达米安·皮奇
在过去的几年里，我们有幸可以观赏到几颗壮丽的彗星出现在我们的天空中。彗星C/2020 F3 (NEOWISE)和C/2021 A1 (Leonard)都是非常值得观测和拍摄的天体，其中NEOWISE是21世纪最令人印象深刻的裸眼可见彗星之一。而现在，一颗新彗星正在我们的天空中出现：彗星C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS)，它每晚都升得更高，可以用肉眼看见。
相关内容：这颗年度彗星将在夜空升起时可以观赏
从拍摄的角度来看，最近几颗彗星的时机再好不过。自几十年前问世以来，数码相机的普及和流行程度不断增加，现在几乎每位业余天文学家都有一台——而且光敏度的提高使得图像处理比以往任何时候都容易。此外，得益于智能手机，几乎每个人都配备了足够好的相机，可以拍摄这些来自我们太阳系边缘的短暂来访者。艾伦·戴尔
“脏雪球”
在计划你的构图并设置设备之前，你可能会想知道应该留意哪些特征。彗星是由冰、岩石、尘埃和冻结气体组成的小天体，天文学家认为它们起源于我们太阳系的遥远区域。当这些天体慢慢接近太阳时，太阳加热会使内部的挥发性物质蒸发。这会将尘埃从彗星的核心吹走，形成一个大的、稀薄的气氛，称为彗发。太阳辐射和太阳风的压力然后将这个彗发塑造成一个指向远离太阳的尘埃尾。这条尘埃尾偶尔可以被我们在地球上看到，因为它反射阳光。
有时，彗星释放的气体也会形成另一条尾巴，通常被称为气体尾或离子尾，不是因为太阳照明而发光，而是由于电离。尘埃尾的物质从彗星的引力掌控中逃脱，沿着它的轨道路径在彗星后面扩散开，常常呈现出一个弯曲的形状。同时，更受太阳风影响的离子尾总是指向远离太阳的方向。离子尾通常呈现出明显的蓝色，与尘埃尾的朦胧白色形成鲜明对比。如果彗星非常明亮，可能还有一条称为反尾的第三条尾巴。
可以看到这条尾巴从核心放射出来，似乎指向太阳。然而，这是一种光学错觉，当地球穿过彗星轨道平面并且该天体接近太阳时会出现。从边缘上看，拖在彗星后面的薄薄彗尘看起来像是一个指向太阳的尖峰。彗星有两种主要类型：短周期彗星和长周期彗星。短周期彗星在不到大约200年内围绕太阳一圈，而长周期彗星可能需要数千至数百万年完成一次轨道。还有第三种类型的彗星，称为日划彗星。
这种特殊类型因其极小的近日距离而著称，这意味着它们非常接近太阳，在短时间内看起来异常明亮。历史上的许多伟大彗星都是日划彗星，包括C/1965 S1 (Ikeya-Seki)、C/1975 V1 (West)和C/2006 P1 (McNaught)。更近的例子是2013年的彗星C/2012 S1 (ISON)，它距太阳约730,000英里（1.2百万公里）。
在接近之前，兴奋的观测者称其为“世纪彗星”。不幸的是，ISON在其近日点后一段时间解体，未能实现其令人目眩的期望。但这就是彗星令人沮丧的地方，你永远不知道会看到什么！天文学：罗恩·凯利
单反摄影
与许多形式的天文摄影不同，这些形式可能相当昂贵和复杂，拍摄明亮的彗星是一项令人惊讶的简单而又极具回报的追求。牢记几个简单的要点，任何拥有一台高品质相机的人都可以轻松捕捉到这些令人惊叹的天体的壮观图像。
对于明亮的彗星，我们在这里定义为肉眼可见的彗星，一台数码单反配备标准的18-55毫米镜头并安装在坚固的三脚架上就足够了。首先，将相机设置为“手动”模式，使您可以完全控制相机设置。小心地将相机对焦于明亮的星星、月亮（如果可见）或者如果彗星足够亮可以进行自动对焦的话，直接对焦在彗星上。大多数现代数码单反相机配备有“实时取景”模式，可以使用放大实时取景通过相机的LCD显示屏进行对焦。
这一功能在轻松、准确地对焦时非常有用。接下来，你需要将镜头光圈设置为最大值，或最低的f值。同时，你还需要将ISO灵敏度设置在大约400到800之间，以拍摄明亮的彗星。对于较暗的彗星，你可能需要选用更高的ISO，大约在1600到3200之间。不过请记住，较高的ISO会导致图像更加噪声。坚固的三脚架是拍摄任何形式的天文摄影所必需的工具。你可能还需要一个遥控释放装置，以便不必触碰相机，从而避免图像模糊。
然而，单反相机有多种定时延迟模式，所以你也可以手动按下快门按钮，然后相机会在几秒钟后打开快门拍摄一个预设时长的曝光。我多次使用这种模式，效果十分成功。一旦开始拍摄你的彗星，尝试不同的曝光时间。理想的曝光时间将取决于你的相机、彗星的亮度以及当地夜空的明亮程度。不过，一般来说，为了避免星星拖尾，你需要将单次曝光时间控制在大约15秒或更短。镜头的焦距越长，你需要使用的曝光时间就越短以避免拖尾。
使用一个小型动态支架可以减少拖尾，但这可能并不是每个人都能用的办法。当然，或许你希望你的照片里有星迹！虽然这需要更多的工作，但真正捕捉彗星美的最好方法是拍摄一系列的照片，然后将它们叠加在一起以增强细节并减少背景噪声，特别是在使用较高ISO设置时。有很多程序可以轻松地将图像叠加在一起。行星图像处理程序RegiStax能很好地叠加来自单反相机的图像，而且非常容易使用。
DeepSkyStacker也效果很好，这两个程序都可以免费下载。达米安·皮奇
通过望远镜拍摄图像
使用望远镜可以为拍摄图像打开一扇门，进入到更多的微弱彗星群，不仅仅是那些罕见的明亮裸眼彗星。任何时候，可能都有上百颗暗淡的彗星可供一台业余望远镜搭配一台高质量相机来观测。虽然大多数可能太微弱而不值得捕捉，但通常会有几颗彗星同时出现在天空中，通过小型望远镜观测非常合适。
几乎任何望远镜都可以用于拍摄彗星。但观测者往往更倾向于使用快速折射望远镜、牛顿望远镜和Ritchey-Chrétien望远镜，因为它们拥有宽阔平坦的视野和快速的f比。虽然单反相机仍能产生不错的效果，许多观测者选择使用专用的天文CCD相机，如SBIG和FLI生产的相机。这些相机当然价格不菲，但能提供最高的图像质量。
使用专用CCD相机需要使用深空天文摄影通常使用的方法，比如使用暗场和平场来完全校准图像，然后进行处理。在使用望远镜拍摄时，规划拍摄环节尤其重要。许多彗星在它们处于暮光夜空低矮位置时达到其最亮度，所以拍摄良好数据的时间往往有限。优质的天文软件对于规划观测是必要的，特别是对于彗星。市面上有很多软件包可供使用，如TheSky、Starry Night和Cartes du Ciel等。
像这些天文程序允许你仔细规划出你的观测时段，帮助你最大化你的数据，从而提高最终图像的质量。你还需要使用小行星中心的历书更新程序的彗星轨道元素。（请参见下一页的“进一步阅读”边栏。）这些是提供计算天体位置的数据库；这样能确保已知彗星的位置被准确显示，并在有新发现彗星时将其添加。这些程序还允许你输入你的相机和望远镜的视场，以便更好地规划你的构图，通过将彗星小心定位在相机传感器上实现最佳构图。
通过望远镜拍摄大多数彗星时，你会立即注意到你的目标相对于背景星场的相对移动。有些彗星比其他彗星在天空中移动得更快，但通常任何单个曝光时间超过四到五分钟，彗星本身就在你的图像中拖尾。解决这个问题的简单办法是拍摄几次短曝光，比如五次60秒的拍摄，然后将它们叠加在一起。这将产生一个清晰锐利的彗星，但同时会留下拖尾的星场。不过，这种方式是大多数望远镜彗星观察者使用的方法。
如果你想完全避免拖尾，可以使用一种更复杂的图像处理方法，结合两个不同的主图像堆栈：一个展示无拖尾星星的短曝光堆栈，另一个让彗星真正突出的长曝光堆栈。达米安·皮奇
远程成像
用远程操作的望远镜拍摄彗星也是捕获惊艳彗星照片的另一种很棒的方法。这些望远镜位于非常黑暗的天空下，对于被多云或光污染的天空局限住的人是一种极好的选择。付出适度费用，你可以在线登录并实时控制一台望远镜来瞄准你选择的目标。
在你的观测窗口期间，你将获得实时的天空和天气视图，可以查看从望远镜捕获的图像，并以常见的FITS格式下载数据以进行后续的处理。然而，这种方法的真正好处在于，它让你能接触到位于顶级暗空位置的望远镜，而无需离开你自己的家。今天，许多望远镜，无论是业余的还是专业的，都是这样成功运行的，我本人也通过这种方式进行过多次观测。现在有多个远程天文台在能力和地点上适合业余使用。
提供商如Chilescope、iTelescope、TelescopeLive和Slooh都提供了多种望远镜系统，适合远程拍摄彗星。采用这种方法的另一个优点是，大多数彗星非常明亮，不需要长时间曝光。由于许多远程服务依据曝光时间收费，从财政角度来看，远程彗星拍摄对大多数人来说颇为实惠——与对深空对象进行数小时观测不同。
无论你选择何种方式拍摄下一次——或首次——夜空中跨越的彗星图像，不要忘记你正在观测的是一件来自我们太阳系初始形成时留下的古老遗迹。在整个历史中，这些信标曾被视为诸神的喜讯或令人噩梦的不祥征兆。但现在我们知道，它们并不实际上预示我们的命运。那掌握在我们自己手中。所以，下次当彗星出现在夜空时，带上你的设备，走到户外，开始拍摄吧！达米安·皮奇
进一步阅读
书籍：
《猎捕和拍摄彗星》（斯普林格，2010），作者马丁·莫贝利
最新彗星信息：请访问aerith.net
小行星中心可见彗星：请访问minorplanetcenter.net/iau/Ephemerides/Comets
远程天文台设施：请访问chilescope.com；telescope.live；itelescope.net
编辑注：显示彗星离子尾和尘埃尾形状的插图自文章印刷版发布后进行了更新。
原始插图错误标记了彗星的运动方向。编辑注：本故事最初于2023年1月11日在线发布。2024年10月15日更新了彗星C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS)的详细信息。
admin