天球坐標：赤經、赤緯、方位角、高度角等
在地球上找到一個特定的地方（比如說，一個城市）需要什麽？沒錯，您需要知道它的坐標：緯度和經度。例如，紐約市位于北緯40°、西經74°。但是，如果您想要定位天空中的物體並且手邊沒有觀星APP，該怎麽辦？在這種情況下，您必須知道天體坐標。理解天文學中使用的不同天體坐標系可能看起來很困難，但我們會盡力引導您順利地了解它們。讓我們深入了解一下！另外，請參閱我們的信息圖，以更好地了解天體坐標。
內容
什麽是天球？
在詳細討論天球坐標之前，有必要先了解一下天球的概念。簡單來說，天球是一個圍繞地球的假想球體，代表從我們星球上看到的整個天空。當地球自轉時，恒星和其他物體似乎在天球上移動。
以下是天球上的一些重要參考點和參考線。
- 天赤道：地球赤道平面與天球相交的圓。就像地球赤道一樣，它將天球分為北半球和南半球。
- 黃道：地球軌道平面穿過天球的圓。由于地軸傾斜，黃道和天赤道彼此成約23.5°的角度。您可以從我們的專門文章中了解有關黃道的更多信息。
- 北天極：天球上位于地球北極正上方的點，地球軸與天球相交。它是天空中的一個固定點，所有星星看起來都圍繞它以逆時針方向旋轉。
- 南天極：天球上位于地球南極正上方的點，地球軸與天球相交。與北天極類似，它是一個固定點，恒星看起來繞著它順時針方向旋轉。
- 天頂：觀察者正上方的點。
- 天底：觀察者正下方的點，與天頂相對。
- 春分點（白羊宮第一點）：太陽在春分穿過天赤道的點。
現在，我們最後談談天文學中使用的主要坐標系。
高度角和方位角（地平坐標系）
地平坐標系以觀測者所在地為中心點，所在地的地平線作為基礎平面。它使用兩個主要坐標：高度角和方位角。
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高度角表示物體在觀察者地平線上方的角距離。它以度為單位測量，範圍從天頂的+90°到天底的-90°。例如，如果天空物體的高度為45°，則它將位于地平線和天頂之間的中間位置。
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方位角表示物體沿地平線的位置。它是從真北（指向地理北極的方向）順時針測量的度數。例如，如果一個物體的方位角為90°，則它在觀察者的正東方向，而有180°方位角的物體則在正南方向。
地平坐標系對于休閑觀星特別有用，因為它與觀察者的位置相關。
赤緯和赤經（赤道坐標系統）
赤道坐標系統描述了天體相對于天赤道的位置。它使用兩個主要坐標：赤緯和赤經。
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赤緯（Dec）測量天體赤道以北或以南物體的角距離。赤緯度相當于地球緯度。它以度數表示，範圍從+90°（北天極）到-90°（南天極）。例如，如果一個物體的赤緯為+30°，這意味著它位于天赤道以北到世界北極距離的三分之一處。
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赤經（RA）測量物體從春分點沿天赤道向東方向的角距離。赤經相當于地球經度。由于曆史原因，它不是以度表示，而是以時、分、秒表示。對于地球上的觀察者來說，天空在24小時內“轉動”360°，或者在一小時內“轉動”15°。因此，天赤道一周（360°）對應赤經24小時，赤經1小時等于15°。例如，如果一個物體的赤經為6時，則意味著它位于春分點以東90°（15° × 6時）沿天赤道。
赤道坐標系統可以是以地球為中心的（如上圖所示）和以觀測者為中心的。許多星圖使用以地球為中心的赤道坐標系統。如果您想使用此類地圖將望遠鏡指向某個物體，則必須將以地球為中心的坐標轉換為以觀測者為中心的坐標（對此有特殊的公式）。幸運的是，有一個更簡單的解決方案：下載使用以觀測者為中心的坐標的APP，例如Sky Tonight。稍後我們將討論如何使用該APP。
黃緯和黃經（黃道坐標系）
黃道坐標系描述了天體相對于黃道的位置。它使用兩個主要坐標：黃緯和黃經。
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黃緯測量黃道面以北或以南的物體的角距離。它以+90°（北黃極）到-90°（南黃極）的度數表示。
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黃經測量春分點以東的物體沿黃道平面的角距離。它以度數表示，從0°到360°；黃道一整圈對應于一年。例如，如果一個物體的黃經為90°，則意味著它位于沿著黃道春分點以東四分之一的位置。
黃道坐標系對于探測和跟蹤太陽系天體特別有用，因為它們的軌道平面接近黃道平面。它廣泛用于觀測天文學，也用于導航航天器和計算行星合相、日食和月食。
其他天體坐標系
除了我們剛才描述的三個天體坐標系之外，天文學家還使用銀河系統和超星系坐標系統。第一個用于研究銀河系內的物體，第二個用于研究宇宙的大尺度結構。不過，我們不會在這裏深入研究這些系統，以免使本文過于複雜。我們提到的三個坐標系足以滿足您的實際需要。
如何通過坐標找到天體？
既然您了解了各種天體坐標系，那麽您在天空中找到任何物體並將望遠鏡對准它並不困難。以下是如何使用Sky Tonight應用程序執行此操作。
- 確保Sky Tonight使用您當前的位置。單擊屏幕底部的快速設置面板，面板底部應該顯示“設備位置”。
- 應用網格。在同一面板上，單擊地球圖標一次，將赤道網格覆蓋在星圖上。再次單擊該圖標以覆蓋方位角網格。您應該選擇的十字線類型取決于您的望遠鏡架台。
- 找出您要找到天體的坐標。單擊屏幕底部的放大鏡圖標，在搜索框中輸入酒店名稱，然後單擊酒店的信息卡。之後，打開數據選項卡。在這裏您將找到物體的以觀測者為中心的赤道坐標（赤經、赤緯）及其地平坐標（方位角、高度角）。請注意，所有坐標都已經相對于您的位置，因此您不需要重新計算任何坐標！記住或寫下坐標後，單擊藍色十字線圖標即可在星圖上查看該物體。
- 您現在可以使用赤道或地平坐標將望遠鏡指向物體。Sky Tonight地圖上的網格將幫助您找到方向。
有趣的事實
雙魚宮的第一點？
白羊宮第一點（又稱春分點），用于赤道坐標系，以黃道十二宮白羊座命名。在黃道十二宮概念産生的時候，春分這一天天赤道與太陽的交點就在白羊座。然而，由于進動現象，白羊宮第一點已經逐漸移動到鄰近的雙魚座。所以從邏輯上講，它應該更名為雙魚宮的第一點。
我們生活在J2000.0時代
天球坐標因地軸進動而變化。進動導致分點以每年大約50.3角秒的速度向西移動。坐標網格也會隨著分點而移動。為了解釋這些變化，星圖和天空觀測應用程序需要根據某個“紀元” 定期更新，這反映了天體的當前位置。通常每50年更新一次。目前，大多數星圖和應用程序使用與2000年相對應的 J2000.0紀元坐標。下一次更新計劃于2050年進行。
總結
觀測天文學中有三個主要坐標系：地平坐標系（高度角和方位角）、赤道坐標系（赤緯和赤經）和黃道坐標系（黃緯度和黃經）。每個系統都有自己的用途，它們一起使天文學家能夠精確定位天體的位置並跟蹤它們在天空中的運動。
