Harmonic Drive 赤道儀比較:ZWO AM3N vs MLAstro SAL-33 vs WarpAstron WD-20P

簡介

諧波減速赤道儀,又稱應變波齒輪赤道儀,隨着廠商之間的競爭日趨激烈而不斷進步。本文比較三款經過數月實際拍攝作業使用的型號:ZWO AM3N、MLAstro SAL-33 以及 WarpAstron WD-20P。

三款均採用應變波齒輪,令赤道儀本體比傳統蝸桿齒輪式赤道儀細小輕巧得多,而且三款在特定承重範圍內都可以不配重平運作。這種組合令它們成為深空攝影的理想攜行赤道儀。

設計與功能

三款赤道儀均可用於赤道儀模式,以赤經和赤緯運動進行天文攝影,亦可用於地平式模式以目鏡目視觀測。三者均不設內置極軸望遠鏡,亦暫未提供自動化極軸對準功能,因此極軸對準需要依靠第三方電子方法處理。

有跡象顯示市場正朝自動化方向發展。MLAstro 正為 SAL-33 開發一套從設計之初就已規劃的自動化極軸對準套件:只需擰開四顆螺絲,即可在套件推出時將地平式底座更換為自動化套件。全自動極軸對準楔亦開始在其他地方出現,承諾用家無需親身在赤道儀旁邊亦可完成整個流程。

極軸對準

這三款赤道儀都沒有內置極軸鏡,所以實際使用時你需要依靠 ASIAir 或 SharpCap 等軟件程序。這些軟件會在赤道儀繞赤經旋轉期間拍攝一系列夜空影像,再以盲解算(plat solving)計算你的極軸對準誤差,然後透過即時反饋引導你調整高度角和方位角螺絲。將誤差數值壓至 30 角秒以下,在任何赤道儀上已足以獲得極佳的導星表現,而只要有足夠練習,三款赤道儀都能做到。

分別在於調整螺絲。AM3N 的螺紋最粗,輕微轉動就會令誤差數值出現較大跳動,在最後微調時容易過頭,尤其在高角度調整時。SAL-33 和 WD-20P 採用較幼細的螺紋,令最後幾角秒的微調明顯更輕鬆。

方位角調整方面,WD-20P 是首選:行程充足、螺紋極幼細,而且十字形旋鈕提供了最出色的操控感。高度角調整方面,SAL-33 則憑其極幼細的螺紋奪魁,MLAstro 更為所有首批早期用家免費升級螺紋。其宣傳的零位移調整功能確實名副其實,讓你可以完全鎖緊鎖定螺絲之餘仍能微調高度角,而 WD-20P 的表現亦相若。使用任何一款赤道儀,在阻力增加的方向(通常是向上)完成最後調整,通常可獲得更穩定的結果。

連接與控制

三款赤道儀均提供 Wi-Fi 和 Bluetooth 無線連接,方便以手機或平板控制赤道儀,對使用 SkySafari 等 app 進行 goto 導航的目視觀測者尤其實用。MLAstro 和 ZWO 均提供專用免費流動應用程式,分別是 MLAstro Hub 和 Sky Atlas,而 WarpAstron 似乎暫時未有專用流動應用程式。

在 Windows PC 上,MLAstro Hub 提供獨立桌面應用程式版本,而 WarpAstron 則提供內置大量進階配置選項的專用 Mount PC Tool。AM3N 可透過 ZWO 的 ASI Studio 應用程式或 ASCOM 驅動程式控制。至於 SAL-33 和 WD-20P,OnStep ASCOM 驅動程式可連接其他軟件,但並未開放所有配置選項,所以值得深入研究其專用應用程式。

三款赤道儀均兼容 ZWO ASIAir。AM3N 可自動連接;SAL-33 需選用普通 OnStep 驅動程式,而 WD-20P 則選用 OnStep 電子驅動程式,後者與 WarpAstron 赤道儀的兼容性更好。

實體接口亦有不同。SAL-33 在赤道儀側面使用 B 型 USB 接口,並配 12V 2.1mm 中針桶形電源接口。AM3N 在前端提供 B 型 USB 接口,或在鞍座背面設有 USB-C 接口。WD-20P 以 USB-C 傳輸數據,並採用 2.5mm 中針桶形接口,可接受 12 至 25 volts 電壓;隨附的 AC 變壓器為 24V 10 安培規格。

各款赤道儀的亮點功能

WD-20P 的 P 字後綴代表電源(power)。其鞍座配備兩個 USB-C 供電接口,以 24 volts 供電時最高可輸出 150 watts,而 WarpAstron 另以 $169 出售一個選購電源集線器,可插入鞍座其中一個接口,提供四個 2.1mm 桶形輸出,分為兩組 5 安培通道、合共 10 安培,全部收納在一個精緻的小盒子內,並帶有 Synta 式尋星鏡座,可安裝在望遠鏡任何位置。AM3N 的鞍座背面同樣設有 12V 電源接口和 USB-C,而 SAL-33 為控制成本則刻意不設任何額外鞍座接口。

手控方面,AM3N 附帶基本的搖桿式控制器,長按取消鍵約三秒即可令赤道儀歸回 home 位置。WD-20P 隨附一款小型 USB-C 手控器,功能選項不少但實體按鍵有限,需要一些時間學習;快速入門指南對此解釋得相當清楚。SAL-33 則以 $135 另售選購手控器。

另一項區別:WD-20P 採用伺服馬達而非步進馬達,令碰撞檢測容易實現得多。你可以在 WarpAstron Mount PC Tool 中配置和微調,當偵測到障礙物時它會停止跟蹤。在 WD-20P 之前,唯一具備自動碰撞停機的赤道儀是昂貴得多的 Astrophysics Mach 2 GTO。

承重、重量與腳架

這三款赤道儀分屬三個不同的重量和承重級別。AM3N 最輕便,便攜性最佳。WD-20P 比 SAL-33 略重,但能應付最重的負載,因而擁有最佳的機身重量對承重比例。SAL-33 功能和隨附配件最精簡,但承重能力接近 ZWO AM5N。

WarpAstron 和 MLAstro 均公佈了細緻的承重指引,同時考量重量和力臂,即望遠鏡重心與赤道儀本體的距離,因為兩者都會影響馬達所承受的扭力。

三款赤道儀均以單機頭形式出售,而三間廠商中只有 ZWO 提供自家腳架:碳纖 TC40,額外售價 $350,可配合任何一款赤道儀使用,重量約 5 lbs,並可摺疊收納入行李箱。若負載超過大約 6 吋牛頓鏡或 120mm 折射鏡,來自 High Point Scientific Apertura 系列的重型碳纖腳架會是更好的選擇,承重最高達 110 lbs,而為諧波赤道儀而設的 Apertura Anchor Pier 則是終極穩定方案,售價 $800。

實戰觀星表現

好消息是:只要重量和力臂都在指定範圍內,三款赤道儀的表現都相當出色。三款在導星校準方面都表現良好,而在良好視寧度下,全部以 0.5 秒導星曝光表現最佳。

有一項有趣的差異。SAL-33 和 AM3N 對較高的導星激進度反應良好;AM3N 甚至在 ASIAir 預設的 70% RA 和 100% dec 設定下也有良好表現。WD-20P 對激進設定的反應則沒那麼好。它在 Windows PC 上以 PHD2 配合 Z filter 演算法時表現最佳,該演算法設計上使用短導星曝光而不會追隨視寧度起伏,實測結果亦證實了這一點。WD-20P 在 ASIAir 上也能達到可接受的導星水準,只是精細度稍遜,實際上意味着在高解析度下星點 FWHM 略為偏大。

哪一款適合你?

AM3N 是終極旅行赤道儀,尤其當你要搭飛機而行李將會被磅重時。憑藉其輕巧堅固的收納箱,整套裝備連 TC40 腳架僅重約 10 lbs 加 5 lbs,在寄艙行李中仍有大量空間。它與 ASIAir 的配合亦非常出色,因為兩者出自同一廠商;在最近一次旅行中,它搭載小型折射鏡和相機鏡頭,夜復一夜運作零瑕疵。

SAL-33 是長久以來性價比最高的赤道儀。它配重搭載 130mm 折射鏡時表現出色,以現時 $1,249 美元的售價,計及所提供的功能、性能和客戶服務,根本無需猶豫。其開源設計、容易維修保養,以及已規劃的自動化極軸對準升級路徑,都增添了長遠吸引力。

WD-20P 是三款之中功能最齊全的諧波赤道儀,售價 $3,500 美元。伺服馬達帶來的碰撞檢測、現代化的 USB-C 接口、選購電源集線器,以及大承重上限和出色的承重對重量比例,令它成為遙控天文台的不二之選,而且能輕鬆駕馭長折射鏡。

結語

這三款應變波赤道儀都是實力十足的天文攝影平台,選擇哪一款取決於你的優先考慮。如果航空公司旅行和 ASIAir 整合是你的首要考慮,選 AM3N;如果你想追求每一分錢的最大效能並且欣賞可升級的設計,選 SAL-33;如果你需要最高承重、供電能力和碰撞檢測來應付遙控或重裝配置,選 WD-20P。無論你選擇哪一款,花上數晚時間熟習赤道儀的極軸對準和導星設定,都會在你拍下的每一張天文照片中獲得回報。