想给娃买天文望远镜？不知道这些，全是白花钱！

翊欣

以下文章来源于果壳童学馆 ，作者王卓骁
之前，果仁妈推送了 " 儿童显微镜，我劝你别瞎买，全是智商税 " 后，有家长在评论区，询问望远镜怎么选。
相比显微镜，望远镜价格要贵不少，到底有没有必要买呢？今天的这篇文章，我们就来看看，天文资深玩家怎么说。

/ 特别说明 /
1. 全篇利益不相关，无广告无软文

2. 个人观点，供参考
需要给孩子买一台天文望远镜吗？家长们在思考这个问题的时候，可能已经对天空中和地球外的事情，有了或多或少的兴趣。于是考虑让孩子接触一下天文望远镜，启发孩子对宇宙和对星空的兴趣。
作为资深的业余天文爱好者会说，我建议，先别买，等有机会学习使用，或者在有经验的人详细指导下再买。


为什么这么建议？因为真正的入门，比较困难。比如：
眼花缭乱的望远镜如何选购？
支撑望远镜的赤道仪是什么结构？
操作望远镜有哪些机械和控制问题？
初次体验小望远镜和预期差别太大了；
入门之后，如何维持兴趣？
需要学习海量的天文背景知识；
.....
这些问题都很细碎，还未成体系，而且很多问题都出现在最开始。如果没有好的引导和持续的启发，孩子摆弄望远镜遇到困难，或者过了新鲜感，很容易转头丢弃。而以后想再次建立兴趣，会更加困难。


但如果家长们能首先了解一些简单的背景知识，将孩子向积极的方向引导，让孩子理解望远镜作为一种科学仪器，能够持续发掘夜空里藏匿的神奇，并引导孩子产生独立探索和思考的求知欲，一台天文望远镜就可以发挥很大的作用了。
1
家长要做哪些功课呢？
1.
破灭不切实际的幻想
买之前你要知道的真相
你以为你会看到这样的行星、星云和星系——


图片来源丨 Easynight
NO，NO，NO！真相是这样的——


失望是不是？困惑是不是？为什么眼睛直接看到的样子，和照片拍到的样子，有这么大的落差呢？
这是因为，其它星星和星云们都太过遥远。它们的光走过漫长的距离，到我们这里就变得非常暗弱，想看清，必须尽可能的积累那边发射过来的光线，比如用相机的长曝光功能。
但是眼睛没有这个功能，它只能像拍视频一样，一帧一帧快速地记录，即便一直不眨眼，仍然是连续的短时间曝光，无法做到像相机那样长时间积累光信号。
这也是为什么观星的时候，常常去郊外。因为眼睛在漆黑的环境中，更灵敏，更容易在望远镜中看出更多深空天体纹理结构。


图片来源丨图虫
2.
那么，一般情况下，
入门的天文望远镜可以看到什么？
虽然城市里天上没有多少星星，但只要是眼睛能注意到的，一定是又大又亮的目标。入门望远镜看这些目标，绰绰有余。
比如，阴晴圆缺的月亮了，在入门的望远镜里可以看到清晰的环形山——


比如，日落后西边经常能看到的耀眼金星，用望远镜能看到它 " 月牙 " 一样的形状——


再比如，木星和土星，这两颗大行星，不仅能看出它们圆盘一样的表面，还能看到木星表面的一条条云带和它周围的几颗卫星，和 " 耳朵 " 一样的土星光环——





而这种从星点到表面细节的转变，非常让人眼前一亮，孩子一定会兴奋不已。
2
如何挑选入门望远镜呢？
几十年来，著名的望远镜商家在国内几乎都没有线下店铺，线上选购基本是国内购买天文望远镜唯一的方式。
关键参数
购买天文望远镜，最关键要看两个参数是：口径和倍率。这两个至关重要的参数，几乎完全决定了望远镜的成像素质。
首先看 口径。口径决定了一台望远镜的极限分辨率，口径越大，灵敏度越高，也就是我们能收的光线越多。我们的眼睛瞳孔直径最大仅有 7 毫米，而一台 10 厘米口径的望远镜，比眼睛的分辨率提高了 10 倍还多。
再看 焦距 ，其中两个部件有焦距的概念，一个长筒主镜本身的焦距，叫做主镜焦距，对于折射镜而言，可以类比一块凸透镜的焦距。另一个部件是望远镜后端的目镜的焦距。这两个焦距组合，主镜焦距除以目镜焦距，就得到望远镜的放大倍率。


为什么要自己计算呢？因为后端的目镜是可以自由更换的，不同的目镜能够带来不同的放大倍率，可以按天体的大小选择合适的目镜来观察。
举个例子，主镜焦距 800 毫米，是稍大的折射镜和稍小的反射镜通常采用的焦距，如果使用普通的 24 毫米目镜，放大倍率就是 33 倍，如果更换较短的 8 毫米目镜，则将放大率提升到 100 倍。但是要注意前面提到，口径决定了极限分辨率，也就是天体的极限细节，不可能无限放大。
望远镜类型
了解了关键的参数，再来看看望远镜的类型。
从形式上来看，望远镜可以分为单筒望远镜和双筒望远镜。顾名思义，双筒望远镜调动了两只眼镜，产生的沉浸式立体感，比单筒强很多。一台 5 厘米口径的双筒，就可以达到一台 10 厘米口径的折射单筒的效果。


单筒望远镜，在天文学上，通常根据光学结构分为折射式、反射式和折反式三类。
折射式是我们最常见到的，由几块透镜组合，光从前面进，眼睛从后边看。这里面全是玻璃，所以即使口径仅有 10 厘米，重量也会达到 5 千克甚至更多。


第二类叫做反射式，镜筒底部是一片反射光的凹面镜，眼睛从侧边看，由于仅有一片主镜，与折射式相同重量时，它能做到更大的口径。


第三类叫做折反镜，它在反射镜的基础上加了玻璃透镜，这种更精细的成像效果多用于专业天文摄影。


这三种单筒望远镜类型中，最难调试和维护的是反射式，每次移动都需要调整光轴，不建议作为入门的选择。而折射式和折反式设计稳定，搬运之后可以直接使用。
前面也提到，口径和焦距决定了望远镜的效果。然而折射镜比反射镜多使用了很多块玻璃，所以同等价格可以买到更大口径的反射镜，中等口径的折反镜，和较小口径的折射镜。
从孩子使用望远镜的操纵性和移动性度来说，10 厘米口径以下的折射镜，或者 15 厘米口径以下的折反镜是一个合适的入门选择范围。


不容忽视的望远镜配件


有了望远镜是不是就可以观察星空了呢？还有些配件也是不容忽视的。
首先是稳定的下端支撑结构。使用天文望远镜时，经常要放大较大倍数，镜筒的任何细微抖动，都会使视野里的星星跳成光轨，让人看起来头晕。因此，稳定的支撑非常有必要。
支撑结构通常有赤道仪、经纬仪。建议入门选择经纬仪。经纬仪只要调整方位和高度，就可以移动望远镜朝向，使用起来简单方便。
经纬仪包括平俯仰调整部分和三脚。架购买时，记得注意下地平仪本身的自重和它能承载的重量。三脚架的话，一般不锈钢和碳合金的三脚架都是可以的。


赤道仪就不推荐入门使用了。因为为了方便的跟踪星空运动，使用时要对准北极星，对于可能找不到北极星的新手来说，太不方便了。
其次是 " 长筒 " 主镜侧壁，外挂的一台小型的望远镜，叫做寻星镜，用来引导和寻找目标。这个望远镜视野比较大，能够将我们要观测的目标，定位到一片稍大的区域，不至于在主望远镜中大海捞针的搜寻了。


某宝上的寻星镜
再然后，最好配置两到三个不同焦距的目镜，来达到大小不同的放大倍率。观察较大的目标需要用较小的放大倍率，较小的目标可以选用较大的倍率。同一个目标还可以换不同的目镜观察不同的放大效果。
另外，除反射镜外，折反镜和折射镜都必须配备天顶镜，即主镜末端连接目镜的，一个 90 度的转向视角的直角镜，可以让我们以舒适的姿势低头观察。


天顶镜
此外，观察月亮建议买月亮滤镜，否则太亮，睁不开眼；如果看太阳黑子，一定一定一定要买太阳膜。想拍照，还可以配置一个手机支架，月亮上的环形山、土星光环应该都可以用手机拍到清晰的照片。
3
家长的自我修养
大多数天文望远镜到手之后，组装并非难事，看照片，然后比对手上实物，稍微研究一下连接处螺钉和凹槽都可以搞定。但是组装是否合理，后续怎么使用，还有很多问题在等着我们。
1. 装配平衡
不论地平仪还是赤道仪，移动望远镜一定是沿着某个轴在转动，一旦转轴失衡，望远镜追踪天空会有很大的力矩，可能跌落损坏。所以调配望远镜放置的平衡性是首先要注意的，也是组装之后要做的第一件事。
2. 调焦
在屋里对窗外测试时候，一定要选择很远的参考物，例如远山。如果没有开阔的视角，可以找数百米外的建筑，只有足够远的物体对焦，才能和无穷远的星空相匹配。
如果旋转对焦扭始终无法合焦，很可能是中间缺了一块延长目镜的物件，这时可以松开旋紧目镜的螺钉，前后挪动找到最清晰的焦点，然后考虑加装一个延长套筒。


3. 找星
找月亮比较容易，它产生的光晕会从视野边缘指导我们把望远镜扭过去。但是怎么找其它的星星呢？
用激光笔是个快捷的方法，把激光笔从目镜中指入，光柱会从望远镜前端发射出去，这样就能顺着光柱扭动望远镜朝向目标了。但使用激光笔切记只能指向高角度的天空。
也可以用专门的寻星镜，更简单。
4. 适应
除了几个明亮的目标，大部分深空天体都很暗弱，找到之后第一眼看过去可能什么都没有。
这个时候要让自己保持放松的观察，适应一段时间，同时用 " 侧视法 "，也就是用余光观察中心目标，这样就能渐渐识别出其中的细节啦。


天文知识，哪里学？
关于使用望远镜没有系统的线上资源，零碎的知识和经验散落在爱好者们的讨论中，国内有牧夫天文论坛，国外有cloudynights，还可以加入一些天文兴趣组织，和爱好者们交流是提高最快最稳的。
认识星空就有很多资源了，手机上的星图 app 也很多，都能实现按时间模拟星空的功能，我推荐Sky Guide，它的模拟非常漂亮而且真实。








如果需要详细了解每个天体的位置和物理参数，SkySafari是很不错的选择。电脑端推荐使用Stellarium。
4
观星指南
第一次观星，建议从最容易观察的月球开始，最好选择阴历的前半月，而且是距离满月还有一段日子的时候。
这时的月亮刚好在日落之后就能观察，而且还能清楚看到它表面的明暗交界。这条月面的晨昏交界区是最能震撼到眼睛的，那是月球表面的日出，有些环形山一半被照亮，谷底还是漆黑。


图片来源丨作者供图
金星和土星这两颗行星通常都是入门时常看的目标，使用低倍率找到它们，然后换高倍率观察。月牙一般的金星完全出乎常理，超过几倍自身半径的土星环出现在眼前也很震撼。


月牙般的金星，图片来源丨作者供图


土星环，图片来源丨作者供图
有了一次两次的观测经验，就可以开始搜寻深空奇迹啦——
春天入夜，是观察星系的好机会。；
夏天是看银河的季节，在良好的夜空环境下，眼睛能直接目视到银河的存在；
秋天入夜则是是一片寂寥的夜空，但可以观察肉眼可见的最遥远天体，仙女座大星系；
随着冬季到来，亮星逐渐多起来，望远镜可看的目标也多了起来。著名的猎户座大星云，一团相当明显的云雾，适应几分钟就能察觉出它略有翅膀的飞鸟状。
以上是关于入门天文望远镜的一些信息。一台望远镜，可以是一台叫做 " 长筒子 " 的工具，但更是一套启蒙孩子的科学仪器。
多多带孩子去郊外星空下探寻深空奇迹吧！
- END -
作者 | 王卓骁，天体物理学博士生，EasyNight 科普团队成员，业余天文摄影师，天文摄影作品曾入围英国格林尼治天文摄影大赛，多次刊登于《中国国家天文》《夜空中国》
编辑 | 章鱼妈，一个 2 岁男孩的妈妈，乐于研究各种育儿产品，经营个人公号 " 躲起来发呆 "。
特别感谢丨资深玩家孔粱先生


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