深空天体摄影的硬件操作技巧—— 对极轴（下）

□ 胡彦栋

深空天体摄影的硬件操作技巧
—— 对极轴（下）

□ 胡彦栋

上一篇文章（2013年11期）主要介绍依靠光学极轴镜对极轴，其优点是对极过程迅速而精准(适合焦距在1000mm以内)。 但依靠极轴镜对极轴的方式也存在缺陷，如在城市中心，尤其像广州这样的低纬度城市，北极星的高度仅20°出头，城市大气透明度再稍微差一些，用极轴镜找北极星就非常困难了。此外，不管城市还是野外，北极星都可能会有被山棱线、树木或建筑物遮挡的情况。这个时候放在早些年只有使用漂移法来解决对极轴的问题，多数人会感觉异常麻烦。

如今赤道仪的自动化程序越发提高，用户可以使用赤道仪自带的对极轴程序来进行操作。实践证明，在近郊和城区内，或者北极星被遮挡的情况下，这种方法非常有效。但是花去的时间会比使用极轴镜长。

不管是星达（Sky-Watcher）还是星特朗(Celestron)的GOTO赤道仪对极轴大致都遵循如下流程：

具体步骤如下（使用的器材是星特朗的AVX）:

第1步：输入相关信息

打开赤道仪的电源，然后依次选择：

标准时（不要选择夏令时）、时区、日期、时间，以及地理位置等信息，然后开始进行校准。

第2步：进行两星校准

第3步：添加定标星

第4步：对极轴

Sky-Watcher的Synscan操作总体上和星特朗的差别不大。从以上实际操作可以看出，用GOTO系统来对极轴会比使用极轴镜来对北极星复杂得多。但对于市中心很多时候可能看不到北极星（被遮挡或由于光害和雾霾而看不到）或者在野外北边被遮挡的情况下，这种方法又是唯一快速方便的办法。另外，如果一个观测者位于赤道附近，北极星位于地平线就无法使用极轴镜，GOTO对极轴此时也是快速解决问题的办法。再比如在南半球使用赤道仪，极轴镜标线上南极座的几颗星都是5等多的暗星，因此很难被寻找到，这时使用GOTO来对极轴应该也会更快些。

注意事项

1 使用者首先要将赤道仪极轴大致对向北天极，然后将赤道仪的水平调好，再利用顶丝将仰角调到当时观测的地理纬度。这是为了让赤道仪的坐标系和实际的天球坐标系差别不会过大而导致后面的对极轴过程太过痛苦，另外要注意的是，主镜此时一定要处于HOME位置（右图）。

2 星达（Sky-Watcher）赤道仪的用户建议做一次三星校准。星特朗的用户需要完成一次两星校准和添加至少一颗定标星。

3 使用者需要选择一颗恒星作为对极轴用的校准星。在星达的系统中，用户需要进入专门的对极轴菜单然后选择对极轴用的恒星，而在星特朗的系统中，用户可以直接GOTO到一颗亮星然后按Align键，按键后在菜单项里选择Polar align来进行对极。所以说，星达的系统是先进菜单后选星，星特朗的系统是先GOTO到星再进菜单来同步。具体的操作，两家的说明书中写得都很详细。要注意的是：选择对极轴的恒星，要求这颗校准星位于高仰角、子午线附近，这颗星不能位于东西方地平线附近、天顶附近以及天极附近。

4 当使用者微调赤道仪基座的水平和仰角机构使对极轴的校准星回到主镜目镜视野中央并确认之后，使用者有必要重做一次两星或者三星校准。对于星达的系统，在完成校准之后系统会再次给出极轴误差，如果操作者感觉精度不满意（比如误差依然在5角分以上）则可以重做一次对极，按照手册上的描述合理操作，重复两、三次之后，极轴的精度将可能达到1角分以内。

Q & A

Q1为什么使用星达的Synscan系统的用户推荐做三星校准呢？

A因为望远镜在安装到赤道仪上时，镜筒的指向并不是严格垂直于赤纬轴的（机械误差及用户安装的误差），这样就引入了所谓“锥误差”的概念。两星校准时选择校准星的原则是要选择位于子午线同侧的两颗校准星，但锥误差会导致这样一个效应：假设使用者选择的两颗校准星都在东半天球，那么望远镜在GOTO到西半天球的天体时指向精度就会因为锥误差而降低，反之亦然。而三星校准时，校准星的选择原则是子午线同侧两颗+子午线另一侧的一颗（比如东半天球选两颗，西半天球两颗）。这样的校准能有效地让系统去补偿锥误差。

至于星特朗的NEXSTAR+系统，说明书中明确指出了在使用ALL STAR对极轴功能之前需要完成1次两星校准(2-star align)+至少一颗校准星（calibration star）来进行校准。这样做的目的同样是为了补偿锥误差。

Q2系统这样的操作的内涵在哪？

A在最初的两星或者三星校准时，极轴并不精准，在完成校准之后之所以系统能比较准确地GOTO到目标，是因为系统内部已经把赤道仪的坐标系和实际天球坐标系的偏差补偿掉了。当用户选择对极轴模式的时候，再次GOTO的极轴校准星将会被系统“取消补偿量”，就是说，系统在GOTO用以对极轴的校准星时是按照这颗星“在极轴已经对好的情况下，望远镜应该指向的位置”来进行GOTO的。所以，用户最后需要使用赤道仪基座的水平仰角微调机构来将极轴校准星拉入望远镜的目镜视野中央，而不是通常两星或三星校准以后利用控制器将校准星拉入主镜视野中央。

（责任编辑 苏晨）