在西班牙中北部卡斯蒂利亚和莱昂地区的皮科·特里加萨山（Pico Trigaza）斜坡上，一群研究人员正紧张地注视着天空。随着月球的阴影逐渐覆盖太阳圆盘，膨胀的白云一度遮蔽了视线，给观测带来了不确定性。这些装备散落在山坡上的便携式桌子上，包括连接至笔记本电脑的摄像机和望远镜。
屏幕显示，月亮已在半小时前开始遮挡太阳，预计将在25分钟内形成完全日食。面对云层带来的焦虑，捷克布尔诺理工大学数学与图像处理教授米洛斯拉夫·德鲁克米勒（Miroslav Druckmüller）表现得十分冷静。基于他追踪第19次日食的长期经验，他知道当月球阴影导致气温骤降时，天气状况往往会迅速改善。
定制光学仪器与铁离子光谱分析
德鲁克米勒领导设计并建造了一种独特的光学仪器系统。每个单元都配备了光谱过滤器，用于探测和记录太阳日冕特定波长的辐射。由于不同温度下电离的铁原子离子会发出不同波长的光，分析这些离子物种的位置及相对丰度，可以为理解日冕中的热量分布提供关键数据。此外，团队还计划利用定制的望远镜系统和图像处理技术，追踪超热铁离子向星际空间的散射过程。
整个观测窗口仅有107秒。尽管德鲁克米勒在西班牙现场保持镇定，但其团队此前在冰岛的三个小组因低压系统导致的阴沉天气而未能获得有效数据。相比之下，西班牙的观测条件虽具挑战，但提供了必要的备份方案。
从偶然拍摄到专业合作
上图展示了德鲁克米勒1999年在匈牙利拍摄的第一次日全食照片，清晰呈现了贝利珠现象——阳光透过月球表面不规则空隙形成的亮点，以及延伸入太空的粉红色太阳突出点。
1999年的那次经历起初只是德鲁克米勒的一次偶然尝试。当时他携带一枚拥有30年历史的苏联MTO 1,000毫米镜头前往匈牙利，因为月球的深影距离他的祖国捷克仅几十公里。由于该镜头视场极小，他必须在短短两分钟的日全食期间不断调整对焦以捕捉太阳，全程处于高度紧张的肾上腺素飙升状态。他回忆道：“我从未真正‘看’过任何一次日食，只是盯着屏幕确保设备正常运行。”
2026年8月12日的日食序列图，由维斯拉夫·希罗基（Václav Široký）和米洛斯拉夫·德鲁克米勒拍摄于西班牙皮科特里加萨山。
回国后，德鲁克米勒花费两年时间运用数字图像处理专业知识，试图在照片中重现他在匈牙利玉米田目睹的景象。最终，他成功揭示了从太阳延伸至太空的磁场线细节。这些图像在太阳物理学家群体中流传，随后引来了合作邀请。
天文学家哈巴尔（Habal）通过一位博士生了解到这些图像。当哈巴尔的团队在一篇论文中使用这些图片而未注明出处时，德鲁克米勒通过朋友得知此事并发去了一封表达失望的邮件。误会消除后，两人建立了深厚的合作关系。哈巴尔评价道：“米洛斯的处理技术能揭示出以前无人见过的细节。”
日冕观测的科学价值与技术难点
日冕之谜困扰科学界数个世纪。尽管其亮度仅为太阳可见表面的百万分之一，但温度高达约100万摄氏度，远超太阳表面5,500摄氏度的温度。这一反常现象违背了“距离核心越远温度越低”的直觉。
为了在可见光下观察微弱的日冕，通常需要使用冠状仪（coronagraph），即用不透明圆盘阻挡太阳光。然而，光线在圆盘边缘发生衍射，且这种方法会阻碍对日冕内部区域的观测，而这正是太阳上层大气关键过程的发生地。日食之所以重要，是因为月球的尺寸和距离恰好能完美遮挡太阳盘面，且由于月球距离地球较远，观测视图不会受到折射影响。
虽然NASA的太阳动力学天文台等航天器能在极强紫外线下看到日冠最内层部分，但视野受限，无法展示其在太空中的延伸。欧洲Proba-3任务于2024年发射，旨在模拟完全日食，但其仪器局限性仍使其无法替代地面日食观测的优势。
图像处理算法与数据校准
捕捉日冕微妙结构的关键在于如何在同一图像中同时呈现最明亮和最微弱的特征。德鲁克米勒解释称，日冕中最暗与最亮部分的对比度可能达到百万分之一，而普通电脑显示器只能显示约800:1的对比率。
研究人员马丁·谢贝克（Martin Šebek）和彼得·乌尔戈斯（Peter Urgoš）在8月12日日食前对关键光学仪器的焦点和对齐进行微调。（摄影：维斯拉夫·希罗基）
为了解决这一难题，德鲁克米勒团队开发了定制的图像处理算法。生成一张最终图像需要在日食期间拍摄200张独立帧，曝光时间从0.001秒到两秒不等。这些数据需与大量参考图像进行校准：平场（Flat fields）用于校正望远镜光学系统、灰尘斑点及像素灵敏度差异引起的缺陷；暗场（Dark frames）则用于校正相机传感器产生的伪影。德鲁克米勒指出，计算机处理单张图像需要两天以上时间，加上校准数据，生成一张完整图像大约需要3,000张输入帧。
选址策略与现场准备
自2008年以来，由哈巴尔和德鲁克米勒领导的团队中，约有一半能带回可用数据。对于8月12日的日食，团队分派三支队伍前往冰岛，两支前往西班牙。选址主要考虑月球遮挡太阳的最长时间中心位置。在西班牙，全食带横跨该国北部，影子中心线经过皮科特里加萨山附近11公里处。
然而，持续时间并非唯一考量因素。在皮科特里加萨山，日全食发生在日落前51分钟，此时太阳位于地平线以上仅8度。低角度意味着光线需穿过更厚的大气层，加剧光畸变。为此，研究团队将营地设在海拔1,600米处，利用稀薄空气减轻干扰。相比之下，冰岛虽然太阳高度角更高（25度），但天气不可预测性极高，因此西班牙成为必要的备选方案。
西班牙皮科特里加萨山上的一座废弃小屋被修缮用作观测站。（摄影：马丁·谢贝克）
当地人为研究人员修缮了这间久未使用的小屋，从附近电信基站拉来电线，并运来水箱。五名博士生驱车2,000多公里从布尔诺赶来，耗时近一周准备设备。德鲁克米勒及其妻子在日食前两天加入团队。他们使用小型丙烷烤炉做饭，睡在瑜伽垫上的睡袋里。德鲁克米勒笑道：“这里空间宽敞，足以架设望远镜，风景优美，还有屋顶遮风挡雨，简直完美。”
布尔诺理工大学数学助理教授、德鲁克米勒的重要合作者Jana Hoderová表示，准备工作耗时巨大，若最终因云层一无所获，令人感到悲伤。幸运的是，随着月球继续滑动，困扰众人的云层开始消散，留给团队最后10分钟的观测机会。
绘制日冕温度图谱
控制摄像机的计算机开始倒计时。屏幕上的太阳圆盘仅剩一个小碎片，天色渐暗。20台天文摄影机大部分由汽车电池供电。除了常规可见光设备外，团队还组装了一个由8个摄像机组成的特殊组件，专门用于记录铁离子在日冕中的分布。
这套寻找铁离子的仪器采用了极具创意且节省成本的组装方式。例如，为了换取两瓶威士忌，德鲁克米勒的一位同事用激光切割了碳板。镜头来自已停产的摄像机制造商Contax，而最昂贵的部件是隔离铁离子特定波长的干涉过滤器。
环绕黑色太阳盘的是宏伟的金色光环。在山坡的寂静中，连鸟儿似乎都停止了鸣叫。“这是世界上没有人能做到的，”德鲁克米勒满意地说道。这项与哈巴尔夏威夷团队共同开发的技术，使研究人员能够绘制整个日冕的温度分布图，并在等离子体中发现被称为“烟环”的新结构。照片还揭示了太阳等离子体变得如此稀薄，以至于其离子不再碰撞。
该光学组件配备的天体摄像头，每个都捕获不同离子物种的光谱。为此，每个摄像头都装有带宽极窄（一纳米）的光谱过滤器，外观类似镜子。（摄影：Martin Fornůsek）
哈巴尔解释道：“铁是我们发现最多的重元素。由于日冕极热，铁原子失去电子并被电离化。失去的电子越多，温度越高。例如，产生失去12个电子的铁离子需要约160万°C，而剥离11个电子仅需140万°C。一旦处于特定电离状态，离子即使随太阳风向外移动也会保持该状态。+11或+12价态的离子发出不同波长的光，让研究人员不仅能绘制日冕体内温度，还能追踪其动态。”
日食瞬间与后续数据处理
研究人员移除镜头保护镜。距离日落还有50分钟，夕阳余晖照亮地平线上的云层。突然，夜幕迅速降临。沿着太阳半月边缘，闪闪发光的贝利珠出现。观众脱下眼镜，热空气冷却，学生们专注于设备。
德鲁克米勒抬头望向黑暗的平原，看到了环绕黑色太阳盘的宏伟金色日冕。在地平线上，天空呈现出烈火般的色彩。金星在西南方闪耀。快门声随即充满空气，黑暗退去，最后一把金色的贝利珠消失。人群爆发欢呼，博士生们互相拥抱。
“这次学生们做了大部分工作，所以我允许自己欣赏它。这很美，从美学角度来看是一件非凡的事。”德鲁克米勒说。
西班牙皮科特里加萨的2026年日食团队成员从左至右依次为：玛格达莱娜·斯罗蒂罗娃、彼得·乌尔戈斯、马丁·福诺塞克、米洛斯拉夫·德鲁克米勒、瓦斯拉夫·西罗基和马丁·谢贝克。
对于德鲁克米勒而言，这只是开始。与其他急于发布图像的日食追逐者不同，他将放慢节奏。预计两周内发布首批可见光日冕图像，而处理铁离子图像并挖掘其科学见解可能需要数月甚至整整一年。“可能会持续到2027年在北非的下一次日食，”德鲁克米勒说道，“谁知道呢？也许届时他会享受那次日食。”
