日食期间任何人都可以成为科学家的四种方式

预计 8 月 21 日，数百万人将仰望天空观看美国大日食。你可能是其中之一。但你知道吗，你可以一边欣赏这一自然奇观，一边帮助科学家？以下四种方法让你也能成为一名日食科学家——至少一天。

1. 观察 NASA 的温度下降

如果您曾经想加入 NASA，那么，这并不能让您如愿以偿——但您仍将与将宇航员送入太空的组织携手合作。全球学习和观察造福环境 (GLOBE) 计划正在试图召集全国的日食观察员大军，收集月亮暂时遮挡太阳时温度和云量变化的数据。要了解您的测量结果可能是什么，请查看 GLOBE 在公民科学家的帮助下已经收集的数据。

你需要准备：一部智能手机、GLOBE Observer 应用程序和一支温度计

我是否需要处于日食的直接路径上？：不需要！即使您只看到日偏食，您也可以从北美的任何地方提交数据

如何参与：

1. 下载免费应用程序（Android 或 iOS）并创建帐户。
2. 8 月 21 日，在日食高峰期的前后两个小时内，每隔 15-30 分钟就到户外观察一次云层情况。
3. 如果您还想收集温度数据，请将温度计放在阴凉处，在日食高峰前后两小时内每 10 分钟测量一次，在日食高峰前后半小时内每 5 分钟测量一次。
4. 作为奖励，记录日食发生前 24 小时的温度。

额外加分：接受表面温度协议培训，以便可以使用红外线温度计。如果您有风速计，您甚至可以测量风速或风向的变化。

2. 灯光熄灭，镜头开始拍摄日食大电影

月球只需要几分钟就能穿过太阳。但这只是从一点拍摄的。实际上，日食需要 90 分钟才能完成从俄勒冈州林肯海滩到南卡罗来纳州查尔斯顿的跨国旅程。如果我们能拍摄整个旅程会怎么样？

这正是格拉斯哥大学研究员休·哈德森 (Hugh Hudson) 和美国国家大气研究中心高海拔观测站主任斯科特·麦金托什 (Scott McIntosh) 在 2011 年的一次会议上构想的。“我们互相看着对方说，‘我们拍一部电影吧，’”哈德森说。

日食超级电影项目正在招募公民科学家从全国各地拍摄照片，然后将它们拼接成一部详细描述日食范围的电影。哈德森说，这些数据将比之前任何日食延时摄影都更为广泛。

“阴影穿过这条巨大路径的时间会给你提供很多新信息，”哈德森说。“通常日食发生时，它只是一次性快照。现在我们看到的是三维的东西。”

这些数据将帮助科学家了解日冕（环绕太阳的发光气体）和日食的特殊特征，如钻石环，并帮助他们进行测量（如太阳半径）。一周前，他们实现了官方项目招募 1,000 名志愿者的目标，训练有素的观察员将使用数码单反相机拍照。

“任何配有优质镜头的数码单反相机都比任何放置在太空中的望远镜要好，”哈德森说。

但他们还没有结束：报名仍在继续，他们希望能招募到一两千名志愿者。即使没有高级相机，观察者仍然可以拍摄出很棒的日食照片——Eclipse Megamovie 应用程序将承担重任，以确保即使是手机拍摄的照片也是高质量的，并标注了地点和时间。日食过后，甚至可能有机会帮助筛选所有照片，找到那些捕捉到重要特征的照片。

您需要的设备：数码单反相机或带相机的手机（外接镜头是可选的，但很有趣）和 Eclipse Megamovie Mobile 应用程序。

我需要处于日食的直接路径上吗？：是的，日全食是这场演出的明星。

如何参与：

1. 下载 Eclipse Megamovie 移动应用（Android 或 iOS）
2. 无论您使用什么相机，无论是数码单反相机还是智能手机，该应用程序都会指导您如何拍摄最佳的日食照片。
3. 熟能生巧——使用应用程序上的练习模式来完善你的技巧。
4. 在日食发生的那天晚上，只需将智能手机的相机对准天空，让应用程序完成工作，或者使用您自己的相机。与科学家分享您的照片（并为自己拍一些高质量的照片，以纪念这一一生一次 [或两次或三次] 的事件）。

额外奖励：如果您有数码单反相机和三脚架，您可能可以参加官方 Megamovie。详情请参阅网站。

3. 感觉很狡猾？加入 EclipseMob

在天空中，距离地面 600 多英里的地方，是无线电波的聚集地。它被称为电离层，eclipsemob/”>EclipseMob 希望您能帮助研究它。

当太阳光线穿过电离层时，辐射会使原子产生轻微的电磁电荷。这可能会干扰无线电波，但日食提供了绝佳的机会来观察太阳消失时会发生什么。

这并不是日食第一次被用作现实世界的实验室。1912 年 4 月 17 日日全食期间，英国物理学家威廉·埃克尔斯 (William Eccles) 在广播电台中听到了咔嗒声和其他异常噪音。但这一次，来自美国各地的公民科学家将使用自制的无线电天线和接收器来测量从科罗拉多州柯林斯堡的政府电台广播的一种特定无线电波。例如，通过比较华盛顿的无线电波信号和佛罗里达州的无线电波信号，您可以弄清楚无线电波在经过日食路径时会如何变化——EclipseMob 应用程序将对所有这些进行地理标记和时间戳，旨在帮助人们收集数据。

乔治梅森大学电气与计算机工程副教授吉尔·尼尔森说：“通过公民科学，我们将获得来自美国许多不同地点的数据。”

与仅使用一个接收器的 Eccles 实验不同，这项研究将有超过 150 个接收器：这就是来自全国各地的 eclipsemob/images/EclipseMob-Map-0707.png/”> 人中有多少人已经报名并收到了包含他们建造自己的天线和接收器所需的所有材料的工具包。

“该项目的独特之处之一就是其设计，”项目经理兼乔治梅森大学大气、海洋和地球科学系副教授 Laura Lukes 说道。“[接收器] 不需要特殊材料或焊接，这增加了可访问性。让全国社区和普通公民参与进来，这是我们获得足够大数据集的唯一方法。”

您需要准备：构建天线和接收器的部件、带耳机插孔的智能手机以及移动应用程序。

我是否需要处于日食的直接路径上？：不需要！EclipseMob 希望弄清楚无线电波如何根据它们与日食的距离或方向而变化。他们特别渴望在 eclipsemob/images/EclipseMob-Map-0707.png/”>中西部招募更多志愿者。

如何参与：

1. 按照说明构建天线和接收器。
2. 通过耳机插孔将其连接到您的手机。
3. 从日食之前开始（时间长短取决于您的位置），设置您的天线系统并通过耳机插孔将其连接到您的手机。
4. 使用手机上的应用程序来微调您的天线系统：当您接收到正确的信号时，应用程序会告诉您，并帮助您直观地了解信号图表的样子。

额外补充：需求量大于可用套件的数量，但如果您没有及时注册获取套件，请不要担心 - 卢克斯和尼尔森已经整理了一份零件清单，您可以使用它们来构建自己的天线和接收器。

4. 呼吁所有观鸟者和养鸡者：观看“生命如何回应”。

这不是 Elise Ricard 第一次参与。加州科学院公共节目主持人主管 Ricard 2012 年曾在澳大利亚观看过日全食。“我记得鸟儿们都安静下来了，”Ricard 说。“那是一种独特而生动的体验。”科学家们研究了植物和动物对日食期间突然消失的太阳的反应，今年，Ricard 希望公民科学家能够通过“生命响应”项目为这些努力提供帮助。

毕竟，当太阳的光芒消失时，植物和动物都可能认为夜晚已经提前到来：鸟类的飞行模式可能会改变，一些植物会闭合，农场动物甚至可能会回到它们的睡眠区。（没错，如果你养了鸡，一定要留意它们！）而且由于日食将经过该国相对偏远的地区，日食观察者可能会被大自然包围——他们需要做的就是拍几张照片或记下一些笔记。

加州科学院一直在与其他公民科学家计划和州立公园合作，以宣传这一消息。虽然他们不知道有多少人会提交照片，但他们希望这些数据对科学家有用。他们将发布一份摘要，所有原始数据都将在网上提供。

“公民科学是一件非常美好的事情，”里卡德说。“它让人们与正在进行的研究直接联系，并让人们以前所未有的规模参与其中。”

你需要：一部智能手机和 iNaturalist 应用程序

我需要处于日食的直接路径上吗？：不需要！事实上，里卡德说，来自美国大陆各地的数据将特别有用，因为它将帮助他们确定植物和动物需要多少百分比的黑暗或多大程度的温度变化才能做出反应。

如何参与：

1. 下载 iNaturalist 应用程序（Android 和 iOS）并创建一个帐户。
2. 加入“生命响应”项目。
3. 试用该应用程序并熟悉它。
4. 在重要的日子里，选择您要观察的植物和/或动物。
5. 在日全食发生前 30 分钟、日全食期间和日全食发生后 30 分钟拍摄所选生物的照片。他们说的“日全食期间”是指日全食发生后至少五分钟内——他们知道你可能会因为太震惊而无法拍照，而且更重要的是，你要体验这一刻。
6. 您还可以记下所见所闻。您的观察结果将自动添加地理标记。

额外提示：进行多次观察很重要（至少在日食前后，或日食期间和日食之后），这样你才能看到变化。但数据越多越好！加州科学院一直保持 iNaturalist 应用程序运行，而不仅仅是在日食期间，因此请继续关注可能为其不断增长的收藏增添新内容的自然现象。

如果这些科学知识对您来说还不够，请查看美国宇航局在日全食期间（及之后）的公民科学倡议列表。