活动星图
活动星图（英语：Planisphere）又称活动星图，是由两个有着共同轴心，可调整的盘面组成，类似星图的观星工具。它可以调整显示出任何日期和时间可以看见的星星，是协助如何辨认出恒星和星座的仪器；在希腊时代就有的仪器等高仪“星盘”（Astrolabe），是现代活动星图的始祖。
不同地理纬度的观测者使用的旋转星图，地平边界略有不同，例如香港使用的是北纬20度至25度的旋转星图，而南、北纬所用的星图底盘也完全不同。但旋转星图相对大张的纸本星图较便宜，方便携带之余且可显示不少星座，所以适合入门观星者用作学习辨认星座，或用作计划一晚观测的程序；但现在已逐渐被更方便的星图APP所取代。
简述
[编辑]活动星图是一种圆形的星图，其中心有一个偏向一侧，看似椭圆的窗口，或是覆以透明胶片的椭圆孔洞，以便星图中在指定时间可以看见的星星能在窗口或洞孔的区域中出现。星图和覆盖物是镶嵌住的，并且可以用它们的中心做枢纽自由的转动。星图中包括在地球的某些地区可以看见的亮星、星座和深空天体（有些可能有），这些地区以南半球或北半球不同纬度的带状区域为范围。因为从地球上能看见的夜空取决于观测者的纬度，所以活动星图的窗口会依据纬度做设计，观测者也要选择最接近所在半球纬度的活动星图才能适用。
在活动星图覆盖物的外缘标示完整24小时的时间，活动星图本身的外缘则标示完整的12个月的日历。窗口的边缘代表地平线，并标示出地平方位。
使用方法
[编辑]调整盘面和覆盖物，让观测者所在地的地方时和日期对应着观测者现时的时间，窗口内能看见的就是天空中该时刻所能见到的星图。因为是将球形的天球压成平面，所以会随着所在的纬度而有不同程度的变形，离中心越远变形越大。窗口与圆形和椭圆的差别也越大。要将活动星图的方位与实际的星星位置对应，最简单的方法是将他高举在头上，并正确的对应出东西的方向，有经验的使用者则只需平举在胸前，将活动星图上的方向与所面对的方向对正即可。
举一反三，当我们设置好活动星图之后，我们会注意到其实一个相同的星空在一年中许多的日期都会出现，只是时间会改变。活动星图标示的8月25日5:00的星空，亦会在9月17日的3:30、11月28日的21:45、12月25日的20:00和1月9日的19:00出现，类似的表示方式也会出现在天文杂志的星图上出现与。
历史
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活动星图的英文名称 planisphere 意为“天空的平面”，是以定义的平面来取代充满恒星的天空。
已知最早有关这种仪器的纪录来自11世纪的波斯天文学家阿布·拉伊汗·比鲁尼（Biruni）[1][2][3]。 1624年，开普勒的继子——天文学家雅各·巴尔契是第一个将这种仪器称为活动星图的人。
星图
[编辑]因为活动星图将球面上的天体显示在一个印刷的平面上，多少总会有变形。活动星图像所有的星图一样，都会运用某一投影法绘制。活动星图常用以下两种方法绘制：
- 极方位等距投影，利用这种投影法时，北天极或南天极是星图的中心点，相等距离的同心圆有相同的纬度差（如60°、30°、0°（天赤道）、-30°和-60°），与极点的距离和纬度相关。星座形状在从中心向外的一条直线上以正确比例呈现，但在垂直的方向（平行于赤纬）却有畸变，当距离极更远时，畸变会更严重，它是这种投影法唯一缺点。
- 球极平面投影法能解决上述畸变问题，使用这种投影法在赤纬圈的距离会被扩大，让星座形状依然正确。自然在比较之下，边缘的星座会比在天球极区的星座要大：猎户座会比它实际该有的高两倍！作用就像格陵兰在麦卡托投影法下显得很巨大一样。另一缺点是：在活动星图边缘的星座被“延展”成更阔空间，在环绕极区的星座所使用的空间相对被“压缩”。在中纬度的观测者，观察他所在半球天极极区附近的星座，效果会比观察地平线附近星座的好，这或许也是让设计者使用极方位等距投影法制作活动星图的一个好理由。
上盘
[编辑]上盘包括“地平线”，界定出在指定的时间内天空中可以看见的部分，很自然的这一部分相当于可见的一半天空范围。与星座会变形的原因一样的理由，大部分时间的地平线也是变形的，使它成为一种“倒塌的”卵形。地平线需要依据不同的地理纬度做特殊的设计，同一半球相近纬度的地方可使用同一个活动星图，如拿高纬度适用的星象盘到低纬地区使用时，南天球近地平线的星座往往不能在活动星图中显示（请参阅中天内恒隐圈说明）。有些昂贵的活动星图会有几个可互换的上盘（或窗口）供不同纬度上使用，或者同一个活动星图上有数个不同纬度适用的椭圆线标示在窗口上；所以要买一个活动星图认识满天的星座，通常考虑的是活动星图适用的纬度范围。
但是，在大多数的时间，由于高山、树木、建筑物或我们通过大气层的厚度影响，都不能直接看见地平线附近的恒星出现在天空中。不是在最佳的状况下，低于5°以下的星空，除非是特别显著的（更不用说单独的天体）几乎都看不见，因此在设计纬度的+5°到-5°的范围内，仍都可以很准确的使用。例如，为北纬40°所设计的活动星图，在北纬35°和45°都可以很完美的适用。
座标
[编辑]精确的活动星图有时还会标示上代表性的天球座标：赤经和赤纬。根据这些座标可以参考每年的天文学指引手册，让这些活动星图的使用者可以找出行星、小行星或彗星的位置。
有些活动星图会独立使用和上盘一样的纬度指标，但和上盘共用相同的枢轴点；有些活动星图会沿着南北方向在上盘印上纬度的标示；赤经则标示在边缘，那里也能找到活动星图设置的日期。
较常见的旋转星图
[编辑]- 一尘子星象盘（已绝版），以台湾纬度制作。采用双面印刷，所以能显示南北两方的星座。星图极限星等为5等，还附有一份观星小册子。
- Double-sided Planisphere （页面存档备份，存于互联网档案馆） – 滝敏美设计的免费旋转星图，采用双面设计，能显示南北两方的星座。提供多种纬度，供世界各地的爱好者的使用。
参考资料
[编辑]- ^ Will Durant (1950). The Story of Civilization IV: The Age of Faith, p. 239-45.
- ^ Khwarizm （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Foundation for Science Technology and Civilisation.
- ^ G. Wiet, V. Elisseeff, P. Wolff, J. Naudu (1975). History of Mankind, Vol 3: The Great medieval Civilisations, p. 649. George Allen & Unwin Ltd, UNESCO.