刚刚拍到的太阳黑子，还挺显著的。

拍摄参数：巴德膜（太阳滤光膜），光圈f/22，曝光1/6400秒。巴德膜很重要！如果不用，有立即失明和毁坏相机之虞。

太阳黑子，2012年7月14日

2012年金星凌日

2012年金星凌日

应该是这辈子的最后一次金星凌日吧，下次是2117年12月。上次金星凌日是2004年6月8日，但那次凌日和这次类似，对东半球的人们观测有利。当时我在美国，没看到。

时间点（UTC）：

• 22:09:53，金星和太阳外切，开始进入日面。凌日开始。北京当天日出时间是20:47。
• 22:27:40，金星和太阳内切，完全进入日面。
• 01:30:32，金星深入腹地，凌甚。
• 04:31:51，金星和太阳内切，开始离开日面。
• 04:49:20，金星和太阳外切，完全离开日面。凌日结束。

拍摄前的准备工作：

• 确认巴德膜是完好洁净的。
• 把相机的时间精密校准一下，这样就不用一边拍照一边记录时间了，否则相机的时间和标准时间之间还有个偏移量，就太麻烦了。
• 确保电池够足，存储卡够用。

实际拍摄经过：早在三天前就开始留意北京星期三的天气，因为当时的估计并不乐观（雷阵雨），几乎做了连夜逃到河北去拍照的打算。拍摄当天早晨，雾蒙蒙，从楼上打开窗户，看不到太阳投射的锐利光影。等到6点10分，金星开始进入太阳圆面了，决定不在房间里等死，拎着相机下楼去找找太阳。结果令人喜出望外，太阳在一层红色的薄雾里，左侧9点的位置，金星已经开始侵入。坐在一个开阔地面开始猛拍。7点半左右雾重了一些，照片质量不算太好。8点太阳渐高，地面上的雾已经阻止不了它的光线了。凌甚时分（约9:30），拍摄条件达到最佳。之后好天气一直持续到11:20，预报的多云终于还是来到了。直到12:40，太阳一直是毛茸茸的，金星更是无法拍摄清楚。即将凌终时，太阳的轮廓忽然又清楚了一些，这时拍到了比较模糊的金星走出日面的镜头。12:50，凌终。

2012年金星凌日

太阳

6月6日金星凌日前的预演。预演的目的是找到最佳拍摄参数。这张照片的参数是：巴德膜，ISO-100，光圈f7.1，快门1/8000。

太阳表面的五个小黑点是太阳黑子，而不是相机CCD上的灰尘。原因：对着太阳的不同部位拍摄，成像位置不同，而黑点的位置相对太阳不变。

还可以看到明显的临边昏暗现象。

今天测算了一下老胡做的LEGO赤道仪的旋转速度。在18分钟内，安装在其上的激光笔在4.5米之外、1.1米高的位置投射的光点移动了357毫米，这就是说，每秒，它旋转的角度是arcsin(0.357/4.6325) / 18 / 60 = 14.73角秒，这样，每个恒星日（23小时56分钟4秒），它的旋转角度是352.62度，和360度完美圆周相差2%。考虑到激光笔的投射距离是用地毯拼块和A4纸测量出来的，2%的误差完全在我的期望范围内。

老胡拿LEGO零件做了一个赤道仪。只要在图片上方的齿轮大孔里装一个寻星镜，并对准北极星，那么，左上角的螺钉上安装的照相机相对星空就是静止的，可以避免长时间曝光的星体拉丝现象。赤道仪有马达驱动，齿轮大孔的旋转速度是每天360°。整个部件仅仅重五百克。

盛赞老胡！

Equatorial Mount built with LEGO pieces

如果把相机固定在地面上，长时间曝光拍摄星空，由于地球的自转，最终得到的照片就是一系列星迹的圆弧。星迹很美，拍摄也很简单。但也有一些天文摄影，是要获得极暗天体的影像，如星云和星系。这种天体需要很长的曝光时间，在这段时间里，摄影师希望相机紧盯着星云，而不是任由星云随着天空旋转。

设想有一个人，在北半球极夜时分，穿得暖暖和和的，站在地球北极点的一块冻得很结实的冰上，观望星空。他看到的景象就是，所有的恒星，不升不落，围绕着他顺时针转圈，每23小时56分4秒转一周。北极星几乎在他的正头顶，画的圈最小，几乎就是一个固定的点。

现在再设想，这个人脚下的冰是浮动的，而且会旋转，方向和地球自转相反，速度则相同。那么，这个人在星空的背景里，就被固定住了，只要他不东张西望，他视野里的星空就是固定不变的。如果他手里恰好还有一个照相机，就可以把相机架在这块浮冰上，想拍哪个星云就拍哪个星云，不用担心星云随着地球的自转跑掉。

这就是说：如果有一个自转轴，轴心平行于地球南北轴线，旋转方向由东到西，每23小时56分4秒转360度，那么，固定在此自转轴上的观测者——包括相机——看到的星空就是静止的。由于地球相对于星空太小了，自转轴放在地球的任何地方，这个表述都成立，不一定非得放在北极。之所以从北极说起，是因为，在这里更容易想象一个轻松站立就可以看群星围绕自己转的世界。如果从新加坡入题，就得这样说：你躺在地上，以这个均匀速度缓缓打滚……就不雅致了。如果在北京，这个表述成和地面夹角40度斜站着，想象这个场景太吃力。

不管怎样，如果有这样一个自转轴，它就被称为“赤道仪”。它自转的圆周平行于地球赤道和天球赤道，由此得名。

在现实世界里，需要解决两个技术操作问题：

• 使自转轴心平行于地球自转轴。
• 使旋转速度稳定地保持在每周23小时56分4秒。

第二个问题比较容易解决，现在机电技术很发达，程控一个转轴不是难事。

第一个问题也不很难，家住北半球的，只要让转轴对准北极星，就大致和地轴平行了。北极星不是正好在北天极上的，还有一点小误差，为了表述方便先这么写。让转轴对准北极星，需要用光学方法，拿一个单筒望远镜（在此称为寻星镜），平行于赤道仪转轴固定，然后用寻星镜去找北极星。当北极星出现在寻星镜视野中央区域，即寻星镜指向北天极时，赤道仪转轴就平行于地轴了。

接着就衍生出下一个问题：如何保证寻星镜平行于转轴？可以拿天上的亮星，也可以拿地面上一个很远的建筑来校准。把寻星镜安装在转轴上，目测差不多平行了，让转轴很快地自转半圈。如果在旋转时能感觉到寻星镜视野里的景象变化，就说明寻星镜和赤道仪的旋转轴还没有平行。

有同学会说，慢着慢着，从几何角度来说，如果寻星镜真正和转轴平行了的话，那么旋转转轴时，在寻星镜看到的东西会划一个小圈，小圈的半径等于寻星镜和转轴的距离。这个说法是成立的，不过要考虑到校准目标和赤道仪的距离。如果我们站在北京西山上，瞄着东三环的国贸大厦来校准，那么这个旋转就是在巨大的国贸大厦上画一个烧饼大的圈，在这个尺度上，你不会留意到视野中景观的变化。

在地面上使用时，赤道仪不需要覆盖整整一周，半圈即可。理由简单：在地面上只能看到180度的天空。

月全食，2011年12月10日

2011年12月10日，月全食。

坐在楼下的石凳上拍月食时，对面楼里一位四岁的小朋友套着一幅玩具望远镜，和妈妈也出来看月亮，给他讲了一下月食的故事。今天把这串照片email给他妈妈了，回信说，今天小朋友去给他外婆讲月食，用的是我昨晚的语言。

跟儿童说话的感悟之一：用平实的话。比如：月亮自己不能发光，而是反射太阳光。这句话在我上学的年代是教材用语，但我觉得对孩子不好懂，虽然当时我自己懂。我对小朋友说的是：太阳照到月亮上，你就看到月亮了。太阳照不到月亮上，你就看不见月亮了。

（两天后）又收到那位妈妈的回信：“我昨天把照片洗出来了，今天他带到幼儿园去给小朋友们讲了。刚才听老师说，他给小朋友讲的很清楚，还说是和一个叔叔一块看的月全食，是叔叔给他讲的，而且叔叔让他讲给小朋友。”

最近留意到一个句式：“世界最高、离月亮最近的哨所”。我想说，海拔最高未必就是离月亮最近。人们生活在地球的球面上，因为纬度的原因，和月亮的距离各不相同。青藏高原的纬度大约在北纬30，它距离月亮比新加坡（几乎在赤道上）要远大约850公里。这个距离不是任何一座高山能弥补的。

用天文软件证实了—下，同一时刻，同一经度，赤道看到的月亮比北京看到的大两个角秒。

其实，“世界最高峰”这个词，从海平面算和从地心算，结果也不一样。前者是珠穆朗玛，后者是钦博拉索。因其在南纬1.5度，此处的地球因为自转被甩得鼓出来一些，钦博拉索峰顶距地心6384.10千米，比珠峰峰顶（距地心6381.95千米）远2.05千米。