖動太厲害,沒法看,不過要是加了物鏡,你最好擰緊,and加一個目鏡就可以了。

ps:晚上看月亮的時候在進光口放上蓋子,總之不要讓所有月光都進來,不然亮瞎你的眼。如果蓋上蓋子還是不行,那就拆掉蓋子,用書擋吧,不要擔心擋了之後啥都看不到,初中物理告訴我們對於透鏡而言,缺失一角不會影響其焦距,遮住一角依然有成像,只是暗一點而已,如果月亮很亮,就算你只留下了約10cm^2,也能看到月亮,只是暗一點。在用手機照的時候,用專業模式,如果有的話,然後將焦距調到最近,然後去拍,上下移動手機找到合適位置按下快門就可以

星系

用上面的玩意看過獵戶座,就是這玩意

當然了,望遠鏡里不是這樣的,顏色要淡,亮度要暗。手機拍攝的話,你還是放棄吧

木星

能隱約看到上面的彩帶,但是很模糊。木星的衛星在視野中就是白點。

這張圖顯示了木星和視野的大小比例,黑色物質就是木星。

火星

社團的人看過,但是看得時候我不在,真桑心


看過蔡司給當地天文台做的一米鏡,沒有目鏡……是在旁邊一台電腦屏幕上看,圖像質量就不多說了,畢竟真正專業光學望遠鏡,啟動機器時穹頂打開才是印象深刻,滿腦子星辰大海的感覺


此處難道不應該放Hubble Deep Field的照片嗎?


之前在朋友家處理HST (Hubble Space Telescope)數據,朋友看了以後表示幻滅……

@啄雞的菜雞同學讓我很想念Yerkes,扔幾張圖吧。
40 inch

24 inch RGB frame

一個充滿了情懷的地方...然而貴校董事會一直想賣了它…


推薦閱讀:

《哈勃望遠鏡 3D》中 8 分 50 秒開始拍攝的深入星雲內部的鏡頭是真的還是電腦製作的?
電影《星際穿越》中那個擁有滔天巨浪的星球是否可能真實存在?
朱諾號作為一個無人探測器,也要走偏心率極大的極地軌道,是否說明在未來載人抵近探測木星輻射問題難以解決?
為什麼小行星通常落在人跡罕至的地區?
中國現行農曆是由四百多年前傳教士編撰的是真的嗎?如果是,為什麼實行了幾千年的曆法突然改變了?

TAG:光學 | 天文學 | 天文望遠鏡 | 宇宙 | X 是種怎樣的體驗 |