在新加坡肉眼可见的天体有限,但在望眼镜、滤镜等器材的帮助下,天文摄影在新加坡仍是可行的。

此外对一个国家来说,设计不良的户外灯光会浪费能源,浪费金钱。光污也可能引发职场意外,甚至让罪犯有机可乘。

天体摄影对摄影师的知识要求高,它与一般摄影不同,必须对准目标长时间曝光,加之地球自转、公转,被观测的星星也一直在移动,必须借助仪器才能准确追踪。只要时间足够,解析度够大,就能够放大展示星球的模样,以木星为例,处理得当,能够清楚拍摄到木星上的线条与代表性的风暴眼。

认识基本天文知识有备无患

这颗名为“C/2022 E3(ZTF)”的彗星,是在2022年3月经过木星时首次被美国加利福尼亚州的兹伟基即时天文站(Zwicky Transient Facility)发现,是5万年一遇的罕见彗星。2023年2月,从地球可以观测到这颗特别的彗星,新加坡的天文爱好者抓紧机会,连续几周追踪、观察与拍摄。

林直明相信新加坡在此一领域可以保持竞争力。

根据光污地图,新加坡的光污问题,连南部岛屿都无法幸免。

新加坡天文学会成员在新加坡科学中心空地观测、拍摄绿色彗星。(龙国雄摄)

黄道:太阳在天空中行经的轨道。

尽管如此,新加坡其实处在得天独厚的地理位置。

美国天文科学家柯丝坦斯·沃克(Constance Walker)博士接受《联合早报》电邮访问时说:“光污并不是人人都有机会思考的问题。试想想,全球83%人口生活在光污的天空底下,你要如何说服这些从来没有见识过星空的人,告诉他们,他们已经失去了自己的自然与文化传承,失去了黑暗但星光璀璨的夜空?”

她进一步说:“如果星星从我们的视线消失,一切会变得更糟。如果我们还不行动,迟早再无回头路。我们一旦失去夜空,就会失去部分的自己,因为这是千百年来烙印你我文化传统的重要印记。”

保护夜空降低光害

林直明的回应是:太空探索促进了科技发展,许多应用到日常生活中,比如手机、无线电器、不粘锅镀膜、微波炉等都是太空探索衍生的产品。

此外,近年发现的引力波,证实了百年前爱因斯坦的相对论。其他关于黑洞的研究,关于虫洞的思考,都有待进一步发现。太空探索是个无止境的课题。

恒星:我们在夜空中看见的亮点多数是恒星。一如我们的太阳,恒星都是气体,其核心不断发生核聚变,产生巨大能量发光发热。

陈智杭说,新加坡是城市国家,除了光污染很严重之外,高楼林立,阻挡了人们的视线。此外,天气也是非常大的因素,雨天、阴天都不适合天文观察,本地环境促使本地人偏向室内活动。

美国天文科学家柯丝坦斯·沃克博士致力保护暗空。(互联网)

让林直明印象最深刻的两次天文观察事件,一次是2012年6月的“金星凌日”,一次是2019年12月的日环食。两次都是白天就能观测到的天文奇观。

林直明说:“天文课题中,我对宇宙大爆炸感兴趣,想要了解爱因斯坦的推理。大家都说引力波是本世纪最伟大的发现,这促使我去了解爱因斯坦的思想,进而接触了一些关于黑洞的知识。我是上了贼船,当上科学中心馆长,或多或少要有认识。当我认识了皮毛后,发现这一切其实很深奥。最终是要探问:宇宙怎么开始?生命怎么来?生命意义是什么?这是哲学、神学、生命观、人生观。”

只要器材完备,其实新加坡不乏拍摄场所,苏健文有时会到多层停车场顶层,或到公园拍摄。

柯丝坦斯说:“星空启发了画家梵高,作曲家霍尔斯特曾创作《行星组曲》,莎士比亚也有关于太阳与月亮的十四行诗,如果夜空被灯火刷白,下一代就再也无法从星空中得到启发。”

蚀:一个天体投影在另一个天体上的现象,如日食与月食现象。

在此温馨提醒,观察日食、行星凌日等现象时,必须戴上正确的护目镜,直视太阳会伤害眼睛。

儿歌里唱着“一闪一闪亮晶晶,满天都是小星星”,可抬头一看,怎么不见满天星斗啊?根据一份报告,新加坡是全球光污问题最严重的国家,几乎找不到有暗空的角落。然而,这并没有浇熄天文爱好者追星的热忱,他们借助望远镜,观测拍摄星体,被每一次的天文奇景所震撼。新加坡地理位置得天独厚,可观测到不少星座,也是拍摄行星的绝佳地点。

科学中心教员在剧场内讲解天文常识,投影天上的星座。(梁麒麟摄)

小行星:由石头与金属组成的天体,它们会围绕太阳运转,在火星与木星之间的小行星带可集中发现它们的踪迹。

新加坡科学中心天文台的主望远镜是日本当局赠送新加坡的礼物,中心有了装备后开始推广观星活动。私人领域方面,本地天文爱好者林志云在1980年代哈雷彗星回归的热潮中,于1987年成立了Astro Scientific Centre私人有限公司,专门销售天文望远镜。1992年,林志云与本地天文爱好者成立了新加坡天文学会(TASOS),在民间推广天文爱好。

柯丝坦斯说,户外灯光只在必要时才打开,减少蓝灯(选择暖色灯光),将照明系统罩起来,聚焦目标位置,避免灯光发散。

水星、木星与月球串成一线。(苏健文作品)

追星40年,洪本胜说:“就是这些一辈子一次的奇景不断推动我追星的兴趣。”

2022年韦伯空间望远镜(James Webb Space Telescope)发回来一系列震撼人心的天文图景,商用载人火箭也已经升空,太空旅行不再是小说电影情节,宇宙探索开启了新纪元,今天让我们回到原点,从天文观察、天文摄影,脚踏实地在你我生活的这块土地上重建天文知识,兼谈城市的光污问题。

深空天体:太阳系以外的非恒星天体。

在新加坡天文观察是不是越来越昂贵?

以新加坡作为观察天文现象的基地有劣势也有优势。

陈智杭说:“天文学对古人来说很重要,帮助他们辨别时间、季节、方向。今天我们有更先进的配备,甚至只需一台手机,已经不必再依靠天文学了。但了解这些基本知识永远有益无害,让我们了解当前使用的仪器,是建立在什么样的基础上。如果我们的仪器坏了,还能够通过简单的天文常识,通过星星指引方向。”

就是这些一辈子一次的奇景不断推动我追星的兴趣。——洪本胜

陈智杭指出,目前主要有三种关于宇宙终极命运的理论:第一种是宇宙保持现状;第二种是宇宙持续扩张直到能量耗尽一切冻结;第三种则是宇宙塌缩回到奇点(singularity)。

柯丝坦斯指出,学界已经发现光污会破坏人类与动物的昼夜节律,影响动物的迁徙模式,改变植物的季节周期,影响昆虫的繁殖周期。

天文器材公司因为1980年代的哈雷彗星而诞生。哈雷彗星每隔75至76年“重返”地球一趟,现年63岁的林志云说:“如果还能见到哈雷彗星我会很高兴,到时我会是110岁的人瑞了。”

林直明对最近听到的一句话深感同意:“宇宙是最大的实验室,所有的数据都在那里,就看你我如何收集、组织、分析。”

宇宙是最大的实验室,所有的数据都在那里,就看你我如何收集、组织、分析。——林直明

耽溺于天文爱好30多年,苏健文见证了新加坡天空的变化。他说,新加坡早期的路灯都是黄灯,后来为了节能改用LED灯泡,释出完整光谱的光线,光污越来越严重。对摄影师来说,从前只需要简单的滤镜过滤掉黄光,现在得购买更先进、昂贵的滤镜,才能拍摄到天体。

陈智杭认为,天文学结合了科学与艺术,又与文化相关,有人通过天文观察成为科学家,也有人受到大自然的启发成为艺术家。他以韦伯空间望远镜拍摄的照片为例,你可以视之为美丽的艺术作品,也可以通过其中的细节做科学研究,每个方式都能提供不同满足。

地球是圆的,在南北半球观测的星座不同,但在赤道国家如新加坡、印度尼西亚,能观测到更多星座。

负责科普工作的科学中心科学教师陈智杭指出,网络与书籍有关天文的资讯非常丰富,但在本地普及教育还须要加强,其中一个原因可能是天文常识不在考试范围内。
 

对光污问题感兴趣者,可以上国际暗空协会的网站(www.darksky.org)查看。

林直明着迷于宇宙起源,陈智杭则想要了解宇宙的终极命运。

你我头上有同一片天,但看着天空,每个人的关怀、感受、思考都不一样。

从哈勃空间望远镜到最新的韦伯空间望远镜,这些先进的科研单位发回了令人惊艳的照片,是否意味着人们不必大费周章准备望远镜,出门看天空?林直明认为这是值得探讨的课题,通过科技,人类不用肉眼也可以看到更惊艳的宇宙图景,“但是最终人总要抬头望望天,尤其是夜空的黑暗、混沌,其实会更让人好奇。”

本地“追星人”经常到马来西亚东海岸如迪沙鲁、丰盛港等地观星。

本地天文爱好者(左起)苏健文、洪本胜、贺安福和林志云。(苏健文提供)

洪本胜建议初学者先从双筒望远镜开始,事实上他还在使用40年前买的第一副望远镜,价格并不贵。

新加坡科学中心天文台。(梁麒麟摄)

本地科学家、新加坡科学中心(前称新加坡科学馆)馆长林直明副教授记得美国成功登月后,从月球带回一些石头,在世界各地巡回展览,其中一站就在新加坡。人们排长龙到国家博物馆争睹月石的场面,他至今印象深刻。

新加坡天文学会会长洪本胜展示他最近拍摄的绿彗星照片。彗星泛着绿色光团,在满天星星的陪衬下特别耀眼。

林直明受访时说,每个人尤其在童蒙时期,一定会为星星着迷,从儿歌《小星星》就可见一斑。尽管新加坡看不见银河,但月有阴晴圆缺,这些变化都会刺激人们的好奇心,一些节日如中秋节,都加强了天文地理的概念。

合:天空中月亮、行星或其他天体彼此靠近的现象。

他说:“处在黑暗的地方观星,可以看到更多细节,包括看见星云、银河。第一次亲眼看到银河,我会说,尽管不至于改变人生,却留下了至深的印象。”

新加坡光污地图,颜色越红越严重。(截图自www.lightpollutionmap.info)

林直明说,新加坡当然无法与印尼相比,但这不表示新加坡人可以不再抬头看天。

苏健文说,新加坡的夜空一直在变,能看见的星星越来越少。该学会在推广天文爱好的时候,经常面对困难,因为每当媒体报道哪个天文奇观会出现的时候,初学者拿着望远镜却怎么也看不见,令不少人失望而归。

猎户座是冬季辨别方向的重要指标。猎户腰带三颗星星在空中非常明亮,即便是光污严重的新加坡,我们也能凭肉眼观察到猎户腰带。根据台湾台南大学“军事知能”网页的解说,腰带中央的那颗星星(猎户e星)往头顶(猎户s星)延伸,一直延长下去即可找到北极星。在光害较严重的星空,猎户s星不易被看见,那么可以利用御夫座的五车二(御夫a星),连接腰带中点,亦可得到同样的结果,指向北方。

任何人只要掌握知识与技术,就能拍摄出质量不俗的天文照片。

柯丝坦斯是美国国家科学基金会国家光学红外天文研究实验室(NOIRLab)的科学家,主管天文台。她也是国际天文学联合会保护黑暗与安静天空免受卫星干扰中心的联合总监,兼研究光污问题的国际计划“Globe At Night”负责人。

武吉甘柏丛林的星空。(洪本胜作品)

洪本胜则形容新加坡是拍摄行星的绝佳位置,他曾拍摄火星,并拼出火星地图。

新加坡科学中心将于3月17、18日举办“Dot In Space”,活动包括天文主题展、天文观察活动与座谈。公众可上网www.gevme.com/scsonlinetickets了解详情。

在野外受训的军人,也会接受简单的天文教育。林直明说,他在服役期间就被教育如何通过“猎户腰带”找到北方。

新加坡科学中心每个星期五晚上都会举办观星活动,公众可上网报名。(梁麒麟摄)

最近马来西亚宣布将在沙巴建造火箭发射场,新加坡其实在太空航天业也不落人后,最近政府便宣布,经济发展局的航天科技与产业发展办事处(Office for Space Technology and Industry,简称OSTIn)会与国立研究基金会合作,投入1亿5000万元发展航天技术旗舰项目。

本地可观测更多星座

星座:指夜空中星星分布的图案。国际天文联合会正式定义了88个星座。

其实改变并不困难。

洪本胜说:“天文观察有很多种,你可以观察星星、行星、月亮,有人着重于知识,而我只是碰巧走上了摄影的道路。”

他说:“‘举头望明月’这几乎在每个社会都有的。”

本地天文观测的推广,大约是从1980年代末开始。

陈智杭大学时期在朋友的影响下接触天文观察。

天上的星星与地下的化石依然是科学中心最受欢迎的两大课题。

新加坡光污全球最严重

本地爱好天文观察的人40多年来慢慢成长。

经营天文器材生意与从事天文摄影40年,林志云说,科技可以突破光害的局限。此外只要有经验和天文知识,在高楼林立的新加坡,如果目标星球的轨道处在两栋大楼之间的空隙,他就能跟拍这颗星球一整夜。

太空探索无止境

那块小灰石如今仍在新加坡科学中心展出。

林志云形容洪本胜的天文摄影是世界级的。他说,要接近洪本胜的水平,必须付出时间、精力和毅力去打磨技艺。

处在黑暗的地方观星,可以看到更多细节,包括看见星云、银河。第一次亲眼看到银河,我会说,尽管不至于改变人生,却留下了至深的印象。——陈智杭

对洪本胜来说,组装器材,掌握仪器也是天文观察一个重要且好玩的环节。

打开www.lightpollutionmap.info网站查看全球光污地图,把焦点放到新加坡,当真已经亮成一个小红点了。这个地图是根据美国宇航局卫星数据(2012年至2021年)所绘制,颜色越红,每单位的光辐射热量就越大。

林志云发现,冠病疫情期间,居家的本地人寻找新爱好,不少人选择了天文观察,他的天文器材零售量成长10至15%。不过他强调,爱好者购买的一般是初阶器材,而公司的主力是专业与研究用的器材,疫情期间无法施工,对公司的影响也不小。

除了新加坡科学中心和一些研究机构,本地也有天文爱好者在家中建造私人天文台,林志云承包过一些工程,建造金额可达10万元。鉴于隐私,这些客户都保持低调,到底有多少,林志云仅透露“有一些”。

林直明说:“人们迟早会思考死后会不会有天外天,是否有上帝、神或外星人,这些都会持续不断地让他们对星际探索产生浓厚兴趣。”

新加坡于2019年12月26日迎来罕见天文奇观日环食(annular solar eclipse),超过90%的太阳被月亮掩盖,形成一个“火之环”的景观。(档案照)

作为会长,洪本胜认为天文学会的功能也在改变。从前资讯不足,人们加入社团与同好切磋互相成长,但如今一切都可以上网查找,手机应用也能帮助大家分辨星座、行星。

他形容当时金星凌日就像太阳脸上突然出现了一颗痣,从一边跑到另一边。

让天文爱好者振奋的绿色彗星流经地球可观测处,洪本胜追踪多日拍到彗星的庐山真面目。(洪本胜作品)

新加坡的光污太严重,陈智杭直到出国目睹真正暗空,才意识到星空原来如此美妙。

┃陈智杭的天文名词小教室

尽管当前科技使得人们更倾向低头看手机,但林直明相信只要科普工作持续,人们继续庆祝传统节日,加之最近登月、火星探索等热门话题,科幻电影对外星生命的好奇,天文课题就不会在社会中消失。

投资器材拍摄星体

洪本胜解释,月球与其他行星的轨道都会从赤道上方经过,这使得新加坡成为拍摄高清行星图像的绝佳地点。此外,行星非常明亮,不受本地光污影响,人们可以肉眼观察。

那些星光穿越多少光年才抵达地球,挂在天上的,是远古记忆交织的美景。只可惜城市光害污染,人们手上的娱乐活动愈加闪亮,低头族远比抬头族多,白白浪费了天文美景。可是每到重大天文事件,人们依然热切关注,希望一睹为快。2019年12月26日的日环食奇景,可在本地完美观测到,人们不约而同地走出户外,震撼于天文之奇诡,也镌刻了共同的记忆。

逆行:在观测天文学中,一个天体看似逆反方向运行。

2016年“The New World Atlas of Artificial Night Sky Brightness”报告指,新加坡是全球光污问题最严重的国家,几乎各个角落都找不到暗空。

拍摄行星绝佳位置

林志云利用天文望远镜拍摄的礁湖星云。(林志云作品)

阿波罗11号于1969年成功发射,实现人类首次登月任务,太空热点燃了整个时代,从《2001宇宙漫游》《星际大战》系列电影,到科学家卡尔·萨根(Karl Sagan)主持的科普纪录片《宇宙》,流行乐团ABBA穿起太空装,在好奇心的推波助澜下,催生一代代“追星人”。

新加坡光污太严重了。

Dot In Space

在新加坡,肉眼无法看见星空,苏健文才会转向天文摄影,从胶卷到如今的数码摄影。他说,这些年来已经投入五位数在器材上。2022年八大行星在天空排一线,难得奇景,苏健文临时购买一个12毫米的广角镜拍摄,成功拍下八星连珠,无怨无悔。

星河浩瀚,宇宙无边无际,观察天文可以是审美的愉悦,也可以为人们打开科学、美学与哲学的通道。

天空是你我共有的财产,切勿白白浪费。

1970、80年代成长的人或许还记得,在那个美苏两大阵营冷战的年代,太空探索如何突破核子战争的阴霾,给人希望。

天体摄影师以科技克服光害

疫情期间更多人追星

陈智杭在大学接触天文观察后产生兴趣,如今是新加坡科学中心科学教师。(梁麒麟摄)

古人每天与星空为伍,凭星辰指引方向,今人生活形态改变逐渐疏远大自然、天文地理,也就无法建立基础天文常识,即便抬头也只晓得太阳月亮,关于星座与行星的普及教育还有待加强。

2012年6月6日金星凌日,下次凌日要等到2117年。(档案照)

彗星:由冰物质构成的天体,包含气体、石头与尘埃,以椭圆形轨道绕着太阳运转。彗星与小行星的差异,在于彗星表面的冰物质因太阳热能蒸散而拖出长长的“尾巴”。

星群:88个正式星座以外的星星簇群。

新加坡科学中心每周五晚上举行观星活动。

尽管光污问题严重,本地人似乎并不重视。

参与观测与拍摄的会员苏健文指出,对人眼而言,天体的亮度有六个等级,第一最亮,第六最暗,在新加坡一般只能看到第一到第三级亮度的天体。

如今科技便利,只要下载手机应用,就可以实时对照天上的星辰。(龙国雄摄)

随着城市发展,科技发展,天文摄影师也必须时时更新器材,应对时代发展。

不过在地球面对气候变化冲击的今天,为何要舍近求远思考遥远的宇宙问题?