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清華大學天文台的過去、現在與未來

作者 / 陳文心(現任職於艾里有限公司,就讀於清華大學天文所碩士班,曾任全國大學天文社聯盟理事、台大天文社社長)

編輯 / 吳奕勳

清華大學天文台與清大天文社一直以來都保持著密切合作關係,而我能做的是增強這份連結,將它發揮到最大。

民國 60 年初,天文物理學家丘宏義博士返台擔任清華客座教授,發起台灣的磨鏡潮,也促成天文台與天文社的成立。完工於 1971 年底,舊物理館(現化工系館位址)頂樓的天文台裡架著自製的16吋卡式望遠鏡與 8 吋牛頓鏡,其中 16 吋望遠鏡為當時全國最大。同時間,這批協助建立天文台的同學們成立天文社,並使用天文台作為社團辦公室。

1988 年,舊物理館與天文台拆除,物理系遷至現今的物理館(體育場旁)。1991 年,物理系沈君山教授與周定一教授爭取經費於物理館頂樓重建天文台,架設 25 公分口徑折射鏡,用於天文教學與太陽觀測。至此,天文台與天文社正式分家,回歸物理系管理。

上圖:1971 年 16 吋自製卡式望遠鏡為當年全國最大口徑、下圖:1988 年~今,25 公分折射式望遠鏡為全國最大口徑之折射鏡

上圖:1971 年 16 吋自製卡式望遠鏡為當年全國最大口徑、下圖:1988 年~今,25 公分折射式望遠鏡為全國最大口徑之折射鏡

經歷二十多個年頭,天文台已年久失修。2018 年,物理系系主任余怡德教授大力向 78 級系友募款整修,並交由天文所賴詩萍教授負責規劃與管理。由永光儀器與艾里公司承包,2019 年 5 月赤道儀控制系統更新與圓頂整修完工,第二波攝影、監控等設備採購與望遠鏡校調則於 2021 年 3 月完成。

上圖:舊物理館頂樓圓頂、下圖:現今物理館頂樓圓頂

上圖:舊物理館頂樓圓頂、下圖:現今物理館頂樓圓頂

大學時期,我擔任台大天文社長,當時就與清大天文社共同舉辦過觀測活動。2019 年秋季,我就讀清華天文所碩士班,並受到賴詩萍教授託付,與邱羿櫳學長一同管理、經營天文台。邱學長運用他在資訊方面的專長為天文台架了一個網頁,而我則將經營社團的經驗與在艾里公司習得的儀器知識與技術應用在天文台設備規劃、定位、制度化等方面。

除了進行天文攝影所需的相機、濾鏡盤、電動對焦座等儀器外,還規劃各式監測設備,往遠端遙控天文台前進。有了即時戶外、室內影像、全天魚眼及各式天氣資訊,人員可輕鬆且即時的掌握現場狀況,以在緊急狀況做應變。有了健全的設備,天文台作為天文推廣、科普教育、課程教學甚至是小型研究都沒有問題。擁有完整功能的天文台,加上一些操作流程、經營方針、儀器維修紀錄等等的建檔、雲端化,保存重要資訊,防止傳承中斷造成損失,如此才是天文台該有的完整樣貌。

以往天文台與天文器材的管理方式較單純,由賴老師指定一位研究生負責,管理鑰匙、受理社團借用小型望遠鏡等等。經過改建,天文台功能恢復,應該將它的價值發揮出來,原先的管理方式已不適用。位於新竹市中心,建於九層樓高的天文台,或許無法達到研究等級的觀測條件,但仍可以發揮它的教學價值,而我認為最直接也能最快看到教學成效的就是舉辦公開參訪活動。

2020 年暑假,因緣際會下,我們舉辦了第一次的開放活動。當時適逢尼歐懷茲彗星接近地球,又是上弦月,是個適合舉辦目視觀測的夜晚。我們以有限的時間、人力、經費舉辦了一場百人活動,有了系主任、老師與同學們的支持,不少執行上的困難都順利過關。分梯次進入天文台參觀、目視,搭配簡短的講解,希望能帶給大小朋友們難忘的體驗與感動,甚至是啟發他們對宇宙的想像,這次活動也奠定了未來舉辦開放日的活動模式。

除了公開的天文台開放日,我們也效仿鹿林天文台,開啟團體參訪模式,對天文有興趣的團體能更深入的了解天文台。目前有申請參訪的團體包含高中選修課程、社區大學、高中、大學天文社、企業團體等,更不用說校內的天文相關課程:普通天文學、基礎天文觀測、天文觀測都會前來參訪甚至是見習。

此模式經營半年後,我們明顯感受到人力不足的壓力,龐大的參訪與活動次數已影響到身為學生的本業,再加上天文台的繁複與高技術成分的工作內容,我們需要培訓新一代的人才,確保天文台事務能長久傳承。2021 年寒假,天文台正式向物理系與天文社徵才,也和天文社的服務學習課程達成共識,每學期提供 1~2 名同學,邀請同學受訓成為解說員,同時培育未來的管理員。有了更多人投入,天文台能玩的花樣也會更多。

2021.02.01 第一屆天文台解說員考核,成員包含來自天文所、物理系、天文社的同學

2021.02.01 第一屆天文台解說員考核,成員包含來自天文所、物理系、天文社的同學

天文觀測方面,儀器的表現相較於剛改建完已大幅進步,目前有全幅單色冷卻相機、天文攝影用濾鏡 LRGB、窄頻濾鏡 HSO、科學測光濾鏡 BVR、彩色行星相機、導星相機,可分別接於 25 公分主鏡、10 公分副鏡與 H-alpha 太陽鏡上。在有導星的情況下,單張曝光可達 10 分鐘以上。

天氣好的日子裡,我們有空就會開台觀測,並且在天文社發布觀測消息,邀請同學們一同參與,同時進行天文攝影教學與實作。解說員們也發起了一些觀測計畫,如梅西爾馬拉松、月相變化、行星公轉、行星自轉等等,或許無法馬上達標,尤其是需要天氣長時間配合的項目,但設定目標並向前邁進是好的開始。

教學科普、天文觀測可以算是天文台的本業,但要在社會上觸及、服務更多的人還是必須將資訊放上網路,同時能留下長久的紀錄。天文台網頁、臉書、IG 粉絲專業都是我們推廣的管道,不過受到一些平台政策影響,能擴展的範圍還是很有限,因此在前次採購中納入多媒體設備,開啟「直播」這項副業。影音是未來資訊傳輸的重要媒介,不論是已經紅一陣子的 youtuber 或是這一兩年才竄紅的 podcast 節目,都是針對現代人嚴重 3C 成癮,同時又不喜閱讀文字的現象來進行資訊傳遞。我們從簡單的參觀活動現場影像播送、天體影像播送(20200621 日環/偏食影像直播),到最近嘗試加入真人實況解說(20210526 月出帶食)都很成功。或許以天文台目前的經營模式較難培養出「網紅」,但也希望透過單一事件直播來分享天文台的資源,讓服務的人數從一次幾十或幾百到萬人以上。

2021.05.26 月全食影像直播與真人即時解說

2021.05.26 月全食影像直播與真人即時解說

天文台處於剛起步的階段,有良好設備、社團化的經營制度、線上化的傳承,相信未來能經營得有聲有色。期望除了賴老師與一群熱忱的同學外,天文台能獲得系所甚至是校方的支持,朝向更完整的科普機構發展,也不忘善用頂級的觀測設備,拍出一幅幅美照或是一個個專題研究。