諧波減速赤道儀比較:ZWO AM3N vs MLAstro SAL-33 vs WarpAstron WD-20P

前言

諧波減速赤道儀(Harmonic Drive mounts,又稱 strain wave mounts)隨著廠商之間的競爭加劇而不斷進步。這篇比較文章探討了三款經過數個月實際拍攝使用後的機型:ZWO AM3N、MLAstro SAL-33,以及 WarpAstron WD-20P。

這三款都採用諧波減速齒輪,使赤道儀本體遠比傳統蝸桿齒輪式德式赤道儀更小更輕,而且三者都能在一定的荷重範圍內免配重運作。這樣的組合讓它們成為深空攝影的理想攜行赤道儀。

設計與特色

三款赤道儀都能以赤道儀模式運作,在赤經與赤緯方向轉動以進行天文攝影,或以地平模式搭配目鏡進行目視觀測。三者皆未內建極軸望遠鏡,也尚未提供機器人自動極軸校準功能,因此極軸校準需仰賴第三方電子方法。

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納入規劃的機器人極軸校準套件:只要旋下四顆螺絲,等套件上市後把地平基座換成機器人套件即可。全自動極軸校準楔形座也開始在其他產品上出現,承諾你不必親自守在赤道儀旁也能完成校準流程。

極軸校準

這三款赤道儀都沒有內建極軸鏡,所以實務上你會使用 ASIAir 或 SharpCap 這類軟體流程。這些軟體會在赤道儀於赤經方向旋轉時連續拍攝夜空影像,進行 plate-solving 以計算極軸誤差,再透過即時回饋引導你調整高度角與方位角螺絲。把誤差數值控制在 30 角秒以內,就足以在任何赤道儀上獲得極佳的導星效果,而且只要練習足夠,三款都辦得到。

差異在於調整螺絲。AM3N 的螺紋最粗,因此輕微轉動就會讓誤差數值產生較大的跳動,在最後微調時很容易過頭,尤其是在高度角方面。SAL-33 和 WD-20P 採用較細的螺紋,讓最後幾角秒的調整明顯更容易。

方位角調整方面,WD-20P 最受青睞:行程充足、螺紋極細,而且十字形旋鈕提供了最好的操控感。高度角調整則由 SAL-33 奪冠,歸功於它極細的螺紋——MLAstro 還為所有首批第一批用戶免費升級了這項零件。它宣稱的零位移調整機制名不虛傳,讓你即使在鎖緊固定螺絲的情況下仍能微調高度角,不過 WD-20P 的表現也十分類似。不論使用哪一款,朝阻力增加的方向(通常是向上)完成最後調整,往往能得到更穩定的結果。

連接與控制

三款赤道儀都同時提供 Wi-Fi 與 Bluetooth 無線連接,方便用手机或平板控制赤道儀,特別是使用 SkySafari 這類 App 進行 Go-To 導星的目視觀測者。MLAstro 和 ZWO 都提供專屬的免費行動應用程式 MLAstro Hub 和 Sky Atlas,而 WarpAstron 似乎沒有專屬的行動應用程式。

在 Windows PC 上,MLAstro Hub 提供獨立桌面應用程式,WarpAstron 則提供功能選項眾多的專屬 Mount PC Tool。AM3N 可透過 ZWO 的 ASI Studio 應用程式或 ASCOM 驅動程式控制。SAL-33 和 WD-20P 方面,OnStep ASCOM 驅動程式可與其他軟體連接,但無法存取所有設定選項,所以專屬應用程式值得深入鑽研。

三款赤道儀都能與 ZWO ASIAir 搭配使用。AM3N 會自動連接;SAL-33 需選擇基本的 OnStep 驅動程式,而 WD-20P 則選擇 OnStep 電子驅動程式,它與 WarpAstron 赤道儀的相容性更好。

實體連接介面也各不相同。SAL-33 在赤道儀側面使用 B 型 USB 埠,並採用 12V 2.1mm 中針桶形電源接頭。AM3N 在前方提供 B 型 USB 接頭,或雲台後方的 USB-C 埠。WD-20P 使用 USB-C 傳輸資料,並採用 2.5mm 中針桶形接頭,可接受 12 至 25 伏特電壓;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 字尾代表電源(Power)。它的雲台搭載兩個 USB-C 電源輸出埠,在 24 伏特輸入時最高可供應 150 瓦特;WarpAstron 另外以 $169 的價格販售選配電源集線器,可插入其中一個雲台埠,提供四個 2.1mm 桶形輸出,分成兩組 5 安培通道、總計 10 安培,全部收納在一個造型俐落的小盒子裡,還附帶 Synta 式尋星鏡座,可安裝在望遠鏡任何位置。AM3N 的雲台後方也有 12V 電源埠和 USB-C,而 SAL-33 為了壓低成本,刻意不在雲台上設置額外連接埠。

手控器方面,AM3N 內附一款基本的搖桿式控制器,長按取消鍵約三秒即可讓赤道儀返回 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,需要一些學習時間;快速入門指南解說得很清楚。SAL-33 則以 $135 的價格提供選配手控器。

另一個差異點:WD-20P 使用伺服馬達而非步進馬達,使碰撞偵測更容易實作。你可以在 WarpAstron Mount PC Tool 中進行設定與微調,而且它在感應到障礙物時會停止追蹤。在 WD-20P 之前,唯一具備自動碰撞停止功能的赤道儀是昂貴許多的 Astrophysics Mach 2 GTO。

荷重、重量與腳架

這三款赤道儀分屬三個不同的重量與荷重等級。AM3N 最輕、最便於攜行。WD-20P 比 SAL-33 略重一些,但能應付的荷重遠大於另外兩款,因此擁有最佳的「本體重量對荷重」比例。SAL-33 在功能與隨附配件上最為精簡,卻提供接近 ZWO AM5N 的荷重能力。

WarpAstron 和 MLAstro 都公佈了兼顧重量與力臂的細緻荷重建議——力臂指的是望遠鏡重心距離赤道儀本體的距離,因為兩者都會影響馬達承受的扭矩。

三款都是單賣赤道儀本體,而三家公司中只有 ZWO 提供自家腳架:碳纖維 TC40,加價 $350,可搭配上述任何一款赤道儀,重量約 5 lbs,收納後可塞進行李箱。若荷重超過約 6 吋牛頓鏡或 120mm 折射鏡的等級,High Point Scientific 的 Apertura 系列重型碳纖維腳架(最高承重 110 lbs)會是更好的選擇,而專為諧波減速赤道儀設計的 Apertura Anchor 立柱則是 $800 的極致穩定方案。

實際觀星表現

好消息是:只要在重量與力臂的規格範圍內使用,三款赤道儀的表現都十分出色。三款導星校準都很順利,而在良好的視寧度下,0.5 秒導星曝光都帶來最佳表現。

有一個有趣的差異。SAL-33 和 AM3N 對較高的導星 aggressiveness 設定反應良好;AM3N 甚至在 ASIAir 預設的 RA 70%、dec 100% 設定下就表現不俗。WD-20P 對積極設定的反應就沒那麼好。它在 Windows PC 上搭配 PHD2 並使用 Z filter 演算法時表現最佳——該演算法設計用於短曝光導星且不追著視寧度跑——實測結果也印證了這一點。WD-20P 在 ASIAir 上也能達到可接受的導星品質,只是不那麼精緻,實務上意味著在高解析度下星點 FWHM 略大。

哪一款適合你?

AM3N 是終極攜行赤道儀,特別是當你要搭飛機而且行李會被秤重的時候。搭配輕量堅固的收納箱,整套系統只重約 10 lbs,加上 TC40 腳架的 5 lbs,託運行李還綽綽有餘。它與 ASIAir 的搭配也極為出色,因為兩者出自同一家廠商;在最近一次旅行中,它搭載小型折射鏡與相機鏡頭,夜復一夜運作零失誤。

SAL-33 是近年來赤道儀市場最超值的產品。它搭載 130mm 折射鏡並使用配重時表現亮麗,而以目前 $1,249 美元的價格,考量其功能、性能與客戶服務,根本不用猶豫。它的開源設計、易於維修的特性,以及已規劃的機器人極軸校準升級路徑,更增添了長期吸引力。

WD-20P 是這批諧波赤道儀中功能最豐富的一款,售價 $3,500 美元。伺服馬達帶來的碰撞偵測、現代化的 USB-C 連接、選配電源集線器,以及出色荷重對重量比帶來的大荷重上限,使它成為遠端天文台的首選,而且能輕鬆駕馭長折射鏡。

結論

這三款諧波減速赤道儀都是真正能勝任的攝影平台,選擇哪一款取決於你的優先考量。如果航空旅行和 ASIAir 整合是你的首要需求,選 AM3N;如果想要每一塊錢發揮最大性能並擁有可升級的設計,選 SAL-33;如果你需要最高荷重、電源供應能力以及遠端或重裝備架設所需的碰撞偵測,選 WD-20P。無論選擇哪一款,花幾個晚上的時間熟悉赤道儀的極軸校準與導星設定,都會在你拍下的每一張天文照片中得到回報。