2014-10-19‧天文攝影之無精度赤道儀設計以馬達為起點
2014-10-19‧天文攝影之
筆者最近一直忙著試解古代天文學者感到難解的問題,雖然現代有了電腦,但是還是真的很難處理。偶而看到天文攝影的現況,就知道大家慢慢進入狀況了,甚至有人已經準備進入與天文台大型機『交流』的境界,那麼筆者也可以在閒暇之餘繼續推進研究。 如果無法做到防禦性精確追蹤,星點的曝光就無法集中,雖然這個所謂的集中是指在大氣擾動的3秒角範圍之內,但是赤道儀的追蹤精度應該要在1秒角之內,而且在數位攝影的觀點來看,追蹤誤差應該遠小於一個像素,當然請別忘了筆者在這裡講的是真劍級天文攝影,不是那種『期待你的深空作品』那種消遣聯誼級,因此是指攝影焦長在 要做到這樣的精度,赤道儀極軸要完全對準(當然只有單星雙軸法可以對準,三萬分之一度算是職業級的基本度數,因為筆者是業餘但只做一次就達成, 但那是第一次也是最後一次),這樣追蹤誤差情況就變得單純多了,然後用無精度赤道儀做恆星時追蹤(不是無精度赤道儀的話,就要以0.5倍速手動修正赤經速度),其間是不容許什麼光電導星來破壞精度的,因為光電導星的動作 再小也是遠大於無精度赤道儀的新式PEC(新式PEC已經是採用馬達的最極限細微動作性能),更別說還有誤判 因素,因此只要是依賴了光電導星,即使極軸對準也無法做到高精度導星。 也許有人會期望赤道儀會全自動對準極軸,但那恐怕是有點困難,一般程度的機械很難做到高精度的極軸校準,若要能全自動對準極軸的機械架台,想來要比赤道儀本体昂貴許多 (請計算一下赤道儀每秒轉動多少秒角,就知道赤道儀的機械精度是遠遠做不到筆者手工三萬分之一度的水準),筆者是靠手指關節一次次敲到準確的,因此就把這當作真劍級攝影高手的極緻手工藝好了。極軸完全對準之後,就可以找一個天頂的導星來精密監控全天各處的攝野(其實極軸對準到極望精度的話,就足以在光電導星狀況下運用這個極秘絕技)。 無精度赤道儀的追蹤精度,主要是看馬達的控制性能極限而定,因此要達成最為完美的追蹤精度,在設計作業上,或許可以考慮以馬達的修正頻率為先決條件,接著要考慮是否適度降低齒輪的齒數和精度,這樣才能結合出世間最高精度的赤道儀。換句話說,整個赤道儀的設計可能要以馬達為先決起點,接著才決定赤道儀的大小與各處部件,也就是說赤道儀的各部位設計都要配合馬達調整,這樣精度要提升到0.5秒角以內也是有機會的(但筆者預想驅動齒輪的齒數可能要大幅增加,減速齒輪的齒數也許要適度減少)。 下面這個影片就是以發動機為核心所做出來的設計,為了實現這個設計,原廠不得不採用他社(中島)的『榮』發動機(其實全机有三分之二是中島製品,而且21型與52型的榮發動機長度不同,從黑色引擎罩長度可以判斷),正因為有這個典故,才有下面影片的,所以赤道儀以馬達作為設計起點,一點都不奇怪的,覺得奇怪的才是外行人。
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