漂移法調(diào)整極軸

1、漂移法調(diào)整極軸天文愛(ài)好者在使用德式赤道儀的時(shí)候，首先要做的事情就是將極軸對(duì)準(zhǔn)天球轉(zhuǎn)軸。如果在北半球，可以利用北極星來(lái)校準(zhǔn)極軸，只要調(diào)整赤道儀的水平角和俯仰角使北極星在極軸 鏡中央就可以。這種方法得到的精度完全可以滿足目視、計(jì)算機(jī)自動(dòng)找星和短時(shí)間曝光的天文攝影的應(yīng)用。不過(guò)對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的天文攝影，極軸需要對(duì)得非常精確。簡(jiǎn)單地用北極星來(lái)對(duì)準(zhǔn)的極軸無(wú)法滿足這種需要。這些簡(jiǎn)單的方法對(duì)極軸或多或少存在水平誤差（極軸偏東或者偏西）和高度誤差（偏北或者偏南）。有的赤道儀有很精密的極軸鏡，當(dāng)你學(xué)會(huì)如何使用后，禾U用它可 以將極軸對(duì)得很準(zhǔn)。但即使這樣調(diào)整出來(lái)的極軸在曝光時(shí)間較長(zhǎng)或者拍攝焦距較長(zhǎng)的時(shí)候仍 然不夠精確。

2、漂移法可以使赤道儀的極軸獲得足夠的精度來(lái)進(jìn)行很長(zhǎng)時(shí)間的曝光。這種方法能獲得很高的精度，相當(dāng)大程度上消除了由于極軸不準(zhǔn)確帶來(lái)的誤差。漂移法的原理很簡(jiǎn)單： 在導(dǎo)星目鏡（或者webcam ）中觀察一顆星的跟蹤情況。如果極軸對(duì)得不是很準(zhǔn)，星點(diǎn)在導(dǎo)星目鏡 中的位置就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。 根據(jù)移動(dòng)的方向?qū)O軸做相應(yīng)的調(diào)整，然后繼續(xù)觀察，并重新進(jìn)行調(diào)整。如此反復(fù)幾次，最終得到精確的極軸方向。漂移法需要用最能反映出極軸水平和仰角 誤差的特定位置的兩顆星來(lái)進(jìn)行調(diào)整。F面分幾個(gè)步驟來(lái)具體說(shuō)明如何用漂移法來(lái)調(diào)整極軸步驟一調(diào)平赤道儀利用赤道儀上的水平氣泡來(lái)將赤道儀調(diào)整到水平位置。這個(gè)步驟不是必須的，但很重要,可以節(jié)省很多調(diào)整

3、的時(shí)間。如果赤道儀不水平，那么極軸的水平角和俯仰角的調(diào)整會(huì)互相影 響，這樣就會(huì)增加反復(fù)調(diào)整的次數(shù)。赤道儀水平調(diào)整好了，能節(jié)約很多時(shí)間。步驟二粗調(diào)極軸利用極軸鏡和北極星粗略地調(diào)對(duì)好極軸，這也能使漂移法的調(diào)整更迅速。步驟三 調(diào)整導(dǎo)星目鏡十字絲的方向在以下所有的步驟中， 都要求導(dǎo)星目鏡的十字絲和赤道儀的轉(zhuǎn)軸平行。這一步也比較簡(jiǎn)單，找一顆亮星放在十字絲中央，用手（或者控制手柄）轉(zhuǎn)動(dòng)赤道儀赤經(jīng)或赤緯的蝸桿，星 點(diǎn)將會(huì)在目鏡中產(chǎn)生移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)目鏡的角度，使得在調(diào)整赤經(jīng)和赤緯的時(shí)候，星點(diǎn)始終壓住十字絲線。步驟四調(diào)整水平方位角調(diào)整水平方位角需要將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)一顆位于過(guò)天頂?shù)某嘟?jīng)線與天赤道交點(diǎn)附近的星。當(dāng)找到這個(gè)位

4、置的星星后，微調(diào)赤道儀赤經(jīng)和赤緯軸使得星點(diǎn)位于十字絲中央，并且旋轉(zhuǎn)導(dǎo)星目鏡的十字絲沿東西方向使其角度滿足步驟三的要求。跟蹤并觀察：此時(shí)不要搞混淆了星點(diǎn)赤經(jīng)和赤緯的移動(dòng)。記住我們此時(shí)只關(guān)心赤緯的漂 移，而不是赤經(jīng)的。PE）。周期性誤差是因?yàn)閭鲃?dòng)鏈中觀察星點(diǎn)，輕微調(diào)整赤經(jīng)角度以抵消周期性誤差（ 某些齒輪的分度不均勻而產(chǎn)生的。此時(shí)千萬(wàn)不要去調(diào)整赤緯的蝸桿。此時(shí)要做的只是觀察赤緯的漂移，而不是修正它。水平方位角的調(diào)整很容易把人弄糊涂。粗略調(diào)整后的極軸可能比實(shí)際的極軸更偏東或者偏西。當(dāng)觀察位于天頂赤經(jīng)和天赤道交點(diǎn)附近的星點(diǎn)時(shí)，這種誤差將會(huì)在水平方向 （或者說(shuō)東西方向）反映出來(lái)。水平方向的調(diào)整很容易把人弄

5、糊涂，因?yàn)楫?dāng)觀測(cè)到赤緯方向的漂移時(shí)，調(diào)整赤道儀的水平方向?qū)⑹剐屈c(diǎn)產(chǎn)生與漂移方向垂直的移動(dòng)。如果星點(diǎn)向上漂移，則需要調(diào)整赤道儀水平方向使目鏡中的星點(diǎn)向右移動(dòng)；而如果星點(diǎn)向下漂移， 這需要調(diào)整赤道儀水平方向使得星點(diǎn)向左移動(dòng)。這很容易讓人糊涂。如果使用的是牛頓式望遠(yuǎn)鏡，上述過(guò)程更加容易使人糊涂。上述的調(diào)整方向需要反過(guò)來(lái): 如果星點(diǎn)往上漂移，就調(diào)整赤道儀水平方向使星點(diǎn)向左移動(dòng)，反之則向右。步驟五：調(diào)整仰角選擇一顆位于正東方向地平高度度左右的星作為跟蹤目標(biāo)。選擇正東方的原因是， 這樣可以消除極軸水平誤差帶來(lái)的影響，從而只看見(jiàn)仰角誤差；選擇地平高度15 20度左右的星星的目的是為了消除大氣折射的影響。如果

6、高度再低，大氣折射就會(huì)產(chǎn)生比較大的影響， 從而影響最終的精度。將跟蹤目標(biāo)調(diào)整到導(dǎo)星目鏡中央，開(kāi)啟跟蹤，觀察星點(diǎn)在與十字絲相對(duì)位置的變化。跟蹤過(guò)程中，略微調(diào)整赤經(jīng)手柄，使得星點(diǎn)始終保持在導(dǎo)星目鏡的赤經(jīng)絲線上。千萬(wàn)不要去調(diào)整赤緯手柄，我們是要觀察在赤緯方向上的誤差，而不是調(diào)整它。如果此時(shí)觀察到星點(diǎn)在赤緯方向上的移動(dòng)，說(shuō)明赤道儀極軸在仰角上有誤差，因此需要進(jìn)行調(diào)整。仰角的調(diào)整很簡(jiǎn)單， 只要記住一個(gè)原則：無(wú)論星點(diǎn)往哪個(gè)方向漂移，調(diào)整赤道儀 仰角，使得星點(diǎn)向目鏡中心方向移動(dòng)。如果星點(diǎn)漂移比較快，調(diào)整就多一些，如果移動(dòng)比較慢，調(diào)整就少一些。步驟六：重復(fù)以上過(guò)程漂移法不會(huì)一次就得到很高的精度，因此需要重復(fù)上

7、述過(guò)程， 一直到幾分鐘內(nèi)在導(dǎo)星目鏡內(nèi)看不到明顯的漂移，這樣的精度就能滿足長(zhǎng)時(shí)間曝光的要求了。漂移法的原理漂移法被很多天文愛(ài)好者所使用，但許多人并不明白漂移法的原理，以及為什么要選擇特定區(qū)域的星星。通過(guò)圖示，很容易弄明白以上問(wèn)題。先來(lái)看看理想的情況： 在赤道儀極軸與天球轉(zhuǎn)軸完全重合的情況下，星空按照很標(biāo)準(zhǔn)的圓形軌跡在運(yùn)動(dòng)，因此被跟蹤的星點(diǎn)始終會(huì)處于導(dǎo)星目鏡中央。如果赤道儀的極軸與天球轉(zhuǎn)軸不重合，那情況會(huì)怎么樣呢？看看下面這個(gè)圖就一目了然了。下圖所示的是赤道儀極軸與天球轉(zhuǎn)軸不重合并且有水平方向誤差的情況。被跟蹤星點(diǎn)位于天赤道與過(guò)天頂子午線交點(diǎn)附近。在跟蹤的過(guò)程中，導(dǎo)星目鏡的十字絲會(huì)沿著赤道儀極軸（紅圈）旋轉(zhuǎn)，而目標(biāo)星則沿著天球轉(zhuǎn)軸（藍(lán)圈）旋轉(zhuǎn)。當(dāng)星點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度之后，十字絲 與星點(diǎn)將不再重合，而且在赤緯方向上有會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)。同樣的原理可以用來(lái)解釋極軸與天球轉(zhuǎn)軸有俯仰角度誤差的情況。那么為什么一定要選取特定位置的星來(lái)進(jìn)行調(diào)整呢？看下面的圖，仍然以水平方向有誤差的情況來(lái)說(shuō)明。如果此時(shí)選擇的星不在天赤道與過(guò)天頂?shù)淖游缇€焦點(diǎn)附近，而是在很偏東或者偏西的方向，當(dāng)跟蹤一段時(shí)間，星點(diǎn)和赤道儀都轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度之后，從圖中可以看出， 此時(shí)星點(diǎn)的偏