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2009-03-14 03:54:02| 人氣404| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

像電視選台一樣的觀星體驗‧談 π 的多次方計算和赤道儀的關係

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  凌晨工作時趁空檔瀏覽了一下網路上的望遠鏡型錄,現在美製的叉式電腦經緯儀還有GPS定位系統,電子式水平及真北感應器呢,筆者對天文機材是外行,沒用過也沒看過這些款式,不過有了這些功能重疊的豪華配備,只要程式運作得宜,且有CCD攝影機感應輔助的前提下,望遠鏡擺好開機,二十分鐘內應該就可以自行完成與天球座標的契合(包括自動追瞄修正準星作業,這不用人工操作瞄星,當然也不用擔心瞄星時間差的問題),只要契合作業完成,電腦經緯儀的程式運作就簡單了,觀星者就可以像電視機的紅外線遙控器選台一樣,要土星就土星,要泰坦就泰坦,要M57就M57,超高倍率也沒有問題,坐在客廳看視訊也行,即使是在赤道儀系統也是一樣的,遠端控制的無人天文台就是需要這一套。

  如果實況不是這樣的話,筆者願意基於趣味和關係者一起從數學角度來研究改進。 

  這方面的數學計算關鍵,就在π(圓周率)的數十次方計算,誤差的原因也肇因於此,早年使用剛取代台製APPLE II的十六位元電腦跑BASIC程式還會擔心誤差,現在用到三十二位元電腦就應該沒問題了。   


  既然聊到了赤道儀,德式赤道儀搭配各種光學系的望遠鏡都合宜,很多人又依賴極軸內部的望遠鏡,還有受到日本高精度廠商支持的雜誌宣傳,使德式赤道儀成為現行主流形式。

  其實先推敲極軸望遠鏡,德式的極軸望遠鏡受到很大的拘束,精密度會比較高,不過極軸望遠鏡終究是一支廣角望遠鏡,視野範圍可以像月餅禮盒一般擺進十幾個月亮(一定很多使用者沒算過),就算極軸望遠鏡安裝準確,也不會精密到哪裡去。 

  德式赤道儀在空域受到迫近拘束的情況下(例如赤道儀旁兩公尺內就有一個鄰居裝置的水塔),望遠鏡在德式赤道儀東側和西側的可見空域是不同的,像筆者做農曆十五的月亮視訊時,如果望遠鏡在德式赤道儀西側,就會比在德式赤道儀東側更早約一個小時看見月亮。

  很多德式赤道儀無法允許望遠鏡全周運動(電線的牽制也是原因之一),筆者使用的德式赤道儀望遠鏡追瞄過天頂約一個小時就會卡到鏡架,必需讓望遠鏡移到另一側再繼續追瞄(幸好筆者是用鐵柱腳而非三腳架,否則問題更嚴重)。換言之如果要在天頂附近連續幾小時追瞄不中斷,可能就不能用德式赤道儀了。

  叉式赤道儀幾乎都搭配折反射式望遠鏡(調光軸很累,所以筆者不喜用折反射鏡),不管怎樣運作,望遠鏡的高度、寬度都不會有太大變化,也比較容許望遠鏡全周運動。不過重心調整的彈性小,而且附掛在叉式赤道儀外面的極軸望遠鏡拘束較小,裝置精度低於德式赤道儀的內置高拘束極軸望遠鏡。

  照筆者的需求,小口徑折射鏡搭配叉式赤道儀是最好的,不過市場不太會有這樣的搭配。赤道儀的追蹤馬達從十幾年前就都很準確了,如果赤道儀負載不重的話(像筆者是只用到限重的三分之一),那麼追蹤誤差主要就是來自極軸誤差,其次是周期擺動現象。

  德式赤道儀追瞄天頂附近會卡住鏡架的現象,曾經聽說導致電路燒毀,所以要多留意,一旦視野不再追隨天體移動,幾分鐘內就要有警覺是否卡住了。

  在這裡要插一句話,或許問題不在馬達本體,但是赤道儀整體可能會有暖機需求,筆者做視訊前要運轉幾分鐘速度才會正常。

  德式赤道儀的極望裝置不夠精密,極望本體的精度也不高,新入門者可請高手在得見北極星處對準極軸,再描繪極望視野內正確的北極星位置,以後就以視野內新的北極星位置為準瞄準北極星,這樣精度就高多了(不過依舊是不準就是了)。

  因極軸誤差所致的恆星追蹤誤差,是不會因為恆星的赤緯值不同而有明顯差異,也就是說追蹤北極星和織女星的誤差都是差不多的。

  極軸對準了,赤道儀的刻度也隨之準確了。如果廠商願意把天體的赤經、赤緯標示在赤道儀的赤經、赤緯刻度上的話,筆者就很感激了,做出套環更好(懶得再問原廠,改天用WORD來自製),筆者的赤道儀極軸可以準到人工調整的極限,只剩赤道儀機械周期擺動,有刻度環就夠了,不需要GOTO(自動導入)這種會牽拖線材的累贅。

台長: 8cm
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