10 照准仪

精确描绘天体位置的里程碑

公元前200年

天文学历史上最具颠覆性的观念是，人们有能力且应该去测量恒星的位置。通过土地测量来绘制地图是一项古老的技术，可以追溯到1万多年前，而绘制天上的星图，只需要古代的测绘员把他们的设备指向天空就可以了。我们已经在古埃及的麦开特中看到了这一做法的最早例证，古希腊人则更进一步，开始精确测量天空。最早的证据来自古希腊的天文学家，他们使用一种叫作“窥管”33的仪器来测量恒星的位置。 公元前300年的欧几里得34和公元前70年的盖米诺斯35都在他们的天文学著作中提及了这个仪器。不幸的是，现在流传下来的只有手稿中关于窥管外形的描述。来自亚历山大港的海伦36写了一整本书来讲述如何制造和使用照准仪进行测量。人们曾多次尝试用他的方法复原这种仪器，显然照准仪可以用来绘制精确的星图。

一个复原的海伦照准仪。

海伦的照准仪由安装在三脚架上的圆形转台构成。通过调节旋钮、水平仪和固定在转台上的瞄准管三者互相配合，人们可以将其对准一个天体，然后转动转台对准另一个，读出两者之间的精确角度。该设备也可以用来找到地平线上一颗恒星的仰角。

照准仪最终被经纬仪取代。经纬仪最早出现在1571年的测量教材《几何实践：通用测量》37中。在望远镜被发明后，原有的窥管被一个小型望远镜替代，安装在一个可以双向转动的支架上。垂直轴可以在带刻度的半圆上移动，并附有一个读数精度小于1°的卡尺。

海伦照准仪设计草图。

但是这些仪器的基本原理都是一样的——一个用来观测天空的工具，安装在可以测量物体之间角距离的结构上。照准仪和由此演变来的测量仪器都在绘制星图中起着至关重要的作用，为星图的精确测绘奠定了基础。直到20世纪，新的测绘技术才取代了照准仪的主导地位。照准仪代表了我们绘制星图的一座里程碑：自此以后，肉眼估算永远消失了，取而代之的是精细测量，这几乎是未来所有与太空相关的技术和发现的基石。

一款1851年制造的经纬仪。