观测星空的准备

第一节　观测星空的准备

虽然肉眼观测星空的能力有限，但方便易行，又是天文观测入门的基本训练，常言道“熟能生巧”，通过自己亲眼观测星空不仅可以看到很多有趣的天象，还可以学习和掌握很多天文知识，乃至有所发现。

肉眼观测星空需要作什么准备呢？首先是了解星空知识，准备星图，按图索骥，辨认最醒目的亮星及其所在星座，然后借设想在几颗亮星之间连线而构成图形，例如自古以来设想的天鹅、大熊或北斗、飞马、猎户等，这样就容易按相对位置依次寻找出较暗的星、有趣的天体——双星、变星、星团、星云等，熟悉星等的概念和北天极、天赤道、黄道、天球坐标、春分点、夏至点等天球概念。

星图有多种。最简便的是活动星图，它上面圆点大小表示星等，其所在位置大致表示在天球上的投影位置。肉眼看见的星空随季节、观测时间和观测地的地理纬度而变化，但恒星在天球上或星图上的位置基本是固定的。根据观测的日期和时间，把当时可以观测的星空部分转到椭圆形开孔中。脸朝南站立时，将星图上举，仰观天象，星图与星空对应，左东右西，上北下南。常用的四季星图一般较活动星图的比例大些，星也多些，基本上跟活动星图类似，但每幅仅在所标时间才完全跟星空对应，不是所标时间则有些差别。

为了便于识别星辰和观测天象，如同地图上标明重要城镇名一样，星图上常标有一些亮恒星的专名或符号；像地球上划分国家和区域一样，古代就把星空分区，我国古代把星空分为三垣（紫薇垣、天市垣、太微垣）、四象、二十八宿：东方苍龙之象包括角、亢、氐、房、心、尾、萁七宿；南方朱雀之象包括井、鬼、柳、星、张、翼、轸七宿；西方白虎之象包括奎、娄、胃、昴、毕、觜、参七宿；北方玄武之象包括斗、牛、女、虚、危、室、壁七宿。古代巴比伦、希腊把星空划分为一些星座，都以神话中的人或物命名，沿袭下来，后来又补充南天星座，1928年国际天文学联合会确定通用的全天88个星座，每个星座内的亮恒星依次以希腊字母α、β、γ、δ……表示，继以阿拉伯数字表示，例如，大犬座α（αCMi）——天狼星，大熊座ζ（ζUMa）——开阳，天鹅座61（61Cyg）。

观测星空应选择没有建筑物或树木遮挡视野的开阔地方，当然应避开附近的灯光污染，例如到乡野就可以比城镇看到更多暗星。现代城市亮化，夜天光太亮，仅能看见不多的亮星，而且看不到银河和暗星。眼睛瞳孔在黑暗环境中放大，比白昼时更灵敏，但从亮处到黑暗处还需约15分钟以上时间才完全适应。因此，不宜用强光手电或灯光照射星图来观看星空，可把手电灯泡换成眼睛不敏感暗红色的或用两三层红布包起来用。观测星空的时间，当然最好是天气晴朗无月之夜，月光也是观星的光污染（故而“月明星稀”），但观看亮星则无大碍，月落后或月出前更好些。

应当强调，观测天象时说天体多大或离多远都不是通常所用的厘米等尺寸，而是使用角度，比如说“太阳出来磨盘大”这句话就很不科学，它到底是多大呀？确切地说应当是太阳直径两端在眼睛处的张角——太阳的（视）角直径为31′。如果磨盘的直径是0.9米，那么，眼睛离100米远看它的角直径才是31′。作为方便的粗略估计，伸直手臂，眼睛看食指头部两侧的张角约1°，眼睛看拳头宽的张角约10°，北斗七星斗口两星的角距约5°，斗口尖的星到北极星的角距约25°，猎户座三星的连线视角约1.5°，还可以利用星图的赤纬标度作“尺”，测量星图上任何两星的角距。

古人很早就注意到了四季星空的变化，我们的祖先曾写下了寒来暑往、斗转星移的诗篇：

斗柄东指，天下皆春；

斗柄南指，天下皆夏；

斗柄西指，天下皆秋；

斗柄北指，天下皆冬。

这首诗告诉人们，不同的季节北斗星的斗柄所指的方向不同。不过这首诗的“天下”只能对北半球而言，因为不同地理纬度的地方看到的星空也不同。下面我们要谈及的四季星空，都是北半球中纬度地区的情况。

要观测星空，最好到远离城市灯光的空旷地区，并要准备好一份星图和一个手电筒。如果你有星图软件，可事先用计算机调出当夜的星空图像，它会帮你认星。

为了认识星空，首先应学会识别“导航”星。北极星就是一颗最重要的导航星，它很容易根据北斗星找到。因此人们常说：“望见了北斗星就知道了方向。”北极星距离北天极1°左右，它的地平高度约等于当地的地理纬度。因此，古代的航海家们早就知道用北极星识别方向。古人还把轩辕十四、毕宿五、北河三、北落师门、娄宿三、角宿一、心宿二、牛郎星、室宿一这些亮星叫做导航的航海九星。现代星际航行也利用恒星导航，例如登月的阿波罗11号宇宙飞船没有用光学定位仪，而是靠一些亮星为飞行轨道定位。