作者：鲍勃·金
出版社：未读·北京联合出版公司
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
裸眼观星：零障碍天文观测指南试读：
前言
我喜欢想象天空从脚下开始，向上延伸、铺展。我们就置身于天空之中，日光和月光流淌而下。夜晚，我们仰望闪烁的星光，无比喜悦。天空如此奇妙，它同时点亮了我们大脑的两个半球。看到美丽的星辰，我们的心头升起了澎湃的情感，也燃起了对知识的渴求。
夜空还能开启我们的哲学视野。谁不曾看向深邃的夜空，好奇在宇宙之中，我们是否孤单？和朋友或学生一起外出观星时，常有人问我这个问题——你觉得外星生命存在吗？是的，我认为外星生命很可能是存在的。也许我一生也不会知道确切的答案，但我坚信这一点。即使那生命可能更像平淡无奇的感冒病毒，而不是能够用激光驱动喷气背包到处活动的智慧物种。
纯粹、广袤、天然——这正是星空的美妙诱人之处。广阔的星空足以包容万千思绪，她可以激发灵感，也可以治愈焦虑的灵魂。在这令人心烦意乱的时代，人们比以往更需要驻足内省。我们何不融入夜晚？
11岁时，我就在各种望远镜的帮助下探索星空了。只要在夜间外出，我总会花些时间专心仰望星空，放空思绪，静静感受一切。这种平静使我内心安稳，头脑清晰。在深沉的黑夜观星可以唤醒人的想象力，帮助我们领悟人在无尽宇宙中的位置。
在这本书中，我想向你介绍夜空中能用肉眼欣赏的美妙天体，你不必准备天文望远镜和双筒望远镜。但如果你有望远镜的话，那就用吧！我们将寻找恒星和星座，观察行星的轨迹，了解月亮的阴晴圆缺，探索流星雨、北极光、卫星以及银河系外的星系。你还会看到关于星空的趣味小知识，这会让观星的过程更有乐趣，就像在听歌之余了解背后的故事一样。每个光点都代表着一个真实的地方，那可能是一个落着氨雪的行星，也可能是比太阳还要大100倍的恒星。
我们会首先学习跟踪在自家后院就能看到的明亮卫星，然后了解一些基础的观星工具（红光电筒、星图、手机上的寻星App），接下来就是投身星海了。在这个过程中，我会回答一些常见的问题，比如：“怎么找到行星？”“我在哪里可以看到北极光？”“为什么夏天看不到猎户座？”
这本书是给观星新手看的，但我也为资深爱好者准备了有趣的挑战。我保证，书中总有新的目标、新的快乐等着你，毕竟，我们要说的是你门前的整个宇宙。请让我来当你的向导吧。虽然你有可能感冒、被蚊子叮，或者遇到云层遮蔽星空的糟糕情况，观星也许不是那么轻松的消遣，但你会看到一个充满探险、发现和新奇的奇妙世界。第1章和宇航员打个招呼吧！你是否对那些飞过头顶的“星星”感到好奇？来了解一下如何观察国际空间站、铱星闪光，以及其他明亮的人造卫星吧。在这一章，我们会探索地球的影子怎样让人造卫星出现和消失，还会了解宇航员惊艳的太空漫步背后有什么原理。本章重点·寻找地球的影子·辨别方向，寻找国际空间站（International Space Station，ISS）·通过在线资源和手机App了解国际空间站何时飞过你家·观赏铱星闪光·尝试用相机拍摄国际空间站
你遇到过这样的情景吗？夏夜户外，你正沉醉于星空之美，忽然瞥见一颗星划过苍穹，就像从天际跌落一般。你看到的很可能并不是一颗天然的星辰。这种星离我们可近得多，这就是用铝、钛和碳纤维做成的人造卫星。
从地面观察天空，当太阳落到地平线以下，但阳光仍能照到高高的卫星轨道时，你就会看到人造卫星。这通常发生在黄昏和黎明。人造卫星最好在曙光和暮光中观察，破晓和日暮都十分悠长的夏天尤其合适。在山谷里，日落很久之后，山峰仍有余晖。人造卫星也一样。它们的轨道高，有机会沐浴在阳光里。当天空暗淡下来，披着阳光的人造卫星看起来就像一颗移动的明星。
一般来说，人造卫星的轨道高度为数百千米，是珠穆朗玛峰高度的数十倍。在日落后和日出前的1～2个小时，人造卫星轨道都有阳光照射。国际空间站和大部分科学卫星都在近地轨道（Low Earth Orbit， LEO）运转，高度为180～2000千米。导航卫星，比如手机定位所依靠的GPS卫星，其轨道高度为2000～35780千米。
同步气象卫星则在更高的轨道上回望着地球，从35800千米以外发回我们在晚间天气预报中看到的图像。▎ 我们之所以能看到人造卫星，是因为它们会反射太阳光。在日落后或日出前1～2小时，地面上的观察者置身于昏暗之中，而很多人造卫星仍处于阳光照射之下。最终，人造卫星被地球的影子吞没，从人们的视线中消失。图片版权：加里·米德（Gary Meader）▎ 地球的影子看起来就像一条昏暗的紫灰色带子，在日落不久后从东方天空升起，日出前又会在西方天空落下。这条带子边缘经常装饰着美丽的粉色，这就是金星带。高空大气中的尘埃微粒散射了阳光，所以我们能看到金星带。图片版权：鲍勃·金
人造卫星更适合在傍晚而不是深夜观察，这背后的原因与地球的影子有关。晴天里，树木和建筑会向地面投下影子，整颗行星也是如此。只不过地球的影子穿过大气层，投向了外太空。日落时，地面上的我们会立即被地球的影子笼罩，但人造卫星离地面高得多，它们要再过好一会儿才会进入地球的影子。最后，它们也会被黑夜吞没，从人们的视线中消失。活动：寻找地球的影子每个晴朗的傍晚和清晨，你都可以看到地球的影子，这是多么不可思议。日落10分钟后，面向东方，或者日出前30分钟，面向西方，你会在背向太阳的方向发现一条模糊的紫灰色带子在地平线铺展开，上方还包裹着一道精致的玫瑰色光带，这就是金星带。也许我们无法得知把这种现象命名为金星带的人是谁，但这指的应该就是古罗马那位著名女神维纳斯的衣带，充满诱惑与魔力。金星带也被称为反曙暮光弧，仍受阳光照射的高层大气将渐红的阳光散射到人眼中，我们就看到了这种现象。
日暮时分，对于地面上的观察者来说，太阳已经落下，地球的影子徘徊在东方地平线以下。夜幕降临，地球的影子逐渐升高，一点一点遮住天空。就像人们从阳光下走入建筑物的影子中一样，在不同高度运行的人造卫星也会一个接一个地步入地球的影子，从你的视线中消失。
黎明时分，地球的影子缓慢降落至西方地平线以下，时机又来了。夏天比冬天更适合观察人造卫星，因为曙光和暮光持续时间更长，也因为太阳角度更加有利（即使是在午夜，太阳距离北方的地平线也不会太远），一部分天空在整个晚上都不会被夜幕覆盖。冬天则恰恰相反，太阳深深地沉入地平线以下，地球的影子几乎整晚占满天空。
有时，一颗在阳光中飞行的人造卫星会忽然进入地球的影子。你应该能猜出地面上的人会因此看到什么。没有阳光照射，卫星在飞行中途便会迅速从人们的视野中消失。你在观察国际空间站时极容易碰到这种情况，因为它非常明亮，猛然消失自然令人惊奇。▎ 太阳落下，地球的影子便上升，两者就像跷跷板的两头。考虑到近地轨道高度，就算夜幕完全遮蔽了天空，很多人造卫星仍在阳光的照射之下。它们划过天空，为观察者呈现令人欣喜的奇景。图片版权：鲍勃·金▎ 国际空间站是天空中最大、最亮的人造卫星。它在高度倾斜的轨道上飞行，因此除了极北或极南的高纬度地区之外，你在地球上的任何地方都可以看到它。图片版权：NASA（National Aeronautics and Space Administration，美国国家航空航天局）
说到这里，你可能会好奇今晚有什么人造卫星会从头顶飞过。目前，国际空间站是最亮、最容易看到的人造卫星，它每92分钟绕地球一周。就算提前知道了人造卫星飞过的时间和方向，只要能如约看到它在自家房顶现身，你就能收获观星的惊喜。
即便是日常过境，国际空间站也像木星一样光亮夺目，有时候甚至能跟金星的光辉媲美。闪耀的国际空间站在我们眼中看起来非常大，这就是辐照错觉——在黑暗的背景中，明亮光源发出的光芒会在我们的虹膜上散开。除非使用高倍双筒望远镜或者小型天文望远镜，否则我们无法看到国际空间站真实的形状和大小。人造卫星大小不一，小的像一片面包，大的堪比足球场，但我们在数百千米外看到的它们都是一个个星点。活动：辨别方向，寻找国际空间站准备好了吗？我们要寻找国际空间站了！首先，你需要辨别方向，没有指南针也不用担心。面对日落的大致方向，你的前方就是西方了。现在伸出双臂，你的右臂指向的就是北方，你的左臂指向的就是南方，而你的后背正对着东方。如果你人生地不熟，实在不能确定日落的方向，那就打开手机里的指南针App吧。iPhone用户只需点击附加程序文件夹里的指南针图标，安卓用户可以下载一个免费的指南针App。没有手机吗？不用担心，北斗七星可以帮助你。环顾天空，找到熟悉的勺子形北斗七星，然后沿着离勺柄最远的两颗星画一条线，将这条线向勺子凹口的相反方向延长大约5倍的距离，你就找到了北极星，这是指引北方的星辰。北极星看上去和北斗七星中任意一颗没什么两样，但它几乎在正北方向。面向北极星，你的后面就是南，左侧是西，右侧是东。我们会在第4章详细介绍北极星。接下来，你需要知道ISS的出现时间和飞行路径。这些信息有很多获取途径。访问下面这两个网站：（1）Spot the Station，（2）spaceweather；输入你的地址，你就会得到一个列表，里面有ISS在不同日期的上升时间、方向、上中天时间（ISS最高的时刻）、亮度，以及观察方向。如果喜欢更直观的指导，你可以访问Heavens-Above网站，登录后在列表或地图上选择你的城市。接下来，在“人造卫星”（Satellites）条目下选择ISS，你会看到一张表格，上面有最近10天的观测时间。注意，表中的时间采用24小时制，所以早上6点用6：00表示，而晚上6点用18：00表示。这家网站不仅提供其他网站也提供的基本信息，还附上了一幅图！这幅图会显示人造卫星的路径，并注有时间，过境时刻和方向一目了然。这是星空的平面图，所以图的中心是你头顶正上方的天空，也就是天顶，这种图符合“上北下南左西右东”。很多人造卫星跟踪网站都通过地平纬度（也称地平高度，常写作alt）和地平经度（也称方位角度，常写作az）给出人造卫星的位置。地平纬度是以角度来衡量的，地平线为0°，头顶为90°。地平经度是从正北开始沿顺时针方向扫过的角度。地平经度0°（或360°）是正北方，90°是正东方，180°是正南方，270°是正西方。你也可以跳过这些网站，只要有手机，下载一个免费的ISS手机 App就好。本章末尾列出了几个下载链接。App激活之后可以锁定你的位置，接下来只需轻轻一按，你就可以收到每天的人造卫星预报和路径信息。你还可以选择花点小钱，让App为你提供更细致的信息，带你追踪哈勃空间望远镜、天宫空间站，还有彗星和别的天体。我们确实生活在美好的时代。▎ 这个例子取自Heavens-Above网站，显示了2016年2月3日在伊利诺伊州芝加哥地区看到的ISS过境。在轨迹结束的地方，ISS消失在了地球的影子里。在上中天之前一小会儿和上中天时刻，你可以通过双筒望远镜，看到ISS变为日落一样的红色。图片版权：克里斯·皮特（Chris Peat）/Heavens-Above网站
出去看看吧，也许ISS今晚就会从你家附近飞过。你可以提前出门，留出几分钟来辨别方向，并且让眼睛适应黑暗。你很快就会看到最有趣的事，一颗明亮的浅黄色“星星”飞过你的头顶，这“星星”里挤着ISS的全体宇航员。我总是惊讶于ISS的守时。如果它应该晚上8点02分出现，那么一定会有一颗移动的明星在这个时间出现在西北方的天空中。这是科学，但感觉实在像魔法。
一般来说，ISS会首先出现在西方的低空，穿过北方或南方的天空然后在东方落下。ISS相当明亮，不论是住在郊区、小城市，还是乡村，你都能看到它，这不成问题。它的光亮是稳定的，不像飞机那样闪烁。
飞机有红色和绿色的机翼灯，以固定的时间间隔闪烁。而ISS等大多数人造卫星则像普通的星辰一样，发出稳定的光。偶尔，一颗不再工作的人造卫星或者用来发射卫星的某一级火箭会失控坠下，一边旋转一边反射阳光，方向不定。但是从地面上看，这种闪光是白色的，而且节奏散乱。经过几个月的观察，你很容易将它们区分开。你也会很快认出一闪即逝的流星。
当你看到ISS过境时，请注意它的颜色。大多数人造卫星颜色并不鲜艳，但是ISS有8个巨大的太阳能电池阵，由一种叫作聚酰亚胺的金色材料制成，这使得ISS蒙上了一层浅黄色。有时，太阳能板会冲着你的方向反射阳光。在这一刻，ISS会格外闪亮。这可是个令人愉快的惊喜，千万别错过了。
刚爬上西方地平线时，ISS看上去行动缓慢，而且不怎么明亮，因为它距离我们非常遥远。当它快要来到头顶时，你和ISS里的宇航员仅仅相隔400千米。这时的ISS看上去最为明亮、移动速度最快，和飞机差不多。当全体宇航员以每小时28160千米的速度从你的头顶飞过时，请不要忘了向天空招手，说一声“你好”。真是有趣，这可能是我们大多数人离宇航员最近的时刻了。▎ 当ISS进入地球的影子时，你可以用自己的相机捕捉ISS的日落。在这张照片上，运行到北天王冠北冕座附近的ISS正在进入地球的影子。图片版权：鲍勃·金▎ 2014年8月8日，图中的ATV－5货运飞船紧紧地跟在ISS后面。如果有货运飞船向ISS发射，你就可以看到一场精彩的猫鼠游戏，飞船最终会追上自己的目标，也就是ISS。图片版权：斯蒂芬·比勒格（Stephan Biereigel）
在条件理想的清晨或黄昏，你可以两次观察到ISS过境，每次相隔一个半小时。其中一次观察通常在ISS进入地球影子后结束。从宇航员的角度来看，这正是日落时分。地面上有红色和橙色的暮光，ISS也会在日落时染上同样的色彩。我曾尝试用肉眼去观察ISS的颜色变化，但从来没有成功过。这种现象用双筒望远镜很容易看到。你可以试一试。
每过几个月，就有宇航员乘坐俄罗斯的联盟号宇宙飞船（Soyuz）从地球前往ISS，或者从ISS返回地球。将来，美国的私人发射设施会和NASA签订合同并参与搭载宇航员。货运飞船则在常规对接中向ISS运送食物、燃料、零件，等等。观察这些太空设备飞来飞去是观星的重要乐趣。在接近ISS的过程中，绕着轨道一圈圈飞行的货运飞船会逐渐靠近ISS，两者一前一后地飞过你的头顶，就像猫捉老鼠一样有趣。
只要观察过几次ISS过境，你就会注意到，它越过天空的弧线既可以非常低，也可以高高地经过头顶。ISS可能在北面“开拓航线”，切出一条从西北到东南的对角线，也可能在南方的地平线附近勉强擦过，具体情况取决于你所在城市的经纬度，以及国际空间站进入你视野时的轨道位置。▎ ISS的轨道高度倾斜，跟哈勃空间望远镜比起来，地球上有更多地方能够看到前者。图中穿过美国南部的红圈和穿过南美洲南部的红圈之间，是地面上能够看到哈勃空间望远镜的地区，而在顶端和底端的两个红圈之间，任何地方的人都可以看到ISS。标注：加里·米德；图源：Quora网站/罗伯特·弗罗斯特（Robert Frost）
你知道ISS为什么永远从西向东飞行，而不会反过来吗？这是因为大多数卫星都是向东发射的，这样便于利用地球自西向东的自转，不费吹灰之力地得到一部分速度。一颗从卡纳维拉尔角发射的卫星会自动获得每小时1473千米的速度，这就是地球自转在当地纬度上的线速度。谁会不喜欢赠品呢？多亏了地球自转，搭载卫星的火箭可以小一些，少带些燃料，节省些开支。
ISS绕地球旋转的轨道和赤道形成了51.6°角，这是一个很大的倾角。这个角度决定了地球上可以看到ISS的地方。南纬51.6°到北纬51.6°之间的所有人都可以看到ISS飞过头顶。还有一些人虽然不在这个范围内，但离得不远，他们可以在天空中低一些的位置看到它，但不会看到它出现在头顶。大部分人都在这个纬度范围内或者附近居住，因此地球上95%的人有机会看到ISS。
而哈勃空间望远镜的轨道倾角只有28.5°，它的情况就不一样了。有一次我去南卡罗来纳州的查尔斯顿（北纬33°）参加一个会议，我下决心要借这个机会观察哈勃空间望远镜，因为我永远没法在明尼苏达州北部的家里（北纬47°）看到它。哈勃空间望远镜既没有ISS亮，也没有ISS大，它的体积和一辆校车差不多。哈勃空间望远镜在550千米高的轨道上，每96分钟绕地球一圈。如果你的家纬度正好在美国南部到南美洲中部之间，那你一定要在空中找一找它。Heavens-Above网站可以提供观察哈勃空间望远镜所需的信息。
国际空间站不停地绕着地球转，速度是每小时28160千米，每92分钟绕完一周。因此，全体宇航员每天都会经历15～16次日出。但无论如何，看着地球不断变化的云层和速度奇快的日出，他们永远也不会觉厌烦。ISS的轨道高度倾斜，这使得宇航员可以非常靠近极光区，保证他们能经常看到北极光和南极光。▎ 2010年，NASA宇航员特蕾西·考威·戴森（Tracy Caldwelll Dyson）通过穹顶舱的一扇窗静静欣赏着下面的地球。图片版权：NASA▎ 这张夜间的地球照片是ISS飞过美国中西部上空时拍摄的，照片呈现了上百座城市的灯光。在灯火织就的网络中，我们可以认出洲际高速公路。照片中央偏上就是芝加哥的城市灯火和密歇根湖的轮廓，右下方闪耀的是圣路易斯的灯光。从最左边到芝加哥，这条线的正中间是明尼阿波利斯。左上方有泛着绿色的极光，而右侧一层的淡绿色是气辉。白天受太阳紫外线照射而激发的空气分子，此时发光形成了气辉。图片版权：NASA▎ NASA宇航员谢尔·林格伦（Kjell Lindgren）正试着把新鲜的苹果、橙子和柠檬装起来。2015年8月25日，这些水果由货运飞船送到ISS。来访的飞船经常给宇航员带来少量的新鲜食物。在ISS的无重力环境里，宇航员必须时刻注意包裹里的物品，不然它们很快就会飘走！图片版权：NASA
宇航员在空闲时间里可以观察地球，但是在别的时间里，他们和我们这些地球上的家伙一样，也要工作。ISS是个太空实验室，在独特的微重力环境下，宇航员做着生物、物理、气象、天文和化学方面的实验。
看到宇航员在舱内飘浮，在布满窗户的穹顶舱欣赏图画般的地球景致，你会以为ISS里没有重力。这就大错特错了。假设有一刻重力确实没有了，你能猜到会发生什么吗？整个ISS会从地球旁边飘走，进入绕太阳飞行的轨道。实际上，重力就像一条绳子一样系着ISS，所以它才不会飘远。为什么那里面看起来好像不存在重力呢？在快速下降的电梯里，你可能有一瞬间感觉自己几乎要从地面上飘起来了。乘坐飞机遇到剧烈的湍流时，你也可能体验到同样的感觉——飞机就像要从你身体下面掉下去一样。现在，把ISS想象成电梯和飞机，你就明白了。
绕地飞行的每一圈、每一分钟，ISS都在向着地球下落。但同时，它向前移动的速度足够快，这使得它能沿着地球的弧线继续下落，但不至于坠落。当你环绕一个球体运动的时候，它的表面总是在向下滑落。如果地球是平的，ISS会很快坠毁。如果你还不确信地球是球体，那么想一想吧，开心的宇航员们每天还能发推特，这就是证明！
国际空间站不会每天晚上都出现。烦人的地球重力依然存在，所以ISS有周期性的可见窗口，持续时间大约是两个月。在一个周期里，它会连续一个月在黎明的天空中出现，接下来一个月在傍晚的天空中出现，在此之后，ISS会消失一段时间。这段时间里它仍然在空中，像以前那样飞行，只是出现的时间变成了白天。很快，ISS会重新出现在清晨，开始一轮新的周期。▎ 这幅图展示的是5月末到6月初的情况。此时，ISS的轨迹与晨昏圈（夜晚与白天的分界）非常接近。因此，在这段时间，宇航员永远也不会进入地球的影子，他们可以体验“午夜的太阳”，而北半球的观察者可以整夜观察ISS过境。图片版权：鲍勃·金
这个周期在一年中不断重复，唯一的例外出现在5月末到6月初，这是北半球的初夏时节。这时，ISS的轨道和地球的晨昏圈几乎对齐。从宇航员的视角看，太阳永不落下。此时，北纬40°〜55°地区（或夏天的南纬40°〜55°地区）会有人看到ISS始终在阳光里，不进入地球的影子。ISS一晚上不再只过境一两次了，从黄昏到清晨， 你最多可以看到ISS过境五次。那些在外面熬了一整夜并且成功观察到所有过境的人可以骄傲地说，他们参与了一场成功的ISS马拉松。南半球观星者的马拉松则出现在12月。
即使是轨道最低的人造卫星，高度也在161千米以上。ISS比其他任何人造卫星都要亮，因为它是太空中最大的人造机器，比那些冰箱大小的物体反射的阳光更多。另外，它还安装了8个巨大的太阳能电池阵，反光更加强烈。太阳光通过电池阵转化为电力，供ISS运转。
人们有时会说，人造卫星在天空中的运动断断续续，甚至有着“之”字形的轨迹。你可能也看到过这种现象。这一幕是真实的，只不过它源自我们的眼睛，而不是人造卫星。当我们改变视角的时候，我们眼球的移动是一下一下的，而不是平滑连续的。在工作和生活中，当我们面对日常大小的物体时，常常注意不到这点，但是当我们去看黑暗背景上一个运动的光点时，人眼的这个特别之处就暴露了。
一般来说，在郊外的天空中，我们每小时可以看到10～20颗人造卫星。想要找到它们、认出它们的话，你可以访问Heavens-Above网站，点击“人造卫星”（Satellites）条目下的“明亮卫星每日预报”（Daily Predictions for Brighter Satellites）。网站会根据你所在的地区弹出一个列表。这个网站也给出了哈勃空间望远镜的预报链接。这里提到的一部分人造卫星App里也有哈勃空间望远镜的预报，还有其他不太著名的人造卫星的预报。不管用哪一个App，你都应该首先关注亮度等级（mag）数字最小的人造卫星，比如3等的或者更亮的。对于初学者来说，4等和更暗的卫星很难看到。我们会在第4章探讨亮度等级，天文学家常常用这个系统表征天体亮度。
人造卫星是太空时代才有的产物，最早的人造卫星是苏联在1957年发射的斯普特尼克号（Sputnik）。 一转眼到了今天，每个晚上都有数百颗人造卫星从人们头顶飞过。从国际空间站到拳头大小的火箭爆炸残片，美国战略司令部（U.S. Strategic Command）正在跟踪的物体超过了17000个，其中只有不到10%是活跃而有用的人造卫星。然而，不论是无用还是活跃，它们都因反射阳光而闪耀着。
让人意想不到的是，大部分人造卫星甚至不是正在发挥功能的飞行器，而是等级火箭的残片，它们将监视卫星、通信卫星和科学卫星送入正轨后，就落进了环绕地球的轨道。残片多种多样，有卫星测试和意外爆炸遗留下的残渣和弹片，也有宇航员在太空行走中丢失的工具包。难怪轨道上的人造物体总数超过了500000件。
你在郊区可以看到几百颗较亮的人造卫星，里面有超过1/3都是苏联/俄罗斯的，是曾经将军方卫星送上轨道的等级火箭。运转中的人造卫星功能各异，涉及监视、气象、侦察和通信等领域。仍然在轨的最老的卫星是美国在1958年3月17日发射的先锋1号（Vanguard 1）。
我在前面提到，很多人造卫星为了利用地球自转，会自西向东运动。另外一些人造卫星，包括一些气象卫星、监视卫星和军事侦察卫星，则沿着自北向南（或自南向北）的轨道运动，这样的轨道叫作“极地轨道”。当地球进行着每天一周的自转时，这些人造卫星可以“看到”整个地球。▎ 一枚中国的等级火箭正在翻滚坠落，照片中的痕迹看起来像一条虚线。眼睛看到的则是它一边闪光一边划过天空。图片版权：迈克尔·A.考文顿（Michael A. Covington）▎ 靠近地球的太空环境里充斥着废旧的人造卫星和轨道推进器残骸。图中那些靠近地球的斑点代表近地轨道上的卫星。外圈则是更高轨道上的人造卫星，包括气象观测卫星和全球通信卫星。图片版权：NASA轨道碎片项目办公室（NASA Orbit Debris Program Office）夜空火花——铱闪
哪怕不考虑其他因素，只说震撼人心这一点，我们也需要给予这组卫星特别关注。它们叫作铱星，得名于铱元素。铱是周期表的第77号元素，而这种通信卫星组成的大型网络原定的卫星数目也是77。现在，这一网络有大约66颗人造卫星正在服役。它们在地球上空780千米的轨道上运行。由于轨道高度倾斜，它们可以到达地球各处，甚至南极和北极。
本来，铱星十分暗淡，需要用双筒望远镜才能看到。但是它们的特氟龙天线阵镀了银，会像镜子一样反射阳光。因此，当卫星来到最合适的角度时，观星者会看到壮观的闪光，只是持续时间非常短，只有5～10秒。
如果想看到铱星闪光，你可以再次让Heavens-Above网站做向导。点击“铱星闪光”（Iridium Flares），你会看到一张列表，里面列出了闪光的亮度、时间、地平纬度和地平经度。如果铱闪预报的地平纬度是45°，地平经度是225°，那么它会出现在西南方的半空中。如果还想要确认一下，你可以点击时间链接，查看标有卫星轨迹以及闪光时间和地点的地图。面向苹果用户的手机应用Sputnik!可以显示当地铱星闪光和ISS过境信息，面向安卓用户的手机应用ISS Detector也有同样功能。▎ 在这张延时曝光的照片上，铱星75号卫星正发出一次短暂而耀眼的闪光。这颗卫星的特氟龙天线镀了银，大小和门差不多，而且像镜子一样反光。受到阳光照射时，一颗铱星在短暂的闪光中可能比金星还要明亮。在曝光时间里，这颗卫星从右向左移动，一开始暗淡，但迅速变亮，达到最亮时光芒四射，然后又很快暗淡下来，低于肉眼可见的亮度了。图片版权：鲍勃·金
天线阵的反光达到最强时，铱星的闪烁会达到最大亮度。想看铱星闪光达到的最大亮度，你仍然可以访问Heavens-Above网站，那里会告诉你需要开车往哪个方向驾驶多远。铱星闪光的亮度范围很大，可能和最亮的恒星一样亮，也可能比金星亮20倍。一次剧烈的铱闪甚至可能点亮一片天空，就像一次静悄悄的爆炸。几秒钟之后，卫星就暗下来看不见了。
多年前的一个冬日夜晚，我和一群十几岁的孩子一起外出，人造卫星为我们带来了很多乐趣。我们聚在结冰的湖水边一起看天空，我告诉他们，我有种预感，就在猎户座上方，晚上9点12分会有事情发生。（我提前查了铱闪的时间。）时间到了，“新星”出现。一个学生兴奋得喊出了声。就在它迅速变亮的时候，整个黑夜充满了“哇”的惊叹声。之后，我将铱星闪光的谜底揭晓。毫无疑问，这一夜，我牢牢抓住了孩子们的注意力——是人造卫星帮了我的忙。
双手放在头后，仰卧着看天空中的人造卫星经过，这几乎是最容易的事情。在我们的时代，人造卫星如此普通，常被当作理应存在的东西，但是在我们的祖先看来，这些人造的飞鸟如同奇迹。活动：拍摄国际空间站和铱星闪烁你有没有比手机复杂一点的数码相机？为什么不试试给这些比较明亮的人造卫星拍照呢？你的相机需要有至少15秒的曝光功能。最好的照片是在月光或者深沉的曙光和暮光中拍摄的，这些光会让背景天空带有一种美丽的颜色。下面是拍摄步骤。1. 很多人会把相机调成自动模式，但是要拍摄夜空和卫星的话，你需要将相机调到全手动模式。2. 请使用广角镜头。如果一定要用变焦镜头的话，那就转动镜筒，直到通过取景器看到的视野最宽广为止。镜筒上标示的数字越小，视野就越广。一般来说，标有16～24毫米字样的是广角镜头，而标有35～50毫米字样的是普通镜头。3. 调整相机镜头的光圈大小。这是为了调节进入相机的光线多少。我们需要在晚上拍照片，所以要把f值设置到最低（f/2.8至f/4.5），让镜头“打开”，这样可以让最多的光线进入。你还需要把ISO设置为400或800。ISO表示相机对光的敏感程度。数字越高，相机越敏感，一次正常曝光所需要的时间也就越短。4. 对于黑暗天空中的点状目标，大多数相机都很难自动对焦。不过，有些相机具有实时取景（详见说明书）功能，非常方便。在此功能下，将镜头设置为手动模式，你就可以通过放大发光星辰的图像来对焦。将相机对准星星，启动实时取景功能（一般是相机背后的一个按钮），当你在取景器内看到这颗星时，找到标有放大镜图标的按钮并且按下。这样会将星星放大5倍，再次按下按钮，放大倍数可以达到10倍甚至更多。现在，转动镜头筒上的对焦环，仔细地为这颗星对焦，直到得到清晰的图像。做好这一步，你的镜头不仅可以拍摄人造卫星，还可以为任何天体拍摄清晰的照片。没有实时取景模式也没有关系。你只需找到镜头上最远的焦距设置，也就是无穷远。卫星、恒星、月亮和云朵都在无穷远处对焦。你可以在白天自动对焦一朵云，或者在晴朗的夜晚自动对焦月亮，然后看一看镜头筒上以横向的8结尾的那串数字（距离）。横向的8代表无穷远。此时焦距应当非常接近无穷远。记住这个位置，等到你想要拍摄国际空间站的时候，将镜头换到手动模式，然后将焦距调到提前标好的无穷远即可。如果你觉得这听起来很烦琐，那我真的很抱歉。不过，一旦熟悉了这套操作，你就能很自然地用好这个方法了。5. 将相机固定在三脚架上，指向ISS过境时将会出现的大致方向。尽量将一些前景树木或建筑纳入镜头，这样可以加强图片效果，也提供了比例参考。你要确保给人造卫星留出移动的空间，让它可以从照片一头移动到另一头。在开头几次尝试中，你可能会把轨迹“切断”，但是用不了多久，你就会对轨迹有所预期，这样就可以相应地架设相机了。6. 看到ISS进入相机取景器，你就开始曝光，曝光时间应当在15秒到1分钟之间。很多相机最多只能曝光30秒，那样只能拍到ISS轨迹的一部分。如果你的相机有B快门的设置，那么在人造卫星经过视场的时间段里，你可以一直按住快门按钮不放。注意保持稳定， 在曝光过程中千万小心，不要晃动相机。更好的办法是使用电动快门线，这样你就可以将相机快门锁定在开的状态，拍到更长的过境轨迹。如果你要拍摄铱星闪光的话，那就将准备好的相机对准闪光即将发生的位置，一看到铱星开始变亮，就按下快门。如果天空已经暗下来，那么你可以曝光1分钟或者更长的时间，但是如果你在霞光中拍摄，那么曝光时间超过15秒就会导致过曝。你可以试试把光圈“关小”到f/4至f/4.5，将ISO保持在400。7. 拍完第一张照片后，你需要检查一下结果。必要的话，调整曝光时间，重新尝试，直到获得想要的效果。记住，一旦掌握了对焦和曝光时间，你就可以使用类似的设置来拍摄行星和星座。拍摄时，你需要等到天完全暗下来之后，将ISO设置到800以上，反复尝试，找到最合适的曝光时间。初学者可以先采用以下设置：f/2.8或f/4，ISO800～1600，曝光30秒。▎ 想要为夜空中的目标对焦，最保险的方法是同时使用实时取景模式和相机内部放大器。两者一起用，你就可以手动完成精确对焦。图片版权：鲍勃·金▎ 对于天空中的目标而言，焦距都在无穷远处。在相机变焦筒上，无穷远用一个横向的8表示。在数码时代之前，人们设置好这个8，就能给星星对好焦。但是现在的大多数相机镜头需要设置成接近无穷远，而不能直接设置成无穷远，所以你需要使用这里介绍的方法，找到变焦筒上哪个点真的对应无穷远。图片版权：鲍勃·金实用网址·安卓系统指南针App：play.google.com/store/apps/details?id=tntstudio.supercompass&hl=en·Heavens-Above网：www.heavens-above.com·Spot the Station：spotthestation.nasa.gov/·spaceweather：spaceweather.com/flybys/·Satflare（可查询卫星和闪光）：www.satflare.com·NASA提供的国际空间站最新消息、照片和视频：nasa.gov/mission_pages/station/main/·哈勃空间望远镜的相关信息：nasa.gov/mission_pages/hubble/main/index.html·苹果手机可以使用的ISS观察App： itunes.apple.com/us/app/iss-spotter/id523486350?mt=8·苹果手机可以使用的SkyView卫星指南： itunes.apple.com/us/app/skyview-satellite-guide-find/id694309958?mt=8·安卓手机可以使用的ISS Detector： play.google.com/store/apps/details?id=com.runar.issdetector&hl=en（手机App时刻更新换代，经常出现更新、更好的应用，记得常上网关注最新消息。）第2章期待夜晚在这一章，我们先来看看眼睛是如何适应黑暗的，然后为观星准备合适的穿着、小工具，以及能找到亮星和星座的星图、手机App。我们还会学习使用在线天气资料，以便在晴朗的夜晚外出，并且找到附近没有光污染的夜空。本章重点·制作或购买红光手电筒，学习在黑暗中看星图·用在线天气图和光污染地图找到晴朗而黑暗的天空·找到免费的在线星图或者手机App，在星空下尝试使用它们·开始撰写天文日记夜视力
在没有月亮的晚上走出家门，你会觉得周围的黑暗像无法穿透的墙。在光明中，我们可以看清细节和颜色，但到了黑暗中，我们几乎什么也看不到——其实只是一开始看不到，几分钟之后，我们就能够看清四周并且看到较亮的星了。
从明亮的室内进入黑暗，眼睛需要20～30分钟才能适应。视网膜中有一种特殊的光敏细胞，叫作视杆细胞。到了晚上低亮度的环境中，这种细胞就开始掌管视力，让我们获得在黑夜中看东西的能力。夜视力有好处也有坏处，它能够让我们看到物体，却牺牲了细节和颜色。只有视锥细胞才能让我们看到物体的细节和颜色，而视锥细胞主要在日光和明亮的人造光下起作用。
夜间外出时，很少有人不带任何形式的人造光源。但是，如果我们给眼睛一个机会去适应黑暗，它们的表现可能超出我们的想象。▎ 使用星图辨认行星和星座时，红光手电筒或红色LED可以帮你保持来之不易的夜视力。这是因为我们的眼睛对红光远没有对白光那么敏感。图片版权：鲍勃·金
你可以看到多暗的星取决于你的年龄，因为年龄决定了瞳孔的大小。瞳孔是眼睛中央的黑色部分，由颜色各异的虹膜包围，是光的入口。虹膜决定了人眼的颜色，并且起着机械阑孔或者光阑的作用。光阑可以调整相机光圈的大小，只让适量的光线进入感光元件，达到适度曝光。当光线很强时，虹膜就缩小瞳孔，防止失明。当光线微弱时，它会扩张瞳孔，尽量让更多的光线进入。
随着人渐渐变老，瞳孔能够扩张的程度会越来越小，对光线变化的反应也越来越迟钝。一个人适应黑暗的能力从儿时到二十多岁会越来越强， 随后开始缓慢变弱。孩子比父母看到的星星更多，父母比爷爷奶奶看到的星星更多。尽管随着年龄增长，我们的瞳孔会不可避免地老化，但在辨识物体方面，我发现经验会起到关键作用。如果你经常观察天空，喜欢通过追踪星座轮廓来增强自己的观察能力，或者喜欢梳理银河中的细节，你就可以衰老得慢一点。
一旦获得夜视力，你就不要再接触明亮的灯光了，不然又要重新适应黑暗。有些天文爱好者会扮成海盗，戴上一块特殊的眼罩，遮住他们看望远镜时喜欢用的那只“观察眼”。多数情况下，裸眼观星不需要这样慎重，但是尽量保持夜视力的确会让你看到星星最棒的样子。红光与白光
在探索夜空的晚上，你也需要在黑暗中走来走去，还要看星图，所以你需要一点光线。通常，白光手电筒会迅速摧毁你来之不易的夜视力。选择红光则可以让你保持对黑暗的适应。我们的眼睛对红光不那么敏感，接触过红光后更容易恢复夜视力。活动：制作或购买红光手电筒，学习在黑暗中看星图你可以给普通手电筒的灯泡涂上红色指甲油，自己做一个红光手电筒，也可以买一个。但是到五金店随手抓一个手电筒之前，你得检查一下，看看它的亮度是否可调。有些红光LED实在太亮，几乎跟白光一样。你最好买一个既可以发出红光，又可以发出白光的手电筒。当灌木丛里传来的低吼声把你吓得魂飞魄散的时候，你会想要开白光的。这么多年，我朝着晚上的怪声打开过很多次亮光，我还没发现什么东西比我自己的胡思乱想更恐怖。穿着舒适，打败昆虫
你可能常常在家附近观星。如果你偶尔开车去了郊外，想更好地欣赏北极光，或者观看壮丽的夏季银河，你肯定会带上手电筒、备用光源和电池。在夏天，你一定不要忘了带防蚊水，穿着恰当也很重要。即使是夏天的夜晚，天气也可能潮湿阴冷，所以随身带一件外套是个好主意。我喜欢将观星比作冰钓。你得在一个点一直坐着或站着，这样很容易觉得冷，所以一定要穿暖和。
寒夜之中，手指和脚趾尤其脆弱。
带羊毛衬里的靴子可以给你的双脚保暖。化学暖手宝则可以让你的手指免受冻僵之苦。封闭使用（比如放在连指手套里面）时，暖手宝可以连续保持长达10小时的温暖。我有些朋友喜欢每只手各用两个暖手宝，一个放在手心里，另一个放在手背上。
在亚马逊商城（Amazon）或者坎贝拉网站（Cabela's），你还可以买到锂电池供能的发热手套、背心和夹克。尽管不便宜，但它们可能正是你想要的。外出观星的时候，只有尽可能舒适，你才能好好地享受景致，而不会急着跑回屋里。
天文爱好者总说，一年里面只有这几个月可以舒适地观星——春天的4月和5月，还有秋天的9月和10月。其他时间呢，要么太冷，要么虫子太多。干燥、凉爽的夜晚，比温暖、潮湿的夜晚要好，因为后者更容易招来蚊虫。传统的驱虫剂以避蚊胺（DEET）为有效成分，近年来比较新潮的驱虫剂则含有派卡瑞丁（picaridin），这些以及桉树油都可以驱虫，只是效果略有不同。风也可以让蚊虫远离你。驱虫剂我用得不多，我不会被蚊虫弄得过度紧张，毕竟我知道秋天很快就会来把这些东西赶跑。和天气游戏
观星的夜晚会迎来晴天吗？你总要面对这个大问题。做夜间观星计划的时候，你可以首先参考当地电台、电视和报纸上的天气预报。不过，现在网上可以找到更多信息，甚至能看到卫星云图，你都可以自己预报天气了，至少短期的没有问题。新手尤其感兴趣的一个问题是，持续时间很短的重大天文现象（比如流星雨、日月食和极光）到底会不会被厚厚的云层遮盖住。有时候预报的晴朗天气如约而至， 但如果没有的话，你就需要备用计划了。活动：用在线天气图和光污染地图找到晴朗而黑暗的天空（1）说到“量身定做”的天气预报，我发现最实用的是Attilla Danko晴天表。进入这个网站，你可以看到一张互动式网格，显示了云层覆盖、天空透明度、风速、温度和湿度等的估计值。网格覆盖数千个地点，包括美国、加拿大和墨西哥的一部分。点击马萨诸塞州的话，你就会得到一张图片形式的列表，列出了本州69个地区的天空情况。▎ 这是晴天表网站上的一个例子，显示了波士顿城每个小时的云层覆盖、天空透明度和天气情况。有多家网站可以提供基本准确的预报，帮助你计划夜间外出，这家网站是其中之一 。图片版权：Attilla Danko晴天表网站
第一行用颜色呈现了天空受到云层覆盖的比例，从白色（100%多云）到深蓝色（100%晴朗），中间的所有颜色都可能出现。其他数据包括天空透明度、视宁度，等等。尽管任何预报都不可能绝对准确，但是这里使用的模型相对可靠，因此Attilla Danko晴天表成为了网上极佳的工具。每一个方块后面都有很多有意思的数据和图像——点击云层覆盖那一行的任何一个方块，你都会看到一张卫星图像，上面显示了预报中你所在地区在那一时间的情况。
我还会查看地球静止轨道环境业务卫星（Geostationary Operational Environmental Satellite，GOES）的卫星图像。晚间新闻的天气预报用这些图像做成动画，显示云层和天气前锋的移动。不管是想待在家里，还是要雄心勃勃地开车远行，一旦知道了云层的总体移动情况和对具体区域的影响，你就能更好地计划夜间观星了。行星或者星座的观赏并不麻烦，你只需等待下一次天晴即可，但月全食这样的现象可能在很长时间里都不会有下一次机会。
东部GOES网站首页有一张显示了美国大陆、中美洲和加拿大大部分地区的照片。这张照片每15分钟更新一次。想了解美国西部、加拿大西部和夏威夷的情况，你可以登录西部GOES网站。▎ 气象卫星是你的好朋友！卫星每隔15分钟在轨道上拍摄的照片显示了云层的移动，这类信息可以帮助你决定在何时何地观星。图片版权：NOAA（National Oceanic and Atmospheric Administration，美国国家海洋和大气管理局）活动：用在线天气图和光污染地图找到晴朗而黑暗的天空（2）你可以选择使用上述两个网站中的任意一个，点击卫星照片上的具体地点就可以放大图像。如果想要最大、细节最齐全的图像，那就把“宽度”和“高度”设置到最大值1400（宽度）和1000（高度）。你会得到一张清晰的全屏图片。图片的左上角有时间戳，以世界时，即格林威治标准时间（Greenwich Mean Time，GMT）给出，减5小时就得到了美国的东部标准时间，减6小时可以得出美国中部标准时间，减7小时得出山地时间，减8小时即太平洋时间。
你可以花一整天时间不停地查询新的卫星照片，关注云层如何随着时间移动。你也可以等网站集齐30张照片，然后看照片连续播放组成的动画效果。将当前照片、动画和你所在地点的天气预报结合起来，你就可以针对一个天文现象做出不错的观星计划。你会准确地做出判断，知道应该待在家里还是踏上旅途。
夜晚降临时，只需点击接近窗口顶端的红外波段链接，你就可以了解天空中是否有云。想成功观察一次特殊的天文现象，你需要提前计划，持续关注天气并找到晴朗的地点。如果有必要，你还要做好出远门的心理准备。什么是黑暗的天空？
面对现实吧——我们很多人看到的夜空都受到了光污染。如果你住在大城市中间或者周边，附近有大型购物商场，那么你所看到的夜空一定会受到严重影响。当你向天空望去，看到的不是满天繁星，而是橙色的光晕。你也许能看到月亮甚至金星，但是恒星却被光晕遮住。1994年，北岭大地震切断了洛杉矶市的供电，人们纷纷联系相关部门和当地天文台，询问天空中一闪一闪的奇怪光芒是什么。一直以来，城市光晕隐藏了天空的真实面貌，这些受惊的居民甚至从未注意到过星星。▎ 电气照明并未被有效遮挡。人造的光亮淹没了星星和银河，夺去了夜空的美，让观星者不得不出远门。一些小事，比如关灯，就能改善状况。如果可以颁布法规控制光污染，那就再好不过了。图片版权：鲍勃·金
在20世纪80年代和90年代，美国城市里“眼镜蛇灯”样式的老式路灯换成了古色古香却没有遮盖的钠气灯。后来，LED照明开始占据主导，城市和郊区的灯光慢慢从橙黄色变成淡蓝色。尽管LED效率高并且节省电费开支，但在没有好好遮挡的情况下，它们会把光送到不必要的地方，将天空照亮，让星星消失。遮挡的方法包括将灯放在盒子式的灯罩里，将光导向地面而不是让它向天空辐射。要知道，LED照明比橙黄色的钠气灯更亮。幸好，很多LED路灯都加了罩子。但是如果人们不明智地将灯装在墙上而且不用灯罩，或者采用大吊灯，由此造成的光污染可能更加严重。
你可能想要袖手旁观——千万不要！每个人都可以做出贡献，促成改变。从你自己的住处开始吧，请关掉用不到的灯，或者把它们换成声控灯。
如果想要了解光污染以及应对措施，你可以访问国际黑暗天空协会（International Dark-Sky Association）的网站。全国热爱夜空的人已经形成了组织，大家在市议会前进行陈述，讲解怎样让人造光的使用更为明智而有效，这有利于每一个人。▎ 在这张照片里，美国、加拿大和墨西哥北部的城市闪着耀眼的光。照片是由美国索米国家极地轨道伴随卫星（Suomi National Polar-orbiting Partnership，Suomi NPP）在2012年4月至10月拍摄的照片合成的。这颗卫星在824千米高处环绕地球。几十年来，光污染日益严重。现在，老旧且耗电量大的灯被换成更为明亮的LED灯，问题可能会更加严重。本图由罗伯特·西蒙（Robert Simmon）使用 Suomi NPP 卫星数据制作，卫星数据由 NOAA 克里斯·埃尔维奇（Chris Elvidge）提供。图片版权：NASA地球观测站▎ 在黑暗天空搜索器网站DarkSiteFinder.com，你可以放大你所在城市的地图，查看光污染情况。红色和橙色表示光害程度高的区域，蓝色和灰色表示光害少的黑暗天空。你可以根据上面的公路图开车到黑暗天空之下，更好地欣赏银河、较暗淡的星座或者北极光。这里的例子对比了光污染严重的波士顿市和更容易找到黑暗天空的北达科他州俾斯麦市。本图由P. 扎诺（P. Cinzano）、帕多瓦大学（University of Padova）的F. 法尔基（F.Falchi）、波尔得市NOAA国家地理数据中心（NOAA National Geophysical Data Center, Boulder）的C. D. 埃尔维奇（C. D. Elvidge）制作。图片版权：英国皇家天文学会。该图经布莱克韦尔科学出版社（Blackwell Science）允许，复制自《皇家天文学会每月通报》（Monthly Notices of Royal Astronomical Society）
对很多人来说，有时候对付人造光源的唯一办法就是开车去找更暗的天空。我住在一个中等大小的城市附近。城市耀眼的橙色光芒照亮了南方和西南方的天空，这会白白浪费我为观星付出的努力。为此，有时我会错过某颗星的美，有时会错过壮丽得震撼人心的景象，比如人马座一带的银河，那可是整个银河系最多姿多彩的部分。我在大部分晚上都能尽量利用现有条件，但是如果实在需要黑暗的天空，我就只能开车向北，将光污染的穹顶甩在身后。
几年前，我在自家附近32千米范围内寻找没有光害的“避难所”。我找到了几处人迹罕至的碎石路和停车点，可以借这里的黑暗天空观星。额外的奖励是，这些地方都比我自己的社区安静得多，自由的视野可以让我欣赏宇宙，宁静的环境也让我的感官受到了安抚。活动：用在线天气图和光污染地图找到晴朗而黑暗的天空（3）如果你也时不时需要星光来充实生活，或者想要看极光，那就要找到你自己的“避难所”。打开黑暗天空搜索器，输入你所在城市的名字，你会看到一张以颜色编码的光污染地图，它叠加在谷歌地图上，这样就更容易让你辨别需要沿哪个方向开车行驶多久，才能找到足够黑暗的夜空。我们在这里提供两条小建议：（1）使用地图右下角的“+/-”工具来放大和缩小；（2）记住要经常刷新。如果不刷新的话，某些地区的光污染数据可能不会显示出来。
这些色彩与波特尔暗空分类（Bortle scale）的各级对应。波特尔暗空分类法是业余天文学家约翰·波特尔（John Bortle）提出的，最早发表在大众天文杂志《天空与望远镜》（Sky&Telescope）上。第1级的天空最黑暗，第9级的天空则几乎失去了一切，只剩下月亮、行星和最明亮的恒星。
你可以使用下面的列表来分辨天空的等级，并且了解你在城市和在平静乡间看到的景象有什么不同。波特尔暗空分类*第1级：理想的黑暗观星地点。人马座和天蝎座一带，银河最亮的部分可以照出物体的影子。肉眼即可看到很多星团和数个星系。*第2级：典型的黑暗观星地点。四周景物在天空背景下只能看到极为模糊的轮廓。云彩看起来像天空中的“黑洞”。夏季银河的结构可以清晰地显现出来。*第3级：乡村的天空。沿着地平线有一定的光污染，但是仍然能显现银河的复杂结构。地平线附近的云会被照亮，但头顶的云只能看出轮廓。*第4级：乡村-郊区过渡地带。来自城市中心地带的光污染在各个方向明显可见，周围稍远处的景物较为清晰。远离地平线的银河仍然引人注目，但缺少细节。*第5级：郊区的天空。靠近地平线的银河十分暗淡甚至不可见，头顶的银河看起来褪了色。经过的云看上去明显比天空亮。*第6级：明亮郊区的天空。地平高度35°以下的光污染使天空显出灰白色。全天任何地方的云朵都很明亮。*第7级：郊区-城市过渡地带。所有方向都有明显的强光源。整个天空是浅灰色的，看不到银河。*第8级：城市的天空。天空是浅灰色或者橙黄色，可以轻松地借着天光读出文字。常见星座暗淡或不可见。*第9级：城市中心地带的天空。天空非常明亮，无法看到大部分星，只能看到明亮的行星和月亮。帮助寻星的星图和App
你可以选择只观赏苍穹的外表，把它看作一张画布，上面画着遥远而明亮的恒星、旋转的星系、看得到的和看不到的行星。但是，知识可以加深我们对所见之物的理解，让我们欣赏到更多东西。我们大多数人都知道北斗七星和猎户座的腰带，但星座还有很多。88个星座中，有很多都会随着季节变化在北半球的天空中移动。如果你想跟上星星的脚步，去守候猎户座在东方天空的第一次现身，并且了解在何时何地可以看到火星，那么你需要一张星图。
活动星图也被称作旋转星图（星轮），17世纪就已出现，并且在未来很长一段时间里不会被淘汰，因为这不需要充电。这一点比手机和电脑优越。活动星图由嵌在一起的两个纸盘或塑料盘组成，两个盘的中心固定在一起。上方的轮状圆盘四周标着时间，中间镂空的窗口用于展示星座，底端的圆盘则标着日期。活动：学会使用活动星图活动星图是这样使用的：转动上面的圆盘，将时间与日期对准，你就能从镂空窗口看到此时此刻的天空景象。你可以设置任何日期和时间，知晓一年中任何一个晚上外出可以看到什么。虽然现在可以用到非常棒的手机App了，但我仍然喜欢活动星图的简洁和它那种老式的模拟感。记住，使用活动星图的时候，窗口的外侧代表了你周围360°的地平线。星图的中央代表天顶。如果想看到南方天空有什么，你可以面向南方，举起活动星图，使星图上标注的“南”位于底部。这时窗口边缘附近的星座会出现在天空的低处，那些在中央和边缘之间的则在舒适的高度上。现在转而面向东方的天空，让活动星图的“东”指向地面。当你
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]