撰文 |香瓜媽
審稿+批閱|火眼金睛普林小虎隊家長
關於如何選擇天文望遠鏡網上有太多文章了,我們就簡單介紹一下入門天文望遠鏡的選購,給小朋友看星星看月亮,增添一些生活中科學的驚喜。鐵桿天文愛好者選購望遠鏡簡直是一門專業,感興趣的讀者不妨搜搜看,如果讀了一個小時還沒睡著,恭喜你,你很有天分!
基本望遠鏡有三類:折射望遠鏡(Refractors),反射望遠鏡(Reflectors),和折反射望遠鏡(複合望遠鏡/Compound)。它們的區別在於鏡子的工作原理,如下圖:畫成藍色的鏡子位於望遠鏡鏡筒的不同部位,利用不同的光學原理收集光線成像。所謂成像指的就是聚焦。星光都是平行光,所以需要用透鏡(折射)或曲面鏡(反射)聚焦成像。
圖源:skyandtelescope.org
折射望遠鏡:鏡筒前有一個透鏡,一般的雙筒望遠鏡都是這個類型的,易維護。不過,隨著透鏡直徑加大,造價上升特別快,鏡身需要變很長,大的就很貴了。而且有色差。
反射望遠鏡:成像的鏡子在鏡筒後面,通常是球面或拋物面鏡。缺點是觀測的鏡面是暴露在鏡筒裡的,要注意用完了蓋好蓋子,儘量不要掉進去灰塵…… 磕了碰了需要經常校準一下,不過不難。中等和大型口徑望遠鏡,同一口徑的反射望遠鏡通常造價比折射望遠鏡低很多。最常見的使用最廣泛的是牛頓式反射望遠鏡(Newtonian Reflector)。
折反射望遠鏡: 兩種鏡子都有,光路複雜,通常鏡筒更小,便攜。
一般望遠鏡的參數標定是口徑(Aperture)和放大倍數(Magnification)。選擇天文望遠鏡的一個最重要的指標,就是物鏡(objective)的直徑,也稱為口徑(Aperture)。這個數值經常標記在盒子,鏡頭旁邊,或網購的時候常在名字裡標出。這個數值一般來說是越大越好,最起碼應該有70mm。物鏡的大小決定了光線收集能力,所以直徑越大微弱的細節看的越清楚。大物鏡可以觀測到行星更多細節,可以分辨雙星,和發光微弱的星體(比如小行星和彗星)。同樣的星體,通常在大望遠鏡中比小的看起來更棒!
選擇天文望遠鏡時,放大倍數是一個常見的誤區。放大倍數(magnification power)指的是物鏡和目鏡的焦距比,跟物鏡直徑是兩個不同的參數。放大倍數起的作用就是放大但並不增加集光能力,並不是越大越好。過大的倍數使影像更大,但同時變得更暗,大氣抖動也放大了,使影像更模糊。
下面以牛頓式反射望遠鏡為例,介紹一下不同大小的望遠鏡,使用得當,能看到什麼。
粗略的牛頓式反射望遠鏡大小區分:
小型(~70-80mm):$50-150.
中型(~130-150mm):$200-500.
大型(200-300mm):>$600
很多人買來天文望遠鏡,第一個看的就是月亮。月亮的特點就是大,所以第一次使用天文望遠鏡的朋友,不至於在天上對焦不到它。在小型天文望遠鏡能看到的如下:
怎麼樣?已經挺不錯的了吧?小朋友可以找找玉兔有沒有。
如果用大型天文望遠鏡觀察上圖的白框部分,能看到的如下:
是不是更棒?
熟悉了觀察月亮,接下來,就可以觀察行星了。
小型(100x power)
中型(180x power)
大型(300x power)
小型(100x power)
中型(180x power)
大型(300x power)
怎麼樣?好像都還不錯吧?
其實,影響你的觀測的另一個要素是環境。如果你在光汙染嚴重的城市裡,再加上點兒霧霾,啥望遠鏡也是白扯。不過,如果能帶著你的望遠鏡去郊外天氣晴朗地廣人稀的地方,那你就可以進行深空觀測,看見一個完全不同的天空了!你會看見:
風車星系(Pinwheel Galaxy, 大型望遠鏡)
仙女座星雲( The Great Andromeda galaxy,大型望遠鏡)
(以上觀測圖片均來自:http://www.deepskywatch.com/)
另外,天文望遠鏡的支架也是會被初購者忽略的一個很重要的部分。常見的有兩種:經緯式(AZ)和赤道式(EQ)。經緯式(AZ)可以上下左右動,操作簡單,輕便。赤道式有一個固定轉軸,指向北極星,所以轉軸是和地球自轉軸平行的,對準星體後繞固定軸轉動就可以跟蹤拍攝星體運行了。但操作複雜,笨重。
左:經緯式;右:赤道式,注意其中轉軸指向北極星僅適用於北半球
圖源:skyandtelescope.org
還有一點可以考慮的,就是有沒有連接手機或者相機的接口(cell phone adaptor)。如果想拍個漂亮的照片發發朋友圈,可以選擇自帶手機連接配件的天文望遠鏡。沒有的話其實也可以自己把手機攝像頭對準目鏡拍照,不過你得保證自己的手不抖,高倍放大的時候很難...... 連接手機的另一個好處是手機也可以放大圖像,拍照了之後還可以修修圖......
至於品牌,中美差異頗大。美國最常見的就是Celestron這個牌子,口碑不錯,逢年過節的經常打折。
怎麼樣,說到這裡你是不是已經煩了?這才哪到哪啊!作者第一次買的時候,就乾脆問朋友:「能不能不要再科普我了,直接推送一個連結給我買了行不行?」 朋友對此非常無語。後來我想明白了,直接推送一個連結確實很難,不同人想要的實在差太多了。就像你不能直接要別人推薦一臺鋼琴或一套房給你一樣。不過我可以貢獻一個給5歲小朋友的第一個天文望遠鏡的購買思路,幫大家拋磚引玉:
1. 我要買一個能看見月球環形山,木星衛星,和土星大草帽的:私以為這是望遠鏡裡能帶給你震撼最大的觀測。大多數恆星,業餘天文望遠鏡看起來都是一個或大或小的點。滿足這一點,對比上文,基本中型就可以了。
2. 我要買一個便於操作的:畢竟孩子小,要教會了她,免得不停的找大人幫忙......太複雜,娃搞不定失去了興趣。大人萬一也搞不定再跟娃吵一架,圖啥?
3. 不想買太大太貴:買那麼大,搬來搬去很累,都得大人搬。而且,給小孩子用的,萬一搬望遠鏡時候摔了娃,你心疼不心疼?更有甚者,娃摔瞭望遠鏡,你心疼不心疼?(什麼?順序搞錯了?)更況且,每個城市其實都有很多免費觀測的資源和機會,有專業人員幫助你,指導你,用最好的設備去發現有趣的東西(我們下一篇會發文介紹這些活動)。小朋友感興趣的話,不妨先參加一些這種活動。
所以呢?最後,我買了一個中型偏小的牛頓反射望遠鏡,使用經緯式底座。操作很簡單,隨隨便便就找到了土星和木星,等著看土木交匯了。
香瓜🐯使用天文望遠鏡,中間雲朵右邊,肉眼可見土星和木星。
好了,如果你已經想好了想買啥樣的和預算,現在網絡購物這麼發達了,看看這個類型的網上哪個型號買的人最多,評價最好,就差不多了。如果看到了遠低於正常價位的折扣,那還猶豫什麼,趕緊下手吧!畢竟,不管你買哪種,都已經超越了當年的伽利略,會讓孩子很高興的,因為你為他們打開了一片不一樣的天空!