赤道儀漫談Ⅰ、緒論赤道儀結(jié)合了機(jī)械、電子、光學(xué)的組件，實(shí)在是相當(dāng)廣泛的話題，但是就不是很專業(yè)的角度來看，仍值得從寬廣的 視野 來觀察，就在這里隨意漫談一下吧！對于許多同好來說，赤道儀的追蹤**度非常重要，其實(shí)令人感到有趣的課題是，到底有那些觀測工作需要那樣高的**度？缺乏經(jīng)驗(yàn)的我不敢在此深究，就像我也弄不清楚周邊成像清楚的望遠(yuǎn)鏡到底對那些觀測工作是必要的，我努力將中央的東西看清都來不及了，那還有馀力看周邊？大概是描繪 視野 里小小的火星時(shí)，連背景的 視野 也都要畫清楚吧！其實(shí)周邊看不清楚的話，就將它移到中央不就是了。 赤道儀的「作用」，是相對于經(jīng)緯儀來說的，雖然大家都應(yīng)已瞭解，但是還是有一點(diǎn)值得大家共識的，那就是它是一種較經(jīng)緯儀「更方便追蹤」的的架臺(tái)，只要轉(zhuǎn)一個(gè)軸就可以了。但是這樣方便的追蹤，卻要付出相當(dāng)?shù)拇鷥r(jià)，同時(shí)要求得越多，代價(jià)也會(huì)變大。就陪著日據(jù)時(shí)代以來臺(tái)灣許多老一輩同好度過大半生的德式赤道儀來說，它那不能用來看星星的重錘，就夠讓人麻煩了；雖說如此，叉式赤道儀沒有這樣的問題，卻仍不能受到臺(tái)灣大部份同好的青睞，實(shí)在要說個(gè)清楚一些。 雖然叉式赤道儀在天球南、北極方面的死角是值得一提的，但是至少不影響赤道儀運(yùn)轉(zhuǎn)，看看德式赤道儀轉(zhuǎn)一下就卡到鏡架，這豈不更致命。所以用「死角」一說來避免使用叉式赤道，好像不是**的立論。說起來有些好笑，其實(shí)我的猜測這樣的現(xiàn)象主要是「對極軸」所帶來的。在哈雷彗星回歸之前，同好的數(shù)量是極少的，也不太有天文攝影的進(jìn)行，在這些同好的眼中，用「刻度盤法」所對的極軸已經(jīng)相當(dāng)準(zhǔn)確。 自從高橋的Ｐ式赤道儀等的推出，極望逐年成為了德式赤道儀的配備，連叉式赤道儀也不能免去這樣的選購配件。臺(tái)灣早期的Ｐ－２、ＴＳ－９０、ＭＡＲＫ－Ｘ等赤道儀進(jìn)入臺(tái)灣后幾年，哈雷彗星回歸，攝影的同好在那幾年也有很大的發(fā)揮（發(fā)揮之后，至今....），那還會(huì)有人懂得「刻度盤法」之類的極軸修正法，就算有意要做，赤道儀上也找不到需要的刻度也不一定，反正它也不是非常準(zhǔn)。 說到對極軸，叉式赤道儀就吃虧了些，要知道「對準(zhǔn)極軸」是攝影者必需的，德式赤道儀容易對極軸的原因除了它容易內(nèi)裝極望之外，它可以容許較長的極軸部也是原因之一，相對而言，市售的叉式赤道儀除了極望需裝在外面，相對增加可能的誤差外，它的極軸部很短也是機(jī)械構(gòu)造上的困難所在。當(dāng)然會(huì)考究到這一點(diǎn)的人并不多，反倒是叉式赤道儀不太容許上面鏡筒上放一些配件，算是一項(xiàng)敗筆，這一點(diǎn)要多向德式赤道儀學(xué)習(xí)。當(dāng)然如果叉式赤道儀經(jīng)常出現(xiàn)在天文雜志攝影作品的背景資料欄的，它就會(huì)被一小部份人認(rèn)定是**無缺的。 會(huì)用這樣的說法，是因?yàn)橛袔孜煌檬褂昧讼喈?dāng)**的赤道儀，發(fā)現(xiàn)了一些理應(yīng)發(fā)生的現(xiàn)象，卻以為它的赤道儀怎么會(huì)這樣？「它應(yīng) 該是**無缺的！怎么會(huì)變成這樣？？」這種因一知半解所得出的信仰，*后的錯(cuò)愕是令人難過。說起來我自己也是一知半解，而且很明白自己是一知半解（前者做到的很普遍，后者做到的較少些）。 這樣子說了一堆，算是交代了這兩種赤道儀的一些適合本地同好且不專業(yè)的補(bǔ)充資料了。下面談一下德式赤道儀的種種，至于叉式赤 道儀，以后會(huì)再提一些它們的傳說與現(xiàn)實(shí)。 Ⅱ德式赤道儀 1.極軸望遠(yuǎn)鏡 極軸望遠(yuǎn)鏡已是日制中小型赤道儀的標(biāo)準(zhǔn)配件，以前它還是選購配件呢。極軸望遠(yuǎn)鏡配合不同的極軸瞄準(zhǔn)的方式，內(nèi)容各有不同，有的是畫了一個(gè)小圈，只要將北斗及仙后的相對位置放對，再將北極星放進(jìn)小圈，就算對準(zhǔn)了；另一種是將赤道遺儀架臺(tái)調(diào)好水平及在及軸后方刻度盤上將日、時(shí)配合好之后，將北極星放進(jìn) 視野 中的小圈即可。要確定極望和極軸重合視很重要的，將極軸對向遠(yuǎn)方，將極軸繞一圈，眼睛注視著極軸望遠(yuǎn)鏡的 視野 中心是否有隨之繞動(dòng)，若無繞動(dòng)則與極軸同軸，若有繞動(dòng)則表示極望和極軸并非同軸。如果有兩者不同軸之現(xiàn)象，則在確認(rèn)極望在極軸部之安裝與緊密度皆適當(dāng)?shù)那樾蜗拢M(jìn)行極望當(dāng)中「瞄準(zhǔn)板」之調(diào)整，透過周圍的三顆螺絲調(diào)回應(yīng)在的位置。 以上對極望的說明分別依日本國制的五藤ＭＡＲＫ－Ｘ赤道儀及ＶＩＸＥＮ全系列赤道儀來說明的，他牌的也是大同小異，惟有熱心網(wǎng)友曾針對高橋制品的極望寫了極為詳盡的說明，也可參考。在此要提出一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)談，若真的標(biāo)示板有偏離極軸之現(xiàn)象，對忙于工作和賺錢的同好們來說還是重買一支極望吧，因?yàn)槟侨w螺絲一松開其中二個(gè)，狀況要回復(fù)到更好其實(shí)很難。好了，自身的糗事就留待茶馀再提，對我這個(gè)「差不多」先生來說，與其對好極軸，不如探索對于極望若是發(fā)生定量誤差的情況之下會(huì)形成多少的導(dǎo)星誤差為宜，結(jié)果是*大值不超過這個(gè)定量的二倍，而且出現(xiàn)在第十二個(gè)小時(shí)「左右」。這個(gè)研究的一小部份可以詳見天文通訊２３９期中我和表弟所寫的文章，它除了解決一些觀星的問題外，也提出了一個(gè)數(shù)學(xué)上的巧合（這是中研院方面的看法），這個(gè)花了我十五分鐘做出來的研究，是我對觀星界的小小貢獻(xiàn)，國內(nèi)我知道的只有新竹的張幼龍先生對此方面的各項(xiàng)研究有廣博的涉獵。 為了看清瞄準(zhǔn)板上的圖像，極望的照明多由內(nèi)含或選購的ＬＥＤ燈來負(fù)責(zé)，就算一切都做得很好，對攝影的同好卻還要注意「歲差」，將北極星放進(jìn)今年的位置，對只是用小望遠(yuǎn)鏡（二十公分以下）進(jìn)行普通、不專業(yè)的星等、定位等觀測來說，歲差的修正顯得多馀。 近年來有些同好對「漂移法」之類的修正法也有操作經(jīng)驗(yàn)，我雖然不懂，但這表示極望在部份同好的心目中的地位有重新的認(rèn)定。其實(shí)極望是一種對極軸很方便的工具，如果期望不要過高，它就會(huì)很好用。 對于「時(shí)角型」的極望來說，裝卸極望時(shí)要確定它的相位，否則等到時(shí)、日對準(zhǔn)了，極望確指示錯(cuò)誤的地方，就會(huì)造成二度以下的極軸偏差，導(dǎo)致在一百倍以上長期觀察的困難（出去領(lǐng)錢回來后就逸出 視野 了）。 2.赤道儀的運(yùn)轉(zhuǎn). 目前的赤道儀很少不是用電力來做為自動(dòng)追蹤的動(dòng)力來源，我以前有看日本賣過上發(fā)條的產(chǎn)品。我較為鐘情于手動(dòng)的方式，因?yàn)槟强梢宰屛矣棉D(zhuǎn)動(dòng)把手的轉(zhuǎn)數(shù)來確定移動(dòng)的角度有約略有多大，那在找一些暗星格外好用。聽說政治大學(xué)天文社的反射赤道儀也做了改裝手動(dòng)把手的工作，以社團(tuán)的發(fā)展來說，真是慧眼獨(dú)具。雖然我不懂這些馬達(dá)、電子的，但是仍然有些心得可以提出。有些用赤道儀的同好會(huì)忽然發(fā)現(xiàn)它不能調(diào)整轉(zhuǎn)速了，就要先看一下是否轉(zhuǎn)軸（含極軸、赤緯軸）沒鎖上；另外其中齒輪組之間的游隙也會(huì)有很大的影響，主要是在「延遲動(dòng)作」等現(xiàn)象。有人曾以減少齒輪間的距離來減少游隙的影響，雖然這樣的做法不會(huì)影響它的平均速度，但是磨損和瞬間*高、低速乖離可能會(huì)改變，是值得高中生做研究的題目。當(dāng)然這些日本小工廠的產(chǎn)品是否真的值得我們?nèi)绱丝季浚蔷筒坏枚?。赤道儀的轉(zhuǎn)軸鎖位置不盡相同，有些是不動(dòng)的，有些是會(huì)動(dòng)的，要找一臺(tái)順手的赤道儀，這方面的考量是極重要的。 倍率 若達(dá)七十倍以上，找個(gè)人幫您鎖定赤道儀是個(gè)好主意，因?yàn)榈饶业侥繕?biāo)再去鎖，可能又逸出 視野 了。有些赤道儀的馬達(dá)與ＶＯＬＶＯ ９６０同級，會(huì)有和暴沖類似的「續(xù)沖」現(xiàn)象，據(jù)熟悉電機(jī)的同好的做法，是重做一個(gè)更精致的控制盒，不但有數(shù)字顯示，也在高速煞停時(shí)，迅速的一步步的降下速度，像汽車的ＡＢＳ一樣?！咐m(xù)沖」的現(xiàn)象與控制盒、齒輪組關(guān)聯(lián)較大，與步進(jìn)馬達(dá)的關(guān)聯(lián)較少。不深究了，反正不專業(yè)的人知道有這件事就好，只是「會(huì)續(xù)沖」的赤道儀不見得是中、低層次的，**品也有些會(huì)有，是否全部都有就不得而知，各位只要好好的了解一下自己的赤道儀在何種高速轉(zhuǎn)動(dòng)下會(huì)續(xù)沖，適當(dāng)?shù)谋苊饽菢拥臓顩r。 3.赤道儀的架臺(tái). 赤道儀的架臺(tái)約可分出主要的三類，木腳架臺(tái)、鋁腳架臺(tái)、鐵柱腳架臺(tái)。木腳的穩(wěn)固性真的很好，尤其是看見同好的高橋制赤道儀木腳如此穩(wěn)固，真是受教了，只是木腳大多不能伸縮。鋁腳會(huì)較木腳輕很多，穩(wěn)固性在一般的觀星還算夠好，又可以伸縮。鐵柱腳的穩(wěn)固性不會(huì)比良質(zhì)的木腳好，但是對德式赤道儀來說，會(huì)減少遠(yuǎn)鏡卡到的角度范圍，以及加大觀星者的活動(dòng)范圍，觀察天頂時(shí)這個(gè)特點(diǎn)就可以發(fā)揮了。架臺(tái)上有的會(huì)有水準(zhǔn)器，尤其是「時(shí)角型」對極軸系統(tǒng)的赤道儀一定會(huì)有，但是高橋制的產(chǎn)品中有的將水準(zhǔn)器放在赤緯軸上。較為切身的是調(diào)整極軸高度及方位的裝置，鎖定要輕松簡單；它雖然已不屬于架臺(tái)范圍，但是將它歸類在架臺(tái)，是符合我個(gè)人情感的做法。 買赤道儀要留意它的使用地區(qū)范圍，有些赤道儀只適用北緯２５度以北（或南緯２５度以南），臺(tái)灣部份地區(qū)要使用的話就要稍做改裝，不能不留意，尤其是赤道儀原理了解有限的同好。 4.赤道儀的赤緯軸. 觀星者對赤道儀的期望，可以從赤緯軸兩端看得出來，對慣常讓赤道儀負(fù)載較多東西的同好來說，重錘的需要就會(huì)較多，但是兩端的平衡固然重要，確保不要超過*大負(fù)載重量是必需的。不是每一家有名的工廠都會(huì)在型錄上注明*大負(fù)載重量，其中ＭＩＺＡＲ的ＡＲ、ＳＰ就是一例。如果不是做長時(shí)間攝影工作的話，其實(shí)這個(gè)問題也沒有想象中的重要。有一件要提出供大家參考的，就是同樣的東西放在赤道儀上，在日本大部份地區(qū)（石垣島之外）因?yàn)闃O軸仰角相對臺(tái)灣較大，所以極軸部的受力會(huì)有不同的狀況，負(fù)載應(yīng)更加小心，只是如追蹤精度--赤道儀的赤經(jīng)軸加上馬達(dá)后，可以驅(qū)動(dòng)赤經(jīng)軸，讓赤道儀能"自動(dòng)"抵銷地球的自轉(zhuǎn)。理論上，這顆馬達(dá)驅(qū)動(dòng)赤經(jīng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度等于地球的自轉(zhuǎn)，但事實(shí)上是達(dá)不到的。赤經(jīng)軸馬達(dá)驅(qū)動(dòng)赤經(jīng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度與地球自轉(zhuǎn)速度的誤差量，稱為追蹤精度。追蹤精度以秒弧為單位，例如說：某部赤道儀的追蹤精度是±5秒以內(nèi)，指的是這部赤道儀的赤經(jīng)齒輪在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)周期內(nèi)與地球自轉(zhuǎn)速度相差在±5秒以內(nèi)。 追蹤精度的數(shù)字是愈小愈準(zhǔn)，而且愈準(zhǔn)愈好。馬達(dá)本身的轉(zhuǎn)動(dòng)準(zhǔn)確性與赤道儀本身的齒輪齒數(shù)會(huì)影響到馬達(dá)追蹤的精度。馬達(dá)當(dāng)然是愈穩(wěn)定愈好，而齒輪的齒數(shù)也是愈多愈好。 只有赤經(jīng)軸馬達(dá)才需要要求追蹤精度，這是因?yàn)槌嘟?jīng)軸是繞著極軸轉(zhuǎn)動(dòng)，等于是地球的自轉(zhuǎn)，赤緯軸的馬達(dá)在大部份時(shí)間是不動(dòng)的，在較小型的赤道儀上，甚至連赤緯軸馬達(dá)都沒有呢！ 承載重量--承載重量是指赤道儀在穩(wěn)定追蹤的狀態(tài)下所能承載的*大重量。例如某部赤道儀的*大承載重量是16公斤，這是制造商保證赤道儀能穩(wěn)定追蹤的*大重量上限。單以金屬性能來說，金屬所能承受的重量當(dāng)然不只這些重量，但超過重量限制，制造商就不能保證赤道儀的馬達(dá)會(huì)乖乖聽話了。 赤道儀的承載重量會(huì)影響到所能承載的望遠(yuǎn)鏡大小，如果自己擁有的望遠(yuǎn)鏡雖然不大，但有升級的計(jì)劃，或是想在一部赤道儀上架數(shù)支望遠(yuǎn)鏡，那赤道儀所能承載的重量就不能太小，以免到時(shí)赤道儀承受不了。另外，在赤道儀上架望遠(yuǎn)鏡時(shí)，盡量不要超過赤道儀的承載重量，不然如果赤道儀壞了，可是得不償失。所以盡可能的選擇承載重量較大的赤道儀，讓望遠(yuǎn)鏡部份的總重量比赤道儀的承載重量小上一些。果*大負(fù)載重量是以在赤道地區(qū)為準(zhǔn)的話，再多載些也無妨。 5.赤道儀的指向裝置. 現(xiàn)代化的赤道儀配合一些感應(yīng)及驅(qū)動(dòng)裝置，可以很快的自動(dòng)將遠(yuǎn)鏡的 視野 帶到指定的方向，對一些遠(yuǎn)方的觀測所來說，以便宜的設(shè)備在家中遙控搜索天體的情事在其它的國家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，并在超新星的發(fā)現(xiàn)上立下戰(zhàn)績，緯度偏南的臺(tái)灣，都要置身事外的話，也許會(huì)有**日本人會(huì)在臺(tái)灣建觀測所，然后在神不知鬼不覺的在日本北海道遙控，將一張張南天的相片傳回去。這樣的微妙關(guān)系，中日之間在一些行業(yè)都已經(jīng)發(fā)生。 話題偏遠(yuǎn)了，要拉回主題才行，對于這類的自動(dòng)指向器材，美國的部份叉式赤道儀是代表，由于這類的器材和我以前的研究有些相關(guān)，所以有一點(diǎn)點(diǎn)了解，只是沒有試用過。這樣精密的東西，如果要準(zhǔn)確的話，以下的單元一定要注意： 感應(yīng)器的準(zhǔn)確度：再準(zhǔn)確的計(jì)算功能，也會(huì)因這方面的失誤而功虧一匱。 驅(qū)動(dòng)裝置的**度：理由同上。 時(shí)間差是否列入??算（就無需對極軸或以虛擬極軸為依據(jù)驅(qū)動(dòng)之赤道儀而言）：這類的計(jì)算涉及圓周率數(shù)十次方的運(yùn)算，因?yàn)槲液苁欤詫@類的計(jì)算我很怕，如果在定二顆星之間的時(shí)間差未計(jì)入的話，又拖了許多時(shí)間的話，那就會(huì)不準(zhǔn)了。當(dāng)然如果美國人將時(shí)間計(jì)入的話，那真的是好厲害的?。? 極軸的準(zhǔn)確度：即使是計(jì)算出來的極軸，也要準(zhǔn)確才行，否則后面的計(jì)算都會(huì)出問題。以上的問題都會(huì)同時(shí)發(fā)生，只是小或大，與其害怕它們的發(fā)生，不如去算一下這樣的誤差下容許做什么事。有些德式赤道儀是有些廠商支持他它們的指向系統(tǒng)，廣告上說可以不用對極軸，我對自動(dòng)對極軸有研究，但對廣告上說的這類計(jì)算，我是不了解。 | ||
公安機(jī)關(guān)備案號：
