追蹤因日周運動而移動的天體,最簡單的方法是使用赤道儀式臺架,確實比經緯儀方便得多。只要明白了使用的要領,作目視觀則或照相均會產生很好的效果。晚間的星空,以北天極和南天極聯機的自轉軸為中心,每日旋轉壹次,稱為日周運動。在赤道儀的臺架上,把極軸(或稱赤經軸)向北天極延長(在南半球時向南天極),就能簡單地追蹤星星的移動。換句話說,讓赤道儀的極軸和地球的地軸平行,這個作業稱為極軸調整,使用赤道儀時絕不能忘記,事先要與極軸對準平。
赤道儀的臺架分為附有赤經、赤緯微動桿的,以及附裝極軸馬達追蹤式兩種。附有微動桿的比經緯臺的星星追蹤方便,但須連續手動以便繼續追蹤,如果預算許可,最好是采用馬達追蹤式,會方便得多。必須調整赤道儀赤緯軸和極軸全體的平衡。如果平衡狀態調節良好,固定螺絲放松時鏡筒會靜止,赤道儀的運轉就會很圓滑,使用起來很平穩。
近年生產商在高級的赤道儀加進了GOTO功能,使用者可以指令望遠鏡自動指向觀察目標。但耗電量大,野外觀星時要攜帶大型蓄電池。
赤道儀的種類有很多。業余天文愛好者最常用的赤道儀有兩種:分別是德國式及叉式赤道儀。德國式赤道儀適合折射、反射及折反射望遠鏡。而叉式赤道儀壹般配合折反射望遠鏡使用。叉式赤道儀比德國式優勝的是不須要平衡錘,減輕儀器重量,方便野外觀星。但是業余級數的叉式赤道儀穩定性不及德國式赤道儀。博冠系列望遠鏡用的赤道儀是德國式的赤道儀。
肉眼可見的天體,用尋星鏡就可對準,赤道儀之作微調跟蹤之用。而深空天體就必須利用赤道儀的時角、赤緯度盤才能找到。
赤道儀有三個軸:
1. 地平軸。垂直於地平面,下端與三腳架臺連接,上端與極軸連接,有地平高度刻度盤。繞地平軸旋轉可調整望遠鏡的地平方位角。
2. 極軸。壹端與地平軸相連,上下扳動極軸可調整地平高度角。另壹端與赤緯軸成90o角連接,裝有時角度盤,用於望遠鏡指向的時角(赤經)調整。
3. 赤緯軸。與極軸成90o相連,上端與主鏡筒成90o相連,以保證鏡筒與極軸平行。下端連接平衡錘,裝有赤緯度盤,用於望遠鏡指向的赤緯度調整。 第壹步:極軸調整。使望遠鏡極軸和地球自轉軸平行,指向北天極。
1. 主鏡與赤道儀、三角架連接好,把有“N”標誌的壹條腿擺在正北方。調整三角架高度,使三角架臺水平。2. 松開極軸(赤經軸)制緊螺釘,把主鏡旋轉到左邊或右邊。松開平衡錘制緊螺釘,移動平衡錘,使望遠鏡與錘平衡。把望遠鏡旋回上方,制緊螺釘。
3. 松開地平制緊螺釘,轉動赤道儀,使極軸(望遠鏡)指向北方(指南針定向),制緊螺釘。
4. 松開極軸與地平軸連接制緊螺釘,上下扳動極軸,使指針對準觀測地點的地理緯度(例:濟南地理緯度為+36.6o,即北緯+36.6o),制緊螺釘。
5. 松開赤緯軸制緊螺釘,轉動望遠鏡使其與極軸平行(亦即與當地經線圈平行),制緊螺釘。
6. 從望遠鏡(或調好光軸的尋星鏡)中觀看北極星是否在視場中央,如有偏差,則需對極軸的地平方位角,地平高度角作精細調整,直至北極星在視場中央不再移動。
7. 擰動時角刻度盤,零時(0h)對準指針;擰動赤緯刻度盤,90o對準指針(有的在出廠時已經固定好90o或0o)。至此,您的望遠鏡就與地球自轉軸、觀測點子午面完全平行。任憑地球轉動,望遠鏡始終都對著北極星。特別提示:極軸調整好後,三腳架、極軸方位角、高度角都不能有絲毫移動,否則要重新調整。北天極與北極星不完全重合,而是向小熊座β星偏1o。
第二步:計算出觀測點觀測時刻的地方恒星時。例:計算2002年5月1日北京時間19時的濟南地方恒星時。1. 從當年天文年歷(北京天文館每年出版壹本)中查出2002年5月1日世界時0h格林尼治地方恒星時為:14h35m00s。
2. 從相關資料中查出濟南(觀測點)地理經度為東經117o,化為時角為7h48m00s(15o=1h,1o=4m,1’=4s)。
3. 用下面公式計算 s=So+(m北-8h+λ)+(m北-8h)*0.002738式中 s 地方恒星時,在觀測點所測定的春分點γ的時角 So 世界時0h格林尼治地方恒星時 m北 北京地方平時 λ 觀測點的地理經度(時角) 8h 北京時間是東八時區標準區時 0.002738 換算系數(1/365.2422) 將已知數據代入公式 S=14h35m00s+(19h00m00s-8h+7h48m00s)+(19h00m00s-8h)*0.002738 =14h35m00s+18h48m00s+00h1m48s =33h24m48s 因為結果大於24h,所以要把其中的24h化為壹天,減去24h。S=43h25m13s-24h=19h25m13s答:2002年5月1 日北京時間19h00m00s時的濟南地方恒星時是5月2日09h24m48s。
第三步:計算被觀測天體觀測時刻的時角(t)。 t:以本地子午圈為起點,由東向西將整個圓周分為24小時(每小時等於15o)。例:獅子座內的m65(河外星系)。
1. 查出該天體在天球上的坐標為:赤經α=11h18m00s;赤緯δ=13o13’。赤經α:天體在天球上的經度,以通過春分點γ的經緯為0點,由西向東將圓周分為24小時。赤緯δ:天體在天球上的緯度,以天赤道為0o,向北正向南負,各分90o。
2. 用公式計算t=s-α t=09h24m48s-11h18m00s= -1h53m12s
第四步:操作望遠鏡對準天體。
1. 松開赤緯軸制緊螺釘,旋轉主鏡,先對準天赤道(赤緯度盤0o),然後向北旋轉δ=13o13’,對準赤緯度盤指針,制緊螺釘。
2. 松開極軸制緊螺釘,繞極軸向東(時角t為負)旋轉望遠鏡,將m65的時角-1h53m12s對準時角刻度盤指針,制緊螺釘。
3. 先用低倍鏡觀測m65,如不在視場中央,可用赤經赤緯微調手輪將天體調整到視場中央。由於地球轉動,目標會漸漸移出視場,要不斷用微調手輪跟蹤。若為自動跟蹤赤道儀,打開電門即可。
特別提示:第二天再觀測該天體時,因地球公轉,該天體的時角將增加3m56s,變為-1h49m16s。