對(duì)廣大天文愛好者來說，掌握月球的光學(xué)觀測(cè)，實(shí)為一技之本。 由于月球的視面大，表面清晰可辨，可觀測(cè)的項(xiàng)目多，而且通過認(rèn)真的觀測(cè)，比較容易獲得觀測(cè)成果，因此，月球觀測(cè)是進(jìn)行天文普及教育的最生動(dòng)最真實(shí)的活動(dòng)。 380 年前，枷里略發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡后首先把望遠(yuǎn)鏡指向了月球，就獲得了驚人的發(fā)現(xiàn)。過去，許多月面觀測(cè)都是由素質(zhì)極高的天文愛好者來承擔(dān)的，其中不少人以此方面的成就躍居月面學(xué)家。
觀測(cè)儀器的選擇
這里所說的光學(xué)觀測(cè)，指的是通過天文望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)。那么，用什么類型的天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)月球最理想呢?
首先談?wù)剬?duì)光學(xué)系統(tǒng)的要求；因?yàn)樵虑驅(qū)儆谟醒由烀娴奶祗w，主要是觀測(cè)月面的細(xì)節(jié)。所以天文望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)要強(qiáng)才行。
分辨和望遠(yuǎn)鏡的有效口徑有如下的關(guān)系：6＝140/D、D為有效口徑，以毫米表示。若要分辨月面1角秒的細(xì)節(jié)，則望遠(yuǎn)鏡的有效口徑起碼得140毫米才行。當(dāng)然，這也絕不只是一味追求望遠(yuǎn)鏡的口徑大，聚光多。而前題是要求望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)消除色差、球差和彗差。一般來說，較優(yōu)良的折射望遠(yuǎn)鏡物鏡都是由兩塊透鏡組成，目的就是為了消除這三種差。同時(shí)，折射望遠(yuǎn)鏡的相對(duì)口徑通常在1/15～1/20。而反射望遠(yuǎn)鏡的相對(duì)口徑往往在1/3.5～1/5，比折射望遠(yuǎn)鏡大。反射望遠(yuǎn)鏡產(chǎn)生的儀器散射光也比折射望遠(yuǎn)鏡大。因此，一般說來，折射望遠(yuǎn)鏡比反射望遠(yuǎn)鏡更適合月球觀測(cè)。施米特一卡塞格林式和馬克蘇托夫一卡塞格林式望遠(yuǎn)鏡也適宜觀測(cè)月球。誠(chéng)然，質(zhì)量好，并且視場(chǎng)較小的反射望遠(yuǎn)鏡也可以觀測(cè)月球。折射望遠(yuǎn)鏡物鏡口徑不要小于5厘米，反射望遠(yuǎn)鏡物鏡口徑不要小于10厘米。
其次，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的要求，最好是有跟蹤的赤道裝置。只有這樣，才能進(jìn)行上述各項(xiàng)系統(tǒng)觀測(cè)。第三，對(duì)目鏡系統(tǒng)的要求是應(yīng)備有多種目鏡。目視觀測(cè)要定位繪圖，有十字絲裝置的目鏡較理想。如果有動(dòng)絲測(cè)微器就更好了。
觀測(cè)地和天氣的選擇
為了盡量獲得高清晰度的月面細(xì)節(jié)，最大限度地發(fā)揮天文望遠(yuǎn)鏡的本領(lǐng)，觀測(cè)地點(diǎn)和天氣狀況的選擇是很關(guān)鍵的。
1、觀測(cè)地點(diǎn)：望遠(yuǎn)鏡不要直接架在水泥地面上。尤其是夏季，水泥地面的氣流變化大。冬季也不要架在有雪水的地面上。觀測(cè)地要盡量減小外界的震動(dòng)和煙塵的污染。最理想的是望遠(yuǎn)鏡處在居高臨下，周圍或觀測(cè)方向上是草地、或水域、或泥土地的開闊區(qū)域。
2、天氣：一般說來，雨雪過后的晴天，大氣的透明度極佳，然而，寧?kù)o度往往極差，這時(shí)拍下的月球照片，遠(yuǎn)不如目視清楚。這就要觀測(cè)者根據(jù)本地小氣候的規(guī)律，掌握觀測(cè)時(shí)機(jī)。
觀測(cè)方法 從前面所述觀測(cè)項(xiàng)目可以看出，我們主要觀測(cè)的是月面形態(tài)。為此，只介紹目視觀測(cè)。
目視觀測(cè)目的就是認(rèn)識(shí)月面環(huán)境，了解特殊結(jié)構(gòu)，進(jìn)而繪制月面圖。什么樣的月相最適宜目視觀測(cè)呢?人們往往迷戀于滿月的多姿，陶醉于它柔和的光輝。其實(shí)，這時(shí)通過天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)，它光強(qiáng)刺眼，細(xì)節(jié)完全不清，月視觀測(cè)最好的日于是弦月前后。這時(shí)月光撫媚，立體感很強(qiáng)，月面就像石膏藝術(shù)品一樣，呈現(xiàn)在觀測(cè)者面前。
目視觀測(cè)用多大的放大倍率月鏡呢?選擇目鏡主要考慮兩點(diǎn)：其一，選擇適當(dāng)?shù)姆糯蟊堵?，而不是越大越好。我們知道，眼睛?duì)目鏡視場(chǎng)內(nèi)細(xì)節(jié)的分辨本領(lǐng)約為2角分。如果你要觀測(cè)月面1角秒的細(xì)節(jié)，必須把它放大到2角分以上才行。也就是要選用放大120倍以上的目鏡。從衍射理論看，只要能看清天體望遠(yuǎn)鏡就算發(fā)揮了最大本領(lǐng)。要想再追求高倍率也無濟(jì)于事。而且，由于大氣抖動(dòng)，要想看清0．2角秒以下的細(xì)節(jié)，那是根本不可能的。觀測(cè)月球最好的放大率為有效口徑的1．5-3倍的數(shù)值。顯然，望遠(yuǎn)鏡的有效口徑越小，選用的放大率也相應(yīng)的要低。其二，放大率越高，視場(chǎng)越小，視場(chǎng)越暗。一位月面學(xué)家說得好：-對(duì)月球的觀測(cè)，清晰比大小更有價(jià)值。-因此，每次觀測(cè)前，根據(jù)觀測(cè)目的，選用幾種目鏡試一試，然后從中再定。
如果要繪圖，首先應(yīng)定比例尺，畫出預(yù)定的月輪，繪出月面中央子午線和東西線。有條件的還要算出(或查出)、月球的球面位置：月球自轉(zhuǎn)軸的方位角P，通過視面中央于午線的經(jīng)度L0，視面中心的緯度B0。繪制時(shí)，要從靠近月輪中心區(qū)的特征開始。對(duì)一些重要細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用測(cè)微器測(cè)出位置和大小。
目前天文學(xué)家已編制出幾種月面詳圖。天文愛好者們通過自己的觀測(cè)對(duì)月面的認(rèn)識(shí)會(huì)更深刻，更有意義。
這里講了一般的情況，關(guān)鍵還得通過自己的實(shí)踐，多練習(xí)，多總結(jié)，逐步摸索經(jīng)驗(yàn)，提高水平，不斷集聚成果。
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