近日，中國科學院專業團隊和業余天文團隊合作發現了一顆新彗星——南山-哈恩彗星。時至今日，全球天文台和職業天文學家的數量以及他們手裏的「武器」都不足以覆蓋整個天空，因此業余天文學家的觀測能夠很好地彌補職業天文學家的工作。尤其彗星、流星雨、變星、超新星等天體或天象，出現的時間和空間都有很大的偶然性，對於發現新星，業余天文學家乃至更普通的天文愛好者都有一定的「可乘之機」。
想必你也好奇，業余愛好者有哪些途徑可以參與其中呢？一起來看看吧！
專業—業余合作
在中國科學院新疆天文台與星明團隊合作的專業-業余合作計畫——NAS小行星搜尋中，星明團隊成員在新疆天文台南山觀測站1公尺光學望遠鏡拍攝的數據裏發現一顆移動目標，當時其亮度約為20星等。該目標有著明顯的彗星活動，擁有1.8～3角秒直徑的彗發、長約3～4角秒的彗尾。
NAS小行星搜尋計畫發現的影像（左）及半米望遠鏡後隨觀測的影像（右）。
此後，世界各地的多位觀測者獲取了更多影像，該目標或多或少都表現出彗星的特征。之後國際小行星中心釋出通告，正式宣布該目標為一顆彗星，最早發現並報告它的NAS團隊和最早報告其軌域特殊的德國業余天文學家羅伯森·哈恩共享這一發現，將其重新編號並命名為南山-哈恩彗星。
隨著技術的不斷革新，業余天文學家能夠獲得成像好、易操作的小型望遠鏡，或建造遠端天文台避開城市光汙染和大氣汙染。標準數據格式的確認與推廣，以及開源軟體的普及化，讓業余天文學家有機會使用專業的控制軟體、分析軟體等進行數據處理。這些變化豐富了業余天文學家的觀測方法，使得觀測效率大大提高，從而漸漸地改變了業余天文學的研究領域和研究方法。技術門檻的降低也有助於開展專業-業余合作。
近10年來，中國業余天文學呈現出蓬勃的發展態勢，各地陸續建起10余座遠端天文台。其中尤以2007年建成、坐落於中國科學院新疆天文台南山觀測站的星明天文台最富成果。該天文台采用「無人值守」的遠端控制方式，執行著近10個觀測計畫，星明團隊已發現彗星、小行星、超新星、新星、矮新星，以及各類變星總計近300顆。中國比較活躍的業余天文台還有卡莫里天文台、敷山天文台、綠野天文台等，他們也進行小行星的搜尋、測光等工作。
公眾天文學計畫
近20年來，隨著電腦、網路資訊等技術的發展，天文學邁入大數據時代。海量數據給天文學研究提供了更多樣本和更多發現新目標的機會，不過職業天文學家似乎對這些數據有些應接不暇。雖然人工智慧的發展一定會幫助他們更高效地處理數據，但天文數據中的雜訊往往會給人工智慧造成極大障礙。某些重要的發現常常存在於「非典型」模式中，人工智慧如果「學藝不精」的話，極有可能錯判或漏判。業余天文學家和天文愛好者能夠憑借人腦優勢和人數優勢，很好地幫助人工智慧進行深度學習，從而幫助職業天文學家查漏補缺。
星系動物園是國外具有代表性的公眾天文學計畫。該計畫簡明的操作提示和簡單的操作方法，讓參與者無需任何專業背景、專業知識或專門培訓，就可以方便地在自己的電腦上為學術研究做出貢獻。它也收獲了令人興奮的成果，包括已發表360多篇相關論文，同時產生一些開源的分析數據集。如今，星系動物園計畫超越了天文學與星系範疇，拓展到科學、人文、藝術等12個大類的數百個計畫，升級成為宇宙動物園。國外典型的公眾天文學計畫還有行星獵手等。
公眾可以透過宇宙動物園計畫中的暗能量巡天計畫尋找強重力透鏡。
在國內，公眾天文學計畫也得到長足發展，其中規模較大、影響較廣的主要有公眾超新星搜尋計畫和尋找脈沖星計劃。公眾超新星搜尋計畫是由星明團隊和中國虛擬天文台合作開展、面向公眾的宇宙新天體搜尋計畫之一，也是首次基於國內業余天文觀測數據實施的公眾天文學計畫。計畫的初衷是讓任何對新天體搜尋感興趣的普通人都有機會參與到專業的天文發現中來，且不要求參與者具有特殊的天文學基礎知識。
在公眾超新星搜尋計畫系統中，參與者只需看圖、搜尋，倘若發現可疑目標就上報。具體來說，某個星系中如果出現超新星，那麽在該星系的照片中會突然多出一個星點。參與者將新照片與歷史照片（參考標準）對比，如果發現新的星點並符合超新星特征就可以送出給系統，經高級使用者或管理員覆核並釋出公告，再由全球各地天文台拍攝光譜，認證後即可確定。
在公眾超新星搜尋計畫系統中，參與者只需看圖、搜尋，尋找可疑目標並上報。
在正常運轉時，星明天文台一個夜晚能追蹤幾千個星系。雖然該計畫數據量沒有星系動物園那麽大，但它擁有人性化的互動體驗和系統化的管理流程。自2015年上線以來，計畫參與使用者已超過1萬人，遠超國內職業天文學家數量。50多名來自全國各地的業余天文學家、天文愛好者透過該平台獲得了21顆超新星、12顆河外新星等重要發現。
尋找脈沖星計劃是「中國天眼」團隊與阿裏公益機構聯合推出的簡易移動版公眾科學活動。該計劃的參與者只需在手機上瀏覽若幹組圖片，從中勾選出疑似脈沖星的訊號，就能幫助系統進行機器學習，從而篩選出更可靠的脈沖星源。它於2019年9月上旬上線，截至2022年3月中旬，累計已被查閱超過1000萬張照片，為「中國天眼」團隊辨識和篩選脈沖星源提供幫助。
隨著「中國天眼」、郭守敬望遠鏡、巡天空間望遠鏡等大型科學裝置投入使用或即將投入使用，中國一些科研團隊正在積極開發一批公眾科學計畫，內容涉及重力透鏡效應、快速射電暴等前沿領域。期待大家能夠共同參與，發現屬於你的那顆星！
來源：中國航天報、【飛天科普周刊】
