說說赤道儀

作者︰覃育

一套標準備置的天文望遠鏡往往由望遠鏡、赤道儀、腳架等部件組成，而望遠鏡、腳架相信大家都見過。沒接觸過天文望遠鏡的朋友，恐怕對赤道儀是最陌生的，因為它也是天文中特有的一個東東。這里我就給大家簡單介紹一下。

要說赤道儀，應該先說一下地平式的裝置（如左圖）。

地平式的裝置很常見，是一種具有兩根軸的支架，望遠鏡裝在上面，可以很方便地調整指向的方向和高度。初學者使用地平式裝置找星應該沒什麼問題︰想看哪兒就指向哪兒好了！不知道要找的星的位置？看星圖好了，按圖索驥嘛。通過星圖找星是不是很困難？其實不難。當然，前提就是你應該熟悉全天的一些亮星較多或有指向功能的星座。比如小熊、大熊、天鵝、人馬、天蠍、天鷹、天琴、獵戶、飛馬、仙女、天狼、獅子（順便透露一下，其實我也只認識那麼多了，再問我就去查星圖了）。反正我就是這樣找到c/2001 A2彗星的。通過已認識的星座再去認別的星座，難度會小很多。所以我建議，初學者在開始認星時最好找一個已經認識星座的朋友指導。

但用地平式的望遠鏡看星的時候，有一個明顯的缺點︰本來對準了一顆星，可一會以後，這顆星就跑到了視場外了，並且使用的放大倍率越高，這種現象越明顯。這是因為每天星星都在做東升西落的運動。在地平坐標中，描述每顆星位置的兩個值——方位角和地平高度都是隨時間變化的。如果望遠鏡要一直指向某顆星，就必需同時調整望遠鏡的仰角和方位角。由于兩個方向變化的量完全不一樣，用這樣的裝置跟蹤一顆星會相當困難（當然，現在用計算機導星的系統是可以做到在地平式裝置下精確導星的）。

于是赤道儀就應運而生。赤道儀（如右圖）是為了改進地平式裝置的缺點而制作出來的。它的主要目的就是想克服地球自轉對觀星的影響。大家知道，正是由于地球自轉，星星才產生東升西落的現象。

知道了原因，要解決這個問題就不難了，地球不斷由西向東自轉，24小時轉360度，我們只要設計一個裝置，讓望遠鏡轉動的速度和地球一樣，而方向正好相反（由東向西），就可以消除地球自轉的影響了。

從理論上說，赤道儀使用的坐標系是赤道坐標系。它相當于一個和星星一起旋轉運動的大網格。由于它和星星一起轉動，所以描述每顆星位置的兩個值——赤經和赤緯是不變的。通俗地說，赤道儀就是一個試圖讓望遠鏡和這個網格一起轉動的裝置。

赤道儀使用時首先要將其極軸對準北天極。（理想的情況下）完全對準後，望遠鏡對向任何的星星，赤緯都不需要再調整，只需要讓望遠鏡在赤經（或稱時角）方向按星星的行進速度勻速轉動，就可以讓這顆星一直保持在望遠鏡的市場內。這個速度就是每天360度（因為地球每天轉一圈嘛）。這就是所謂的自動跟蹤。當然，如果你使用的是手動的赤道儀，你就得每隔一定時間調整一下赤經（或時角）旋鈕，赤緯則無需調整（當然這是理想狀況，如果極軸對得不夠準，還要適當微調一下赤緯）。毋須同時調整兩個軸，便于跟蹤，這就是要使用赤道儀的根本原因。

很多天文普及書籍會教大家通過計算時角來找星，而根據我的經驗，真正做業余觀測時使用時角並不方便，因為得先算出恆星時，還要知道你想觀測天體的赤經赤緯值。加上時角盤的精度的問題，這樣找星遠不如用星圖直接找星方便。
所以，只有對于那種有固定底座、極軸已經對準的固定望遠鏡，以及對星座很不熟悉的人，它才有優勢（我在南京大學天文系的時候就是這麼玩法，老師從不教怎麼看星座。要看星？先算恆星時，再算時角……哈哈，煩！所以天文系畢業的學生在天上找不到星座一點也不奇怪呀……）。

另外，直接用天文望遠鏡找星的確是有點困難的，因為主鏡的視場往往很小。所以天文望遠鏡通常都有一個尋星鏡，它的視場比較大，用于輔助找星。當然，如果有一架雙筒鏡幫忙，會輕松很多。這就是很多有經驗的愛好者建議初學者先買雙筒望遠鏡的緣故。