小型天文台建築設計

從上大學開始, 見過許多座大學/高中的教學天文台, 有些天文台的設計非常的實用, 有些天文台的設計非常讓人難用。
天文台的基本建築結構該考慮那些基本功能, 才會是實用的:

1. 天文台的位置
   通常是週邊所有建築物的至高點位置。或者至少在仰角10度以內的高度, 沒有更高的建築物遮蔽天空。在高樓大廈林立的都市中, 仰角20度以內的高度, 是可以容許的極限。雖然看不見北極星, 仍有校正極軸的方法, 但是讓學生能親眼看著北極星, 進行赤道儀校正, 更能體會地球自轉導致天上星體東升西落的現象。
   
2. 週邊的燈光照明
   燈光照明, 一直是臺灣地區沒有特別注意的地方。一般燈光照明, 是以地面區域為主。但是我們經常可見燈光的光源會往水平方向或是水平以上的方向照射。這些水平以上照射的光源, 對於地面的照明是沒有直接幫助的, 或者說是浪費掉的電能。天文台週邊, 如果燈光都能控制往下照明, 可以增加天空可以觀察得到更暗的天體。
3. 天文台內的高度
   天文台的地面與天頂, 實際上大約一個人的高度即可。因為望遠鏡裝設的高度, 大約一個人的高度, 再加上可以開啟的圓頂, 必須讓觀察者及望遠鏡能很容易地觀察仰角10度以上的天空。所以說, 天文台建築的屋頂高度只要比一個人高一些(例如: 2公尺)就可以了, 若以直徑3~5米的圓頂來說, 從天文台的屋頂再往上加, 整個天文台高度就大約3.5~4.5公尺。我曾經看過很多所學校的天文台, 將天文台內的高度居然高達2個樓層(更誇張的還有3個樓層)的高度, 結果呢? 望遠鏡被迫要設置在更高的基柱上, 基柱要從天文臺的地面往上做高1~3公尺, 導致裝置儀器、目視觀察、維修保養, 都非常地 "超高" 難度, 我想設計這些天文台的建築師們, 只要親自在這些超極挑高的天文台操做天文望遠鏡或是以肉眼觀察, 就可以體驗這其中的危險性。
4. 天文台的基礎
   天文望遠鏡進行觀測時, 對於地板些微的振動, 非常地敏感。因此, 天文台的基礎必須在望遠鏡架設點的下方, 必須加裝橫樑來減少樓層的振動, 增加觀測的穏定性。
5. 天文台的電路
   由於天文台是週邊附近的至高點, 因此預防雷擊是必要的。天文台的所有電路, 包括電源、網路線及電話線, 都必要考慮到能抵抗閃電的突波。特別是圓頂的天窗控制, 更是不能因為雷擊而故障。想像一下, 觀測到一半時突然下場雷雨, 閃電擊壞圓頂開關, 緊接著雨水大量降落進入天文台的場景。
6. 天文台的週邊
   由於會有整晚觀測的機會, 因此能有盥洗及睡覺的場所, 會是一個看起來微不足道, 但是會影響天文台使用率的因素。