在太陽系各大行星之間廣泛散布著一些很小的天體，稱為流星體，質量大小不一。其中，絕大多數流星體都是細小的砂粒或塵埃，也叫宇宙塵、行星際塵。它們主要來自於被太陽和大行星引力撕碎的彗星、小行星，少量來自月球、火星和其他大行星的衛星因受撞擊而散落的碎屑。
當有流星體在接近地球時，受到地球引力而被地球吸引進入大氣層，在高速運動中會與大氣層摩擦燃燒划過天際，就是我們所熟知的流星現象。單個、偶然出現的流星稱為偶發流星，沒有固定的時間和方位。而當星空中某一輻射點向四周迸發出多顆流星時，我們稱之為流星雨。流星雨少則每小時幾顆，多則數十萬顆，通常有固定的周期和方位，且以輻射點所在的星座命名。
在北半球，英仙座流星雨是最具觀賞性的三大流星雨之一，英仙座流星雨的母天體是一顆周期為135年的長周期彗星109P/Swift-Tuttle（斯威夫特－塔特爾）。天文學家們在對英仙座流星雨長期監測中發現，英仙座流星雨的流量也經歷過減少和突然爆發的現象，自1992年Swift-Tuttle彗星回歸後，英仙座流星雨目前的流量便穩定在每小時100顆左右。而當2126年Swift-Tuttle彗星再度通過近日點，那時英仙座流星雨的流量便會有大幅度增加。
流星監控系統的技術原理
在對英仙座流星雨監測過程中，通常利用流星監控軟體來控制攝像頭進行持續視頻監控拍攝。流星監控軟體在持續錄像過程中，始終將過去的視頻幀暫時緩存在內存中，當有觸發事件發生時，也就是流星划過監控區域時，引起了光度變化，流星監控軟體才會將觸發事件前後大約1秒的視頻幀保存至硬碟中，自動記錄流星划過的瞬間。這樣既可以避免佔用大量存儲空間，也便於後期對流星數據分析。當然，經過的飛機、閃電、飛蟲也會引起光度的變化，同樣會被記錄下來，這也需要我們後期整理篩選。
圖1 流星監控原理
在流星監測時，往往會設置多個站點監測一個共同的監測區域（如圖2）。當有兩個以上監測點同時記錄到一顆流星時，通過拍攝到的畫面，經過專用軟體分析處理，可以計算出流星的亮度、高度、速度以及運行軌道等數據。並且，通過大量的流星監控樣本的收集，還可以分析潛在的新流星群、火流星概率等。
圖2 多站點監測原理
如何搭建一套流星監控系統
流星划過夜空轉瞬即逝，無法像深空天體那樣長時間曝光拍攝，監控相機需要選擇星光級低照度攝像機，通常最低照度要滿足0.0001 LUX（「勒克斯」，照明單位，表示被攝主體表面單位面積上受到的光通量）甚至更低。流星會在天空中任意一個方向出現，因此，監控鏡頭要選用一個廣角大光圈鏡頭，例如3mm/f1.0、2.8mm/f0.95鏡頭等。同時，還需要根據現場的環境，選擇視野開闊的區域拍攝。在日常的監測中，固定點的監控相機需要長期放置在露天條件下，我們還需要對設備進行防水處理，避免設備的損壞。
圖3 設備連接圖
採用視頻方式記錄流星比傳統的流星觀測更具優勢，不但可以更精確地記錄流星的運動軌跡、運動速度、高度等信息，還方便後期的天文研究。同時，搭建一個流星監控系統簡單易行，並且足夠多的站點還可以提高流星組網聯測的關聯度和分析精度。
2018年還有很多流星群活動，包括獵戶座、獅子座、南北金牛座以及雙子座等流星雨，到時都會有很多漂亮的流星出現在夜空中。大家不妨搭建一套流星監測系統，加入流星監控組網的行列，一起捕捉這些珍貴的瞬間！
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作者： 徐智堅 陳向陽 [責任編輯: 李浩]