# 我知道望远镜让物体看起来更大，但它们到底是做什么的呢？
望远镜 (Telescope) 的主要目的是收集光线，望远镜的这一特性使你能够观察到比你只用眼睛所能看到的更微弱的物体。这正如伽利略对望远镜的评价 ——“revealed the invisible”
Astronomy: Roen Kelly
收集光的能力 (Light-gathering power) : 为什么望远镜 物镜 (objective) 的直径 “越大越好”？直径 4 英寸 (inch) 的镜子的收集光的面积是直径 2 英寸的镜子的四倍。越大的口径收集越多的光，所以你可以观察越暗的物体。通过望远镜你能看到的最暗的恒星 ——“ 极限星等 (limiting magnitude) ”—— 取决于物镜的直径。上图分别是 2 英寸 (左下) 和 4 英寸 (右下) 直径的物镜在同一视野下看到的恒星数目。
# 当我买我第一个望远镜时，它是完整的吗，还是我需要购买额外的东西使它工作？
大多数向初学者推销的都是完整的望远镜，只要你拆开它的包装箱，按照制造商的建议进行组装，它就可以进行观测。一些高端型号望远镜的镜筒会单独售卖，这意味你购买的只是镜筒，没有底座 (mount)、三脚架、附件等。
折射型望远镜 (Refractor) 由于它自身的结构通常需要 天顶镜 (star diagonal) 。天顶镜会使来自恒星的光线弯曲 90°，所以如果没有天顶镜，你在观察特别高的恒星时，你会感到很尴尬。在安装望远镜时，天顶镜安装在望远镜的 调焦器 (focuser) 上，之后再把 目镜 (eyepiece) 安装在天顶镜上。大多数制造商提供完整的含有天顶镜的折射望远镜。
# 我对观测感兴趣，但不知道该买哪种望远镜。我应该先做什么？
你的第一步应该是尽你所能地了解望远镜：有什么型号的望远镜，哪些制造商销售它们，人们对它们的评价怎么样。浏览每一期 天文学杂志 (Astronomy magazine) 的广告，你会看到一系列可用的东西。
对于每一个你感兴趣的望远镜，访问制造商的网站。当你读完这篇文章，回头看看最近出版的天文学杂志，仔细阅读望远镜评论 (订阅者可以在天文学网站的设备评论区中在线阅读)。你可能不理解在评论中讨论的所有内容，但是你会对望远镜的术语有所了解。通过这样做，你会了解到当观察者使用望远镜时，什么对他们来说是重要的。你会感受到望远镜光学和机械上的质量，使用的方便性 (包括便携性)，额外的功能，以及 —— 也许最重要的 —— 望远镜擅长观测的对象。
# 望远镜的类型
Astronomy: Roen Kelly
三种主流望远镜都使用 透镜 (lens) 、反射镜 (mirror) 或两者的组合。
折射望远镜 (refracting telescope) 使用透镜 ——（一个透镜）由至少两片或多达四片玻璃组成 —— 作为它们的物镜 (主要的收集光的装置)。
反射望远镜 (reflecting telescope) 使用反射镜来收集和聚焦光线。在 牛顿反射镜 (Newtonian reflector) 中 —— 最常见的类型 —— 光线从 主反射镜 / 主镜 (primary mirror) 反射 (主镜的表面被磨成抛物线形状，这样光线就能聚焦在一起)。光线照射在靠近 镜筒 (tube) 顶部的一个较小的、平坦的 二次反射镜 (secondary mirror) 上。然后光线被弯曲 90°，通过镜筒上的一个小孔进入目镜。
折反射望远镜 (catadioptric telescope)，或复合望远镜 (compound, telescope)，将主镜与放置在镜筒前端的 校正透镜 (corrector lens) 结合在一起。主镜的表面被磨成简单的形状，通常是一个球状。一般情况下，球面镜会引起被观察对象的像差 (aberrations)，但折反射望远镜的校正透镜会在光线到达主镜之前 “提前弯曲” 光线，以尽可能抵消掉像差。两种流行的折反折射望远镜是 施密特 - 卡塞格林式设计 (Schmidt-Cassegrain design) 和马克苏托夫 - 卡塞格林式设计 (Maksutov-Cassegrain design)。
# 我应该先买双筒望远镜再买单筒望远镜吗？
不。我曾经给刚开始成为天文学家的业余爱好者这样的建议，但现在不是了。通过 双筒望远镜 (binocular) 看到的景色 —— 尤其是在一个光污染的地方 —— 往往会让初学者失望。然而，高质量的双筒望远镜是一个有价值的观察配件。大 星团 (star clusters) 通过双筒望远镜看起来很棒，就像 银河 (Milky Way's band) 和月球一样。
# 小型、中型和大型望远镜的尺寸是多少？
小型、中型或大型望远镜这些术语不是标准化的 —— 但在天文学这里，当我们提到小型望远镜时，我们是指直径 (透镜或反射镜的尺寸) 小于 4 英寸的望远镜。这和望远镜的类型无关，也和望远镜的质量无关。我手中引以为傲的高质量望远镜很多都是小型望远镜。
中型望远镜的直径从 4 英寸到 10 英寸。这一类是大多数业余天文学家使用的尺寸，最流行的一种是 8 英寸的施密特 - 卡塞格林式望远镜。
最后，任何透镜或反射镜大于 10 英寸的望远镜都是大型的望远镜。今天使用的大型望远镜比以往任何时候都多，这也是 多布森底座 (Dobsonian mount) 的引进的主要原因。牛顿反射望远镜与 地平经纬式多布森底座 (alt-az Dobsonian mounts) (见本文后面的 “望远镜底座”) 相结合，大大降低了大型望远镜的价格 (和重量)，因为过去大型望远镜都是使用 马达驱动的 赤道型底座 / 赤道仪 (equatorial mount)。
# 我听说对于望远镜来说 “越大越好” 是真的吗。大望远镜的真正优势是什么？
望远镜的直径越大，收集的光就越多。例如，一个 4 英寸直径的折射望远镜就可以看到行星、月球和双星 (double stars)。为什么我会知道？因为我有也有一个 4 英寸直径的折射望远镜，无论如何我都不会把它卖掉。然而，对于像星云 (nebulae)、星团 (star clusters) 和星系 (galaxies) 这样的深空天体来说，这个望远镜就有点小了。
一个 8 英寸的望远镜 (不管它是什么类型的) 会让你进入一个新的视野。你用 8 英寸镜看到的物体会显示更多的细节。但请记住，如果你一直对观察感兴趣，你就会渴望更大的望远镜。这种病在业余天文学家中被称为 “孔径病 / 孔径发烧友 (aperture fever)”。是的，我被感染了。很多年前，我开始使用 2.4 英寸高质量的望远镜。我现在有一个 4 英寸的折射镜和一个 12 英寸的施密特 - 卡塞格林式望远镜。我快乐吗？是的。我满意吗？还差得远。我现在梦想有一台 20 英寸的望远镜。我想你们明白了。
# “消色差透镜” 和 “复消色差透镜” 是不同的吗？这句话是什么意思？
这两个术语都用于折射望远镜的透镜系统。消色差透镜 (achromat) 是一种双透镜系统 (两个透镜粘到一起)。复消色差透镜 (apochromat) 也可能有两个透镜，但它更可能由三个或四个透镜组成。消色差透镜和复消色差透镜的主要区别在于你在发光物体上看到的 “多余” 颜色的数量。多余的颜色不是添加到你所看到的东西上的颜色。相反，它通常以紫色条纹的形式出现在你观测物体的边缘。复消色差透镜提供的图像基本上没有多余的颜色。
通过消色差透镜，你会看到像木星、金星和月球这样发光的物体上有多余的颜色。许多观察者往往会忽略掉这些多余的色彩。复消色差透镜总是比同等的消色差透镜贵，而且往往贵得多。
# 我刚买了一架新望远镜，等不及去使用它。我应该做的第一件事是什么？
多读几遍操作手册，在晚上把望远镜放在室外之前，先把它放在室内。这将使你熟悉所以开关、按钮和杠杆的位置和操作。在你出门之前知道如何使用你的望远镜将使你有效地利用你的观察时间。这对于像梅西耶马拉松 (Messier marathon) (在一个晚上定位所有的梅西耶天体) 这样的活动特别有帮助。
# 让我们谈谈光学
Astronomy: Roen Kelly
f/4、f/10 或 f/15 表示望远镜的焦比 (focal ratio)——f/ratio。焦比是用物镜直径除以焦距 (focal length)(物镜到光线聚焦处的距离) 确定的。这里有一个例子：一个 6 英寸的望远镜焦距是 36 英寸，求焦比。用 36 除以 6。这会得到焦比为 f / 6。直径的单位通常是英寸，但焦距的单位是毫米，如果是这样，只需将英寸乘以 25.4。
要计算放大率，只需将望远镜的焦距 (通常是物镜的焦距)(fo) 除以目镜的焦距 (fe)。例如，如果你的望远镜焦距为 1000 毫米，而你选用的目镜为 25 毫米，放大率为 40 倍。请记住，单凭放大率并不能很好地衡量望远镜的质量。放大率是由你使用的目镜决定的，所以，一个低质量的镜可能会有一个不好的目镜，而这两者的组合可以提供高放大率。但是任何通过它观看的图像都会被扭曲 —— 尽管它们会像声称的那样被放大。
# 为什么我通过望远镜看到的物体都是倒着的？
就在望远镜的主透射镜或主反射镜收集到的光线进入目镜之前，光线会翻转 (见上面的 “让我们谈谈光学”)，所以你会看到一个倒立的图像。棱镜组件 (prism assembly )(通常称为 “正像系统 (image erector)”) 将重新翻转图像，但添加这个附件将导致一些光线丢失。对于观察而言，望远镜的功能是将目标发出的最多光线传送到你的眼睛，所以你不想因为翻转图像而失去光。此外，要记住，空间中没有上下之分，对于大多数物体，你甚至不知道它们是上下颠倒的。
# 我能用我的望远镜观察地球上的物体吗？
绝对可以的！许多星空观测者 (通常是那些由于尺寸和携带性问题而选择小型折射望远镜的观测者) 也使用他们的望远镜来观察鸟类或其他自然观察活动。另外，想想几个世纪前你看到的水手的照片 —— 他们几乎总是在船头通过望远镜观察。
# 我想买一架望远镜，但是我看到的几乎都很贵，为什么？
一个好的望远镜是高质量光学、机械加工、电子和机械控制的结合，这些东西可不便宜。把反射镜表面打磨成特定的曲线形状或者制造透镜，需要极其昂贵的高精度机器。有些镜片最多由四个独立的元件组成，每个元件有两个光学表面。反射镜或透镜越大，镜筒、驱动器和三脚架就必须越大、越坚固。
# 设置寻星镜
在白天调整你的寻星镜 (finder scope)，大多数观测者在每次观测活动前都会花时间检查寻星镜的对齐。方法如下:
在望远镜中插入一个低放大率的目镜进行初始对准。
松开望远镜的 运动控制锁 (motion-control locks) 以允许运动。
移动你的望远镜，直到远处目标在望远镜的中心位置 (发射塔的顶部、树、建筑物等)，然后调焦你的望远镜以看清对象。
锁定你的望远镜的运动控制锁，以避免移动。
拧松你的寻星镜安装支架上的螺丝锁 (参见您的望远镜手册)，然后调整寻星镜位置，使物体在你望远镜的中心，也在的寻星镜的中心。
锁定你的寻星镜。
要想获得更高的精度，可以将望远镜里的低倍率目镜换成一个放大率更高的目镜，然后调整好位置。
# 有什么办法可以让我 “试用” 望远镜吗？
可以的。在你所在的地区寻找一个天文学俱乐部，并参加其中的一个活动。你会发现其他人和你一样喜欢天文学，并且愿意通过他们的望远镜分享信息和观点。在一个俱乐部的公众或会员观星活动上，你可以在短时间内通过许多不同的望远镜观看。
# 除了光学质量，望远镜系统最重要的是什么？
底座 (mount)！你可以买到地球上最好的光学设备，但是如果你把它们放在一个尺寸小或者质量差的底座上，你会对你的望远镜系统不满意的。没有一个望远镜能在强风中工作，但是一个简陋的底座会在微风中传递振动。底座的质量也会影响振动消失的时间。这是你触摸望远镜 (例如，为了调焦而触摸望远镜) 和目镜中图像停止移动之间的间隔。坚固的底座可以将这一过程缩短到一两秒。坏底座将增加这个时间到无法忍受的长度。底座质量是 “买之前先试一试” 的另一个原因。
# 有自动寻星系统 (英文中称为 “go-to”) 的望远镜比没有的望远镜好吗？
是的。一旦安装妥当，一个自动寻星望远镜将通过内部计算机控制移动到你选择的任何物体来节省你大量的时间。但是，了解如何设置你的望远镜是很重要的，这将要求您识别一些最亮的恒星，可使用星图来简化这一步。即使是有经验的观测者也喜欢使用自动寻星望远镜，因为它们使得通过 “star-hopping” 方法寻找深空物体成为过去的事情 (“star-hopping” 方法：当一个观测者寻找到一颗明亮的恒星时，就会继续寻找更暗的恒星，直到找到目标)。
# 望远镜底座 (mount)
Astronomy: Roen Kelly
赤道型底座 / 赤道仪 (equatorial mount) 在两个平面上运动，其中一个轴指向 北天极 (North Celestial Pole,NCP) —— 北极星 (Polaris) 附近一个点。通过任意一个马达驱动器 (motor drive)，在将底座对准北天极后，你所观察的任意天体会一直留在视野中。如果你打算做长曝光的天文摄影或数码成像，赤道仪是必不可少的。
高度角 - 方位角型底座 / 地平经纬式底座 (altitude-azimuth mount,alt-az mount) 使望远镜水平和垂直移动。相机的三脚架顶部的底座是地平经纬式底座的一个很好的例子。
很难区分 叉状地平经纬底座 (alt-az forkmount) 和 叉状赤道仪 (equatorial fork mount)，不同的是一个叉状赤道仪的轴是指向北天极的。叉状底座在折反射式望远镜中比较流行，你还会发现大多数现代天文台使用叉状赤道仪。
多布森底座 (Dobsonian mount) 是一种专门为牛顿反射望远镜设计的地平经纬式底座。该底座采用了一个可旋基座 (swivel base) 和一个固定镜筒的支架组件 (cradle assembly)，设计简单，易于打造 (如果你自己选择建打造的话)。
# 既然望远镜是在室外使用的，它们需要电吗？
不，但他们的马达驱动器 (自动寻星需要用马达驱动望远镜转动) 需要电。大多数情况下，望远镜驱动器使用直流电，这意味着你可以使用电池；或者得到一个适配器 (adapter)，允许你插入一个电源插座。
# 放松一些（Lighten up）
永远记住，对你来说最好的望远镜就是你用得最多的望远镜。如果调试一个望远镜需要一个小时，或者如果你的望远镜很大、很重、很难移动，你可能每年只观察几次。另一方面，如果你的望远镜很快就设置好了，或者你可以永久地架置它，那么您可以每周使用它几次。经常使用的小型望远镜总会胜过一直放在橱柜里的大型望远镜。
