赤道仪的使用方法
追踪因日周运动而移动的天体,最简单的方法是使用赤道仪式台架,确实比经纬仪方便得多。只要明白了使用的要领,作目视观则或照相均会产生很好的效果。晚间的星空, 以北天极和南天极联机的自转轴为中心,每日旋转一次,称为日周运动。在赤道仪的台架上,把极轴(或称赤经轴)向北天极延长(在南半球时向南天极),就能简单地追踪星星的移动。换句话说,让赤道仪的极轴和地球的地轴平行,这个作业称为极轴调整,使用赤道仪时绝不能忘记,事先要与极轴对准平。
赤道仪的台架分为附有赤经、赤纬微动杆的, 以及附装极轴马达追踪式两种。附有微动杆的比经纬台的星星追踪方便,但须连续手动以便继续追踪, 如果预算许可,最好是采用马达追踪式,会方便得多。必须调整赤道仪赤纬轴和极轴全体的平衡。如果平衡状态调节良好,固定螺丝放松时镜筒会静止,赤道仪的运转就会很圆滑,使用起来很平稳。
近年生产商在高级的赤道仪加进了GOTO功能,使用者可以指令望远镜自动指向观察目标。但耗电量大,野外观星时要携带大型蓄电池。
赤道仪的种类有很多。业余天文爱好者最常用的赤道仪有两种:分别是德国式及叉式赤道仪。德国式赤道仪适合折射、反射及折反射望远镜。而叉式赤道仪一般配合折反射望远镜使用。叉式赤道仪比德国式优胜的是不须要平衡锤,减轻仪器重量,方便野外观星。但是业余级数的叉式赤道仪稳定性不及德国式赤道仪。博冠系列望远镜用的赤道仪是德国式的赤道仪(如图)。
那我们就主要讲讲德国式赤道仪的使用方法吧!
(一) 赤道仪简介
肉眼可见的天体,用寻星镜就可对准,赤道仪之作微调跟踪之用。而深空天体就必须利用赤道仪的时角、赤纬度盘才能找到。
赤道仪有三个轴:
1.
地平轴。垂直于地平面,下端与三脚架台连接,上端与极轴连接,有地平高度刻度盘。绕地平轴旋转可调整望远镜的地平方位角。
2.
极轴。一端与地平轴相连,上下扳动极轴可调整地平高度角。另一端与赤纬轴成90º角连接,装有时角度盘,用于望远镜指向的时角(赤经)调整。
3.
赤纬轴。与极轴成90º相连,上端与主镜筒成90º相连,以保证镜筒与极轴平行。下端连接平衡锤,装有赤纬度盘,用于望远镜指向的赤纬度调整。
(二)对准、观测深空暗天体
第一步:极轴调整。使望远镜极轴和地球自转轴平行,指向北天极。
1.
主镜与赤道仪、三角架连接好,把有“N”标志的一条腿摆在正北方。调整三角架高度,使三角架台水平。
2.
松开极轴(赤经轴)制紧螺钉,把主镜旋转到左边或右边。松开平衡锤制紧螺钉,移动平衡锤,使望远镜与锤平衡。把望远镜旋回上方,制紧螺钉。
3.
松开地平制紧螺钉,转动赤道仪,使极轴(望远镜)指向北方(指南针定向),制紧螺钉。
4.
松开极轴与地平轴连接制紧螺钉,上下扳动极轴,使指针对准观测地点的地理纬度(例:济南地理纬度为+36.6º,即北纬+36.6º),制紧螺钉。(海宁市地理坐标为北纬30°15’-30°35’,东经120°18’-120°52’)
5.
松开赤纬轴制紧螺钉,转动望远镜使其与极轴平行(亦即与当地经线圈平行),制紧螺钉。
6.
从望远镜(或调好光轴的寻星镜)中观看北极星是否在视场中央,如有偏差,则需对极轴的地平方位角,地平高度角作精细调整,直至北极星在视场中央不再移动。
7.
拧动时角刻度盘,零时(0h)对准指针;拧动赤纬刻度盘,90º对准指针(有的在出厂时已经固定好90º或0º)。
至此,您的望远镜就与地球自转轴、观测点子午面完全平行。任凭地球转动,望远镜始终都对着北极星。
特别提示:极轴调整好后,三脚架、极轴方位角、高度角都不能有丝毫移动,否则要重新调整。北天极与北极星不完全重合,而是向小熊座β星偏1º。
第二步:计算出观测点观测时刻的地方恒星时。
例:计算2002年5月1日北京时间19时的济南地方恒星时。
1.
从当年天文年历(北京天文馆每年出版一本)中查出2002年5月1日世界时0h格林尼治地方恒星时为:14h35m00s。
2.
从相关资料中查出济南(观测点)地理经度为东经117º,化为时角为7h48m00s(15º=1h,1º=4m,1’=4s)。
3.
用下面公式计算
s=Sº+(m北-8h+λ)+(m北-8h)*0.002738
式中 s 地方恒星时,在观测点所测定的春分点γ的时角
Sº 世界时0h格林尼治地方恒星时
m北
北京地方平时
λ 观测点的地理经度(时角)
8h 北京时间是东八时区标准区时
0.002738 换算系数(1/365.2422)
将已知数据代入公式
S=14h35m00s+(19h00m00s-8h+7h48m00s)+(19h00m00s-8h)*0.002738
=14h35m00s+18h48m00s+00h1m48s =33h24m48s
因为结果大于24h,所以要把其中的24h化为一天,减去24h。S=43h25m13s-24h=19h25m13s
答:2002年5月1 日北京时间19h00m00s时的济南地方恒星时是
5月2日09h24m48s。
第三步:计算被观测天体观测时刻的时角(t)。
t:以本地子午圈为起点,由东向西将整个圆周分为24小时(每小时等于15º)。
例:狮子座内的m65(河外星系)。
1.
查出该天体在天球上的坐标为:
赤经α=11h18m00s;赤纬δ=13º13’。
赤经α:天体在天球上的经度,以通过春分点γ的经纬为0点,由西向东将圆周分为24小时。
赤纬δ:天体在天球上的纬度,以天赤道为0º,向北正向南负,各分90º。
2.
用公式计算
t=s-α t=09h24m48s-11h18m00s= -1h53m12s
第四步:操作望远镜对准天体。
1.
松开赤纬轴制紧螺钉,旋转主镜,先对准天赤道(赤纬度盘0º),然后向北旋转δ=13º13’,对准赤纬度盘指针,制紧螺钉。
2.
松开极轴制紧螺钉,绕极轴向东(时角t为负)旋转望远镜,将m65的时角-1h53m12s对准时角刻度盘指针,制紧螺钉。
3.
先用低倍镜观测m65,如不在市场中央,可用赤经赤纬微调手轮将天体调整到视场中央。由于地球转动,目标会渐渐移出视场,要不断用微调手轮跟踪。若为自动跟踪赤道仪,打开电门即可。
特别提示:第二天再观测该天体时,因地球公转,该天体的时角将增加3m56s,变为-1h49m16s。
要领:
1、赤纬手轮——可以调赤纬刻度0~90度。
2、赤经手轮——可以调时间盘,本来是用来配合天体坐标来找目标的,这里要是不会也没有关系,不妨碍使用。
3、此款无极轴镜,需通过主镜来进行极轴辅助校准。首先把赤经轴对准北极星,然后安装低倍目镜,转赤纬,使主镜正对北极星方向(不是在主镜里找到北极星),调节支架前后两个螺杆,这是调节当地使用纬度的,调这个,使赤道仪渐渐变换仰角,在主镜视野中心中有北极星,这样粗对极轴,目视精度就可以了。
4、支架要求水平,如果没有水平泡,就要考虑买一个,不然极轴精度更低。
5、附件盘要撑开,这可以大幅提高支架的稳定度。
6、松开赤经锁紧杆(一般在赤经轴上),转动赤经,配重和负载应该做到平衡。
补充:
调极轴的时候将赤道仪的赤经归零赤纬放在0度或是90度上然后就不要动赤道仪了,用赤道仪下面的地平的经纬系统对北极星,对准后就不要再去动地平系统了。松开赤道仪的定位锁紧钮,将望远镜对向你要看的天体的大约位置,然后再锁紧赤道仪的定位钮用调整手柄将目标居中,这样你就可以用单轴(赤经)跟踪天体了。带电跟的就打开开关调好角速来自动跟星。
对于天文初学者,请先学会认识几颗亮星:仙女座α星(2.1等),猎户座α星(0.6等),狮子座α星(1.3等),牧夫座α星(0.2等),牛郎星和织女星。你在任何时候都能找到其中1至2颗亮星。以其中1颗为基点,设置刻度盘。
利用刻度盘找天体
(1) 记住这几颗亮星的时角和纬度
表1:
(2) 对准表1中某一颗星,同时将可转动的赤经和赤纬两个刻度盘分别转动到列表中的数字;
(3) 从天体位置表中选择你要观测的天体,将望远镜转到该天体的时角和纬度上,对于手动赤道仪,时角略加几分,一般都能观测到你想要观测的天体,除非是望镜口径不够大或者刻度盘不够精确。
(4) 对于赤纬刻度盘不能转动的赤道仪,如:EM9,对准表1中某颗星,(譬如:轩辕十四),并转动赤经刻度盘到10ħ
○八米 ,锁紧。然后,记下赤纬的读数,譬如:+12°,它与轩辕十四的赤纬1° 00'相差+11°。以后你要观测时,如:大熊(开阳)ζ星,只要将望远镜转到赤经刻度13H的24分,,赤纬刻度54°55 '加上+11°= +66°,就可以看到大熊(开阳)ζ星了。
因为赤道仪EM9的刻度盘较小,可能误差较大。
美丽的星云和双星:
这里要提一句,你必须先调整好极轴。调整极轴有几种方法,赤道仪使用说明书中都讲到了。
楼主不会是打算摆好后,直接对着赤道仪上标着的刻度,把镜子转到要找天体的赤经和赤纬,然后目视吧?
以我的经验来说,这样找到的几率实在是太低了。
我也可以说还是新手吧,第一支镜,也是唯一的一支镜,是博冠的114/900.赤道仪好像是EQ3的,如果我没记错。赤道仪看上去比这个EM9个头要大点,但我觉得还是很粗糙的,不是很准,我的赤道仪赤纬还有很大的空程差,用起来很不爽。
当年第一次拿到镜子时,也有这样的想法,后来发现,这做根本不可行,误差太大了。后来有了手提电脑,对着星图,通过星座来定位想找的天体来目视的。用这种方法,一找就找到了几个M天体,还是比较容易找到的。至于那些刻度盘,我觉得没什么用了。
其实只要极轴对准了,我觉得基本就没有什么问题了,至少目视是没有什么问题的。
至于怎样对极轴,总体来说,我是这样做的,先让极轴指着正北方,再调节俯仰,让极轴指着北极星。
先把主镜转到与极轴平行,就是说赤纬调到90度。但由于刻度盘可能不会很准,甚至有很大的误差(我的就是这样)。如果你能明显看出主镜与极轴不平行,就要靠你目测去调到平行了。
然后水平转动赤道仪(不知EM9可不可以这样转,我的EQ3是可以的,有个螺钉,松开后,赤道仪就可是整个水平转动,而不用动三脚架)。转到主镜大致对着正北方向。然后在寻星镜中找到北极星(我现在用的是指星笔,我那个寻星镜太垃圾了),有可能极轴角度差得太远,在寻星镜中看不到北极星,这时可以先调一调极轴的俯仰,让极轴仰角大致与北极星的目视仰角相等,极轴大致对着北极星,在寻星镜中能看到北极星就行了。在寻星镜中看着北极星,再调一调赤道仪的水平方位,直至主镜大致是指着正北方(就是说,在寻星镜中看北极星,大致在中间。注意,不一定在中心,微微转动赤道仪,看到北极星在视野中走动时,让北极星走到中间就行了)。再用低倍目镜,从主镜中找到北极星,一直调到主镜指着正北方。这样,赤道仪的水平方位就确定下来了。这时要把赤道仪锁住,不能再水平转动了。
接下来,就是调节极轴的俯仰角度。调节那两个螺杆就可以调节俯仰角度,直至在主镜中看到北极星在主镜中心。这样,极轴就大致指着北极星了(其实这样做还是有一定的误差的,不过对目视影响不大)。
这样调好后,目视应该没什么问题了。