业余天文学

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业余天文学，是对观察天体有兴趣且乐在其中的人所从事的行为，也就是通常意义上的天文爱好者所从事的夜空或白天观测目标或摄影活动，通常使用方便携带的望远镜、双筒望远镜和肉眼进行观察。

一些天文爱好者常进行大型的集体观星活动（连续数天），互相观摩经验和聚会，切磋使用望远镜的心得等；这样的集体活动被称为交流会（star party），尤以美、日较流行，中国亦已兴起此活动。

业余天文学是一种爱好，参与者使用肉眼、双筒望远镜或天文望远镜目视观察天空中的天体，或拍摄、录影让天体成像。尽管科学研究可能不是他们的主要目标，但一些业余天文学家在公民科学方面做出了贡献，例如监测变星、双星、太阳黑子，或恒星被月球或小行星遮蔽的掩星，或者通过巡天发现瞬态天文事件，例如彗星、银河的新星，以及在其它星系的超新星。

业余天文学家不会将天文学领域作为主要收入或支持来源，通常没有接受过天体物理学专业学位或该学科的高级学术培训。大多数业余天文学家都是业余爱好者，但有些人在天文学方面有很深入的经验，且可能经常与专业天文学家一起合作和工作。历史上，许多天文学家在业余框架内研究天空；然而，自二十世纪初以来，专业天文学已经成为一项与业余天文学和相关活动有明显的不同。

业余天文学家通常在夜间观测天空，此时大多数天体和天文事件都是可见的，但也有人在白天观察太阳和日食。有些人只是用眼睛或双筒望远镜看天空，但更专注的业余爱好者经常使用可携式望远镜或位于私人或俱乐部天文台的望远镜。业余爱好者也会加入业余天文学会，该学会可以为他们提供建议、教育或指导，以寻找和观测天体。他们还会向普罗大众宣导天文学。

## 目的

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业余天文学家与专家们共同观测各种天体和现象。通常，业余天文学家的共通目标包括太阳、月球、行星、恒星、彗星、流星雨，以及各种各样的深空天体，如星团、星云和星系。许多业余爱好者喜欢专门观察他们感兴趣的特定物体、天体类型或事件类型。业余天文学的一个分支：业余天文摄影，涉及拍摄夜空的影像。随着数码相机、数位单反相机和相对复杂的专用高品质CCD相机和CMOS相机等更易于使用的设备的引入，天文摄影变得更加流行。

大多数业余天文学家在可见光波段工作，但也有少数人在可见光以外的波段进行观测与实验。电波天文学的早期先驱格罗特·雷伯，是一位业余天文学家，他在20世纪30年代末建造了第一架专门的电波望远镜，以跟进卡尔·央斯基发现的来自太空的发射波长。非视觉业余天文学包括在传统望远镜上使用红外滤镜，以及使用电波望远镜。一些业余天文学家使用自制的电波望远镜，而另一些则使用最初为天文研究而建造，但此后已可供业余爱好者使用的电波望远镜。一英里望远镜就是这样一个例子。

## 常用工具

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业余天文学家使用各种不同的仪器与方法来研究天空，这取决于他们的兴趣和资源的组合。方法包括简单地用肉眼观察夜空，使用双筒望远镜，使用各种不同倍率和品质的光学望远镜，以及额外的精密设备，如相机，来研究光谱中视觉和非视觉部分的天空光源。为了进一步改进光谱的视觉和非视觉部分的研究，业余天文学家前往乡村等地区，以远离光污染。新的和二手的商业望远镜都是可用的，但也很常见业余天文学家建造（或委托建造）自己的客制化望远镜。有些人甚至把业余望远镜制做做为业余天文学爱好中的主要兴趣。

尽管随着时间的推移，专业和经验丰富的业余天文学家往往会获得更专业、更强大的设备，但相对简单的设备通常更适合某些任务。例如，双筒望远镜虽然通常比大多数望远镜的倍率低，但倾向于提供更宽广的视野，这更适合观察夜空中的一些物体。最近的iPhone型号引入了拍照时的“夜间模式”选项，允许您增加曝光，即拍照的时间段。这优化了对画面中光线的聚焦，这就是为什么它主要在晚上使用。

业余天文学家也使用星图，根据经验和意图，可以从简单的活动星图到包含整个夜空图表的详细星图。业余天文学家还可以使用一系列天文软件，包括生成天空星图的软件、辅助天文摄影的软件、安排观测流程软件以及执行与天文现象有关的各种计算软件。

业余天文学家通常喜欢采用观测日志的形式，记录他们的观测结果。观察日志通常记录观察到哪些对象，以及何时观察到的详细资讯，并描述所看到的细节。草图有时用于正式纪录，最近也使用了摄影做为观察的记录。收集的资讯用于帮助业余天文学家在年度聚会中进行研究和互动。虽然不是专业或可信的资讯，但这是爱好者分享他们爱好的新发现和经历的一种管道。

影像在业余爱好者中的普及导致了大量网站由个人撰写，内容包括他们拍摄的影像和设备。业余天文学的大部分社交互动都发生在邮寄清单或讨论群组上。讨论群组服务器托管了许多天文表单。业余天文学的大量商业活动，即设备的买卖，都发生在网上。许多业余爱好者使用线上工具来计划他们的夜间观测活动，像是使用晴空图等工具。

## 常用科技

虽然许多有趣的天体很容易用肉眼识别，有时需要借助星图，但还有许多天体非常微弱或不显眼，因此需要科技手段来定位它们。尽管业余天文学中使用了许多方法，但大多数都是少数特定科技的变体。

### 牵星法

牵星法是业余天文学家经常使用的一种方法，使用低科技设备，如双筒望远镜或手动望远镜。它涉及使用星图（或记忆）来定位已知的地标恒星，并在它们之间“跳跃”，通常是在寻星镜的帮助下。由于其简单性，牵星法是一种非常常用的方法，用于寻找接近肉眼可见恒星的天体。

更先进的定位天空中物体的方法包括带有“定位圈”的望远镜架台，它允许使用天球座标指向天空中的目标，以及“GOTO望远镜”，这是一种全自动望远镜，能够根据需要定位物体（需要先经过校准）。

### 移动应用程序

智能手机中使用的行动应用程序出现，导致了许多专用应用程序的创建。这些应用程序允许任何用户通过简单地将智能手机设备指向天空中的那个方向来轻松定位感兴趣的天体。这些应用程序利用了手机内置的硬件，如GPS定位和陀螺仪。关于指向物体的有用资讯，如天体座标、物体名称、星座等，以供快速参考。一些付费版本提供了更多资讯。这些应用程序正逐渐在观测过程中得到定期使用：用于望远镜的对准过程。

### 定位圈

定位圈是可以放置在一些望远镜的两个主要旋转轴上的角度量测尺规。自从数位定位圈广泛采用以来，任何传统刻画的定位圈现在都被明确地标识为“类比定位圈”（ASC，analog setting circle）。通过知道物体的座标（通常以赤道座标给出），望远镜的使用者可以在通过其目镜观察之前，使用定位圈将望远镜对准（即指向）适当的方向。电脑化的定位圈称为“数位定位圈”（DSC，digital setting circle）。虽然数位定位圈可用于显示望远镜的RA和Dec座标，但它们不仅仅是望远镜类比定位圈上可见内容的数位读数。与go-to望远镜一样，数位定位圈电脑（商业名称包括Argo Navis、Sky Commander和NGC Max）包含数万个天体和行星位置投影的数据库。

要在配备DSC电脑的望远镜中找到天体，不需要在书或其它资源中查找特定的赤经和赤纬座标，然后将望远镜调整到这些数值读数。取而代之的是该对象是从电子数据库中选择，这会导致距离值和箭头标记出现在显示器上，标示望远镜需移动的距离和方向。望远镜将移动，直到两个角距离值达到“零”，表明望远镜已正确对准。当赤经和赤纬轴都“归零”时，物体应该可以在目镜中看见。许多DSC，如go-to系统，也可以与笔记型电脑的天空程式协同工作。

电脑系统提供了计算座标岁差（进动）的进一步优势。传统的印刷资料以年度为副标题，指的是天体在给定时间到最近年份的位置（例如J2005、J2007）。大多数此类印刷品的更新间隔为大约每五十年一次（例如J1900、J1950、J2000）。另一方面，电脑资源能够计算出“日期历元”到观测时刻的赤经和赤纬。

### GoTo望远镜

GOTO望远镜 自20世纪80年代以来，随着科技的进步和价格的降低，它们变得越来越受欢迎。使用这些电脑驱动的望远镜，使用者通常会输入感兴趣的天体名称，望远镜的机械装置会自动将望远镜指向该天体。对于致力于研究的业余天文学家来说，它们有几个显著的优势。例如，GOTO望远镜在定位感兴趣的物体方面往往比牵星法更快，从而有更多的时间来研究该天体。GOTO还允许制造商将赤道跟踪添加到机械上更简单的高度-方位望远镜支架上，使他们能够生产出整体上更便宜的产品。GOTO望远镜通常必须使用校准星进行校准，以提供精确的跟踪和定位。然而，一些望远镜制造商最近开发了使用内置GPS校准的望远镜系统，减少了在观测开始时设定望远镜所需的时间。

### 遥控望远镜

随着20世纪末快速互联网的发展，以及电脑控制的望远镜支架和CCD相机的进步，“遥控望远镜”天文学现在是业余天文学家参与研究和深空成像的一种可行手段。这使任何人都可以在远处控制位于黑暗地方的望远镜。观察者可以通过遥控望远镜使用CCD相机成像。然后，望远镜收集的数位数据通过互联网传输并显示给用户。通过互联网供公众使用的数位远程望远镜操作的例子是巴雷克天文台、新墨西哥州的望远镜农场、澳大利亚和在智利的阿塔卡马沙漠的天文台。

## 成像科技

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业余天文学家从事许多成像科技，包括胶片、DSLR、LRGB和CCD天文摄影。由于CCD成像仪是线性的，数位影像处理可用于消除光污染的影响，这增加了天文摄影在都市地区的普及。窄带滤光片也可用于减少光污染。

## 科学研究

与专业天文学家不同，科学研究往往不是许多业余天文学家的“主要”目标。然而，具有科学价值的工作是可能的，许多业余爱好者成功地为专业天文学家的知识库做出了贡献。天文学有时被宣传为业余爱好者仍然可以贡献有用数据的少数科学之一。为了表彰这一点，太平洋天文学会每年都会颁发太平洋天文学会业余成就奖，以表彰业余爱好者对天文学的重大贡献。

业余天文学家的大部分科学贡献都在数据收集领域。特别是，这适用于拥有小型望远镜的大量业余天文学家，比专业天文学家可用的相对较少的大型望远镜更有效的情况。有几个组织，如美国变星观测者协会和英国天文协会，可以帮助协调这些贡献。

业余天文学家经常为监测变星和超新星的亮度变化、帮助追迹小行星和观测掩星等活动做出贡献，以确定小行星的形状和从地球上看到的月球视边缘的地形形状。有了更先进的设备，但与专业设置相比仍然很便宜，业余天文学家可以量测天体发出的光谱；如果量测过程谨慎，可以获得高品质的科学数据。业余天文学家最近的一个角色是在庞大的数位图像库、地球和太空天文台捕获的其它数据中寻找被忽视的现象（例如克鲁兹族彗星）；其中大部分可以通过互联网获得。

在过去和现在，业余天文学家在发现新彗星方面发挥了重要作用。然而，最近，对林肯近地小行星研究小组和近地小行星追踪等项目的资助意味着，在业余爱好者能够看到彗星之前，大多数彗星现在都是由自动化系统发现的。

## 社团

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世界各地有大量的业余天文学会，它们是那些对业余天文学感兴趣的人的聚会点。成员范围从拥有自己设备的活跃观察者到仅仅对这一主题感兴趣的“扶手椅天文学家”。社团的目标和活动范围很广，这可能取决于各种因素，如地理分布、当地情况、规模和成员。例如，一个位于黑暗乡村的小型当地社团可能专注于实际观察和星空飨宴，而一个位于大城市的大型社团可能有很多成员，但受到光污染的限制，因此会定期与特邀演讲者举行室内会议。主要的国家或国际学会通常会出版自己的学术期刊或通讯，有些会举行类似于科学会议或大会的大型多日会议。他们也可能有专门讨论特定主题的部分，例如月球观测或业余望远镜制做。

## 业余天文学家的杰出贡献

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业余天文学家在科学、科技和文化方面做出了许多重大贡献：

- 乔治·阿尔科克：彗星和新星最成功的目视发现者之一。
- 约翰·波特尔：在《天空与望远镜》杂志上撰写了《彗星文摘》，并为美国变星观测者协会撰写每月的AAVSO通告。创建了波特尔量表来量化夜空的黑暗。
- 小罗伯特·伯纳姆（1931–1993）：《天体手册》的作者。
- 安德鲁·安斯利（1841–1903）：自己建造了非常大的反射望远镜，并证明摄影可以记录人眼看不见的天文特征。
- 罗伯特·E·考克斯（1917–1989）：他在《天空与望远镜》杂志上撰写了21年的“业余望远镜制做”专栏。
- 杜布森（1915–2014）：天文学的推动与宣导者，其名字与杜布森望远镜有关。
- 罗伯特·埃文斯 (天文学家)（1937–2022）：是一位业余天文学家，目前保持着目视发现超新星的历史纪录。
- 朱塞佩·多纳泰罗：在本地容积中发现了11个附近的矮星系，其中包括第一个以非专业发现者命名的星系。
- 威廉·汤姆森-海：著名的喜剧演员和表演者，他在土星上发现了一个白点。
- 沃尔特·史考特·休斯顿（1912–1993）：他在《天空与望远镜》杂志上撰写"深空奇观"的专栏几乎长达50年。
- 阿尔伯特·格雷厄姆·英戈尔斯（1888–1958）：编辑《业余望远镜制作》，1-3 卷(美国科学有出版社，纽约)和《业余科学家》。
- 大卫·李维：个人发现最多彗星，已经发现或共同发现了22颗彗星，其中包括舒梅克-李维九号彗星。
- 帕特里克·穆尔（1923–2012）：英国广播公司长期播出的《仰望夜空》的主持人，也是许多天文学书籍的作者。
- 拉塞尔·W·波特（1871–1949）：创立了斯特拉芬天文台的创立者，并被称为业余望远镜制做的“创始人”。
- 格罗特·雷伯（1911–2002）：电波天文学的先驱，建造了第一架专用的电波望远镜，并进行了第一次无线电频率的巡天调查。

### 公民科学项目

业余天文学家和其他非专业人士通过正在进行的公民科学项目做出贡献：

- XO项目：一个由业余和专业天文学家组成，负责识别太阳系外行星的国际团队。
- 许多业余天文学家作为公民科学项目的一部分宇宙动物园，为科学发现做出了贡献。

## 表彰业余天文学家的奖项

- 太平洋天文学会的戈登·迈尔斯业余成就奖
- 钱布利斯业余成就奖

## 相关条目

- 天体：在可观测宇宙中自然存在的物理实体、关联或结构。
- 科德韦尔深空天体表：帕特里克·穆尔爵士编辑，供业余天文学家观测的天体表。
- 晴空图：为业余天文学家设计的天气预报。
- 天文学会列表
- 望远镜零件和结构列表
- 梅西耶天体：法国天文学家查尔斯·梅西耶于1771年编辑的一组天体，至今仍被许多业余爱好者用作观测目录。
- 观察
- 观测天文学
- 天文奥林匹克竞赛函授学校
- 路边天文
- 凝视天空
- 星空飨宴

## 外部链接

- Amateur Astronomy Magazine