DIY一款绿色激光夜空天体查找器

作为一名业余天文爱好者，尤其是刚开始入门时，观测夜空最困难的部分就是找到目标天体，无论它是一个明亮的天体(如恒星或行星)，还是更难的梅西耶天体。我经常花大量时间寻找目标。首先，我想提醒所有想开始这项爱好的人不要重蹈超过90%初学者的覆辙。最常见的选择是折射望远镜，但这种望远镜实际上并不适合这一用途。几乎所有的低价型号望远镜(对初学者来说是合理的选择)都存在严重问题，从安装不牢固、稳定性差，到光学性能极差，都令人失望。

我敢肯定地说，最适合初学者的选择是一副价格与折射望远镜相当的普通双筒望远镜。大多数情况下，双筒望远镜的光学性能要好得多，操作简便，无需固定支架即可使用，并且视野宽广。只需第一次对准月亮，你就会迫不及待地期待着晴朗的夜晚，去探索那令人无比着迷的夜空。

让我们回到最初的问题：定位目标物体。如今，有许多智能手机应用程序可以实现这一功能，其中最著名的是Stellarium、SkySafari和SkyView，它们都利用手机的摄像头、GPS和陀螺仪实时绘制夜空地图。尽管这些应用非常实用，但由于望远镜或双筒望远镜的视角相对较小，它们的定位精度并不足以快速找到目标物体。

通过我下面要介绍的方法，你将能够以极高的精度定位天空中的物体，只需20到30秒就能找到任何目标。听起来难以置信，但更令人惊叹的是，整套设备的造价不到十美元。你需要一个小型绿色激光笔、一块锂离子电池，以及一个适合放置激光笔、电池和智能手机的支架。我用PVC材料制作了这个支架，但也可以使用其他手边现有的材料，只是不能使用铁质材料，因为会影响智能手机传感器，导致指向不准确。第一个条件是激光笔和智能手机必须处于同一水平面，这一点可以通过它们安装在同一个平面上来实现;第二个条件是两者沿垂直轴方向保持平行。可能会存在一些微小偏差，之后可通过软件中的校准功能进行补偿。我在支架底部加装了一个合适的形状，以便与我的三脚架接口匹配。

至于软件，它名为“AstroHopper”，本质上是一个网页应用，无需安装，但如果你需要，也可以下载后离线使用。只需在手机上的任何搜索引擎中输入“astrohopper”，第一个搜索结果就会带你进入GitHub，然后出现在线应用程序。它看起来与类似的应用程序相似，但有一个功能使其在这些用途上更加实用，那就是用于校准的“Align”按钮。

现在我将仔细且逐步地向您讲解如何校准并寻找某个天体的步骤。但在实验室室内进行时，首先是因为我没有合适的设备来在低光环境下记录夜间观测数据，其次也是因为在这种条件下，该过程可以清晰明了地说明。

例如，我想定位梅西耶天体M13(赫拉克勒斯星团)，它包含数十万颗恒星。这也是梅西耶星团中最亮的天体之一，在光线较暗的城市环境中，使用50毫米双筒望远镜即可观测到。

在此期间，M13 夜间大致位于东北方向。因此，我首先将手机朝这个方向对准，在 Astrohopper 上搜索 M13。我很容易就找到了它，然后开启激光。激光束在天空某处结束，接着我寻找附近一个相对明亮的恒星。我假设大多数恒星你可能已经熟悉，但即使你完全不知道，也可以根据 Astrohopper 上恒星的标记和排列，轻松猜出是哪一颗星。在这个特定情况下，相对较近且明亮的恒星就是织女星(Vega)。接下来最重要的是：我精确地将激光笔对准这颗恒星(织女星)。在 Astrohopper 上，我们按下“对准”按钮，屏幕上就会出现一个“选择恒星”的按钮。如果织女星现在出现在手机的视野范围内，我们就点击它进行标记;如果不在视野内，则点击右上角的按钮，继续搜索织女星。找到后，点击它即可开始校准。这一过程需要几秒钟，此时屏幕上会出现“已对准”的标记，我们现在就可以搜索天空中的任何天体了，特别是现在要查找的 M13。在搜索框中输入M13，并将指针精确移动到智能手机屏幕上的M13位置。此时，天空中的M13位于绿色激光束末端周围不到一到两度的位置。

我用这两款双筒望远镜进行观测，一个配备50毫米镜头，另一个更大，配备80毫米镜头。在经过校准后，M13始终位于相同的视野中，激光末端的位置，这意味着我能立即发现这个天体。

由于环境光线过强，使用较小的双筒望远镜时对我来说稍显困难，但用较大的望远镜时，视野中立刻出现了一个充满星星的棉絮状白色圆圈。我将这一操作重复尝试了多个其他相对明亮的梅西耶天体，结果非常成功。在大多数情况下，目标物体与激光束的末端都在望远镜的可视范围内。

一个非常实用的选项是，在观测过程中，我们可以根据目标附近哪颗亮星更靠近，随时重新校准。这样可以获得最高的精确度。首先，我们可以用月球和周围的恒星作为简单的练习，先在没有双筒望远镜的情况下测试这一过程。遗憾的是，在制作本视频时，我所在地区的夜晚看不到月亮，因此我实际上无法在真实条件下向您演示同样的操作步骤。

需要指出的是，长期使用时，激光模块应安装在合适的铝制散热器上，否则会迅速过热，导致激光束的性能(强度)下降。

否则，在群组观测方面，这种方法具有不可替代的实用性，例如天文学会中需要同时从多个光学仪器定位某个天体，以及当我们希望快速向初学者展示某个天体时，通常使用双筒望远镜。

最后简要总结一下。这个简单的DIY项目证明，昂贵的GoTo系统并非总是必要的。只需一部智能手机、AstroHopper和一支绿色激光笔，你就能快速而准确地定位天体，从而将更多时间用于观测宇宙，而不是四处寻找。整个项目成本不到10美元，仅需基本材料，能显著提升你的观星体验。它特别适合天文爱好者俱乐部、公众观测活动、初学者，以及任何希望以更快、更简便方式探索夜空的人。

本文编译自hackster.io