如何自己製作一台跟蹤星星的赤道儀
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赤道儀DIY丨wikiHow
本文選自:wikiHow
協同作者:7人
譯/怪哉研究者
校/濮聲莉
牧夫君按
天文是廣為流行的業餘愛好。有史記載以前,人們就開始對天體產生極大興趣,且熱情從未消減。 望遠鏡的品牌和類型紛繁,其中大多數價格適宜的業餘望遠鏡配有地平經緯儀,也就是能使鏡筒光學組件(OTA俗稱鏡筒)上下(改變高度角)或左右(改變方位角)轉動的儀器。
地平經緯儀在目視觀測和短時間曝光攝影中表現不錯,但如果要進行長時間的天文攝影,則需要把望遠鏡裝在赤道式支架(EQ)上,並根據實地緯度校準望遠鏡,然後跟蹤目標天體。
把地平經緯儀升級成赤道儀必然少不了花錢,購置一台赤道儀至少要花費200美元,而電腦控制的自動尋星底座式赤道儀更是價格不菲。相反如果選擇自製赤道儀,節約錢的同時還能在製作過程中學習新東西。
這篇文章將會細緻教授大家如何自製一台簡易的固定極軸赤道儀。由於大多數天文愛好者每晚固定在同一地點觀測,因此固定極軸仰角的赤道儀足以應付多數觀測。但如果有更多的精力,也可以輕鬆改裝這款赤道儀以允許極軸高度調整。
步驟圖中的赤道儀適用於星特朗NexStar 6SE 6"施密特-卡塞格林式望遠鏡(http://www.celestron.com/browse-shop/astronomy/telescopes/nexstar-6se-computerized-telescope),但只需一些零件,一會兒功夫就可以使它適用於任何一款望遠鏡。
步驟
1
觀測地點緯度。
如果只是業餘觀測,觀測地點緯度只需精確到十分之一度,如波士頓市中心在北緯42.3度。確定觀測地點緯度,記下以備之後使用。下面是確定觀測地經緯度的常用方法。
所有GPS定位設備都能顯示所在位置的坐標。(例如佳明GPS的「我在哪裡?」界面能顯示所處位置的坐標信息。)
衛星定位(GPS Status)等App也能利用手機內置GPS定位坐標。
谷歌地球(Google Earth)
谷歌地圖(Google Map)
2
測量望遠鏡底座尺寸。
測量底座的長度和寬度,並確保之後會使用到的厚木板材料比底座寬至少4英寸,將測出的底座長度加上4英寸,設這個長度為d。
3
從木板短邊邊緣開始,量出同第一步中數據相等距離。
在該距離處,從木板長邊邊緣到另一邊畫一條直線,得到一個尺寸為d*d的正方形。接著從畫線位置再量出兩倍該距離,畫下第二條平行線,得到一個尺寸為2d*d的長方形,然後在該長方形長邊中間位置畫第三條平行線。第一塊尺寸為d*d的木板是用來固定在底座下的,而第二塊兩倍長的木板是固定在三腳架上的。最後得到三條間隔相等的平行線。
4
切割木板。
先切下d*d的木板,再切下有一條中線的2d*d的木板。
5
標出中心。
在d*d木板上畫出兩條對角線並找到中心;2d*d木板的步驟相同,但2d*d木板上有一條中線,將其分為兩個d*d,只需畫出其中一個的對角線及中心即可。
6
測量並標出螺絲孔位置。
這一步驟較複雜,量出望遠鏡底座中心到螺絲孔的距離和角度,然後在木板上標出相應位置以備鑽孔。另外三角架頂端中心到螺絲孔的距離和角度也需測量。螺絲孔的位置分布並不均勻,因次需測量每一個螺絲孔的位置距離。
7
鑽螺絲孔。
為確保螺絲能契合,可以稍微把孔鑽大一點,如果鑽孔不合適,可以使用墊片,以確保木板穩固在三腳架上。如圖所示,在d*d的木板上,找到直徑過木板對角線中心,且垂直於木板邊緣的螺絲孔,用手鋸或線鋸從木板邊緣切割,直到該螺絲孔。得到一條從邊緣到該螺絲孔的缺槽,以便將望遠鏡底座安裝在赤道儀上。
8
安裝鉸鏈。
可以切一截和木板等寬的鋼琴鉸鏈。將它對準安裝在2d*d木板的中線處,用夾子固定,然後在鉸鏈一邊的兩端用螺絲釘固定,取掉夾子。然後將d*d木板(用於望遠鏡底座)放於鉸鏈旁,使有缺槽的那端遠離鉸鏈,然後對準緊靠鉸鏈另一邊,最後用螺絲固定。如圖所示,確保鉸鏈固牢,且d*d木板能依靠鉸鏈上下起落。
9
用螺絲把d*d木板固定在望遠鏡底座上,給每顆螺絲都墊上墊片,以確保穩固。
10
望遠鏡底座木板的支撐結構。
這一步驟有兩個選擇。一是使用三角形的木板固定在底座木板下面(d*d木板與2d*d木板之間),這種支撐結構的角度是固定的。第二種方法便是使用稍大的木板固定在底板(2d*d木板)外側,這樣的結構可以調整角度。雖然理論很簡單,但幾何測算是個難題。支撐結構必須保證d*d木板與三腳架上的2d*d木板塊之間的夾角等於觀測地點的緯度(數值在第一步中已經記下)。這個角度值應儘可能的準確,但一般的業餘觀測無需十分精確。
11
做支撐板。
在筆者製作的過程中,使用的是兩塊像披薩一樣的扇形木板,每塊的半徑都比2d*d木板短邊長2.54厘米左右,然後用螺絲把它們固定在赤道儀的側面。使用木刨將木板刨平並塗上膠水,也可使用木螺絲。
12
將木板抬至合適的角度。
側量d*d木板上表面的仰角,反覆確認角度。確定木板位置後,在兩塊支撐板的側面鑽出比螺絲稍小的孔,後旋入螺絲擰緊。
13
赤道儀完工。
萬事俱備,只欠一個晴朗的夜晚了。當然還得熟練掌握如何校對極軸。
望遠鏡下面的2d*d板可擺放目鏡,或設備電池。
最後只需用砂紙打磨木板,自製的赤道儀就大功告成了。
14
一台能用於天文攝影的赤道儀。
享受天文攝影吧!
小貼士
天文攝影之所以需要赤道儀,是因為未經校準,極軸不能指向正北,長時間曝光會使相機里的星星呈拖線狀。
注意
在自製過程中,如組裝、切割和上色時,請佩戴護目鏡。
如果底座和鏡筒光學組件較大,赤道儀會使它變得更重。
小心搬運並查閱三腳架說明書,以確保其能支撐新增赤道儀的重量。
你需要
一塊結實的橡木板,3/4英寸厚,5英尺長,至少比望遠鏡底座厚4英寸(對於6SE,11.25英寸就可以)
6顆帶墊片的螺絲
3個3/8英寸螺距,1.5英寸長
3個5/16英寸螺距,1.5英寸長
這個尺寸適用於星特朗NexStar底座,如果望遠鏡品牌型號不同,請自行測量底座獲取信息。
一截和2d*d木板等寬的鋼琴鉸鏈(如果太長,使用鉗子剪出所需長度)
10顆埋頭孔螺絲,1.5英寸長(一般的螺絲也可,但埋頭孔式更易於安裝且更美觀)
量角器
尺子
配備各種鑽木鑽頭的手鑽
割木鋸(筆者使用的是線鋸)
螺絲刀
後續工作:
粗細不同的砂紙
顏料
擦顏料的抹布
漆刷
若常在戶外使用,購買質量較好的木材密封膠,如噴罐裝的聚氨酯
Illustration Art
Entar Dresden
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