如何選擇望遠鏡和支架

劉思寧

如果你看了刊物上的廣告，就想當然地認為世界上存在無數種天文望遠鏡，這不是什么過錯。只不過，盡管它們有不同的形狀和尺寸，但都可以被分成三類：折射式、反射式、折反式。

╱折射式

折射式望遠鏡的外形是天文望遠鏡的傳統形狀——一個長的、有質感的鏡筒，在前部裝有一個大透鏡，后部裝有一個目鏡。前部的透鏡（物鏡）聚集光線，光線在鏡筒后部形成圖像。目鏡是一個小的放大鏡，用來看到那個圖像。

這是一個鏡筒較短的現代折射式望遠鏡的橫截面。大多數折射式望遠鏡的鏡筒長度是其口徑的8 倍至1 2 倍，這一特點使它們顯得很笨重。然而，太陽觀測者和行星觀測者偏好這種望遠鏡呈現的高對比度圖像。

高品質的折射式望遠鏡經常是太陽觀測者和行星觀測者追求的對象，因為這些觀測者很看重它呈現的具有高對比度的、能經得起放大的絢麗圖像。事實上，在相同口徑下，一個制作精良的折射式望遠鏡能提供最高品質的圖像。

折射式望遠鏡的另外一個優勢是，它通常比其他類型的望遠鏡更結實，因為它的透鏡不那么容易錯位。因此，折射式望遠鏡特別適合想要易拆卸設備的觀測者，以及不想花時間修補光學元器件的人。

不過，這些性能優勢意味著很高的價格。一個很大又很精致的物鏡可以說是一個由特種玻璃制成的、經過手工打磨的藝術品。因此，折射式望遠鏡是同等口徑下最貴的。

同時，我們通常見到的望遠鏡中，折射式望遠鏡的鏡筒長度使得它一點也不靈活。一個口徑4英寸（約13厘米）的折射式望遠鏡的鏡筒能有1.2米或者更長。并且，由于目鏡在鏡筒較低的一端，如果你想觀測頭頂上方的物體，一個高高的三腳架就是必需的了。這個三腳架還必須非常穩固，以防止高倍率觀測下的抖動，因此三腳架不光很貴，而且會很笨重。對于深空觀測者，折射式望遠鏡也許并不能收集足夠的光線來觀測暗弱物體，并且觀測的視角會顯得太窄。現在，最新的光學設計已經能制造鏡筒長度更短、更容易操作的折射式望遠鏡了，當然，價格也會相當高。

╱反射式

典型牛頓反射式望遠鏡的橫截面。僅從性價比上講，反射式是最值得買的一種望遠鏡。但因其鏡面的清潔和光學系統的矯正很煩瑣，讓很多觀測者敬而遠之。

除了折射式望遠鏡，還有一種形式叫反射式望遠鏡。這種望遠鏡應用反射鏡來聚焦光線。反射式望遠鏡中最常見的形式是牛頓反射式望遠鏡（簡稱牛反，由艾薩克·牛頓發明）。牛反用一個具有一定弧度的凹面鏡作主鏡，放置在鏡筒的末端。在接近鏡筒頂端的地方，會有另外一個反射鏡，它與主鏡呈一定角度，從而將主鏡收集的光線反射到目鏡中。

如果你想用有限的錢買到口徑最大的望遠鏡，反射式望遠鏡是你的不二選擇。如果你購買的反射式望遠鏡制作精良并且保養到位，它將能呈現高清晰、高對比度的圖像，而不需要你花大價錢去買一個同樣口徑的折射式望遠鏡。

牛反的鏡筒具有很好的可操作性，其長度一般不會超過主鏡長度的8倍。也就是說，一個口徑8英寸（約27厘米）的牛反，其鏡筒長度不過1.2米，完全可以放置在轎車的后座上，從而方便地運輸到郊區進行觀測。再加上牛反的重心低于目鏡，最終你會發現這是一種緊湊、穩定而且目鏡高度相當合適的天文觀測器材。

反射式望遠鏡的另外一個優勢在于，這種望遠鏡是唯一能夠正確反映目標形態的望遠鏡，而不是給出觀測目標的鏡像對稱形態。這一點在你想要對比觀測區域和星圖時顯得格外重要。

性價比之王應該授予反射式望遠鏡中的道布森式望遠鏡。這是一種安裝在簡易底座上的牛反。這種極受歡迎的天文望遠鏡的口徑在4英寸到30余英寸（約100厘米）之間，能給觀測者的自由觀測帶來最大的便捷。

像所有的反射式望遠鏡一樣（反射式望遠鏡不止這兩種形式，但是其他形式很少出現在業余愛好者的觀測中，所以在此不做介紹），牛反也需要偶爾保養和維修。不像折射式望遠鏡的鏡片是固定的透鏡，反射式望遠鏡的鏡片可能會出現錯位，因此需要定期矯正來保持其觀測性能，特別是當反射式望遠鏡經常被搬運時。當然，搬動一兩次對牛反來說并不是什么大事，大多數這種形式的望遠鏡也就需要幾個月維護一次。但是，對有些人來說，不得不矯正那些非機械造成的錯位依然令人厭煩。

反射式望遠鏡開放的鏡筒也意味著灰塵和污物容易沉積到鏡面，即使在存放望遠鏡的過程中很小心地給它們蓋上鏡筒蓋。這也意味著你必須經常清潔反射式望遠鏡。另外，如果反射鏡片是由鋁鍍成的，就需要每10年或20年重新鍍膜一次。而且，如果你生活在空氣污染嚴重的城市或者沿海地區，需要重新鍍膜的時間會更短。

╱折反式：折射和反射的最佳結合

圖中是牛反的一種變形—— 道布森式反射望遠鏡。由于它的價格優勢、易用性和便攜性，現在已經成為非常受歡迎的望遠鏡。

施密特- 卡塞洛林折反式望遠鏡的橫截面。折反式望遠鏡的價格在牛反和折射式望遠鏡之間，結構緊湊，可加載多種配件來給望遠鏡升級。

在折射式望遠鏡和反射式望遠鏡之外，還有第三種天文望遠鏡——折反式望遠鏡或者復式望遠鏡。折反式望遠鏡主要有施密特- 卡塞洛林式和馬斯洛夫-卡塞洛林式兩種，分別簡稱為施卡和馬卡。這類望遠鏡出現于20世紀30年代，其設計目標是結合折射式和反射式的優點，采用透鏡和反射鏡兩類光學器件來成像。折反式望遠鏡最大的優勢是大部分都很緊湊，其鏡筒長度僅僅是其口徑的2倍至3倍，這是因為其光學系統可以將光線“折疊”。越小的鏡筒越輕便，也越容易固定在底座上，能給你帶來大口徑、長焦距又便攜的使用體驗。

但在這里我們也給出警告。就像牛反一樣，施卡也需要偶爾的光學矯正，這一點削弱了施卡對不愿意花時間矯正望遠鏡的人的吸引力。施卡的視野范圍也很小。在費用方面，同樣口徑下，折反式望遠鏡的費用比反射式望遠鏡貴，比折射式望遠鏡便宜。和牛反一樣，折反式望遠鏡的常見形式通過把一個小反光鏡放置在光路上來“折疊”光線，但這會使得一部分光線被反射鏡擋住，從而削弱了其在觀測月球和行星方面的表現。盡管如此，如果制作精良，施卡和馬卡還是會精致地呈現出多種天體的圖像。

道布森式支架。它是一種典型的地平式支架，支架上的鏡筒可以沿著經線上下移動（改變經度），或者沿著緯線左右轉動（改變緯度）。其他地平式支架或許還能幫助望遠鏡進行緩慢轉動以方便控制觀測角度。

天文愛好者自制的道布森式支架

赤道儀式支架

和折射式望遠鏡一樣的特點是，折反式望遠鏡的鏡筒也是密封的，所以塵埃和污物大多被屏蔽在外，這一點會給天文望遠鏡這種需要被搬到遠郊使用的天文器材加很多分。但是，如果你居住在露水比較多的地區（基本上每個地區都會出現露水），鏡筒上就需要加裝延長筒等器件，來防止水珠凝結在鏡筒前端的光學矯正器上。

在實際使用過程中，很多人都試圖尋找全能的、便攜的（相對同一口徑而言）望遠鏡，以便觀測各種天體，進行天文攝影，所以他們都會選擇折反式望遠鏡。這種形式的望遠鏡也可以說是最高科技的望遠鏡，可以配備各種拓展功能，比如電腦顯示和成像矯正。總而言之，折反式望遠鏡是用途廣泛、可搭載多種拓展元器件的天文望遠鏡。

╱天文望遠鏡的兩類常用支架

圖中望遠鏡用的支架是赤道儀。赤道儀能讓追蹤天體這件事變得很容易，即使地球在不斷自轉。一旦組裝好（對準天球的南/ 北極），望遠鏡要想跟蹤一個天體，就只需轉動一個軸。更重要的是，配上一個電動跟蹤儀，這件事還能自動完成。如果要進行天文攝影，赤道儀是必須配備的。

可以自動跟蹤天體的地平式支架

如果沒有一個穩定支架的幫助，世界上最好的望遠鏡也沒用。望遠鏡必須依靠支架來瞄準目標天空，也必須依靠支架的轉動來跟蹤目標天體。

一個“穩定支架”指的是，當你轉動高倍率望遠鏡來追蹤天體時，支架能讓鏡筒在轉動停止后的1秒內不再抖動。具體來說，當你操作望遠鏡找到最合適的焦距后，支架要能使觀測畫面不再顫抖。并且，當你調整觀測角度時，目標不會一下子跳出視野。這樣的要求已經足夠排除普通商店里的大多數望遠鏡支架了。

盡管支架的種類很多，但你主要會遇見其中兩種：地平式支架和赤道儀。

地平式支架的使用方式很像三腳架的云臺，可以讓望遠鏡低頭、抬頭（改變緯度）或者左右搖頭（改變經度）。赤道儀也有兩個可以調整的軸，其中一個軸和地球自轉軸平行 從而讓望遠鏡更好地追蹤天體。

如果你的目的是用一臺小望遠鏡偶爾觀測天空或者白天觀鳥，地平式支架會比較適合你。經過精心調試的這種支架可以慢慢地控制望遠鏡的轉動，這樣就能使觀測視野平滑地移動（這一點在使用高倍率望遠鏡時特別吃香）。這個優點也會很明顯地體現在你用高倍率望遠鏡跟蹤一個天體時。

道布森式支架就是地平式支架的一種。用一些廉價的材料（比如刨花板或者特氟龍材料）就能制作它的骨架，所以這種支架花費不多、重心低、轉動起來沒有頓挫感。如果為牛反配上這種支架，就可以變得很好組裝、操作簡單、性價比超高。

如果要進行正式的天文觀測，或者要進行天文攝影，你必須考慮使用赤道儀，因為它能消除地球自轉對天體位置的影響。使用赤道儀，跟蹤一個天體就會變成很容易的事，因為你只需要轉動一個軸（而不是同時調整兩個軸，這一點與地平式支架很不一樣）。當你組裝好赤道儀后，跟蹤一個天體的全部工作就只剩下轉動極軸的控制桿。

更復雜的支架還有現代高科技地平式支架，這種支架內置電動馬達，能夠實現自動跟蹤天體，完全解放你的雙手。

這幾種支架里誰比較好呢？這是比較不出來的，因為它們有各自的長處。對于偶爾出來觀測的人，他們會更想擁有方便攜帶、容易組裝的望遠鏡，并且能用在各種地方，所以地平式支架更合適，尤其是道布森式支架。盡管赤道儀是大多數天文攝影和高倍率下觀測天體的必備良品，但是這樣的方便只出現在極軸矯正之后（赤道儀的一個極軸要和地球自轉軸平行）。盡管極軸矯正并不是特別麻煩并且會越組裝越熟練，但這項工作還是會占用一些觀測時間的，尤其是當你有強迫癥、要求自己矯正得特別準時（對天文攝影來說，校準的要求就比較高）。