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Stellarium(虚拟天文馆)对望远镜观测的优化研究

— —众所周知,当我们要进行天文观测时,我们首先想到的总是天文望远镜,似乎一个好的天文望远镜是一个天文爱好者的必备品。

时间:2014-12-26

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众所周知,当我们要进行天文观测时,我们首先想到的总是天文望远镜,似乎一个好的天文望远镜是一个天文爱好者的必备品。然而,天文望远镜在进行天文观测时也存在着许多缺点。这是我们研究性学习小组的成员在对多个课题进行否决后,定下的试图通过研究来深入探讨解决的问题。我们在对课题进行研究之前,相关领域的知识储备十分匮乏,这也成为我们研究的障碍之一,但这些障碍在我们研究逐步深入的过程中一一都得以克服,我将在之后的解说中向大家一一展示。###大家请看,这是我们研究性学习的思路,希望可以对大家理解我们的课题有一些帮助。在本次研究性学习活动中,我们小组进行了对天体现象红月亮的观测,在我们实际操作的过程中,我们发现了天文望远镜的一些弊端,然而也正是因为这一些看似微不足道的弊端,对我们的观测产生了巨大的影响,我们在小组内展开了关于“如何解决问题”的讨论,在查阅了一些资料之后,我们找到了一个可以较好解决大部分弊端的途径——通过一款名为stellarium的天文观测软件进行天文观测。较之于传统望远镜观测,Stellarium(虚拟天文馆)实现了如下优化。

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首先,Stellarium(虚拟天文馆)克服了传统天文望远镜受环境掣肘的局限。

当我们进行天文的观测时天气状况,观测点光线强度等外在因素常常会影响我们的观测结果,较为恶劣的环境条件会使我们的观测出现一定程度上的误差。^^^^就像现在大家眼前的这张图片,由于周边建筑光线太强,使得天文望远镜无法清晰地观测到月球。^^^^再比如以下这张图片,由于环境污染所导致的雾霾,使得天文观测无法顺利地进行。诸如此类状况还有很多,都属于外在环境对观测的限制,也正是因为这些限制,使得我们在现实观测中常常做了充分的准备却无法得到准确的结果,这也是我们小组着重研究讨论如何解决的一个弊端。

然而,stellarium软件较为完美的解决了天文观测受环境限制的缺点。Stellarium软件可以减少室外天气状况的影响,并且减少周围环境的干扰。现在屏幕上的这张图片是我们通过stellarium软件观测并截取的,旁边那张是我们通过天文望远镜拍摄的照片,请大家比较一下两者的差别,耳聪目明的我们不难发现两者在清晰程度上有着天壤之别,由此我们也可以推知在我们进行研究时,这两张图片对我们的价值大小。从这一点看来,stellarium软件的优越性显而易见。

其次,Stellarium(虚拟天文馆)克服了传统天文望远镜“一次性观测”的限制,在持续时间和观测效果上有着明显的优越性。

当我们在做结题报告时,我们有时需要根据图画来得出结论。但如果是用天文望远镜观测的话,我们的图画只能从我们头脑印象中反映出来,主观臆造的成分很大。即使我们通过天文望远镜拍摄到一些清晰的图片,也毕竟是静态的,很难客观现实的反映天文现象进行的实际情况,也使得我们结题报告的科学性很难得到保证。

但这一状况在通过stellarium软件观测时,得到了极大的改善。其关键原因在于stellarium软件有一个名为时间轴的功能,当我们用它来再现天体的运动过程时,既有着动态的效果,又有着符合客观实际的现象。同时,时间轴也拥有暂停、加速和回放这三大功能,当我们遇到一些无需细致观测的片段时,可以选择加速功能,而当我们遇到一些重要片段时,我们可以暂停,甚至回放来进行反复研究。现在请朱悦漪同学为大家演示。

由此可见,stellarium软件在极大程度上改善了我们的观测结果,使我们的结题报告更加科学。

此外,Stellarium(虚拟天文馆)克服了传统天文望远镜对人体可能的伤害。

想来大家对观测日食等天文现象的一些注意事项并不陌生,对于一些对眼睛伤害较大的天文现象,望远镜观测时即使有一定防护措施,也难免还是会对视力造成一定的影响。这也成为长久以来天文观测的弊病之一。但是通过Stellarium的软件观测就完全克服了这一长久以来困扰着天文观测者的弊病,我们不但可以进行持续观看,而且软件观测对视力造成的影响也可以忽略不计。

以上都是理论性的分析,下面我们通过我们的实际情况来为大家阐释两者的优劣。首先,我们要明确我们运用天文望远镜的目的是什么。很显然,是对红月亮进行观测并获得清晰而又符合研究要求的图像来供我们分析,但是我们此次观测到的“红”月亮,在运用天文望远镜拍摄时,得到的图片却是“白月亮”,让我们来看看这些天文望远镜拍摄得到的图片【插图:白月亮】正是由于放大倍数过大,使我们直接看到月球表面,而红光不能通过,所以产生了“白月亮”这种现象。好,接下来就请朱悦漪同学来为我们进行软件观测红月亮的操作演示。

这是名副其实的红月亮,而且不得不提的一点是,stellarium软件截得图片的像素较高,即使在放大一定倍数的时候也不会失真。由此可见,Stellarium既能得到红月亮的图片,而且它较高的画面像素在放大后也不会使图片失真,这对于我们对红月亮具体状况的研究是非常有利的。

另外,天文望远镜一经设定好位置后,便很难再进行改变,且我们也很难根据自己的需要来改变光线条件,而stellarium软件可以通过内置功能有效的改变观测地点和地景,甚至模拟光污染效果。这样,我们就可以根据实际需要来改变地点、地景,或者说是设置不同程度的光污染效果,从而使得观测结果更符合我们的要求。这就超脱了空间的和当前光线条件的限制,让观测变得更贴近我们的心意。

当然,stellarium软件也有许多的局限性,毕竟通过软件所观测到的天体现象是在过去发生并被模拟的,比起实打实的望远镜观测,一些个别的细节之处还是会有些许差别,得出的观测结果也与前人的观测结果相差不大。但一切的事物都应该用全面的眼光去看待,我们看到的是stellarium软件存在的大部分优越性,不能因为小小的瑕疵就认为这款软件并不能优化观测。当然,我们不能够忽视stellarium软件存在的瑕疵,而是应该努力的去完善这款软件,使得它更符合我们天文观测的要求。

在这次观测中我们也学到了许多东西。当我们小组成员一次一次地反复探究疑难问题时,我们学到了励志笃学的求知精神,当我们通过实践来检验发现的理论是,我们感受到了获取新知的喜悦,当我们在反复的辩驳和磨合中探索出结论时,我们越加领略到了研究性学习的真正意义,我想,当我们在完成这次研究性学习后,一粒名为团队精神的种子已在我们心中生根发芽。

这就是我们的课题,我的解说结束了,谢谢大家。