Whistle Down The Wind

这篇文章受到前不久小站荒废的影响，已经很久没有动笔了，其实最初写这个的时候，我的构想是写一个小的系列文章，讲讲世界上三大天文观测圣地后的历史故事，现在看来，还有很长的路要走吧，就让我们首先继续在Hawaii的旅程吧

首先放上第一部分的链接，希望大家能回顾一下。

“可以说，夏威夷群岛上的原著民以及其先人是古代最伟大的天文学家，早在地球上任何其他地方的人发明相关技术之前，他们就已经利用群星的指引，穿行于茫茫的太平洋之中。早在欧洲人之前，他们就怀着深深的敬畏与好奇之心试图探究苍穹的奥秘，而把现代天文学家们引向宇宙怀抱的，也正是内心深处和他们相同的感受。在这种不一般的层次上，我们是兄弟姐妹。”

—Frederic Chaffee
凯克天文台负责人

哈雷回归

就在时间进入20世纪不久，一次重大的科学事件同时也引起了Hawai’i岛上居民的极大兴趣，这就天文学家预测的1910年的哈雷彗星回归。利用公众的捐款，一座公共天文台在大岛上建立起来，地点就选在了位于Honolulu郊区的钻石山附近的Kaimuki的海景路旁。

Ellerman教授拍摄的1910年回归的哈雷彗星

一个叫做Kaimuki促进会的公众组织为之提供了一个有着非常好天空视野的观测地点。在这个小天文台里安放了一台费城的Queen & Company 公司生产的6英寸折射望远镜，Queen & Company是一个当时很有名气的光学生产商，其产品除了望远镜也涉及像显微镜这样的光学仪器。除了这架望远镜外，这里还安放了由Seth Thomas制作一台精良的恒星钟和一架口径3英寸的子午仪。这里值得提一下这个Seth Thomas是19世纪里美国最有名的钟表制作师，他创立的公司现在依然很有名气。这个天文台由刚刚成立不久的夏威夷学院（College of Hawai`i）负责管理，而不久之后，这个学院就成为了现在的夏威夷大学(University of Hawai’i)。虽然Kaimuki公共天文台正式开始对外服务并成功观测了哈雷彗星，但是其中光学仪器的精度还是不能够承担起科学研究的任务。

Kaimuki天文台的原貌

Seth Thomas制作的恒星钟，现在保存在Hawai’i大学天文系中

Hawai’i得天独厚的地理位置 (157º W; 21º N)使其成为了一个非常适合观测哈雷彗星的地点，因而美国天文学与天体物理学会的彗星观测委员会决定赞助一支观测队前往Hawai’i，对哈雷彗星进行观测和研究。虽说名义上是一只考察队，但实际上这个队伍只有一个成员，来自Wilson山天文台的Ferdinand Ellerman教授独自承担起了这个艰巨的任务。Ferdinand Ellerman是Wilson山天文台的元老之一，事实上他曾是受雇于Hale的研究助手，后来又成为第一个加入Wilson山天文台的科学家。抵达Hawai’i后，在美国气象局，Hawai’i学院和海岸警卫队的帮助下，Ellerman在钻石山附近朝海的沙滩上搭建起了一个临时性的观测场所，并在这里开展了关于哈雷彗星的一系列观测，获得了很不错的结果，他拍摄的1910年回归的哈雷彗星的照片相信很多朋友都曾经在各种科普读物中看到过。

Ellerman在Hawai’i的临时观测站以及其观测设备

时间转眼来到1916年，来自Hawai’i学院年轻的物理系的Arnold Romberg教授和Punahou学校的科学指导老师Frank E. Midkiff一起合作，准备在火星冲日的时候开展对火星的观测研究。他们把性能出众的Punachou望远镜搬到了Kaimuki天文台内，而这架Hawai’i岛上最早的天文望远镜就在那里度过了后面的40年时光，在那里，时不时的会有来自Hawaii学院和其他一些地方的科学家来用它进行观测。在1917到1918年间，有两个人曾经比较规律的使用这架望远镜，他们是来自美国陆军医疗队的R.W. French中士和来自Bishop博物馆的E.H. Bryan, Jr，这两个人的职业看来都和天文没有直接关系，但是他们在工作之外，都是著名的美国变星观测者协会的特许会员，他们在Hawai’i的观测，也都是针对变星的光变研究开展的。在接下来数十载的日子里，Kaimuki天文台和这架劳苦功高的Punachou望远镜一直承担着教学和公众观测的任务，来自Hawai’i大学数学和天文系的John S. Donaghho教授和前面提到的Bryan一起，把这个小天文台管理的井井有条。

物理系学生Barbara Jay和Kaimuki望远镜在一起，照片摄于1958年

然而，最终时间的侵蚀和白蚁的蹂躏最终还是从他们两人的手中夺走了这个天文台，1958年，已经破旧不堪的Kaimuki天文台终于还是被拆除了。

射电天文学

除了早期的这些光学波段的观测，在射电天文学的发展历程中，我们可以看到，Hawai’i岛也做出了她的贡献。在1931年Karl Jansky发现了来自宇宙的射电辐射之后， Grote Reber成为了将射电天文学视为科学研究的第一人，他在自己位于Illinois州Wheaton的家庭后院中建设的射电望远镜也成为了射电望远镜的先驱之作。1951年，Reber也踏上了Hawai’i的土地，他也看上了Hawai’i独特的地理条件，而且他的心中还有一个宏伟计划的雏形。尽管在50年代，射电天文学刚刚起步，射电望远镜也都是单天线的结构，但是天文学家们已经看到了利用干涉原理大大提高射电望远镜的分辨率的美好前景。Reber心中盘算的也是这个计划，他将他的望远镜安置在了Maui岛上海拔10025英尺高的Haleakala山顶，他希望山下茫茫的大海能够帮他一把：海平面本身也许可以看作一个反射镜，这样，如果他的天线可以分别接受到来自射电源自身和经过大海反射之后的射电信号，那么他实际上就利用大海构造了一个巨大的Llyod镜式干涉仪。他的天线被安置在一个环形的轨道上，这样天线就可以对准任何一个方向了。

来自Maui技术学校的学生们帮助Reber搭建起了用焊接钢铁以及木头制成的支撑结构，但是，尽管大家付出了很大的努力，Reber对最终得到的结果却很失望。在他在Haleakala观测时的记录中，Reber这样写道：“除了由于大气电离层引起的限制，还遇到了大量的来自人造电子设备的干扰。这是因为我们需要让天线对准地平线附近观测。两个主要的干扰源中心位于位于西北北(NNW)方向20英里之外的Kahului-Puunene工业区和西南西(WNW)方向上120英里外的Honolulu-Pearl Harbor(珍珠港)一带。其后果是从西方到北方的这1/4天区经常是完全不可用的。射电天文台也许不应该建设在高山的顶上。”

Rebber的天线设备，照片拍摄于1955年

事实上，除了Reber提到的这些原因，当时设备的限制以及海平面本身并不是完全平坦的影响也阻碍了Reber获得成功，他在Maui岛上一直待到了1955年以后，后来对Hawai’i岛上天文发展起了关键性作用的Walter Steiger于1955年登上Haleakala山，将这里作为潜在的太阳观测地点考察的时候Reber仍然呆在山上，不过在那之后不久，Reber就离开了Hawai’i，前往Tasmania继续他的研究。1957年，留在山顶的天线设备不堪暴风雪带来的冰雪的负重，终于倒塌了。

射电天文学之父–Grote Reber

Reber后来在Tasmania和其他地方开展了很多有创见性的研究工作，他于2002年去世，在身后被众多天文学家们追认为“射电天文学之父”。为了纪念这位先驱者，他澳大利亚的同事将他的部分骨灰封装在小小的金属盒子中，带到他曾经工作过的地方安葬，其中有一个小金属盒就安放在Haleakala山顶的一个水泥小屋内，默默的守候着Hawai’i的天空。

值得一提的是在后来的射电天文发展中，虽然干涉技术日臻成熟，但Reber早期那巧妙的技术构思并没有被埋没，不久之后，来自悉尼大学射电天文组的科学家们就在新南威尔士州的Dover Heights成功的实现了Reber利用海平面反射形成干涉的设想。

注：文章主要翻译自 http://www.ifa.hawaii.edu/users/steiger/halleys.htm， 根据自己所查的资料简单润色加工，正在和原作者取得联系，以获得翻译和照片是用的授权