主题：[科普]漫谈小行星（根据n久以前出版的《小行星趣谈》改写） -- 多嘴的江南

6、照相术逮“害虫”

前文说到，越来越多小行星的发现让天文学家们越来越头痛，这使得小行星几乎变成了人人喊打的“害虫”，而这种混乱的局面直到19世纪的最后十年才有了改变。救星就是照相术。

事实上，照相术很早以前就被运用到天文观测上了。1857年，美国人就已经第一次成功的拍出了恒星的照片，开始了恒星照相术的时代；也是在1857年，英国人首次拍到细节清晰的月球照片；1887年，由法国巴黎天文台亨利兄弟负责，国际协作的照相天图星表的编制工作也开始了。但是，一直没有人想到把照相术运用到小行星观测上。

1891年12月20日，德国海德堡天文台的马克斯·沃尔夫(M.F.Wolf)（注意，这个沃尔夫并不是我们在第一部分提到过的那个哲学家），把刚刚发明不久的天文照相术运用到了小行星的探索中。他卸掉了望远镜上的目镜，换上了底片盒，在打开底片盒上的盖板后，一边让底片长时间曝光，一边让望远镜跟随着恒星旋转。这样经过一两个小时后，由于恒星在望远镜的视场中并没有相对的移动，所以在底片上仍然是一个个的光点，而如果视场中有小行星的话，则会在底片上留下一个短痕，因为小行星的速度和运动方向与恒星的视运动是不一样的。沃尔夫拍出的底片可以参看下图：

沃尔夫的新方法果然好用，他在第一个晚上就发现了323号Brucia布鲁西亚。

这下子好了，沃尔夫的照相法观测终于解脱了天文学家们的“苦难”，从此他们再也不必长时间深更半夜的趴在望远镜上，还要忍受夏日蚊虫的叮咬和冬天刺骨的严寒，只要把底片放好，完全可以去舒服的休息，底片会给他们做可靠的纪录。更妙的是，每次观测的资料都可以用底片妥善的保存起来，这样就可以使计算天体的轨道有可靠的数据，随时可以从容的测定天体的准确坐标。有了准确的轨道，丢失小行星的事件就开始大大减少了，“害虫”的恶名也渐渐在人们的印象之中消失了。

照相术的优点不用多说，它大大提高了寻找小行星的效率。肉眼直接观测需要不断把星图、星表和望远镜内的星空进行比较，这不仅要求观测者对星空了如指掌，还要有足够的观测经验，否则很快就会被弄得眼花缭乱。而照相的方法就根本不需要在观测的同时进行这些比较，这些工作完全可以在底片成品后进行，而且底片上的光点和短划极易分辨，有的时候碰巧，一张底片上可能同时出现好几条短划，也就是说，在一张底片上可能同时会找到几颗小行星。事半功倍，这就是照相术带来的好处！

于是，帕里沙的纪录很快就被刷新了。帕里沙辛苦了五十多年，耗尽了毕生的精力，一共发现125颗小行星，平均5个月左右找到一个。但是，沃尔夫在发明了把照相术用于小行星观测的方法后，他的底片上就曾留下582颗小行星的踪迹，其中有正式编号和名字的有230个，和帕里沙多一倍。然而沃尔夫的发现还不算多，他的一个继承者（可惜不知道这个人的名字）更厉害，曾经拍到过982颗小行星！

沃尔夫的方法当然是寻找小行星历史上的一场革命，但他的方法还并不完美，因为望远镜随着恒星作视周运动（简单来说，就是我们所看到的恒星天黑时从东而升、天亮时由西而没的视运动），这样使得照相术另一个突出的优点——光的累积性，未能在观测小行星时得到发挥。光的累积性有什么好处呢？就是照相底片可以把接收的光累加起来，比如如果使用美国的5米望远镜，肉眼能看到的最暗的星是21等，而用照相长时间曝光的方法可以拍到23等星（要知道，星等大一等，行星的视亮度大约要暗上2.5倍）！由于小行星相对恒星有运动，因此沃尔夫的方法对于比较暗的小行星就显得无能为力了。

为了能找到更暗弱的小行星，20世纪初，前一节我们提到过的那个美国牧师梅特卡夫(J.H.Metcalf)对沃尔夫的方法进行了一次重大的变革。他把望远镜对准要搜索的天区后，设法让望远镜以小行星的运动速度旋转，这样经过长时间曝光后的底片上恒星就变成一条条短划（曝光时间越长短划也越长），小行星反而会呈现为一个个的圆点（参看下面的图）。虽然这种方法在操作上比较麻烦，也要求观测者必须有丰富的经验，但是却可以发现用沃尔夫方法找不到的更暗的小行星。

作为一个业余的天文学家，梅特卡夫只有一架12寸的望远镜，但用他发明的方法，居然就可以拍到13.5等的小行星。梅特卡夫就是使用这么简陋的工具，居然也为小行星家族增添了41个新成员。

梅特卡夫和沃尔夫分别在1925年和1932年去世，但是他们发明的这两个方法却一直沿用至今……

（第二部分完，第三部分“起名字的艺术”即将登场……）