流星雨观测的成功案例

第五节　流星雨观测的成功案例

——我们是怎样成功监测到狮子座流星雨

（摘自上海上南中学天文台的观测日记）

观测流星雨是会令每个天文爱好者感到兴奋的一件事情，尤其是成功观测后的成就感，只有亲身经历的人才能体会到。

在学校的支持和配合下，上南中学天文台于1999年11月16日至19日对“99狮子座流星雨”进行了为期2天3夜的目视监测和照相监测。此次监测活动取得了巨大的成功，目视观测我们共记录到53颗流星，且记录资料科学而又完整，经整理后于11月20日寄往紫金山天文台；照相观测大获丰收，发现拍到10颗流星，其中有特别漂亮的火流星和特别完整的被流星摄影仪切割的流星（可算出流星速度），监测活动获得了大量第一手珍贵的目视和照相资料。现将我们是怎样成功监测到1999年的狮子座流星雨，总结如下：

一、精心准备——成功的先兆

为成功开展此次监测活动，上南天文台自1999年9月初就积极开始准备活动。9月7日至11日，上南天文台辅导老师王老师出席在南京召开的“99狮子座流星雨监测会议”，了解1999年的流星雨监测动态；同月，王老师加入到总部设在德国的国际流星组织；10月1日至4日，上南天文台组织了小洋山科学考察活动，考察当地的天文观测条件。11月11日，天文台指导老师又亲赴监测点进行实地考察和联系。随后，天文台先后制定、修改了3份活动计划，对活动组成员进行了精挑细选，并对成员进行严格的训练。

为达到大天空面积监视的目的，我们准备了9架照相机，并自己设计制作了简便适用的地平式照相机支架和记录板；为了确定监测点的地理坐标，我们利用计算机自己查找计算得出监测地的地理经度、纬度，其精度误差不超过1分；为了最大效率地利用好照相机，我们仔细查阅研究了“98年狮子座流星雨”的数据和照片资料。从“98狮子座流星雨”的资料分析结果中，我们发现在北天极附近出现流星的几率比较高。分析出流星雨出现几率最大的天空区域后，结合理论上流星雨出现几率比较高的天空区域，我们选择了“北天极—天顶—南天极”的一条带状天区作为监测范围，用相机布成一张“南北拦截网”，将天空一分为二。此方法被证明是可行的，而且也是有效的。然后又对照相曝光方案进行了合理的选择性设计并选用了感光度较高的胶卷，后来的情况证明这种结合法是比较完美的。

在11月16日前我们顺利完成了准备工作，全体成员于16日下午3时45分信心十足地赶赴监测目的地——金山张堰二中。

二、用来自于实践的理论指导实践——成功的监测过程

在监测的三个通宵中，尽管遇到了各种问题，但总体上是比较顺利的。首先遇到的问题是潮气太重。由于地处市郊，四周为农田包围，夜晚潮气异常重，照相机镜头不到半小时就结满露珠，我们只好不断地用镜头纸擦拭，以保证照相机的正常工作；其次是灯光污染，在监测的南边，有一施工场地，夜间照明的“小太阳”通宵彻明，严重影响了监测的效果（实际上我们只能看到2等以上的流星），但监测期间我们严格按计划行事，以捕获亮流星为目的进行监测，做到了临阵不乱；其三是天气并不太理想。第一个晚上，除地平附近有少量云外，整个天空情况比较良好，只是流星太少，一夜仅完整地记录到4颗流星，辅导老师温老师次日冲出的胶卷也不容乐观；第二个晚上天空更糟，有大片阴云出现，且流动不止，好在流星渐增，大家士气有所高涨，一整夜我共记录到流星13颗；第三天，我对前两天的观测资料进行了初步分析，并绘出了流星分布的时间草图，发现流星出现的三条规律：第一，流星雨在2:45和4: 45前后将达到一个爆发的峰顶，即2:30～3:15和4:30～5:15出现流星雨的概率最大，流星数量最多；第二，流星雨出现的天区大致是确定的，即流星多出现在双子星座、大犬星座、小犬星座和大熊星座附近，这四个星座基本都处在我们选择的“南北拦截网”上；第三，流星多是成对出现的，即出现一颗流星后不久，在附近的天区还将会出现一颗与之方向大致一致、亮度相近的流星。此三条规律于11月19日凌晨被我们及时应用到流星雨的监测过程中。应用流星出现的规律，我们对监测方案作了适当的调整。“理论一经实践应用，将会产生巨大的作用”，实践证明，这三条规律基本上是正确的，当夜我们看到、拍到的流星数大大出乎预料。夜晚，尽管夜天空越变越糟，甚至天空一度曾全部布满乌云，连最亮的金星也看不见，但由于我们掌握了流星雨出现的有效规律，并选择了流星出现几率最大的天空范围和时间段，所以一整夜我们基本上都是处在即将收获的兴奋状态之中，至天亮时，我们共记录到35颗之多的有效流星，乐观地估计大约能拍摄到十几颗流星。

11月19日上午11:15，全体监测成员顺利返回学校。20日、21日，全体成员放弃双休日，先将目视资料整理完毕后经计算机绘出流星雨的大致分布图，一并寄往紫金山天文台徐品新教授处和国际流星组织目视观测部；然后又将监测胶卷全部冲洗完毕，初步发现7颗流星被拍到。其中特别漂亮的火流星除了有长长的棕黄色尾迹外，还能看到流星体未烧尽的固体核状物；从被流星摄影仪完整切割的流星照片上，我们还初步计算出该流星体的视速度大约是13.7千米/秒。

三、后记

从目前笔者所了解的情况来看，上海地区此次的流星雨监测结果总体是不大理想的。上海天文台佘山观测站1999年仅有180余名爱好者报名参加监测，看到了22颗流星，专业望远镜因上半夜有监视月球表面变化的任务，也只拍摄到3颗流星；浦东各观测点因天气原因都未能看到流星；紫金山天文台设在昆山的监测点也因天气原因，效果不太理想。另外，我们认为一些媒体曾报道的一些情况不能尽信。此次狮子座流星雨爆发的最高峰应该在北京时间11月18日上午10时前后，但其强度不大可能达到所传言的每小时8000颗。

我国射电研究所用雷达虽然每小时监测到3000颗流星，但我们要注意区别雷达和人眼的不同，雷达可以“看”到比人眼能看到暗得多的流星，而流星越暗流星数越多（星等每暗一等，流星数约增加1.8～2.5倍）。从笔者得到的信息来看，上南中学天文台此次的成功监测对“99狮子座流星雨”的研究将会作出较大的监测贡献，尤其是野外监测，是极其辛苦的。上南中学天文台这次的监测活动对中学生来说是一次非常艰苦的科学实践活动，但也是一次勇于探索科学奥秘的活动。活动不仅取得了巨大的成功，而且还培养了同学们艰苦耐劳、勇于探索的科学精神，锻炼了同学们团结协作、乐于奉献的团队合作精神。整个活动期间，全体同学们相互关心、相互帮助、相互鼓励，共同创造了一个活跃、积极、和谐的团体气氛，为监测的胜利作出了很大的贡献。