赤道儀漫談-

知秋一叶

赤道儀漫談- --> （本帖4308个汉字/518个字符）
鄭文誌作、黃祈雄整理

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
，但是就不是很專業的角度來看，仍值得從寬廣的視野來觀察，就在
這裡隨意漫談一下吧！對於許多同好來說，赤道儀的追蹤精確度非常
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
的精確度？缺乏經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，那還有餘力看周邊？大概是描繪視野裡小小的火星時
，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」，是相對於經緯儀來說的，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緯儀「更
方便追蹤」的的架台，只要轉一個軸就可以了。但是這樣方便的追蹤
，卻要付出相當的代價，同時要求得越多，代價也會變大。就陪著日
據時代以來台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，卻仍不能受到台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，好像不是絕佳的
立論。說起來有些好笑，其實我的猜測這樣的現象主要是「對極軸」
所帶來的。在哈雷彗星回歸之前，同好的數量是極少的，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
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。台灣早期的Ｐ－２
、ＴＳ－９０、ＭＡＲＫ－Ｘ等赤道儀進入台灣後幾年，哈雷彗星回
歸，攝影的同好在那幾年也有很大的發揮（發揮之後，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並不多，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常出現在天文雜誌
攝影作品的背景資料欄的，它就會被一小部份人認定是完美無缺的。
　　會用這樣的說法，是因為有幾位同好使用了相當高級的赤道儀，
發現了一些理應發生的現象，卻以為它的赤道儀怎麼會這樣？「它應
該是完美無缺的！怎麼會變成這樣？？」這種因一知半解所得出的信
仰，最後的錯愕是令人難過。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，後者做到的較少些）。
　　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
且不專業的補充資料了。下面談一下德式赤道儀的種種，至於叉式赤
道儀，以後會再提一些它們的傳說與現實。
　
Ⅱ德式赤道儀
1.極軸望遠鏡........................................................
極軸望遠鏡已是日製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台調好水平及在及軸後方
刻度盤上將日、時配合好之後，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並非同軸。如果有兩者不同軸之
現象，則在確認極望在極軸部之安裝與緊密度皆適當的情形下，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製的五藤ＭＡＲＫ－Ｘ赤道儀及ＶＩ
ＸＥＮ全系列赤道儀來說明的，他牌的也是大同小異，惟有熱心網友
曾針對高橋製品的極望寫了極為詳盡的說明，也可參考。在此要提出
一點經驗談，若真的標示板有偏離極軸之現象，對忙於工作和賺錢的
同好們來說還是重買一支極望吧，因為那三顆螺絲一鬆開其中二個，
狀況要回復到更好其實很難。好了，自身的糗事就留待茶餘再提，對
我這個「差不多」先生來說，與其對好極軸，不如探索對於極望若是
發生定量誤差的情況之下會形成多少的導星誤差為宜，結果是最大值
不超過這個定量的二倍，而且出現在第十二個小時「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、不專業的星等、定位等觀測來說，歲差的修正顯得多餘。
　　近年來有些同好對「漂移法」之類的修正法也有*作經驗，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。
　　對於「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（出去領錢回來後就逸出
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
看日本賣過上發條的產品。我較為鍾情於手動的方式，因為那可以讓
我用轉動把手的轉數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
現它不能調整轉速了，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遊隙也會有很大的影響，主要是在「延
遲動作」等現象。有人曾以減少齒輪間的距離來減少遊隙的影響，雖
然這樣的做法不會影響它的平均速度，但是磨損和瞬間最高、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，要找一台順手的赤道
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，會有和暴衝類似的
「續衝」現象，據熟悉電機的同好的做法，是重做一個更精緻的控制
盒，不但有數字顯示，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。「續衝」的現象與控制盒、齒輪組關聯較大，
與步進馬達的關聯較少。不深究了，反正不專業的人知道有這件事就
好，只是「會續衝」的赤道儀不見得是中、低層次的，高級品也有些
會有，是否全部都有就不得而知，各位只要好好的瞭解一下自己的赤
道儀在何種高速轉動下會續衝，適當的避免那樣的狀況。
　
3.赤道儀的架台......................................................
　　赤道儀的架台約可分出主要的三類，木腳架台、鋁腳架台、鐵柱
腳架台。木腳的穩固性真的很好，尤其是看見同好的高橋製赤道儀木
腳如此穩固，真是受教了，只是木腳大多不能伸縮。鋁腳會較木腳輕
很多，穩固性在一般的觀星還算夠好，又可以伸縮。鐵柱腳的穩固性
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
度範圍，以及加大觀星者的活動範圍，觀察天頂時這個特點就可以發
揮了。架台上有的會有水準器，尤其是「時角型」對極軸系統的赤道
儀一定會有，但是高橋製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，鎖定要輕鬆簡單；它雖然已不
屬於架台範圍，但是將它歸類在架台，是符合我個人情感的做法。
　　買赤道儀要留意它的使用地區範圍，有些赤道儀只適用北緯２５
度以北（或南緯２５度以南），台灣部份地區要使用的話就要稍做改
裝，不能不留意，尤其是赤道儀原理瞭解有限的同好。
　
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，確保不要超過最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註明最大負載重量，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
有想像中的重要。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（石垣島之外）因為極軸仰角相對台灣
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
果最大負載重量是以在赤道地區為準的話，再多載些也無妨。
　
5.赤道儀的指向裝置
　　現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實現，並在超新星的發
現上立下戰績，緯度偏南的台灣，都要置身事外的話，也許會有一天
日本人會在台灣建觀測所，然後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。這樣的微妙關係，中日之間在一些行
業都已經發生。
　　話題偏遠了，要拉回主題才行，對於這類的自動指向器材，美國
的部份叉式赤道儀是代表，由於這類的器材和我以前的研究有些相關
，所以有一點點瞭解，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。
　　驅動裝置的精確度：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驅動之
赤道儀而言）：這類的計算涉及圓周率數十次方的運算，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，那真的是好厲害的啊！
　　極軸的準確度：即使是計算出來的極軸，也要準確才行，否則後
面的計算都會出問題。以上的問題都會同時發生，只是小或大，與其
害怕它們的發生，不如去算一下這樣的誤差下容許做什麼事。有些德
式赤道儀是有些廠商支援他它們的指向系統，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，我是不瞭解
的。