实现天文之梦

为了实现多年前立下的誓愿，我建立起了自己的家庭后院天文台。

年轻时在伊利诺斯州，我就萌生了对天文学的兴趣。在读高中时，我就自己制作过15厘米和25厘米的牛顿望远镜，包括加工研磨它们的物镜。虽然大学时代我学的是物理学和天文学，甚至在芝加哥大学读过天文学的研究生课程，但最终还是走上了另一条职业道路，成了一名心理学家（我总爱说自己是从外空间跳槽到了内空间）。当初决定转行时，我向自己发誓，有朝一日一定要建一个自己的天文台，以满足自己和亲朋好友们观测星空的乐趣。

天文台的设计与建造

我住在加利福尼亚州蒙特雷湾（Monterey　Bay）附近的乡下，这里气候温暖，望远镜不会结霜，所以我决定建造一个移动式屋顶而不是圆顶结构的天文台。这里还有相当稳定的大气条件和比较好的黑暗夜空，但还是受到附近的圣克鲁斯市和硅谷的一些光污染影响。在我看来，虽然反射望远镜口径可以做得更大，但折射望远镜更适合我的观测条件，于是我据此对我的天文台进行了设计。

天文台是David　Frybarger为我建造的，总体说来，除了延伸到庭院里的外梁和前后可移动的屋顶外，它看上去就像一个老式的独立车库。

天文台坐落在一个砂岩山丘上，四周星空几乎毫无阻挡。Ed　Byers为我的望远镜建造了一个德国式的赤道装置，在他的帮助下，我为天文台建立了一条南北中央线。沿着这条线，在非常坚硬的砂岩上打了两个容积0.11立方米的孔洞，在洞中填充了混凝土，作为望远镜的混凝土基座的基础，它们与房屋的混凝土地板相互隔离，以防止震动从地板传到望远镜上。

望远镜基座、两条走道和房屋北侧相邻的庭院，整个天文台总共浇注了32立方米混凝土，还埋设了电线管道以及计算机和视频设备的电缆管道。屋顶可以向北滑动到庭院里，当我用望远镜在酷暑中观测太阳的时候，可以到屋顶下纳凉小憩。

天文台的外部尺寸为4.88米×6.1米，墙高2.74米，采用传统的木框架结构，以0.4米的间距放置粗细5厘米×10厘米的壁骨来支撑。其外壁铺设的是胶合夹板，内壁用的是石膏夹板。为了确保天文台内部的温度与外部环境温度基本平衡，四周墙壁里没有填充隔热材料。另外，沿外墙的顶部和底部在每套壁骨之间，以及在所有内部机柜的顶部和底部都开有圆形的0.1米的通风口。

移动式屋顶

从天文台的北上角沿着庭院的东西两侧向北伸出两根10厘米×20厘米粗的横梁，上面覆盖着2.5厘米×10厘米粗的板条。每根横梁都支撑在三根10厘米×15厘米粗的红杉木支柱上，几根5厘米×20厘米的红杉木托梁以0.61米的间隔横跨于横梁之间，使横梁保持平直和平行。在远离天文台的一端，一对10厘米×10厘米粗的交叉托架进一步将横梁牢牢固定。横梁上装有翻转向上的仓门轨道，以供屋顶移动。

移动屋顶由焊接而成的矩形钢框架构成，框架底部与天文台一样大。总共有24个仓门滚轮，沿钢架框的东西两侧安装，它们能在倒装的轨道上滚动。钢架框上有11个普通的木制屋顶桁架，上面覆盖着1.3厘米厚的胶合盖板。最顶层是轻质金属屋面，被设计成仿沥青瓦的外观。

移动屋顶由一个齿轮电动机和链条传动装置驱动，它们转动一根装在天文台北内墙顶部、与房屋一般长的钢轴。钢轴上装有四个车库门的缆绳卷筒。不锈钢缆缠绕在卷筒上，并通过滑轮和导架连接到屋顶的两端。屋顶的滑动范围由磁性开关限制。

天文台南墙的上半部分是一对双折墙面，可以向外打开，露出南方的天空。房屋的东、西、北墙上都开有很大的滑动窗。

望远镜及基座

天文台的主要设备是一架口径30.5厘米、焦比f／12.2的折射望远镜，它是向宾夕法尼亚州曼海姆市的D&G光学公司定制的。该公司的Barry　Greiner先生认为，在他的公司曾制造过的大型折射望远镜中，这架历时十多年才制成的望远镜是最好的一架。它的消色差物镜是用有专利的冕牌玻璃和火石玻璃制造的，并有多层增透镀膜。

为了获得优良的温度特性，镜筒做得特别大，直径达35.6厘米。它采用了特殊的轧制和焊接工艺。在给镜筒外部上粉末涂层和内部上无光黑漆之前，所有的接缝都被打磨和抛光过。镜筒内装有挡光板，将杂散光降至最低，以确保望远镜能看到如同黑天鹅绒般的夜空背景。长61厘米、直径41厘米的防露盖上有一个发热器和一个接口适配器，以便加配各种孔径的光阑和滤光片。

在30.5厘米望远镜上还有四架辅助折射望远镜和一架寻星镜。其中一对辅助望远镜是D&G公司的超大镜筒消色差光学望远镜，口径12.7厘米、焦比f／30，主要用于太阳观测；另外两架是7.6厘米、f／30的单透镜物镜望远镜，也有特大型的镜筒。它们的镜筒内部都有风扇，可以产生薄片状气流以减少空气紊流。它们是由已故的Bob　Mortimer先生特制的，可加配氢α和钙K滤光片，以进行全日面观测。具有准直调整功能的六角环固定着30.5厘米折射望远镜和辅助望远镜，使它们彼此保持精确准直。

为了观测太阳，我通常在30.5厘米望远镜上装配Baader　Planetarium公司的5厘米赫歇尔安全楔形太阳棱镜来进行白光观测。一架12.7厘米折射望远镜配上一块5厘米的Daystar型氢α滤光片，这种滤光片的带通非常窄，只有0.25埃。另一架12.7厘米折射望远镜用于钙K或氢B谱线的观测。

望远镜安装在Byers　Series　Ⅲ型德国式赤道装置上，这个基座坐落在天文台的两个水泥基墩中较大的那个上。在极轴和赤纬轴的顶部有直径12.7厘米的轴承。为了获得最好的跟踪精度，这两根轴由金刚石研磨的大型蜗轮驱动。极轴齿轮直径达47.7厘米，584个齿；而赤纬轴齿轮直径38厘米，480个齿。这两个齿轮的蜗杆上都有弹簧，以消除反冲力。跟踪装置用直流伺服电机驱动，这种电机转速范围较大，功率也较大，运行比步进电机更为平稳。电子控制系统提供太阳、月亮和恒星的精确跟踪速率。

赤道式基座上安装有传统的定位度盘，以及赤经和赤纬数字式读数器。与众不同的是，47厘米直径的高精度赤经圈还具有自己的电子恒星跟踪系统，使其保持与天空同步。因此，我在观测开始时可以启动定位圈，然后直接在定位圈上输入一个天体的赤经参数，便可使望远镜指向这个天体。我不必为时角的计算费心，在我用手转动望远镜及其跟踪电机时，也不必担心破坏定位圈的准确度。数字定位圈用任何六颗恒星初始化，其中三颗在任何给定的时间必须始终可见。

天文台中较小的基座是为Fred　Mrozik公司的20.8厘米、f／8的油介质物镜半复消色差折射望远镜建造的。它与12.7厘米和10.1厘米的高桥萤石玻璃折射望远镜一起安装在Byers　Seriesll　1／2基座上。我的观测装备还有一架安装在Byers　Series　Ⅱ基座上的40.6厘米、f／5.5的牛顿反射望远镜，基座安装在定制的有轮基墩上。我喜欢用折射望远镜观测，因为它们使天空背景显得格外黑暗，当然反射望远镜有更大的集光能力。

我的家庭天文台是我一生梦想的顶点，这个梦想始于近半个世纪之前。很难描述用我自己的望远镜观测时的乐趣。我已经在这里举行了多次观星晚会，并希望今后能举办得更多。无论是儿童还是成年人，当他们第一次通过大型望远镜观看星空时，脸上的表情都同样地激动，这令我感到非常欣慰和满足。这个天文台已成为我的家庭、朋友和社区的乐趣之源。我希望每一个有类似梦想的人都能成功地建立家庭后院天文台。我敢肯定他们会发现这是一种美妙的追求，能给人一种极大的享受。