白银镜面

在小天文望远镜的发展过程中，有些年份似乎过得极其缓慢，因为那段时间发生了很多事情，所以当我们回顾这段历史时，仿佛时间停滞了一样。1668年牛顿反射式天文望远镜被发明之后，反射式天文望远镜并未在小天文望远镜中占据着上风，这种天文望远镜有其自身的缺陷。我们研究了折射式天文望远镜和反射式天文望远镜的光路后，就会发现一个问题。光线穿过折射式天文望远镜的透镜时，先从空气进入玻璃，再从玻璃进入空气，透镜与空气有两个交界面，因此光线通过两个交界面，每个交界面只穿过一次。反射镜面则不然，光线抵达反射面然后发生反射，实际光线经过这个交界面两次。这意味着如果要达到同样的精度效果，那么反射式天文望远镜的镜面精度，要达到折射式天文望远镜的镜面精度的两倍才行。这就使反射式天文望远镜对磨制有更高的要求。早期，无论是牛顿，还是卡塞格林，制作反射镜面都采用金属材质进行抛光，但金属并不是一个很好的选择，它沉重、昂贵、精度低，而且最大的问题是金属自身的热膨胀系数高，也就是说，随着环境温度的改变，镜面会发生变形。这种问题在越大口径的望远镜中就越发严重。

这个问题在1855年发生了变化。1855年，法国巴黎天文台的物理学家傅科正一筹莫展，他的上司、鼎鼎大名的天文学家勒威耶（预测过海王星的存在）给他布置了一个任务，制作一枚737mm口径的消色差物镜。但是，傅科没能完成这个任务，因为他没有合适的准直器进行检验。傅科准备做一个反射镜面的准直器，他一开始准备采用金属镜面，但在20年前，化学家已经知道了硝酸银的银镜反应，傅科决定利用银镜反应制作反射镜面。他用玻璃作为基质，并在6个月后获得了成功，他还把一块成品玻璃反射镜送给了约翰·赫歇尔。1857年，傅科的这一成果轰动了天文学界，对于他们来说，没有什么是比这个更棒的事情了——反射镜面将变得精度更高、重量更轻、成本更廉价，甚至对光线的收集能力也会提高，这对天文观测意义重大。正当天文学家们兴奋异常时，傅科却在琢磨另一件事。

19世纪的各种小天文望远镜

图片来源：The Irish Astronomical Journal

这个专利，能不能挣钱呢？很快，傅科找到了合作者——法国塞克雷坦，后者是当时的一个精密仪器加工生产商。傅科和塞克雷坦一拍即合，于1857年开始制作小型反射式天文望远镜。在他们看来，专业望远镜的生产很重要，但小天文望远镜更有市场，因为当时欧洲已经有了为数不少的天文爱好者，甚至是独立天文家。1858年，傅科和塞克雷坦推出了两款反射式天文望远镜，分别是90mm口径、焦距500mm,180mm口径、焦距1500mm。根据当年的广告，其中小口径的这款天文望远镜售价为250法郎，大口径的天文望远镜则需要1500法郎，这个售价在当时算是相当便宜的，因为一台95mm口径的折射式天文望远镜在当时需要600法郎。另外，我们还可以参考下傅科的年薪，傅科的年薪在当时算得上丰厚，约有5000法郎。

长方体镜身和八棱柱镜身

图片来源：Journal of Astronomical History and Heritage

傅科和塞克雷坦制作的早期反射式天文望远镜，从外形上看更像一个家具。其镜身，包括支架系统，大部分采用的是木质结构，它的镜筒同样也是木质的，90mm口径的那一款实际上是桌面望远镜，主镜是长方体，支架是简易的可调节结构，寻星镜部分和目镜端采用了黄铜，颜色是金色的，特别是目镜端，采用了与显微镜类似的结构，或者这其实就是显微镜目镜端的一部分，如果拆下来安装上显微物镜，一样可以用来观察苍蝇的翅膀。后来，他们生产的望远镜结构几经变化，先是出现了八棱柱镜身的望远镜，之后又开始生产铜质镜身的设备，甚至做出了非球面的主镜镜面。傅科一方面享受着来自公司的分成，一方面也有些苦恼，因为巴黎天文台的勒威耶先生，想要开掉他。

傅科、塞克雷坦的小型反射式天文望远镜

图片来源：Journal of Astronomical History and Heritage