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        天文望遠(yuǎn)鏡的裝置

        2007-01-01 00:00:00
        飛碟探索 2007年2期

        望遠(yuǎn)鏡的裝置一般可分為地平式裝置和赤道式裝置兩大類。

        地平式裝置

        地平式裝置是望遠(yuǎn)鏡裝置中最簡(jiǎn)單的一種結(jié)構(gòu)形式。它有兩根互相垂直的旋轉(zhuǎn)軸系,一根在鉛垂方向,叫垂直軸,也即是方位軸,另一根位于水平面內(nèi),叫水平軸,也即是高度軸。高度一般有0℃~±90℃盤,而方位則往往有0℃~360℃度盤。如果跟蹤天體周日運(yùn)動(dòng)(天體的方位與高度都隨時(shí)在變化),必須同時(shí)兩根軸旋轉(zhuǎn),且兩根軸的旋轉(zhuǎn)速度也分別需要不斷變化。因此,在普及望遠(yuǎn)鏡中地平式裝置多不采用,僅在以下情況下采用:

        第一種情況是觀測(cè)彗星及人造衛(wèi)星的專用望遠(yuǎn)鏡。為了方便地目視搜尋彗星,彗星搜尋者習(xí)慣于使用地平式裝置,有的甚至將觀測(cè)椅和尋彗鏡設(shè)計(jì)成一體以減少觀測(cè)者的疲勞。在專業(yè)或業(yè)余攔截觀測(cè)人造衛(wèi)星的儀器中,由于人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速度快而大部分采用地平式裝置。其中為全國(guó)各人造衛(wèi)星觀測(cè)站配備的廣角望遠(yuǎn)鏡和人工打印經(jīng)緯儀都采用地平式裝置。此外一些流星雨觀測(cè)者,也有將流星雨的拍攝裝置設(shè)計(jì)成地平式的。

        第二種情況是為了降低成本,也為了能兼顧地面觀測(cè)方便而設(shè)計(jì)成地平式。此類往往用于價(jià)廉的天文望遠(yuǎn)鏡,特別是采用一些木制腳架。愛好者自制望遠(yuǎn)鏡時(shí),為了方便制作而大都采用地平式,且高度及方位兩根軸往往僅能手動(dòng)。

        地平式望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,基架穩(wěn)定,圓頂隨動(dòng)控制較易,且價(jià)格也在同等口徑時(shí)較低。隨著電子計(jì)算機(jī)的普及,地平坐標(biāo)與赤道坐標(biāo)換算的軟件精度越來(lái)越高,因此,地平式裝置日益被天文工作者所接受。大型望遠(yuǎn)鏡中也有采用。

        赤道式裝置

        赤道式裝置有兩根互相垂直的軸系,一根軸和地球自轉(zhuǎn)軸平行,也即它和地平面的交角等于當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?。此軸是“赤經(jīng)軸”或稱“極軸”。它是跟蹤軸,望遠(yuǎn)鏡在跟蹤天體周日運(yùn)動(dòng)時(shí),回繞其轉(zhuǎn)動(dòng)。普及型天文望遠(yuǎn)鏡中,往往設(shè)計(jì)有電動(dòng)跟蹤裝置,此跟蹤軸的轉(zhuǎn)速是24小時(shí)一轉(zhuǎn)。另一根軸叫“赤緯軸”。對(duì)于某一特定天體觀測(cè),望遠(yuǎn)鏡可同時(shí)旋轉(zhuǎn)赤經(jīng)和赤緯兩根軸系,而對(duì)于恒星等天體觀測(cè),往往只要赤經(jīng)軸跟蹤即可(赤緯僅在找星時(shí)旋轉(zhuǎn))。因此,在普及型望遠(yuǎn)鏡中,很多將赤緯軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)計(jì)成手動(dòng)的。由于跟蹤天體僅要赤經(jīng)軸以相同的方向和速度旋轉(zhuǎn),十分方便。這也就是在普及型天文望遠(yuǎn)鏡中,絕大部分采用赤道式裝置的原因。

        赤道式裝置有德國(guó)式、英國(guó)式、搖籃式、馬蹄式及叉式等許多種。在普及望遠(yuǎn)鏡中,對(duì)于赤道式裝置,應(yīng)用最多的是德國(guó)式與叉式。

        德國(guó)式裝置

        德國(guó)式裝置是在普及型天文望遠(yuǎn)鏡中應(yīng)用最廣泛,也是在赤道式裝置中最早被采用的形式。它外形美觀,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,而且沒有觀測(cè)盲區(qū)。它使用方便,可加接不同的附屬設(shè)備而較易調(diào)整赤經(jīng)和赤緯平衡,因而它往往被采用于鏡筒較長(zhǎng)的折射望遠(yuǎn)鏡及牛頓式望遠(yuǎn)鏡中,也用于其他反射或折反射望遠(yuǎn)鏡中。但由于“平衡座”給安裝和攜帶增加了一定的困難,限制了它在便攜式望遠(yuǎn)鏡中的應(yīng)用。

        叉式裝置

        叉式裝置也叫美國(guó)式裝置。始用于19世紀(jì)。它的極軸上端連接一個(gè)叉形架,而赤緯軸連接在叉架上。它不需要平衡錘,結(jié)構(gòu)緊湊,對(duì)稱性好,在鏡筒不長(zhǎng)的折反射望遠(yuǎn)鏡中多采用這種裝置。對(duì)于便攜式望遠(yuǎn)鏡,輕便、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)特別明顯。在中國(guó)各地使用的120望遠(yuǎn)鏡就是叉式裝置,但它不易調(diào)平衡,不易換接不同的接收器,更不能隨意換鏡筒,再加上有觀測(cè)盲區(qū)在鏡筒較長(zhǎng)的望遠(yuǎn)鏡中不宜采用。

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