[天文书籍]移动天体的导星摄影.pdfVIP

移動天體的導星攝影 (2.1 版, 2002/2/9) 王為豪 1997 年的月全食在台灣吸引了不少天文攝影者，在眾多可能的拍攝手法中， 地球影的拍攝是許多同好計畫進行的，然而大部份的人都失敗了。失敗的原因有 二，一是地球影在天球上的位置原來不是固定不動的，且其移動方式非常複雜， 許多現成的天象軟體都不具備計算地球影 位置的能力，絕大多數的天文同好也不 知如何計算。既不知地球影如何移動，又無法看見它，就不可能準確追蹤了。第 二個失敗的因素在，就算取得了地球影在天球上的移動軌跡，也難以準確地指揮 望遠鏡對其追蹤。這是因為即使是目前市場上最好的自動導入望遠鏡，其定位精 度也只有一角分，這種精度拿來導入天體 尚可，拿來做追蹤攝影便嫌不足，更何 況是大部份不具自動導入與定位功能的赤道儀？ 類似的困擾也出現在拍彗星時，大部份的彗星都十分暗淡，根本不可能透過 導星鏡行目視導星 ，稍亮的或可藉助 CCD ，更暗的 （如十等以上）連 CCD 都沒輒 。 我曾在“天文通訊”269 期以專文介紹導星的原理與技巧 ，前述問題卻幾語帶過。 本文即在補前文之不足，介紹如何用導星的方式，追蹤一個已知其坐標變化卻看 不見的天體（註一 ）。 簡單地說，我用的方法是，利用坐標資料換算出天體在天球上移動的方向與 速度 ，導星時以恆星為參考 ，令導引星在目鏡中以同樣的速度 、相反的方向移動， 則望遠鏡應會準確地指向被追蹤的天體。詳細的步驟如下： 步驟一：計算天體的移動速度與方向（請同時參考範例一 ） 取得天體在不同時刻的坐標後，便可以內插的方式算出天體在天球上的移動 速度與方向 ，這是導星時必需的資訊 。計算通式如下 ，若某天體在時間 T 與 T 的 1 2 赤道坐標分別為（α ，δ ）與（α ，δ ），其中α代表赤經，δ代表赤緯，則根據球 1 1 2 2 面三角，該天體自 T 到 T 在天球上的移動量γ滿足（參考圖一 ）： 1 2 γ = cos-1 [sinδ sinδ + cosδ cosδ cos(α - α)] (1) 1 2 1 2 2 1 因此該天體移動的角速度ω便是： ω = γ ÷ (T - T ) (2) 2 1 而其移動方向與經線（即南北向）之夾角（以 T 點為準）φ則滿足： 1 1 φ = sin-1 [cosδ sin(α - α) / sinγ] (3) 2 2 1 其中，γ由(1)式之值代入。這裡較會引起混淆的是φ所代表的意義，由於(3)式的反 正弦函數永遠只給出介於±90°間 的值，故φ的正負號只反映天體是 朝東 （φ0 ）或朝西 （φ 0 ）運動 ， 並未告訴我們天體是朝南或朝 北。因此我們需藉助(δ - δ)的正 2 1 負號作判別，若(δ - δ) 0 則天 2 1 體朝北移動，反之則朝南，圖二 歸納出四種可能的狀況。 (圖一) (圖二) 2 步驟二：計算每次導星修正的時間間隔（參考範例二 ） 雖然天體的移動是持續不斷的，但對進行目視導星的 人來