最佳氫-alpha太陽望遠鏡：五種安全觀測太陽的方法

引言

太陽是唯一可以在日間看到的恆星，而且在眾多天文觀測目標之中別樹一幟：它每天看起來都不一樣。星雲和星系年復年大致不變，但太陽卻不斷變化，毫無預警地噴出耀斑和環狀日珥。更妙的是，你毋須通宵達旦才能觀測它。

它同時也是最危險的觀測對象。在沒有合適濾鏡的情況下觀看太陽，即使只有幾秒鐘，也可能造成永久、不可逆轉的失明。本指南將介紹現有的各類太陽觀測器材，以及各自的優勢與取捨，讓你選出一套既安全又有收穫的配置。

安全第一：太陽濾鏡的原理

在最基本的層面，你可以用針孔暗箱或經認證的日食眼鏡觀看太陽，但在日食和特別巨大的太陽黑子群以外，這些方法的用處有限。若要有意義的放大倍率，就需要專為觀日而設計的器材。

寬頻濾鏡可讓你安全地觀看光球層：包括黑子核心（本影）、半影、米粒組織和光斑。透過這些濾鏡，你可以追蹤太陽黑子群橫越日面的過程，日復日觀察它們的變化。它們也能用於觀看日食、行星凌日和衛星凌日。

氫-alpha觀測則更進一步，能揭示色球層的耀斑與日珥。重要警告：切勿把專為夜間星雲觀測而售的氫-alpha濾鏡用於觀看太陽。其通帶寬了數百倍，對陽光的衰減不足以保護你的眼睛。同時也要避免二手市場上那些旋入目鏡的「太陽」濾鏡；這類濾鏡若在觀測期間過熱爆裂，可致失明。

Etalon原理詳解

氫-alpha望遠鏡的關鍵元件是etalon：兩塊平行、極度平整、局部反光的玻璃表面，彼此距離極近，中間是空氣或固態雲母。當寬頻光線進入時，大部分被反射走，只有氫-alpha譜線及其諧波能穿透。位於天頂棱鏡內的遮擋濾鏡會濾除不需要的諧波，只留下56.2埃的譜線，同時也可阻擋紫外線和紅外線。

調校方式有三種：傾斜etalon、改變氣壓，或加熱雲母使其熱脹。氣壓調校系統精度最高、即時調校速度最快，而且密閉設計令大氣壓力不會構成影響。傾斜調校一般見於較小口徑望遠鏡的前置etalon；氣壓調校位於鏡筒中段；雲母製etalon則設於目鏡端。

雙疊層（double stacking）即串聯加入第二片etalon，可把通帶由大約6至1埃收窄至3至0.5埃，大幅提升暗條和活躍區的反差。不少供應商出售模組化系統，讓你可以先以單疊層起步，日後再加購第二片etalon。

選擇觀日望遠鏡

由於你只觀看單一波長，無需消色差的APO鏡；一支簡單的f/7或f/8消色差折射鏡，用於純觀日已綽綽有餘。真正重要的是一枚研磨良好的鏡片、完善的擋光設計，以及一個高質的雙速調焦座——它令你在稍縱即逝的良好大氣穩定度時刻中精準對焦事半功倍。

如果你已擁有100mm或以下口徑的折射鏡，只需花費區區數百港元（以原文明示約兩百美元計），加購一片物鏡濾鏡或Herschel稜鏡，便可展開光球層觀測。至於氫-alpha，你可以購買專用太陽鏡、為小型折射鏡加裝前置etalon，或在調焦座後加裝雲母製etalon。

雲母製etalon需要遠心光路，一般以4倍放大把f/7鏡變成f/30。這種放大對細節表現甚佳，但會失去整個日面的視場。它們還需要供電，且每次調整後都需約10分鐘加熱穩定，相比之下傾斜式和氣壓式系統的反應就顯得靈敏得多。

目視觀測方面，建議準備一枚可容納整個日面的低倍目鏡，以及一枚高倍目鏡或2x巴羅鏡用於觀看細節。強烈建議配備具太陽模式的追蹤腳架，而專用太陽尋星鏡亦能令尋找太陽的過程大大減少挫敗感。

口徑、大氣穩定度與雙疊層

口徑越大，解像力和細節越多，但太陽望遠鏡受大氣擾動、海拔、濕度和鏡筒內熱氣流的影響也更大。實際上，約80mm或以下的口徑在任何天氣條件下都可用。有觀測者發現，為80mm望遠鏡加裝雙疊層後反差大幅提升，但影像明顯偏暗；升級至100mm後，雙疊層影像變得更明亮、更討好，代價是價格更高。

在大氣穩定度極佳的日子，大口徑系統的表現遠勝小型望遠鏡，所以請把你當地的天空條件納入考慮。另外要留意，較長的焦距會令整個日面較難收入視場之內，視乎你所用的目鏡或相機感光元件。

拍攝方面，請使用黑白相機。彩色相機四個感光點中只有一個是紅色，而且往往內置紅外線濾鏡進一步削弱紅光感應，令太陽拍攝表現大打折扣。曝光請保持在10毫秒以下，把增益調至直方圖位於75%左右，並令像素尺寸與焦比匹配。

最佳入門專用氫-alpha望遠鏡：Coronado PST

Coronado PST是一部小口徑專用氫-alpha望遠鏡，配備前置傾斜調校etalon。前置傾斜設計是小型專用太陽望遠鏡的典型配置，這種格式令系統簡單易用，無需供電，也沒有預熱時間。

作為踏入色球層觀測的門檻，前置傾斜調校設計是最友善的學習途徑之一：調校即時生效，你只需前後輕撥調校桿，幾秒內就能找到最佳反差。如果你想以最低投入開展氫-alpha觀測，這一類望遠鏡就是順理成章的第一步。

最佳平價專用氫-alpha望遠鏡：Lunt 40mm f/10

Lunt 40mm f/10是一部專用氫-alpha望遠鏡，雖然口徑不大，表現卻出乎意料地出色。它採用小型專用望遠鏡常見的前置傾斜設計，可即時調校，無需加熱或等候。

對於打算以入門價位（此級別的優質入門望遠鏡約為750美元起）開展氫-alpha觀測的人來說，這部望遠鏡出自品質控制嚴謹的廠商，是非常可靠的選擇。如果你的首要要求是一部開箱即用、專為觀日而設的望遠鏡，實在難以反對它。

最佳高階模組化系統：Lunt 100mm Universal

Lunt 100mm universal氫-alpha望遠鏡採用模組化設計，可同時兼任一般夜間望遠鏡、氫-alpha望遠鏡和光球層觀測望遠鏡。氣壓調校位於鏡筒中段，提供最高的調校精度和即時調校反應，並採用密封設計以隔絕大氣壓力影響。

在100mm口徑下，雙疊層影像明顯比較小口徑的雙疊層系統更明亮、更悅目，不過這份性能的代價是高得多的價格。除了觀日之外，同一部望遠鏡亦可作為頂級夜間望遠鏡，用於觀賞月亮、行星、恆星和星系，對全面型觀測者而言，這筆投資也就更容易說服自己。

最佳目鏡端Etalon：Daystar Quark

Daystar Quark是售價最低的雲母製etalon，內置4.3x遠心鏡組和加熱器，但沒有冷卻器。入門版本分色球層和日珥兩款；若只買一支，色球層版本是較佳之選，因為它同樣能看到日珥。

但要注意的是一致性：太陽論壇和資深觀測者的報告顯示，其表現因個體而異，出入相當大，有些極出色，有些卻令人失望。任何打算購買的人，尤其是經二手市場購買，都應堅持要求鐵一般的退款保證，以便在完全承諾前先驗證表現。同時也要預留時間：找出合適的調校點可能需時30至45分鐘，而每次調整後都要再等etalon穩定。

最佳高一致性Etalon：Solar Spectrum雲母製Etalon

Solar Spectrum雲母製etalon是為現有折射鏡加添氫-alpha功能的選項中，一致性較高的一款。它需要另行向Baader Planetarium購買的遠心鏡組，而產品一般同時附有加熱器和冷卻器。有低階和高階版本可選，雲母etalon一般配合約100mm或以下口徑的望遠鏡使用，鏡前端加裝UV/IR濾鏡，或在較大口徑望遠鏡的物鏡上加裝高質的隔熱濾鏡。

代價是供應和價格：等候期可以非常長，而另行購買的遠心鏡組亦推高總價。但換來的是品質高得多而且極為穩定的表現，因此如果你的預算許可而且等得起，這就是雲母製路線的推薦之選。

實用選購建議

首先要決定你想看甚麼。光球層觀測相對廉宜：只要有一支100mm或以下的折射鏡，購買一片物鏡濾鏡或Herschel稜鏡，便可即時觀看太陽黑子。Mylar或膠膜濾鏡的光學表現一般優於玻璃濾鏡，而Herschel稜鏡又優於膠膜，但稜鏡最適合用於約150mm或以下的望遠鏡，而物鏡濾鏡則必須穩妥地固定在鏡筒前端。

如果你保持興趣，下一步就會想要氫-alpha，其入門價約為750美元，之後價格升幅陡峭。請考慮你當地的大氣條件：如果空氣擾動劇烈，大口徑也幫不上忙，而你實際使用小型或中型望遠鏡的頻率會高得多。便攜性、電源供應，以及你偏好開箱即用還是自行改裝，都應該影響你的決定。

幾個值得養成的習慣：架設器材前，先瀏覽網上每日發布的太陽影像，了解太陽當日動態；太陽觀測期間把導星鏡蓋上或拆除；至於鈣K線拍攝，Lunt、Daystar和Baader Planetarium都有推出濾鏡，不過鈣K線始終是 mainly 屬於攝影玩家的冷門項目。

結語

太陽對任何預算都有回報。一片寬頻濾鏡或一支Herschel稜鏡，以低廉成本就能安全開展黑子觀測；而Coronado PST或Lunt 40mm這類專用氫-alpha望遠鏡，則能開啟遠為多變的色球層世界。若要兼作夜間望遠鏡的高階模組化性能，Lunt 100mm是當中的表表者；至於為現有折射鏡加添氫-alpha功能，Solar Spectrum提供最穩定的雲母製etalon，而Daystar Quark則以最低入門價見長，但須留意其個體表現並不一致。無論你選擇哪一款，都請購買專為觀日而設計的器材，並且在護眼安全上絕不妥協。