赤道儀漫談Ⅰ、緒論赤道儀結合了機械、電子、光學的組件，實在是相當廣泛的話題，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，連背景的 視野 也都要畫清楚吧！其實周邊看不清楚的話，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，雖然大家都應已瞭解，但是還是有一點值得大家共識的，那就是它是一種較經(jīng)緯儀「更方便追蹤」的的架臺，只要轉一個軸就可以了。但是這樣方便的追蹤，卻要付出相當?shù)拇鷥r，同時要求得越多，代價也會變大。就陪著日據(jù)時代以來臺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，卻仍不能受到臺灣大部份同好的青睞，實在要說個清楚一些。 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轉，看看德式赤道儀轉一下就卡到鏡架，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行，在這些同好的眼中，用「刻度盤法」所對的極軸已經(jīng)相當準確。 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。臺灣早期的Ｐ－２、ＴＳ－９０、ＭＡＲＫ－Ｘ等赤道儀進入臺灣后幾年，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。 說到對極軸，叉式赤道儀就吃虧了些，要知道「對準極軸」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械構造上的困難所在。當然會考究到這一點的人并不多，反倒是叉式赤道儀不太容許上面鏡筒上放一些配件，算是一項敗筆，這一點要多向德式赤道儀學習。當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，它就會被一小部份人認定是**無缺的。 會用這樣的說法，是因為有幾位同好使用了相當**的赤道儀，發(fā)現(xiàn)了一些理應發(fā)生的現(xiàn)象，卻以為它的赤道儀怎么會這樣？「它應 該是**無缺的！怎么會變成這樣？？」這種因一知半解所得出的信仰，*后的錯愕是令人難過。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，以后會再提一些它們的傳說與現(xiàn)實。 Ⅱ德式赤道儀 1.極軸望遠鏡 極軸望遠鏡已是日制中小型赤道儀的標準配件，以前它還是選購配件呢。極軸望遠鏡配合不同的極軸瞄準的方式，內容各有不同，有的是畫了一個小圈，只要將北斗及仙后的相對位置放對，再將北極星放進小圈，就算對準了；另一種是將赤道遺儀架臺調好水平及在及軸后方刻度盤上將日、時配合好之后，將北極星放進 視野 中的小圈即可。要確定極望和極軸重合視很重要的，將極軸對向遠方，將極軸繞一圈，眼睛注視著極軸望遠鏡的 視野 中心是否有隨之繞動，若無繞動則與極軸同軸，若有繞動則表示極望和極軸并非同軸。如果有兩者不同軸之現(xiàn)象，則在確認極望在極軸部之安裝與緊密度皆適當?shù)那樾蜗?，進行極望當中「瞄準板」之調整，透過周圍的三顆螺絲調回應在的位置。 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。在此要提出一點經(jīng)驗談，若真的標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，因為那三顆螺絲一松開其中二個，狀況要回復到更好其實很難。好了，自身的糗事就留待茶馀再提，對我這個「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形成多少的導星誤差為宜，結果是*大值不超過這個定量的二倍，而且出現(xiàn)在第十二個小時「左右」。這個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，也提出了一個數(shù)學上的巧合（這是中研院方面的看法），這個花了我十五分鐘做出來的研究，是我對觀星界的小小貢獻，國內我知道的只有新竹的張幼龍先生對此方面的各項研究有廣博的涉獵。 為了看清瞄準板上的圖像，極望的照明多由內含或選購的ＬＥＤ燈來負責，就算一切都做得很好，對攝影的同好卻還要注意「歲差」，將北極星放進今年的位置，對只是用小望遠鏡（二十公分以下）進行普通、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，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定。其實極望是一種對極軸很方便的工具，如果期望不要過高，它就會很好用。 對于「時角型」的極望來說，裝卸極望時要確定它的相位，否則等到時、日對準了，極望確指示錯誤的地方，就會造成二度以下的極軸偏差，導致在一百倍以上長期觀察的困難（出去領錢回來后就逸出 視野 了）。 2.赤道儀的運轉. 目前的赤道儀很少不是用電力來做為自動追蹤的動力來源，我以前有看日本賣過上發(fā)條的產品。我較為鐘情于手動的方式，因為那可以讓我用轉動把手的轉數(shù)來確定移動的角度有約略有多大，那在找一些暗星格外好用。聽說政治大學天文社的反射赤道儀也做了改裝手動把手的工作，以社團的發(fā)展來說，真是慧眼獨具。雖然我不懂這些馬達、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忽然發(fā)現(xiàn)它不能調整轉速了，就要先看一下是否轉軸（含極軸、赤緯軸）沒鎖上；另外其中齒輪組之間的游隙也會有很大的影響，主要是在「延遲動作」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影響它的平均速度，但是磨損和瞬間*高、低速乖離可能會改變，是值得高中生做研究的題目。當然這些日本小工廠的產品是否真的值得我們如此考究，那就不得而知了。赤道儀的轉軸鎖位置不盡相同，有些是不動的，有些是會動的，要找一臺順手的赤道儀，這方面的考量是極重要的。 倍率 若達七十倍以上，找個人幫您鎖定赤道儀是個好主意，因為等您找到目標再去鎖，可能又逸出 視野 了。有些赤道儀的馬達與ＶＯＬＶＯ ９６０同級，會有和暴沖類似的「續(xù)沖」現(xiàn)象，據(jù)熟悉電機的同好的做法，是重做一個更精致的控制盒，不但有數(shù)字顯示，也在高速煞停時，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、齒輪組關聯(lián)較大，與步進馬達的關聯(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「會續(xù)沖」的赤道儀不見得是中、低層次的，**品也有些會有，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動下會續(xù)沖，適當?shù)谋苊饽菢拥臓顩r。 3.赤道儀的架臺. 赤道儀的架臺約可分出主要的三類，木腳架臺、鋁腳架臺、鐵柱腳架臺。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)固性不會比良質的木腳好，但是對德式赤道儀來說，會減少遠鏡卡到的角度范圍，以及加大觀星者的活動范圍，觀察天頂時這個特點就可以發(fā)揮了。架臺上有的會有水準器，尤其是「時角型」對極軸系統(tǒng)的赤道儀一定會有，但是高橋制的產品中有的將水準器放在赤緯軸上。較為切身的是調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范圍，但是將它歸類在架臺，是符合我個人情感的做法。 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，對慣常讓赤道儀負載較多東西的同好來說，重錘的需要就會較多，但是兩端的平衡固然重要，確保不要超過*大負載重量是必需的。不是每一家有名的工廠都會在型錄上注明*大負載重量，其中ＭＩＺＡＲ的ＡＲ、ＳＰ就是一例。如果不是做長時間攝影工作的話，其實這個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）因為極軸仰角相對臺灣較大，所以極軸部的受力會有不同的狀況，負載應更加小心，只是如追蹤精度--赤道儀的赤經(jīng)軸加上馬達后，可以驅動赤經(jīng)軸，讓赤道儀能"自動"抵銷地球的自轉。理論上，這顆馬達驅動赤經(jīng)軸轉動的速度等于地球的自轉，但事實上是達不到的。赤經(jīng)軸馬達驅動赤經(jīng)軸轉動的速度與地球自轉速度的誤差量，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，指的是這部赤道儀的赤經(jīng)齒輪在一個轉動周期內與地球自轉速度相差在±5秒以內。 追蹤精度的數(shù)字是愈小愈準，而且愈準愈好。馬達本身的轉動準確性與赤道儀本身的齒輪齒數(shù)會影響到馬達追蹤的精度。馬達當然是愈穩(wěn)定愈好，而齒輪的齒數(shù)也是愈多愈好。 只有赤經(jīng)軸馬達才需要要求追蹤精度，這是因為赤經(jīng)軸是繞著極軸轉動，等于是地球的自轉，赤緯軸的馬達在大部份時間是不動的，在較小型的赤道儀上，甚至連赤緯軸馬達都沒有呢！ 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會乖乖聽話了。 赤道儀的承載重量會影響到所能承載的望遠鏡大小，如果自己擁有的望遠鏡雖然不大，但有升級的計劃，或是想在一部赤道儀上架數(shù)支望遠鏡，那赤道儀所能承載的重量就不能太小，以免到時赤道儀承受不了。另外，在赤道儀上架望遠鏡時，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，讓望遠鏡部份的總重量比赤道儀的承載重量小上一些。果*大負載重量是以在赤道地區(qū)為準的話，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及驅動裝置，可以很快的自動將遠鏡的 視野 帶到指定的方向，對一些遠方的觀測所來說，以便宜的設備在家中遙控搜索天體的情事在其它的國家已經(jīng)實現(xiàn)，并在超新星的發(fā)現(xiàn)上立下戰(zhàn)績，緯度偏南的臺灣，都要置身事外的話，也許會有**日本人會在臺灣建觀測所，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。這樣的微妙關系，中日之間在一些行業(yè)都已經(jīng)發(fā)生。 話題偏遠了，要拉回主題才行，對于這類的自動指向器材，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，所以有一點點了解，只是沒有試用過。這樣精密的東西，如果要準確的話，以下的單元一定要注意： 感應器的準確度：再準確的計算功能，也會因這方面的失誤而功虧一匱。 驅動裝置的**度：理由同上。 時間差是否列入計算（就無需對極軸或以虛擬極軸為依據(jù)驅動之赤道儀而言）：這類的計算涉及圓周率數(shù)十次方的運算，因為我很熟，所以對這類的計算我很怕，如果在定二顆星之間的時間差未計入的話，又拖了許多時間的話，那就會不準了。當然如果美國人將時間計入的話，那真的是好厲害的?。? 極軸的準確度：即使是計算出來的極軸，也要準確才行，否則后面的計算都會出問題。以上的問題都會同時發(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，我對自動對極軸有研究，但對廣告上說的這類計算，我是不了解。 | ||
公安機關備案號：
