天文器材選購指南

陳厚尊

隨著中國民眾生活水平的日益提高，近幾年出現(xiàn)個有趣的現(xiàn)象——各省市的“天文愛好者組織”如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。如今，基本上稍大點的城市都有了這種民間性質(zhì)的天文協(xié)會，有的地方還不止一個。這些組織純粹是白發(fā)性質(zhì)的，以微信群、QQ群等為聯(lián)系紐帶，除了會費和偶爾的會員眾籌外，多數(shù)沒有資金來源。協(xié)會之所以能運作下去，憑的只是會員間的一個共同愛好。平時會員之間自由交流心得，天晴無月的時候就會結(jié)伴外出觀測。每逢日食、月食等重大天象時，協(xié)會還會騰出人手開展天文科普活動，盡管協(xié)會的會員很少是天文或物理科班出身。其中，最常見的科普形式之一被稱為“路邊天文”，簡言之，就是會員搬一套自家的天文設備，架設在人流量可觀的市中心廣場或公園，請公眾免費觀賞月面、大行星等明亮天體，兼做講解。鑒于中國龐大的人口基數(shù)，以及公眾間薄弱得令人難以置信的天文基礎，此類活動每每顯得蒼白且不合時宜，參與的志愿者也頗有種杯水車薪之感。筆者從7年前開始組織并參與類似的科普活動，這么多年來不斷被問及的兩個問題是：這架望遠鏡能看多遠和你這套設備要多少錢。每當此時，筆者都會有種無力感和挫敗感。不僅僅是因為這些提問與當晚的科普內(nèi)容南轅北轍，還因為這些問題本身就是無意義的。要給提問者說清楚為什么這兩個問題毫無意義，筆者至少要費1分鐘的口舌（要知道，后面還有十幾人排隊等著）。而這些話，筆者也早已像機器人一樣重復過上百遍了，但依然要為眼前的提問者再耐心地解釋一番。之所以有此一文，動機大概在此。雖然本文題目似有導購和廣告之嫌，但對那些真心想入一套天文設備并想用好它們的讀者而言，相信本文能幫助他們少走許多彎路。

當然，筆者已習慣了不放過每個給公眾解釋一遍為什么那兩個問題毫無意義的機會，在此也不例外。首先，這架望遠鏡能看多遠？我始終不確定究竟是什么激發(fā)了民眾對這個問題的好奇心。這是個千古之謎，就像“北極星是天上最亮的星星”這則謠言的出處一樣。也許是人們對“望遠鏡”這個名詞本身有些望文生義？無論如何，我對此的回答是：望遠鏡能看多遠，顯然跟你關注的目標有關，只要目標夠亮，就能看到無窮遠。聽到這樣的答案，提問者往往不知所措。我當然明白他們在期望什么：這問題不該有個明確的、可以拿來比較的數(shù)字答案嗎？比方說1000千米、1萬光年這種。但事實上沒有，所以我必須進一步說明：如果你用這架望遠鏡觀看地面目標，那對不起，相比肉眼，這套設備的望遠能力不會有顯著提升，天氣晴朗的話也就是十幾千米的樣子。這與你用什么設備無關，而跟當時的大氣通透性和你所在的地勢有關；如果你用這架望遠鏡觀看天體，那就跟天體的亮度有關。比如仙女座大星系M31，雖然距離地球254萬光年，但由于其有2000億顆“太陽”同時發(fā)光，就使得它在天晴無月的條件下肉眼可見，更不用說天文望遠鏡了。對于更遙遠的星系，比如距離地球5500萬光年的室女座星系團，肉眼看不到，但市售的小型望遠鏡都能辨別出其中的M49、M87等最明亮的幾個成員星系。但是偶爾，夜空中也會出現(xiàn)一些宇宙尺度上的、距離驚人的暫現(xiàn)天體，比方說2008年3月19日出現(xiàn)在牧夫座的一次伽馬射線暴事件GRB080319B，它在可見光波段的峰值就達到了5.3等，以人眼可察覺的亮度維持了大約30秒。這次伽馬暴事件的紅移值被確定為0.937，相應的到地球的距離為75億光年！也就是說，GRB080319B事件是在75億年前發(fā)生的，差不多是現(xiàn)在宇宙年齡一半的時候，而它卻肉眼可見！毫無疑問，由于GRB080319B可觀的亮度，它大大刷新了人眼可見天體的距離紀錄。通過以上例子我們可以知道，“望遠鏡能看多遠”這個問題之所以是無意義的，是因為對不同類型的目標而言，可以有大相徑庭的答案。細想起來，這背后的原因只是個簡單的生活常識，而與天文關系不大?？删褪沁@樣一個平凡的思辨，許多人放下書本以后就再也沒有過了。

第二個問題：你這套設備要多少錢？這倒不必費口舌，直接報價就行，簡單的設備一兩千足矣，高級點的萬把塊。因為人多手雜，再貴的設備就很少出現(xiàn)在“路邊天文”場合了。許多人第一反應是“不貴，回去我也弄一臺”。每每聽到這樣的評論，都有種坑了別人的感覺，需要趕緊解釋1分鐘，打消對方?jīng)_動的念頭。原因有三點：第一，且不論你買來不一定會正確組裝，組裝好了不一定會用，一旦新鮮勁過了，假如沒有私家車，那么笨重的家伙你都懶得用第二次；第二，你在活動現(xiàn)場看到的設備，也只是用來看看木星、拍拍月亮的冰山一角而已，你肯定不知道會員家里還有一大堆配件，它們的總價可能遠超過你眼前的設備；第三，望遠鏡與鋼琴有頗多相似之處，花大價錢買來并非萬事大吉，還需要購買者懂操作技術，熟悉操作流程，且與設備頻繁磨合，才能發(fā)揮其原本的價值。以上哪一點無法滿足，那么貴的器材就只能在墻角吃灰，不事先說明白，豈不是在坑人？

我上面講了這么多，無非是為了幫讀者審視自我，看自己是不是真的了解和喜歡天文望遠鏡，是不是有足夠的時間和精力投入進來，否則盲目入坑，只能勞心又傷財。聽到這里，多數(shù)人可能會猶豫，會彷徨，畢竟世事變遷，沒有人能一直維持現(xiàn)在的喜好和當下的心境。沒關系，許多人都是這么過來的。此時，筆者不建議你購買市面上的天文望遠鏡，而是建議你先購買一臺小型的雙筒望遠鏡作為過渡。一來雙筒望遠鏡價格便宜，入門型號只要幾百塊；二來輕巧便攜，更容易發(fā)揮其價值；三來，雙筒望遠鏡在旅游、看演唱會時都能用，退一步講，就算以后將其束之高閣，也不會覺得特別浪費；最重要的是，品質(zhì)合格的雙筒望遠鏡成像效果并不差，甚至不亞于市售的1000元以下的“玩具望遠鏡”。注意，我指的是合格產(chǎn)品，其特點是扎實的手感、藍紫色的幽深鍍膜以及BAK4棱鏡。不合格的雙筒望遠鏡多散見于地攤、批發(fā)市場等，特點是塑料手感、物鏡端鍍有廉價的紅色鍍膜，業(yè)內(nèi)俗稱“大紅魔”。勸讀者千萬不要去此類場所輕率購買。雙筒望遠鏡的鏡筒上一般標有型號，寫作A×B的形式，前一個數(shù)字代表放大倍率，后一個數(shù)字代表單個物鏡鏡片的口徑，單位是毫米。以/×50為例，它表示這款雙筒望遠鏡的放大倍率為7倍，物鏡端口徑5厘米。其中，放大倍率7倍指的是將被觀察物體的距離拉近至原有的1/7。放大倍率在10倍以上的雙筒望遠鏡最好配合三腳架使用，以減輕因雙手的輕微抖動而引發(fā)的視野晃動，提升成像質(zhì)量。口徑參數(shù)表征這款雙筒望遠鏡的集光能力，口徑越大，捕捉暗弱天體的能力越強，成像也就越細膩。但是，大口徑的物鏡會導致雙筒望遠鏡的重量、體積和價格急劇飆升。因此，讀者要根據(jù)自身條件，在性能和便攜性上做取舍。目前市面上常見的雙筒望遠鏡型號有8×25、8×42、7×50、10×50、15×70、20×80等，重量和價格依次遞增。多數(shù)愛好者會選擇各方面表現(xiàn)比較中庸的50毫米雙筒望遠鏡，它的重量在1千克以下，不必額外搭配三腳架，而且口徑足以分辨月面上的隕石坑、日面黑子、疏散星團、明亮的星云等目標，能給首次使用它巡天的人帶來印象深刻的觀測體驗。

雙筒望遠鏡除了普通的巡天作用外，還能幫助觀測者辨認星座主體。如今，大城市的光害問題越發(fā)嚴重，這導致許多天區(qū)廣大但缺乏亮星的星座變得支離破碎、難以辨識，比如雙魚座、寶瓶座、蛇夫座、麒麟座等，要在城市里單靠肉眼識別它們幾乎不可能。而認星座階段是每一位觀天者必須要經(jīng)歷的，因此，對生活在城市中的愛好者而言，雙筒望遠鏡所起的作用不可替代。

那么接下來，我將假設讀者在過去的大半年時間中，已經(jīng)帶著自己心愛的雙筒望遠鏡系統(tǒng)地辨識過四季星空的主要星座了（北半球的四季星空都有什么看點？請回顧筆者上期文章：《北半球的星空》）。不出意外的話，你早就已經(jīng)過了最初的沖動期。此時，假如你發(fā)現(xiàn)星圖上的許多深空天體，即使找對了位置也無法用雙筒望遠鏡辨識出來的時候，說明這臺雙筒望遠鏡已經(jīng)限制了你的觀測需求，然后你必然會再次渴望擁有一套屬于自己的天文裝備。筆者覺得，這才是你入手人生第一架天文望遠鏡的最佳時機。

此時有個選擇會擺在你面前：你需要何種光路的天文望遠鏡？是折射式、反射式，還是折反式？一般而言，假如你酷愛形形色色的深空天體，同時又有耐心調(diào)試自己的設備，我會推薦你選反射式；假如你喜歡瀏覽崎嶇的月面，關注日面黑子和大行星動態(tài)，我會推薦你購買折反式；假如你態(tài)度模棱兩可，且不愿意花時間照顧反射鏡脆弱的光軸，我會推薦你人手一架折射式。雖說萬事無絕對，但對新手而言，以上羅列的標準是個有益的參考。另外，我不建議新手一上來就弄個大家伙，雖然你可能已經(jīng)聽說甚至體驗過大口徑設備的妙處，但在此之前還是要有個過渡階段，留一些時間給自己弄清楚不同口徑的設備的觀測極限在哪里、使用率又如何。還是那句話，使用率高的設備才能做到物盡其用，發(fā)揮其應有的價值。在這方面，來自河南省開封市的著名天文愛好者張大慶先生是一個值得我們學習的榜樣。據(jù)張先生介紹，每逢晴天，他都會帶上自制的20厘米反射鏡，騎摩托車外出做目視尋彗。他從1991年開始堅持獨立的彗星搜索，到2002年2月池谷一張彗星被發(fā)現(xiàn)的時候，張大慶先生已經(jīng)堅持了十年半，外出搜索彗星518次，累積觀測時間676/小時20分鐘！

對剛接觸天文望遠鏡的新手而言，另一個需要關注的是鏡筒的底座支撐部分。這部分有兩種常見的選擇：一是地平儀，二是赤道儀。地平儀的構(gòu)造以地平坐標為基礎，而地平坐標用方位角（以正北方為基準，順時針旋轉(zhuǎn)的度數(shù)）和高度角（以地平線為基準，向天頂方向抬升的度數(shù)）兩個數(shù)值來指示天體的位置。因此，地平儀包含兩根自由的轉(zhuǎn)軸，分別調(diào)節(jié)方位角和高度角。天文望遠鏡所用的地平儀，常見的有道布森式和微動云臺兩種，前者專門用來支撐笨重的大口徑牛頓式反射鏡，后者視載重大小，可用于架設多種設備，包括折射鏡、折反鏡、大口徑的雙筒望遠鏡，等等。地平儀結(jié)構(gòu)簡單，容易組裝，新手可直接上手使用，優(yōu)點是特別適宜搜尋人造衛(wèi)星和彗星等天體，比如張大慶先生自制的20厘米反射鏡就采用了道布森式的底座。地平儀的缺點也很突出，即不利于天體的追蹤觀測，天體會在望遠鏡的視場中發(fā)生場旋。場旋的概念其實并不高深，以上弦月為例，細心的讀者會發(fā)現(xiàn)它出現(xiàn)在東、南、西三個方向時的姿態(tài)差別很大（剛升起時是“趴著”，行至南方是“直立”，西沉的時候則是“躺著”）。以地平線為參照物比較的話，上弦月似乎發(fā)生了旋轉(zhuǎn)，這就是所謂的場旋現(xiàn)象，是因為天體周日運動的圓心是北天極而非天頂導致的，所以才有了能抵消場旋、更實用的赤道儀。

赤道儀也分很多種，我們這里只介紹市面上最常見的德式赤道儀。新手剛接觸德式赤道儀的時候，往往不能正確組裝和使用，這是因為他們還不了解它的工作原理。從前面的分析不難看出，赤道儀本質(zhì)上是一套“傾斜的地平儀”，只是傾斜方向需要使用者根據(jù)自身的經(jīng)緯度進行預先設定，這個過程被稱為“對極軸”。對新手而言，這是一個十分考驗操作技術的過程，極軸對得越準，赤道儀的跟蹤效果越好。赤道儀一般包含四根轉(zhuǎn)軸，上面兩根負責調(diào)節(jié)赤經(jīng)和赤緯，也就是“傾斜版”的方位角和地平角，下面兩根構(gòu)成一個簡單的地平儀，觀測時是鎖緊的，只在對極軸的時候松開。它們負責將赤經(jīng)軸調(diào)向北天極的方向。

操作赤道儀和望遠鏡是一個熟能生巧的過程，尤其是在近乎全黑的環(huán)境中全盲操作（這是一項很實用的技能，畢竟，好的觀測環(huán)境都是伸手不見五指的）。之后，你在無人打擾的情況下，配合電子或紙質(zhì)星圖，觀測效率能成倍提升，達到“人鏡合一”的境界。我相信不久后你就能積累起足夠的觀測經(jīng)驗，明白自己的興趣點在哪里，喜歡觀測什么類型的天體。之后，你便可以升級一套準專業(yè)的天文器材，進入下一個階段：慢慢形成屬于自己的個性化觀測。在這一階段，升級什么樣的裝備完全取決于你的興趣點在哪里：假如你喜歡目視深空天體，那么你下一步就需要一架口徑至少在20厘米以上的道布森式反射鏡；假如你喜歡拍攝深空天體，那么你應該計劃買一架精度優(yōu)良的自動化赤道儀，一個APO鏡，外加一部單反相機；假如你想拍攝媲美哈勃空間望遠鏡的木星照片，那么你需要升級一架大口徑的折反鏡，外加一臺專門的行星攝像頭，等等。也或許，你迷上了更自由的星野攝影，甚至根據(jù)自身情況構(gòu)思出了一整套升級方案，包括購買一批奇特的前景道具，無須他人置喙……

無論是哪種情況，我都要祝賀你，你已經(jīng)進入一個全然不同的新世界。從此，星空在你的眼中將變得與常人不同，你的生活也將不斷擁有新的驚喜與感動。