1999S4彗星观测记
北京天文同好会 寇文 (原载《星光快讯》2000年第4期)
一
1999S4彗星是我们北京天文同好会今年的一个观测重点,进入5月份虽然得知彗星很可能达不到预期的亮度,我们还是想早日看到它。
6月3日、4日是周六、周日,又是农历初二、初三,是理想的天文观测时机,我们早就准备好了,可惜天气不好最终没能成行。5日一早天放晴了,我们的会长王治国建议今晚最好行动,因为今天已经是初四,再过几天月亮越来越大,影响观测的时间越来越长,夏天的夜本来就短,再让月光占去一部分,一晚上可观测的时间就更没多少了,还是越早行动越好。正好王炎改装好的CCD导星系统一直想找机会试验一下,他和老陈一直想用手头的几款镜头实际拍摄几张星空的照片,检验一下镜头的质量,我和齐锐则更想早日看到1999S4彗星,大家一拍即合,都赞成今晚行动,目的地是出八达岭长城向西到河北省怀来县境内某处野外。
下班后,王治国开车带着他心爱的威信GPD赤道仪和8公分折射镜协同于杰鸿先走了,顿建中开车带着陈永明、王炎、齐锐和我随后也出发了,过了八达岭汇合后,为了找一个更理想的观测场所,我们没有直接去老观测点,而是顺康庄-官厅公路一直向西想找一个更好的地点,转了半天都不理想,最终在11点回到了老观测点-大南辛堡村村东的地头上。
天很晴但地平线附近的透明度稍差,北方京张公路两边的灯看得很清楚,东北方彗星出现的地方正好是延庆县城和康庄镇的方向,有一些灯光干扰。大家七手八脚迅速支起了两架赤道仪,老王的一架主要拍深空天体,老陈的赤道仪上则安了四、五架相机,配着几种不同型号、焦距的镜头准备拍银河。
经过近一个小时的调测终于可以开拍了,突然远处急驶过来两辆吉普车,在我们面前停下,从车上跳下几个人,车灯、手电一齐照向我们,把我们晃的睁不开眼,只觉得眼前尘土飞扬,大家慌不迭的去盖镜头盖,接着听见喝问:“干什么的?”原来他们是夜间巡逻的警察,半夜三更看到一帮人在村边地头上不知干什么,过来查问一下。检查了我们的证件听了我们的解释后,态度缓和下来,对我们的望远镜产生了兴趣,但他们毕竟在巡逻,还有任务,既然我们不是坏人,他们很快就走了。
等尘土基本落定以后老王老陈他们开始拍摄,我则把一架俄罗斯F5.6焦距500毫米的折反镜头配上目镜当望远镜,架在小赤道仪上随意看一些深空天体,主要是检测一下它的成像质量和观测能力,感觉和20X60双筒镜的能力差不多,但它可以稳固的安放在赤道仪上,还可以更换不同倍率的目镜,这是双筒镜所不及的,所以最近观测我比较喜欢带这只折反镜头。
时间很快到了凌晨2点,按预报1999S4彗星已升出地平线6、7度高了,位于三角座,根据国外观测者这几天的观测情况看,亮度约在10.5-11等之间,用我们的望远镜看到的可能性不大,但我们还是事先打印了彗星所在天区的详细星图,一点一点的和望远镜视场中所见到的星对照,希望能有意外的惊喜,彗星周围的一些暗星都找到了,但不见彗星的踪影,看来确实还没达到我们望远镜的观测能力范围。
这时候,王治国因一早还要开车已回车里睡觉了,于杰鸿正用老王的赤道仪在拍,齐锐接过来用老王的口径80毫米焦距400毫米的天体照相仪对准彗星的方位拍了两张,曝光5分钟没导星,所用胶卷是富士800彩色负片,拍第二张时已经过了天文晨光始。
经过一夜的奋战大家都有收获,也很疲惫,因还要上班,不能休息马上向北京赶。6点多钟回到城里,稍稍躺了一会儿就去单位了。下午接到齐锐电话,照片已洗出来了,虽然拍的质量不太好,但彗星确实拍上了,和预报位置没有差别,初步估计彗星亮度为10.5等左右,较弥散,这可能是国内业余界首次观测到1999S4 LINEAR彗星。

二
虽然勉强拍到了1999S4彗星,但没能用眼睛看到总觉得不够圆满,总想再找机会亲眼看一看。机会很快就来了,赵雪飞一直想观测极光,始终对太阳的每次爆发能否引起极光很关心,计划一旦有一定把握就去东北纬度较高地区观测拍摄。6月7日太阳发生大规模爆发,两天后产生极光的可能性较大,但老赵因故不能去东北,北京纬度太低,看到极光的可能性恐怕连1%都没有,但以此为借口,6月9日我们又搞了一次小规模的活动。
已是农历初八,月亮要到1点多才能落下,所以我们并不急于出发,几次活动因下班太晚赶不上参加的陈强,这次无论如何也要去,我和赵雪飞、陈永明、齐锐在高速公路入口处等到9点多,他终于来了。
因对上次观测时东北方的灯光干扰总有些不满意,我们到大南辛堡村后没停车,而是沿康官公路一直向西又走了10多公里,拐上了向南的一条小路,路况很差,几乎没有路,亏得赵雪飞开的是吉普车,要是老王和老顿的小轿车根本开不进来。过了一个小村,路稍好了一些,七拐八拐向南走了一段,地势逐渐高了起来,前方出现了几个小山头,看来要进山了,我们在一处视场较宽阔的地方停了车,地点不错,比大南辛堡村好,东、南、西三个方向都没什么干扰,只是北方京张公路两边的灯还是能看到,我目测了一下,每个灯的亮度与织女星相当或稍亮。月亮还很高,支好了望远镜先观赏一番,我们带的设备有:老陈的赤道仪和口径80毫米焦距500毫米的折射镜,我的小赤道仪和F5.6焦距500毫米的折反头,赵雪飞新买的俄罗斯20X50单筒镜。
一点钟月亮落山了,天上的星一下子多起来,今天的天气状况比上次要好,但没看到什么极光。银河很显眼,尤其正南方人马座的银河非常壮观,老陈和我分别把照相机都对准了它。
2点开始寻找1999S4,彗星还在三角座,齐锐、老陈用8公分折射镜,我用F5.6焦距500毫米的折反头配25毫米目镜,配合详细的星图和准确的预报位置,很快我们都找到了,目标非常暗淡,若没有准确的位置和一定的观测经验恐怕很难看出来,与视场中最暗的星没什么区别,亮度在10- 10.5等之间,彗发直径、凝结度很难确定。确定看到彗星后,齐锐、老陈准备对它拍照,本想用8公分折射镜直焦拍,可关键时刻目镜接口卸不下来了,没法接照相机,鼓捣了半天也不行,快到晨光始了,为抓紧时间,只好把我的F5.6折反头迅速换上,拍了两张,在没导星的情况下曝光5分钟,所用胶卷是富士800彩色负片。
天蒙蒙亮我们向回返,因为来时的路太差,老王、老顿的车很难开进来,为找一条好点的路,以便下次可以一起来,我们没走来时的路,而是向西走上一条看着不错的路,没想到误入解放军某部“战术训练场”,根本没有出路,左冲右撞最后车轮落入故意设置的陷车坑中,费了好大的劲才冲出来,多亏赵雪飞有一套丰富娴熟的野外行车经验,经过一番波折最终回到了康官公路上,大家都松了口气,紧张的心情放松下来。

在平稳的高速公路上,我们一个个进入梦乡,最后连开车的赵雪飞也睡着了,直到汽车前轮和高速路右边的隔离墩摩擦发出刺耳的响声,才把我们惊醒,老赵急忙向左打方向盘才脱离了险境,大家睡意全无,齐声惊呼好险!中国的天文爱好者本来就少,刚才差一点儿又报销五个!
上午睡了一觉后,下午与老陈、齐锐一起去冲洗相片,在用F5.6折反头拍的片子的预报位置上发现模糊的天体棗1999S4/LINEAR彗星!彗星亮度的确亮于10.5等,较弥散。由于未导星,跟踪有误差,星像有少许拖迹。

三
7月1日、2日又是周末且无月光影响,是我们早计划好的观测日子,届时天气也很好,大家决定6月30日星期五就出发,去怀柔箭扣长城,因赵雪飞有事外出,只有顿建中一辆车能去,坐不下那么多人,所以王炎、曹军、齐锐决定下午坐长途汽车先去打前站,老顿开车带着老陈、高飞和我下班后再赶过去。
当我们于晚上9点10分来到长城脚下的小山村时已是满天星斗,刚才北京城里的气温是近40度,此时大家却都觉得有些凉意了。王炎他们已经在我们上次选中的小山头上接好了电源,顾不上饿着肚子,我们马上把设备从车上卸下来,扛到小山上,架设好后才回到老乡家吃晚饭,此时已是10点半了。11点多我们回到小山上,王炎、齐锐他们早已经开拍了。天真好,地平线上的星空和头顶的几乎没什么区别,大家都说这是几年来我们所遇到的最好的天。
老陈、王炎、齐锐用老陈的赤道仪和王炎的CCD导星系统带着几架相机拍银河;我用我的小赤道仪加上变频器做自动跟踪和导星也想拍银河,这套设备已有两年多没用了,今天想试一试;曹军用他新买的赤道仪通过手动导星的方法用标准镜头拍星座;老顿架起了口径60毫米的小望远镜巡视星空;老高则选择了另一个山头进行固定摄影。
彗星1999S4/LINEAR今天位于英仙座,离疏散星团M34很近,记得当年百武彗星和海尔-波普彗星也曾经过这一天区,不知它们之间有没有内在的关系。因彗星纬度较高,11点多已升出地平线,虽然高度只有几度,但齐锐为了在6月30日内观测到它,已开始寻找了,可能是由于天气很好,观测地点的环境不错的缘故,用我的F5.6焦距500毫米的折反头配上焦距25毫米的目镜,他很快就找到了,彗星很暗,但彗尾很明显,至少有10角分,张的很开,我们几个人轮流地在我的望远镜中看了彗星,换了焦距10毫米的目镜,大家又看了一遍,要求大家分别估计出彗星的亮度,因为这几天从互联网上看到,不同的观测者对1999S4彗星的亮度估测有很大的差别,我特意在打印的详细星图上标出了彗星附近几颗星的亮度,以便估计彗星亮度时做比较星。
看来估测彗星的亮度是很难有统一结果的,我们这几个人的意见就不完全一样,最乐观估计是8.5等,最保守的估计值还不到9等,对同一比较星而言,有人说比它亮,有人说比它暗,谁也说服不了谁,这可能和个人的视力、经验、性格有关,另一方面也和望远镜的口径、倍数有关。1点以后,彗星的高度有15度了,可以对它拍照了,主要用老陈的赤道仪带80毫米折射镜直焦拍摄,我和曹军也分别用我们各自的设备对它拍照,彗星运动的速度很快,一个小时之内已明显看出位置的变化。
今晚的流星真不少,有4、5颗样子很特别,速度特别慢,好象组成流星的物质很松散,划出的尾迹很粗、很长,同时在飞行过程中有物质向两边散出,颜色偏绿,亮度基本在0等左右,并不很亮,但非常醒目,给人的印象深刻。
天快亮了,木星、土星从东方山头上升起,和昴星团组成一个漂亮的三角形,在给它们照了几张合影后,我们下山休息了。

因有生意上的事,老顿今天上午还要赶回北京去,老陈的设备很重,必须靠车拉走,他也随车回去,齐锐明天要出差也得回去。我原计划只呆一天,也想回去的,但经不起大家的劝阻和好天气的诱惑,最后决定和老高、王炎、曹军再坚持一天。
7月1日晚天气还是很晴,但通透度明显不如昨天,前半夜我们继续拍银河、星座,12点半开始寻找彗星,还是很容易找到的,比昨天向北移动了1度,亮度似乎稍有增加,可能是低地平处的透明度不好,彗尾不如昨天的长,我们决定继续拍别的,等到2点以后再说。
2点多时,彗星高度快有30度了,再来观测,果然与刚才的效果大不一样,彗尾很明显,至少有12角分长,最后确定的彗星亮度是8.7等,彗发直径2',凝聚度为7。
四
在箭扣两次观测到1999S4/LINEAR彗星后,一直没有机会再出去观测,后来我曾几次在家中用20X60双筒镜于天亮前在预报位置寻找,虽然我知道它准确的位置,也知道亮度已在7.5等以上,它附近8.5等的星都能看到,但始终不见彗星的影子。看来城市光污染和大气污染对观测彗星这种面状天体的影响实在是太大了,要想观测彗星一定要走出去!
7月22日是彗星过近地点的日子,亮度达到最亮,现在彗星早已由晨星变为昏星了,天黑后在西北方低空,这天北京地区从天文昏影终到月亮升起来之间的时间不到1个半小时。
这几天正赶上夏天里难得的大晴天,今天又正好是星期六,我们准备下午就出发去河北怀来的老观测点-大南辛堡村。我和高飞、王炎、曹军坐赵雪飞的车,老陈、齐锐、陈强坐顿建中的车分头出发,7点半在八达岭高速公路出口汇合,吃完晚饭后于9点10分赶到观测地点,此时会长王治国带着一个年轻的新会员张伟已经到了,大家迅速摆开战场投入战斗,性急的人马上用双筒镜找到了彗星,与20天前大不一样了,亮度已有6等,彗尾接近1度,已经很壮观了。
上次在箭扣,曹军用手动导星拍出的彗星照片效果很好,受他的影响,我今天也准备用手动导星拍摄,一来那套变频设备太沉拿着费劲,二来此处没有交流电,要想解决电源问题还得再带一个电瓶,负担更重了,干脆变频、电瓶都不用,直接用手全都解决了。曹军用激光打印机在透明胶片上打印出一些很细的圆圈和十字,把胶片铰成一定大小的圆片贴到我10mm目镜的焦平面上,使目镜有了十字丝,与F5.6焦距500毫米的折反头配和组成倍数50倍的导星镜,再把我的Canon A-1相机配50mm标头接到赤道仪上,迅速调好极轴,就开始拍了。
手动导星我还是第一次搞,感觉还行,并不是想象的那么累,方向角度合适的话曝光5分钟还是挺轻松的。主要的干扰是蚊子,从我们一到这里,耳边就不时有嗡嗡的叫声,感觉手上、脸上不时有东西落下,随手向脸上一抹,就能打死几只。一会儿手上、脸上、脚上这些露在外面的部分就此起彼伏的痒起来。导星时精神必须集中,手眼并用、凝神静气,稍有分心就可能出错,打蚊子、抓痒都会破坏这种状态,真是苦不堪言。虽然事先考虑到会有蚊子,带了些风油精、清凉油之类的东西,但基本没什么效果。
刚拍了两张,彗星被云遮住了,四面一望,只有这一块云,真是气人。无奈只得耐心等待,不想,越等云越多,最后只剩头顶还是晴天,彗星在云缝中时隐实现,大家实在不甘心就这样撤退,只好一边与蚊子搏斗,一边等待天气转好。11点月亮升起来了,彗星的高度已经低了许多,现在彗星的赤纬比较高,对北京地区来说全天都不会落到地平线之下,但12点以后高度只有5度多。齐锐、老陈还没有放弃,望远镜始终对准彗星的方向,一但从云缝中露出来马上抓紧时间拍照,彗星移动的速度非常快,10分钟将近3角分,此时要想拍摄理想的彗星照片,不能跟踪恒星而应该跟踪彗星的运动,这给导星带来一定的难度,以前还从来没有进行过这种尝试,就算是练练手吧。

天快亮了,云少了些,彗星已转到正北方,地平高度不到3度,在望远镜中只能隐隐约约感觉到它的存在,拍出照片来效果肯定不会好,大家纷纷把观测目标转向月亮、木星、土星。东方的天已经变红了,在正东地平线上用双筒镜看到一颗红色的星,我们以为是火星,视场向北移动更低处的云缝中又看到一颗星,这应该是水星。(回来查星图后知道水星是对的,红色的星不是火星而是猎户座α)
天大亮了,蚊子的攻势丝毫没减弱,好象还更猛烈了,众人都叫苦不迭,有的人手上、脸上都被咬肿了,惟独老高谈笑自若,说只听见蚊子叫倒没有挨咬,众人都羡慕不已,认为这是因为老高是中医,经常接触中药的缘故。不料几天后见到他写的一篇小文(附于文后),方知也没能幸免。

原计划第二天星期天还要去观测,但回来后都感觉体力不支,昏昏沉沉直想睡觉,大家一致认为是让蚊子咬的太厉害而中毒了。到了24日星期一,天还是晴的,不过据天气预报说明天天气将转坏,这是最后一次机会了,我和赵雪飞、陈永明、齐锐咬牙坚持又上怀来去了一次。
这次计划只观测前半夜,彗星高度降低以后就撤退,我只带了20X60双筒镜和相机,主要是用老陈的赤道仪分别带焦距300mm、200mm、135mm的三个镜头拍照。9点10分赶到观测现场,在安装调试赤道仪的过程中,我用20X60双筒镜仔细观看了彗星,上次主要是拍照,根本没顾上好好欣赏彗星的风采,彗星现在位于大熊座ω星附近,通过与周围几颗比较星对比,估测亮度约为6.1等,比22日略有提高,彗发直径5角分,凝聚度为5,天空的通透度不如前天,彗尾显得稍短一些,约半度多,从网上看到国外爱好者21日拍的彗星照片上有很长很明显的离子尾,但现在没有观测到。
10点正式开拍,每张曝光10分钟,拍了两张后,彗星方向又出现云彩,和前天一模一样,云的规模不大,形状细长条,从西向东缓慢移动,彗星在云中时隐时现,又拍了几张,情况没有好转,已经11点多了,我们当机立断决定撤退。
7月24日拍的彗星照片成了我们给它留下的最后一张倩影。

1999S4/LINEAR彗星的观测就这样结束了,留下了一些遗憾和经验教训,更多的是在观测活动中我们所得到的乐趣和享受(包括被蚊子咬的百余个大包)。
附:
野外观彗有感
北京天文同好会 高飞
一篇杂文,或可附于骥尾,以资笑谈。
庚辰大暑,与同好观彗于野,蚊虫群起攻之,不胜其扰。众友纷纷长衣遮蔽效养蜂人扮,翌晨犹见有头面红脔如笋者,且自诩曰:乡蚊何独弃我?不曾加吻,惟舞于侧。不意日后通体搔痒,斑斓近百数,方悟肌肤竟亦鲁钝不敏至于是矣。
小女适学生物,阅无完肤,乃戏言之:想必锥驴马之吻器所为也。
北京天文同好会拍摄的1999S4的照片:

拍摄资料:尼康FM2相机,50mm标准镜头,F2.8,富士ASA800胶卷,曝光4分钟。

拍摄资料:尼康FM2相机,50mm标准镜头,F2,富士ASA800胶卷,曝光3分钟。
照片:M31,M33,M34与1999S4。(500K)
摄于2000年7月1日2:50(北京时间)。尼康FM2相机,50mm标准镜头,F2,富士ASA800胶卷,曝光4分钟。1999S4位于M34右上方。
以下为同好会王治国拍摄的照片。(150mm F5折射望远镜,胶卷Fuji Superia800,各曝光8分钟。)


同好会寇文拍摄的照片(50mm F1.8镜头,胶卷Fuji Superia800,曝光5分钟):

未署名照片为齐锐拍摄。