天文望远镜的选择

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  选择天文望远镜最重要的一条是价格,根据需要购置天文望远镜的单位及个人可提供的经费而定。本文中无法议论价格事宜,仅从观测者的角度进行一些比较。
  对于科普观测来说,天文望远镜一般可分固定式及便携式两种,而固定便携两用式兼有以上两种的特点。
  
  固定式天文望远镜
  
  固定式天文望远镜一般都安装在天文圆顶室或其他观测室内。当安装调试完毕后,一般不再轻易搬动。
  固定式装置。固定式天文望远镜的装置稳定、可靠,结构比较复杂,有完整的调整极轴指北的结构,且有良好的、较高精度的调整及锁定结构,以保证望远镜极轴稳定地、精确地指向北天极。
  固定式装置的形式是最丰富的,但是一般以德国式比较常用。德国式装置稳定、镜筒及接收器换用方便等优点在固定式装置中得以充分发挥。
  当然,对于一些反射望远镜及折反射望远镜,特别是口径大于500毫米时,又式结构还是很有利的。
  固定式望远镜的转仪钟。固定式望远镜的转仪钟一般都以精度高、自动化程度高作为基础。它的传动系统必须稳定、可靠,末级蜗轮(或齿轮)的直径一定要与望远镜的口径相当,且一般要求模数较大、精度较高。跟踪系统一定要有自动跟踪系统,并且赤经、赤纬传动一定要有慢动及微动。从可靠性的角度来考虑,快动采用手动比较有利。但随着计算机技术的普及,应用计算机寻星及演示时,则要求望远镜的快动必须是电动。由于固定式望远镜的驱动装置可以不考虑电源负荷,因此同步电机驱动系统、直流电机驱动系统以及步进电机驱动系统都被广泛应用。
  固定式望远镜的光学系统。原则上讲,所有的天文望远镜光学系统都可以用于固定式望远镜。但是,由于固定式望远镜对稳定性的要求较高,所以折射望远镜用的较多。折射望远镜的优点有:
  (1)光轴稳定。折射望远镜装在一个稳定的镜框内,长时间使用不会变动。
  (2)透光性不易改变,使用寿命特别长。
  (3)维护、装配比较简单。
  (4)比较壮观。通俗地讲就是看起来像个大型望远镜。
  (5)在同等口径条件下,因为其没有中间反射元件而透光量大于反射或折反射望远镜。
  但是,在同等口径条件下,折射望远镜的价格是最高的。由于镜筒长,其他的所有构件都要加大,成本就高。此外,镜筒长,观测室就得大,从而增加建设费用。
  此外,普通单位采用的折射望远镜的口径不宜太大,一般不超过200毫米。6米的圆顶室内可容纳的折射望远镜的最大口径约为250毫米。若要求更大口径,建议采用反射望远镜或折反射望
  
  便携式天文望远镜
  
  绝大部分的天文爱好者都希望拥有一台轻便结实、各项性能好、拆装调试方便而且价格不太高的便携式天文望远镜。由于城市光污染过于严重,要得到一张高质量的天文照片,必须携带仪器到农村或山上去。
  星迹、黄道光等的拍摄,需要有一台稳固且携带方便的三角架,一般购买国产的三角架即可。
  便携式装置。便携式装置一般采用德国式或叉式两种。脚架采用伸缩式或拆装式,一般以伸缩式较为方便。由于便携式要求轻便而不失稳定,三角架一般用铝合金制成。为了增加稳定性,三角架的截面要宽而大,但管壁则不必太厚。三角架的横撑对稳定性起着重大的作用。
  (1)德国式装置不仅广泛用于小型折射望远镜,同时也应用于折反射和反射望远镜。相对口径在1/12左右的折射望远镜一般不宜超过100毫米的口径,而反射或折反射望远镜则另当别论。对于短镜筒的折反射望远镜,甚至可以将便携式望远镜的口径做到300毫米。当然300毫米口径的便携式望远镜一般都必须有两人以上拆装才行。德国式装置对于业余观测者来讲,最大的好处在于可以根据拍摄天体对象的不同随心所欲地更换不同的镜简和接收器。
  (2)叉式装置一般仅用于折反射望远镜。由于这种装置没有笨重的平衡锤,因此在同等口径的望远镜中自重较轻;再加上赤纬系统有两个固定点,赤经传动系统的末级也可做成较大且十分稳定的结构,精度也比较容易做高。因此,叉式装置在便携式望远镜中十分重要,为很多业余观测者所青睐。
  当然,叉式结构最大的缺点是不能任意调换镜筒及接收器,平衡问题较难解决。
  便携式望远镜的转仪钟。选择便携式望远镜的转仪钟一般考虑重量与精度的相匹配,有时为了重量原因可以降低一些精度。一般来讲,便携式望远镜的跟踪精度不及固定式的精度,末级蜗轮(或齿轮)也小于同定式。便携式望远镜的拍摄过程,靠不停地导星来提高拍摄精度。
  至于电机的选用,小功率的直流电机、步进电机及同步电机都在可选范围内。但有一点,由于便携式望远镜安放在不一定有交流电供应的地方观测,可用电池或蓄电池供电的电机是首选。
  便携式望远镜的转仪钟一般仅有恒动为电动,其余快、慢、微动均为手动。但具备慢、微电动的转仪钟,将会对拍摄导星带来很多方便之处。近来,单片机控制的小型转仪钟控制器已问世,这更为寻星及导星带来了方便。
  便携式望远镜的光学系统。便携式望远镜的光学系统选择,应根据业余观测者的拍摄目标而定,具体应用如下:
  
  星迹
  任何照相机镜头,以短焦或中焦为宜,光圈开至最大,灯光强时及有月光时不宜拍摄,照相机直接架在照相机或摄像机三脚架上,用一般彩色胶卷,曝光在10分钟以上。
  
  月球
  焦距超过1米的望远镜为佳。折射、反射、折反射均可,直焦拍摄全月面,放大拍摄局部,直焦拍摄可不用转仪钟,放大拍摄需稳定的转仪钟,黑白胶卷最优,曝光时间慢于1/60秒。
  
  太阳
  口径大于50毫米的折射、反射、折反射,焦距超过1米为佳,直焦拍摄全日面,放大拍摄黑子使用中性滤光片,直焦拍摄可不用转仪钟,放大摄影需转仪钟使用中性滤光片,用彩色片较佳。
  
  星云
  D/f的值宜大,望远镜口径大有利,照相机镜头宜长焦,月光强且近时不宜拍摄,一般直焦或缩焦拍摄,必须有稳定的基架及转仪钟,需要导星,D/f值大则曝光时间短,宜使用快速底片。彩色片、黑白片均可。
  
  星团星系
  望远镜口径宜大,照相镜头宜用长焦距,焦距短则视野大,一般采用直焦拍摄或望远镜缩焦拍摄,必须有稳定的基架及转仪钟,需要导星,曝光时间与口径有关,宜用快速彩色或黑白片。
  
  行星
  望远镜口径大为宜,D/f值要小,约为1/16~1/100,一般采用直焦拍摄或放大拍摄,月光强时不宜拍摄,必须有稳定的基架及转仪钟,需要良好的导星,曝光时间1秒~10秒,宜采用快速微粒黑白或彩色片。
  
  彗星
  望远镜口径大为宜。D/f值要大,约为1/3,长焦强光力相机镜头亦可采用,一般采用直焦或缩焦拍摄,月光强时不宜拍摄,必须有稳定的转仪钟并有偏置导星机构及其他导星机构,曝光时间一般较长,从几分钟至几十分钟,宜采用快速微粒黑白或彩色片。
  
  流星或流星雨
  以相机加上广角镜头为宜,四台相机组合为佳,光圈开至最大并有自制旋转快门片,照相机直接架在三脚架或架在专用脚架上,B门或T门曝光以等待流星出现,用一般黑白片即可。
  (屈智图)
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