青岛观象台有个绝活儿。 每当学生们进到台里圆顶参观，一个固定体验项目就是描绘太阳黑子。而用作观测太阳的望远镜，竟是那台硕大的百年赤道仪老镜。这种体验，不可谓不奢华。要知道这种级别的古董设备，应该拉上警戒线，让游人远远看看就好。
所以，有一次我们去青岛开会，青岛观象台的老师们指着这个镜子说，这可是国内唯一还在工作的“天图式”望远镜啊。这个望远镜长得与众不同。首先，镜身呈长方形，内嵌了两个镜筒，一个用于目视，一个用于照相。其次，赤道仪结构也很奇特，南北两个基墩，中间采用了狭长的摇篮式装置——怎么说呢，整个设备，方头方脑，在众多望远镜中的辨识度非常之高。
上海天文博物馆的朋友说，这镜子我们也有一台，也是百年老镜，同样是方头方脑的模样，只是不工作了。我说你那个不叫天图式望远镜，只是长得像罢了。那朋友不干，找了本书说你看啊，明明写着是“天图式设计”。上海那镜子显然比青岛这个大不少，主镜口径40厘米，而青岛的是33厘米（一说32厘米）。上海和青岛的两台百年老镜，谁是正宗的天图式望远镜呢？今天咱们聊聊吧。
青岛观象台天图式摄星仪，主镜33cm，导星镜20cm，焦距360cm。法国泼林（Prin Georges）工厂制造。
上海天文博物馆内，曾经的远东第一镜，主镜达40cm，焦距700cm。
上海天文博物馆内，曾经的远东第一镜，主镜达40cm，焦距700cm。方头方脑，天图式望远镜，究竟是个什么意思。不搞清楚怕是睡不着觉。于是有了下面这些故事。故事的开头，需要引入一个相对陌生的词语，“摄星仪”。
摄星仪，是望远镜发展过程中的一个分支，指专门用于天体摄影的望远镜。因为与一般望远镜结构不同，它被称为Astrograph，而不叫做Photographic Telescope。在摄星仪刚刚出现时，它显得有些生不逢时。1864年，世界上第一台摄星仪出自天文爱好者莫里斯（Lewis Morris）之手，望远镜不用于目视，专门用于照相成像而优化——这是一个非常超前的理念。可惜在当时，天文圈处在一个“大，便是美”的理念阶段，人们往往关注口径更大的设备，而并不管其如何优化成像。
在众多天文学家中，哈佛大学天文台的皮克林（Edward Charles Pickering）是仅有的几位远见者之一，他于1885年花费2000美元为天文台购置了一台8寸口径的摄星仪，第二年就用这台摄星仪拍摄照片，发现了如今非常有名的猎户座“马头星云” 。
哈佛大学天文台的摄星仪与第一张马头星云照片
1870年代，对于天文观测来说非同寻常。两件大事影响深远，一是干板摄影技术出现，二是包含5万颗星的子午环星表完工。5万颗星，似乎是个庞大的数字，但天文学家深知这远远不够。十余年后，一个更大的计划在他们心中酝酿。1887年，巴黎天文台的“天图计划”出炉，这个计划雄心勃勃——要用十几年的时间，动用世界上多个天文台，联合拍摄深达11等的全天照相天图。
1890年，早期天图摄星仪以及其底板，安装于南非好望角皇家天文台。
天图式摄星仪的“初号机”与之后流行的装置并非相同，采用了德国式赤道仪以及圆形的双筒式设计。因需多台联测，拍摄参数必须规范，每一张照片的视场需要4平方度，每个天区曝光3次，每次30分钟。如此计算，采集数据的总时间达到30900小时。除了拍摄方法，观测所用望远镜，必须统一。1890年，第一台标准规格的天图摄星仪由法国高梯尔制造厂（Gautier）制造完成，安置在巴黎天文台。这台摄星仪是古怪的方形双筒设计，摄影物镜直径33cm，焦距为3.43米，目视物镜直径19cm，目视的部分用于导星——为了规制统一，导星镜也必须一致，焦距统一为3.6米。这种望远镜便是“天图式”摄星仪。
1890年，另一台早期天图摄星仪以及其拍摄的照片，该设备安装于墨尔本天文台。
1890年建成的法国天文台“天图式”摄星仪，也就是初号机，主镜33cm，焦距343cm，导星镜19cm。
比利时天文台的“天图式”摄星仪，主镜33cm，焦距343cm；导星镜25cm，焦距360cm。
梵蒂冈天文台的天图式摄星仪，主镜33cm，焦距343cm；导星镜20cm，焦距360cm。
天图计划的所有照片都要放在16厘米x16厘米的玻璃板上，放大两倍，然后用凹版印刷到铜板上，再打印在纸上。这个计划究竟要花多少时间才能拍完整个天空？在最开始计划十几年，最多二十年，这个任务就能完成。然而天图计划遭遇了一系列问题，战争、资金、国际间的合作等等，一直到1970年，也就是计划开始的将近80年之后，这个计划正式宣告失败，最终也没有把天空拍摄完毕。而在上世纪70年代，天文学的发展已经不是二十世纪初的模样，更好的巡天技术迅速取代了天图计划。
至于哪些光学厂生产过天图式摄星仪，这是个比较复杂的问题。截至1895年，共有17台天图式摄星仪在全世界各地安装，其中九台是由亨利（Henrys）-高梯尔（Gautier）联合制造的，亨利厂负责了光学部分，高梯尔厂负责了赤道仪和支撑。另六台是由格鲁布厂（Grubb）生产，还有一些是由一些德国厂生产的，如施坦奈尔（Steinheil）。陈遵妫先生所著《中国天文学史》中称，青岛观象台的大赤道仪是标准“天图式”，从如上的数据来看，称之为“标准”非常贴切。而上海天文博物馆曾经被称为远东第一镜的大赤道仪望远镜物，其镜达到了40cm，并不是标准的天图式摄星仪，只是在镜筒设计和赤道仪结构上采用了“天图式设计”。
值得一提的是，从文献上看，青岛观象台和上海天文博物馆的这两个百年老镜，前者出自法国泼林（Prin Georges），后者出自法国高梯尔厂，而实际上，两者在二十世纪初有着很强的合作关系，被称为泼林-高梯尔制造。可谓镜出同门，血统纯正。 （ 天文博物馆 张超）