Schaeberle 相机双塔和 Jeur（印度）的岩墙，通过使用暗盒坑降低了整体高度。图片来源：Mary Lea Shane Archives。作者：Dr. Liz MacDonald，Aurorasaurus 创始人兼美国宇航局戈达德太空飞行中心科学家。本博文转载自 blog.aurorasaurus.org。 一个多世纪前，美国天文学家 W.W. Campbell 于 1898 年日全食期间，在印度 Jeur 架设了一台 40 英尺的 “Schaeberle 相机”，以拍摄并研究太阳最外层称为日冕的各种特性。为了确保在日食发生前没有人或动物会篡改相机，他在实验前一天晚上找到了志愿者来守护精密的设备。如今，在 2017 年，被称为公民科学家的志愿者们又在帮助科学家们进行观测，以了解更多关于太阳与地球的相互作用。但这次，美国各地的公民科学家将更直接地参与进来，通过自己进行观测和操作仪器来收集数据。研究日冕 使用现代太阳望远镜，公民科学家将操作设备，进一步回答关于太阳日冕的问题，例如其极端高温的原因。科学家们之所以对了解日冕感兴趣，是因为日冕可能会向我们的家园行星发射称为日冕物质抛射的爆炸，例如会影响我们的电网系统。除了日食之外，由于太阳表面的亮度通常会遮挡住日冕，因此极难测量日冕。对于这次日食，Citizen Continental-America Telescopic Eclipse (CATE) 项目招募公众在月球遮挡住太阳时进行日冕观测。美国境内超过 60 个志愿观测团队将结合他们各自两分钟的观测，制作一个连续 90 分钟的白色太阳日冕电影。包括 22 所高中学生在内的参与者已经选拔并接受了培训。由谷歌赞助的 Eclipse Megamovie 团队利用业余级别的设备，招募公众拍摄太阳照片。该项目将通过所有观测结果制作一部壮观的“Megamovie”。他们的网站还有一个非常易于使用的日食模拟器，并附有有用的时间表。与 Citizen CATE 项目不同，该项目使用的是消费级设备（例如您智能手机上的应用程序！），可能会产生一百万次观测。研究空间天气 日食还为我们提供了一个独特的机会来了解影响地球和卫星的“空间天气”。当你看到太阳日冕时，你看到的就是“空间天气”的成因。被阳光照射到的地球高层大气层称为电离层，在日食期间会迅速变化。这些变化会以不同的方式影响大气层不同层的密度和温度。各种类型的空间天气会阻塞高频无线电波，影响无线电通信，干扰卫星，并降低地球电网的运行能力。它还可能导致美丽的极光（这也是我们的公民科学项目Aurorasaurus追踪的！）。8 月 21 日，公民科学家将帮助记录地球高层大气层的变化。有两个项目专注于这些影响。第一个项目称为 HamSci，它利用了庞大的业余无线电爱好者网络。业余无线电允许人们在没有互联网或手机的情况下相互通信。业余无线电运行在短波频段，这些频段会从发射器经过电离层“反射”到接收器的天线。日食产生的类似夜晚降临的效果会改变电离层，从而影响无线电波通信，并有助于电离层物理学的研究。在 HamSci 项目中，业余无线电爱好者将参与一项大规模实验，在日食期间进行操作和观测。科学家们还不完全清楚日食将如何改变高层大气，因此尽可能多地收集数据将很有价值。HamSci 项目将分析这些观测数据的科学内容，以研究高层大气的高度和密度。业余无线电操作员将参加一场竞赛，在日食之前、之中和之后进行尽可能多的观测。对于那些不是业余无线电爱好者的人来说，一个名为 EclipseMob 的项目使用相同的概念，但设备不同。事实上，您需要自己制作一个天线，它可以捕捉空气中的无线电信号并将其输入接收器。它们将通过不同的波长和不同的动态来感知不同的区域。您可以在此处了解有关 EclipseMob 的更多信息并订购仪器零件。
Bob Baer 参与 Citizen CATE 项目。日食期间研究地球 更近一些，“正常”的天气也会受到日食的影响。首先，缺乏阳光会使地球降温。快速移动的黑暗阴影也会改变云层和风。您可以使用 NASA 的 GLOBE Observer 应用程序来报告这些变化。这是更广泛的全球 GLOBE 计划——“全球学习和观测以造福环境”的一部分。使用该应用程序时，您应该观察周围景观的变化以及太阳。您还可以查看 NASA 地球观测卫星可能与您看到相同的云层，您的观测将有助于校准这些卫星。那么，关于动植物呢？虽然它们不知道日食正在发生，但它们可能会感知到一些影响。托马斯·杰斐逊在 1778 年曾记载了他观察到的萤火虫。现在，有一个名为 Life Responds 的公民科学项目，它是 iNaturalist 程序的一部分，旨在将我们的知识从轶事提升到严谨的科学方法。通过该项目，将在全球范围内收集数据，以更稳健地观测这些变化。另一个名为 Quantum Weather Project 的项目还将发射气象气球，并要求观测在全食发生前不久可以看到的神秘光学现象——阴影带。无论您的兴趣或经验水平如何，日食都是参与真实科学实验的绝佳机会！观察这些非凡的变化，并利用您的热情帮助我们共同增进对自然世界的理解。有关更多信息，一个很棒的网站，您可以在其中找到这些项目以及更多关于日食的信息是 **eclipse2017.nasa.gov**。**您也可以在 scistarter.com 上找到它们。** 如果您不在美国观看 8 月 21 日的日食，您仍然可以在 NASA 网站上观看直播。NASA 太空联盟网络正在为今年的日全食资助一个独特的项目。Students 团队将从日食路径上的不同地点发射高空气球。高空气球上携带的物品将从近太空向 NASA 网站直播日食，并发送图像。直播日全食从未有过，而且将是一个广泛的网络，团队将覆盖许多州。最后，如果您想参与更多公民科学项目，并且等不及下一次日食？看看 Aurorasaurus，一个针对极光（空间天气的一部分）的公民科学项目。追逐极光就像追逐日食一样，但更难预测。或者参与 10 月 28 日的国际 Observe the Moon 夜，以巩固您的日食体验！感谢所有赞助商，当然，也感谢您，这些好奇的公民科学家超级英雄，是你们让这一切成为可能！在 8 月 17 日下午 4 点（东部时间）与 Dr. Caren Cooper (@CoopSciScoop) 在我们的 Twitter #citscichat 上了解更多信息。本文介绍的大部分项目参与者都将参与其中。
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