FMO搜索全攻略

新疆乌鲁木齐  高兴  20054

 

一、常见问题回答

1、什么是FMO

FMOfast
moving object
)直译为“快速移动的天体”,它是近地小行星的一种。


当一颗小行星与地球“擦肩而过”的时候,它在天球上投影的视向速度会很快。这就像观察一辆赛车,当它离你很远时,你并不能较显著地看出它的运动,但当它从你身边呼啸而过时,你却会对它的迅驰感到惊讶甚至恐惧。

FMO正是这种在某段时间内与地球“近距离接触”的天体,许多已发现的FMO都属于PHAPotentially
Hazardous Asteroid
对地球有潜在危险的小行星)。为了避免地球遭到不测,尽早发现那些未来可能撞击地球的天体是非常必要和紧迫的。全球对近地小行星的发现工作都非常重视,目前主要有LINEARNEATSPACEWATCHLONEOSCSS等一些自动巡天系统在做此项工作,它们的方式、方法、侧重点各有不同。

SPACEWATCH是其中一个非常友好的系统,它拥有两台大口径望远镜,其中口径0.9米,F/3的反射望远镜由于得到Paul
G. Allen 
慈善基金会的支持,专门从事FMO的搜索。该望远镜位于美国南部著名的基特峰,拍摄的照片适时发布到FMO
Project
网站上,鼓励全球的志愿天文爱好者利用网络下载图片,搜索FMO

 

2、对人的要求?对时间的要求?对设备的要求?

任何人都可以参加!只要你有兴趣。

目前全球注册的FMO Project会员大约千人,但实际积极参与的人不过百人,我所见到的每天参与搜索的人数最多为51人,少则只有78人。

FMO实际是比较稀少的,大约平均一个月发现一颗,因此对搜索者的最大要求就是耐性和毅力。与其他发现相比,发现FMO更多的是需要运气。原则上讲下载的图片越多,发现的几率就越大,平均下载约1000张图片会发现一颗FMO,但有人却下载了近4000张才有发现,而最少的只下载了27张就有发现,把它比喻成中彩票实在是合适不过了。还有一个特殊的情况是一张图片只能被唯一的一个人下载,也就是说图片的下载是个人独享的,别人无法下载已经被你下载过的图片,如果“中奖”了只会是你一个人(极特殊情况除外)。这种方式将FMO的发现变成了赤裸裸的抢图和撞大运的游戏。当然事实上仍然存在运用很多科学方法以及体现对待发现所应具备的基本素质等问题。

搜索FMO简直就是给中国人量身定做的发现项目。从时间上来说,出图时间是美国的黑夜,我们的白天,我们不必熬夜。出图虽没有绝对的预报时间表,但也有规律可循——一般2.53小时出一批图(可以设置出图时通过声音报警提醒)。出一批图最多十几分钟就被抢完,一天最多出6批图(漫长的冬夜),最少则没有或仅一批。没必要整天守在电脑前,基本不影响正常的工作学习,只要你能够随时停止手头的工作下图看图就可以了。

从心态上来说,搜索FMO比搜索SOHO彗星等其他网络天文发现更宽容,它允许一定数量的误报和适当的投机心理,这也比较符合大多数中国人的思维理念(似乎比较中听的词语叫务实)。

搜索FMO所需要的设备仅仅是一台可以连接INTERNET的电脑(网速越快越好!)和一双并不必特别敏锐的眼睛;不需要专用的看图软件,不需要特殊的下载工具,IE就足够了。

 

3、发现者的利益


发现者会得到一个非官方的证书,会得到一块小小的陨石(需要一定的条件),会得到该小行星的国际临时编号(在MPEC上通报)。最重要的,目前大陆还没有任何一位业余天文爱好者发现过小行星,如果你成功了,你将是“第一人”,这个荣誉是无法用任何物质奖励来换取的。(就在本文完成之即,江苏天文爱好者虞骏发现了一颗FMO,国际小行星临时编号为2005
GT
,特表祝贺!)

 

4、发现FMO很难吗?

其实本文原本是想用这样的标题的——“最容易的天文发现——FMO搜索”,考虑了良久还是觉得这么写有些冒失。不过这也说明FMO的搜索工作并非那么痛苦,更不必担心会因为参与搜索而加深近视的度数。我个人比较反对学生花费大量的时间去搜索SOHO彗星,但却推荐利用上网间隙搜索FMO。门槛低、耗时少、了解天文、体验发现、学习英文,从另一个角度来认识网络对个人的用途,何乐而不为?

 

二、必要的前期准备

 

1、了解典型的FMO是什么样子的?

见下图:



MPC NAME: 2000
FP10
DATE DISCOVERED: March 31, 2000
DISCOVERED BY: Joe Montani

MPC NAME: 2000
BO19
DATE DISCOVERED: January 30, 2000
DISCOVERED BY: Arianna Gleason

由于FMO运动速度很快,所以在照片曝光的时候(通常曝光时间是120秒左右),该天体会在底片上拖出一条短线,线的长短反映了天体视向运动速度的大小。

显然,FMO搜索者的工作就是在下载的图片中找这种短线(很容易吧)。然而,事实上,要在紧张的抢图时间内又快又准地判断出真正的可疑FMO与宇宙射线及一些星系、恒星衍射线条等的差异,确实是有些困难的,这就需要多学习、体验,提高自己的经验值。

你可以到FMO验证指南网页先了解一些这方面的实例。

访问地址为http://fmo.lpl.arizona.edu/FMO_home/tutorial.cfm

这个网页介绍了很多容易与真正FMO混淆的例子,而且大家可以看到一些由三张照片的相同部分合成的动画,有关它的解释下面将介绍。

你也可以访问http://www.dtm.ciw.edu/vonbraun/obs_mishaps/mishaps.html了解更多影响图片拍摄质量的因素。

 

2、简单了解发现原理


为了发现一个移动的目标,需要对同样的天区拍摄三次。在三张所拍摄的图像中,一个移动的天体将在一条直线的三个不同位置留下痕迹。拍摄的间隔应该足够长,这样移动的天体才可能在三张不同的照片中移动足够长的距离,从而可以把它们和普通的恒星区别开来。

另一方面,如果一个天体运动的太快,在每次曝光的时间内就会有相对背景星空的移动,那么在单张图像上就会产生拖线。FMO就是这样,在三次曝光的三张图像中如果都看到了拖线且拖线方向成一直线排列,那么非常可能就是真正的FMOFMO
Project
专家测量这三个拖线中心点的坐标并上报MPC(国际小行星中心),该中心根据坐标运算得到最初的星历表,公布在NEOCP网页上(近地小行星等待确认页http://cfa-www.harvard.edu/iau/NEO/ToConfirm.html),等待全球的其他望远镜根据预报的星历表重复发现该目标,如果确实能够被再次发现,那么MPC就会给该FMO一个小行星临时编号,通报发现者、发现设备及天文台。

FMO Project的照片拍摄间隔约为40分钟,每次拍摄的曝光时间大约为120秒。拍摄出的照片的极限星等相当于目视星等21等,大约覆盖1.8×1.8度的天区。由于图片非常巨大,被软件自动分割成16块,每块包括2306×1024个像素点,占用存储空间约1JPG压缩图片格式。

下图是16块中的一块的图片(已缩小,拍摄时间:200539日)


下图是上图中黑框部分的原始大小


出于效率考虑,FMO Project仅提供同一天区三次拍摄(three
pass
)中的第二次拍摄(2
pass
)的图片,其他的第一和第三次拍摄图片(13
pass
)只有FMO
Project
专家才可以看到。业余FMO搜索者们在得到的2
pass
的图片上如果发现短拖线,就及时上报给专家,专家负责根据搜索者的上报查看13
pass
,如果发现在这两个图片中也有对应的短线,就会帮你测量好坐标并添写好表格上报给MPC

搜索者上报给专家的过程又分为两步:

1)、初步确定可疑目标

也就是在图片出来时先初步确定几个可疑短线的坐标,每位搜索者心目中的可疑目标标准不一样,经验不同,所以确定的目标也不相同,但一张图片最多候选5个目标(本文第三部分将详细介绍)。

2)、最终确定并上报专家

等所有的图片都被抢完后,搜索者便可以再次通过软件界面(该网站提供)调用自己先前确定的候选目标,这时FMO
Project
系统会自动给搜索者提供以你先前确定的候选点为中心的、由123
pass
组成的、大小为150×150像素的GIF图片格式动画。一个最简单的判断准则就是,如果三张动画里只有一张有你候选的短线,其他两张没有,那就可以考虑上报给专家。当然如果三张都看到了你所候选的短线,那就是不动的东西,很可能是正好侧对着我们的遥远星系、恒星衍射纹、紧密挨着的双星等等。具体细节将在本文的第三部分详细介绍。

 

3全面访问隶属于SPACEWATCHFMO
Project
网站

地址是http://fmo.lpl.arizona.edu/FMO_home/index.cfm。这个网站内容并不多,但却非常详细地介绍了有关FMO及其搜索的相关知识和方法。对于时间不充裕,英文有困难的爱好者可以访问http://www.xjltp.com/8_fmo/8_fmo.htm,我已将其中70%以上的内容进行了翻译。强烈建议在进行正式的FMO搜索前仔细阅读这些内容。

 

4、完成FMO
Project
网站上提供的两个测试

访问地址为http://fmo.lpl.arizona.edu/FMO_home/test_skill.cfm

http://fmo.lpl.arizona.edu/FMO_home/test_skill_II.cfm

如果你能够在总共21道测试中最多错两个,就可以考虑开始准备参与搜索;否则就算是一个FMO出现在你的面前,你却没有发现的能力,或者误报频频,这对你和大家来说都是一种折磨。你还可以访问以下网址来了解和学习新的和以前发现的FMO实例。

http://fmo.lpl.arizona.edu/FMO_home/news.cfm

 

5、注册为FMO
Project
会员

在你确实了解并完成了以上四个步骤之后,就可以投入搜索工作了。当然首先要成为FMO
Project
的会员,否则无法下载图片。(请确认你确实很好的完全了解了以上四个步骤,勿当儿戏!)

访问这里:http://fmo.lpl.arizona.edu/FMO_home/how_to_apply.cfm

界面见下图,我做个示范。


需要注意的有:

1)、不要用汉字、怪异字符,注意区分大小写。

2)、不要使用163SINASOHO等国内E-Mail邮箱,可以考虑使用HotmailMSN等可收到国际信件的电子信箱。

3)、对于绝大多数国内计算机用户,都应该选择Internet
Explore 
浏览器。

4)、最下面的三个连续空白应该填写自己的真实姓名,中国人大多没有中间名,所以如果你叫张建国,这三个空白应该填写:J、空白、Zhang

填写完毕,单击“send”按钮提交。成功后你就可以用这个用户名(Reviewer
Name
)登录FMO
Project
(点击左侧导航栏中的“MEMBERS
PAGE
”进入)。

 

三、开始搜索

1、一个标准的搜索步骤

1)、打开FMO
Project
网页——即访问http://fmo.lpl.arizona.edu/FMO_home/index.cfm

 

2)、点击MEMBERS
PAGE
链接(在FMO首页的左侧导航栏中),进入后,输入会员名和密码,点选Music
Option
后,点击LOGIN按钮(见下图)


 

3)、进入后会见到类似如下界面(以下称欢迎页面)


A、当前还有几幅图片可供下载。如果这个数字不为零,就请立刻点下面的“REVIEW
TOOL
”按钮下载图片;

B、今晚到目前为止总共下载的图片数目(256幅);

C、截止到最后一次出图,全球共有多少在线搜索者(30人);

D、图片状态:不可下载(红色)。(如果是绿色,且是AVAILABLE,说明正在出图,请立刻点下面的“REVIEW
TOOL
”按钮下载图片);

E、当前的时间(世界时);

F0.9米望远镜状态(打开,正在工作);

G、到目前为止,最后一批出图的时间(世界时,图中所表示的是刚出完一批图);

H、这批图出了多少张(160张)(一般一批图最多160张,如果见到出满了160张,就可以休息休息,再等大约2.53个小时才会出);

I、天气预报链接。

 

4)、上图的页面会每隔2分钟自动刷新一次,在某次自动(或手动)刷新后,弹出一个小窗口,如下图,同时响起音乐(是首钢琴曲),这表示已经出图了。(同时看到Number
of unreviewed images
后面的数字不为零)


5)、迅速关闭以上小窗口(也可不理会它),并点击“REVIEW
TOOL
”按钮。

 

6)、进入以下页面:


该界面分上下两部分,上半部分是正在下载的图片,下半部分是候选点上报及一些辅助按钮。

 

7)、上下、左右拖动滚动条,全面查看图片,迅速寻找图片中是否有可疑短线,如果有,就将鼠标指针尖端对准可疑短线中部,单击鼠标左键,这时,你会在左下部“SUBMIT
CANDIDATE
”按钮旁的XY空白处看到你所点击处的坐标,将鼠标指针移至“SUBMIT
CANDIDATE
”按钮上并单击左键,看上去没什么大的反应(只是该按钮微动一下),实际上,你已经通过这两次点击操作向FMO
Project
提交了一个可疑候选点。

 

8)、继续查看整张图片(我是按照从上到下,左右扫描的方式查看的),重复第7步的工作,直到没有任何可疑目标(注意,对于一张图片,你最多可以提交5个可疑候选点,万不可超过)。对于新手,往往会觉得有很多可疑短线,而事实上那些往往是一些遥远星系或紧密挨着的双星,看多了自然就会排除。典型的FMO拖线应该是有一定宽度,各部分粗细均匀,两端点明晰,不太长也不太短的。大家可再多看看发现实例,多多体验。

 

9)、点击“NEXT
IMAGE
”按钮,申请下载下一张图片。会弹出一个如下图模样的确认窗口,点确定即可。


 

10)、重复第789步骤,直到点击“NEXT
IMAGE
”按钮后弹出如下窗口,表示此次出图已经被世界各地的搜索者“瓜分”完毕。


这时再点“确定”就会回到欢迎页面。

 

11)、过大约5分钟后(急性子的也可以不等),点击“VIEW
SUBMISSIONS
”按钮,会见到类似下图的界面。这个页面是提供给搜索者做第二次判断和上报用的。


软件自动以先前提交的可疑候选点坐标为中心,在123
pass
中均切割150×150像素大小的截图,合成为动画放在这里(由于文本所限,这里只能看到其中的一张,界面中的图实际是动画)。搜索者在此可以通过3pass的动画进一步判断短线是否是运动的天体。如果发现它基本不动,请勾选“HIDE选框,否则勾选“SUBMIT后面的选框。

看过并判断完所有的动画后,点击“SUBMIT
OR HIDE IMAGE FROM THE LIST
”按钮,即回到欢迎页面。这样,凡是这一步中勾选“SUBMIT的可疑候选点就都已经上报给了专家(一般上报率在10%左右,你可别干蠢事,把所有的可疑候选点都勾上“SUBMIT”,想着都让专家帮你判断,这属于乱报,专家会很客气的回复你——拒绝看你的上报可疑目标,那可就狼狈了——据说还有个“黑名单”呢)。

 

12)、一般过大约半小时,就可以点击“VIEW
OBSERVER’S COMMENTS
”按钮,看看专家对你上报目标的回复评价。最常见的回复是:Trail
probably caused by cosmic ray
,即可能是宇宙射线,见下图。


如果哪次你看到回复里写到:Perhaps a
real FMO
,那你就“发达”了!

看完后别忘了点“BACK TO WELCOME
PAGE
”按钮回到欢迎页面。

 

13)、当看到“The Spacewatch 0.9m
telescope is CLOSED
”,且过了半小时仍没有出图,那么八成就是今天的工作结束了(一般是晚上2000左右,随季节不同),你可以关闭该网页,去忙其他事。

 

2、一些补充

1)、进入欢迎页面,却看到——Weather
permitting, next expected date of operation is 2005 Mar 31 (UT) (down for full
moon) 
,这是什么意思?

有些天文摄影知识的都知道,在月光干扰很大时是无法对星空拍照的。在每月满月的前后各大约四天,SPACEWATCH会关闭望远镜,比如上面提到的331日,是农历二十二,在这之前由于月亮太亮,望远镜不工作。另外如果天气不好,望远镜也会关闭。

 

2)、如何查看天气预报?

在欢迎页面中,点击WEATHER
CONDITIONS
链接,将弹出一个窗口,点击其中的链接即可以了解基特峰的实况天气及预报。你还可以访问以下链接了解更细致的预报。

http://deneb.bu.edu/swobserv/kittpeak/night.html

 

3)、欢迎页面左下角的“USER
STATISTICS
”按钮的用途是什么?

这是你下载图片数量及上报情况的统计页面。下图是对我的统计(软件自动完成)。


Number of total reviewed images:你下载的图片个数

Number of total candidates:你总共确定的可疑候选点的个数

Number of total resubmissions:你第二次上报给专家的可疑FMO的个数

Average number of candidates per image:平均每张图片所上报的可疑候选点的个数

Resubmission rate:第二次上报给专家的个数与第一次确定的可疑候选点的比值

其中最后两项,目前全球搜索者的平均值分别是:0.411%,自己作为新手,应该努力向这两个值靠近。当然差距大些也并不是很严重的问题。

 

4)、我能撤消我的上报吗?

不能,FMO搜索软件没有这个选择,所以上报(尤其是第二次上报)不可以乱来。

 

5)、有没有可供搜索者交流的场所?

国内的搜索者可到新疆乐天派网站(http://www.xjltp.com)论坛“FMO搜索专用交流帖”中交流切磋,也可加入我开设的QQ群讨论。群号为10410727;群名称为:FMO搜索。

英文好的同好也可以到http://www.fmogroup.org/portal/与国外的搜索者交流。

 

3、小技巧

1)、出图规律

应该说FMO出图一般没有准确的规律。由于负责望远镜的观测员个人习惯不同,以及天气、望远镜状态等原因,可以说任何时间都可能出图,但事实上也有些大致的规律可循。

在正常情况下,由于需要拍摄一个天区(Region)的10个中心位置(Center),每个中心位置又要轮流拍摄3pass,各pass间要相隔40分钟,所以相邻两批(Batch)图的最少时间间隔是80分钟(第3
pass
可以边拍边出图),再考虑到望远镜的运转,图片的初步处理也需要花费时间,所以最少要1个半小时才可能出一批图。

大多数望远镜观测员喜欢等3pass都拍摄完了后再一下子把图公布在网上,所以相临的两批(Batch)图最少间隔时间将是2小时。事实上,我的经验是等待时间往往要超过2.5小时,甚至超过3小时。一般是在2.5-3小时之间。

当然也有些观测员喜欢先出96张,过半多小时再出剩下的64张。

要想了解更多应访问http://www.xjltp.com/8_fmo/1-6.htm

 

2)、可疑候选点的判断

在静止图片中,太短太暗的短线一般不必上报,这些往往是小的宇宙射线。即使是真的FMO,得到再次发现的可能性也非常小,MPC不会给小行星临时编号。

当然如果某短线两头是尖的(粗细不均匀),那往往是侧对我们的旋涡星系。

跨度太大的线则往往是人造卫星。

下面这些实例都可以考虑大胆上报(其中有半数以上是已经认证的FMO)
















 

3)、设置代理服务器、显示分辨率、常用链接


事实证明,访问国外的网站使用合适的代理服务器是可以提高访问速度的。有关如何设置代理服务器可以访问http://www.xjltp.com/7_soho/daili.htm

我个人认为使用1024×768的显示分辨率是最佳的,现在的计算机几乎都可以达到这个分辨率,建议使用。

关于搜索FMO可能用到的网络链接,你可以访问:

http://www.xjltp.com/8_fmo/link.htm

 

结束语


所有的天文活动归根到底都是为了发现。你会为之探索,亦会为之痴迷,而发现中如果没有了你,它也会变得苍白无力,将自己的努力与天文发现联系起来——这也许就是业余天文爱好者的追求吧!

谨以此文献给逝去的周兴明先生。

同时非常感谢给予我无限支持的叶泉志、陈栋华先生等及吾妻。

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