工厂里的制镜课成为协会

斯特拉芬天文台(Stellafane Observatory)的起点,是美国佛蒙特州春田镇的一群自制望远镜者。1920年8月,拉塞尔·W.波特(Russell W. Porter)在琼斯与兰姆森机床公司开始指导制镜。镇上的机床工业汇集了熟练机械工,他们懂得精密加工,却未必买得起昂贵的天文望远镜。

1923年12月7日,春田望远镜制作者协会(Springfield Telescope Makers)在奥斯卡·S.马歇尔(Oscar S. Marshall)家中举行首次正式会议。记录说明,大家正在波特的土地上建造会所,因此需要选举负责人来管理共同事务。波特当选会长,约翰·M.皮尔斯(John M. Pierce)任副会长,马歇尔兼任秘书和司库,接手波特先前承担的建设财务。

参考:[1] [2] [3]

从玻璃表面读出误差

波特在1923年的文章中回忆,一间闲置的工厂地下室成为课堂。大家选用结构较简单、成本较低的牛顿式反射望远镜。他先在黑板上说明原理,再教人研磨、抛光和修整镜面。学员用装沙的桶、铸件或木架支承工具,各自发挥熟悉的手艺。

测试台由一块固定在工作台上的长直木板组成,一端以车床卡盘夹住镜面,刀口和人工星点光源则可沿板移动。波特根据明暗阴影解释镜面曲率,并让学员改变研磨行程。镜面完成后,大家拿到德国式配重赤道仪的蓝图,再自行设计支架。镜面口径约五至十英寸,光学零件平均每人花费约二十美元;制镜、检测和机械安装连成了一项完整工作。

参考:[1]

1924年有了固定的山顶会所

1923年秋,成员在镇外的布里齐山(Breezy Hill)开始建造会所,波特提供土地、设计及部分材料费用。主体建筑于1924年建成,是一座立在石基础上的木屋,平面约二十乘二十四英尺。1924年1月的会议采纳波特提出的“Stellar Fane”之名,意为星辰的圣所,后来缩为Stellafane。

这座建筑给仪器和讨论提供了共同的落脚处。成员带着自己的望远镜前来,先听讲座、交换制镜经验,再转入夜间观测。协会在此前的正式会议上,就曾放映星云、星团和星座的幻灯片;波特在黑板上示范地球直径与恒星距离怎样测量。会所把这类讲解与实际使用望远镜的活动集中到一处。

参考:[2] [3]

观星也要知道自己站在哪里

在会所落成以前,这群人已把仪器带到附近山地。波特1923年的记录说,为得到比既有地图更可靠的春田经纬度,他们在霍克斯山(Hawks Mountain)找到早先政府三角测量留下的测站。成员露营、架设测标塔并设置铜牌,再用经纬仪协助把三角网延伸到镇内。位置的测定,成为观测活动的一部分。

另一次夏夜,他们在以法莲山(Mount Ephraim)用两架已调好赤道装置的反射镜通宵观测。波特记下人们辨认天琴座ε星双双星的兴奋,也记下围着营火讨论双星系统和行星的情景。冬季聚会转到成员家中:有人展示自制光谱仪,说明光学玻璃折射、色散的测量,也有人讨论光干涉怎样检验平面。

参考:[1]

杂志读者来到山上

1925年6月,《科学美国人》编辑阿尔伯特·G.英戈尔斯(Albert G. Ingalls)来到斯特拉芬采访,文章刊于同年11月。读者随后索取制镜方法,皮尔斯开始向外地寄送说明和材料。地方小组的经验,借着出版物进入了更广的制镜者网络。

1926年7月3日至4日的聚会,让这种交流在山上展开。英戈尔斯的报道记载,波特向来访者示范给反射镜镀银,大家查看用电光源作刀口检验的装置,拿出镜片、测试器具、沥青和磨料交换意见。3日晚,参与者准备观测至天明;翌日皮尔斯讲解小透镜制作,众人又下山参观成员院子里的望远镜。

参考:[3] [4]

会所之后还有新的仪器阶段

后来矗立在会所附近的炮塔式望远镜属于下一阶段。1977年正式文保申报书记载,波特于1929年秋提出设计,1930年回到春田指导施工,天文台建筑于1931年完成。它让观测者坐在有遮蔽的室内,通过室外反射系统观测,与1924年木屋会所的建成有着不同的时间和用途。

科学史学者肖恩·F.约翰斯顿(Sean F. Johnston)指出,波特和英戈尔斯的出版物把分散的爱好者联系为可以互相交流的同伴。斯特拉芬早期的具体做法,正是让机械工艺、光学检验和夜间观测相互衔接:自制仪器带来问题,共同测试与讨论又帮助人们把仪器真正用起来。

参考:[3] [5]