臺北星空 Contents 02 天文新知 彙編/許晉翊 05 天文新聞追蹤報導 謎漾的快速電波爆發 李見修 24 星空導覽 一 二月星空 李瑾 31 謎樣星宿 用星星做成的傘 華蓋 與鄭和 航海圖 上篇 封面 46P/Wirtanen 維爾塔寧彗星 36 天文Q & A 歐陽亮 許晉翊 張瑋芸 攝

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2 臺北星空 Contents 02 天文新知 彙編/許晉翊 05 天文新聞追蹤報導 謎漾的快速電波爆發 李見修 24 星空導覽 一 二月星空 李瑾 31 謎樣星宿 用星星做成的傘 華蓋 與鄭和 航海圖 上篇 封面 46P/Wirtanen 維爾塔寧彗星 36 天文Q & A 歐陽亮 許晉翊 張瑋芸 攝影 吳昆臻 時間 2018年12月3日 21:21~22:22 3分鐘*20幅 總曝光60分鐘 器材 Nikon D80 (改) WO FLT- 38 天文攝影實戰教學/EASY拍星空 13 星座拍攝Ⅱ 吳昆臻 110減焦 (f=770mm*0.8x)直 焦攝影 高橋EM-10B 地點 南投縣 合歡山 鳶峰停車場 影像處理 DeepSkyStacker Photoshop CS4 說明 12月初的46P/Wirtanen 維爾 塔寧彗星亮度要比11月中拍 攝的結果明亮許多 拍攝時 透過尋星鏡已經可以明顯找 到 現場用肉眼觀看還隱約 可見 彗髮範圍已經超過 30' 也因距離漸接近 彗 星在天空的移動速度漸漸變 快 長時間曝光下若以一般 追蹤拍攝彗星 會因移動以 致拍出的彗星有脫線情況 拍攝時改以彗星移動量做追 蹤修正 背景星就呈現成線 條狀 2 臺北星空 2019年1月 刊名 臺北星空期刊 統一編號 發 行 人 陳岸立 中華民國八十七年十月一日創刊 中華民國一百零八年一月一日出版 刊期頻率 雙月刊 本刊刊載於臺北天文館網站 網址 發行委員 王錦雄 吳福河 陳俊良 陳揚新 林學毅 李嘉芸 尤玉秋 丁怡文 林琦峯 編審委員 陶蕃麟 許錫鑫 計修邦 胡憲華 李秀鑾

3 臺北星空 臺北天文館期刊 本刊歡迎各界人士投稿並提出指教 本 本期專文 刊對來稿有刪改權 如作者不願稿件被刪 2018十大天文成就 許晉翊 重要天象 李瑾 年重要太空任務 王彥翔 08 改 請註明 文稿請自行影印留底 投稿文 字 圖表 圖片與照片 均不退件 文章一 經採用 亦刊登於天文館網站 系列照片三 張以下每張以單張計價 三張以上不論 張數均以三張計價 本刊文字及圖片 未經同意 不得轉載 文章內容所採用的圖片及文字 如 係引自他處 請先行取得原作者及出版 社同意後使用 本刊不負責有關著作權 42 天體映象 螺旋星系M100/哈伯太空望遠鏡三代攝影機 的見證 吳典諺 註明來源 並先取得同意權 來稿請寄 44 宇宙天體攝影 美星映象館 爭議之訴訟 如係譯稿 請附加原文並 臺北市立天文科學教育館 研究組 臺北市士林區基河路363號 執行編輯/陳麒瑞 歡迎以電子郵件投稿 address : tam001@tam.gov.tw 1999市民熱線 24小時日夜服務 總 編 輯 吳志剛 編 輯 劉愷俐 張桂蘭 楊曄群 李瑾 胡佳伶 陳麒瑞 美術編輯 劉愷俐 莊郁婷 邱幗鳳 出版機關 地 址 電 話 傳 真 網 址 臺北市立天文科學教育館 臺北市士林區基河路363號 (02) (02) 中華民國行政院新聞局出版事業登記證 局版北字第2466號 封面設計 劉愷俐

4 天文新知 News Clip 地球不但有衛星 而且有衛星雲 彙編 / 許晉翊 匈牙利天文學家團隊在皇家天文學會月刊 (journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 發表, 確認地球擁有兩個衛星塵埃雲, 它們位於離地球僅 40 萬公里的軌道! 早在 1961 年, 波蘭天文學家 Kazimierz Kordylewski 就提出觀測到這種極微弱的灰塵雲塊 像中顯示出灰塵反射偏振光, 性質與理論相同, 位置也與 Kordylewski 描述一致, 證實真的有衛星雲, 為了解此處衛星雲對未來太空設備或人員的威脅, 持續觀測並研究它是目前的首要工作 由於地月系統有 5 個拉格朗日穩定點, 其中 L4 和 L5 均與地球和月球形成正三角形, 並在月球軌道上繞地球移動 Kordylewski 在 L5 附近觀測到兩個塵埃群, 由於它們極度模糊, 許多科學家懷疑這項觀測 而且地月系統的 L4 和 L5 會受到太陽引力的干擾, 其實並不完全穩定 57 年後的今天, 研究人員以匈牙利的私人天文台在 L5 點衛星雲可能存在的位置拍攝, 在影 資料來源 : 星際小行星 Oumuamua 不太可能是外星人的太陽帆 夏威夷語中 Oumuamua 原意為斥候兵或信使之意, 然而有在關注這顆小行星的人都知道, 它一會兒是彗星, 一會兒是小行星, 而最近哈佛大學的天文學家所做的研究顯示, 這個奇怪的物體也有可能是太陽帆或太陽能動力所造成的影響, 他們的論文中提到 Oumuamua 可能是一種光帆, 一種利用太陽能光壓推動前進的裝置, 也許是外星人的高科技太空船 但天文學家 Coryn Bailer-Jones 持反對觀點, 他說之前的研究已經提供了一個相當自然的解釋, 氣體的溢出也許恰巧在視線外, 又或是太暗了看不見, 退一萬步說, 就算是外星飛船, 還有很多問題需要解釋, 例如 :Oumuamua 正在 翻滾 ( 不圍繞主軸的旋轉 ), 如果外星人要發射這樣子的太空船, 如此奇特的翻滾將使任何儀器均無法對準觀測目標, 或許加速可以用太陽光壓來解釋, 但只解決其中一 二項問題並不是很有用, 他還是傾向於彗星的說法 影片星際小行星 Oumuamua 的移動軌跡 資料來源 : 2 臺北星空 2019 年 1 月

5 IAU 建議將哈伯定律重新命名為哈伯 - 勒梅特定律 國際天文學聯合會 (IAU) 的所有成員以電子投票方式決議通過, 建議將哈伯定律重新命名為哈伯 - 勒梅特定律 (Hubble Lemaître law) 哈伯 - 勒梅特定律描述遙遠星系的退行速度與它們和地球的距離成正比 提出這項決議是為了向 Lemaître 和 Hubble 致敬, 他們對現代宇宙學的發展作出了重要貢獻 提議的決議案以 78% 的 贊成票和 20% 的反對票 (2% 棄權 ) 獲得通過 IAU 的職責之一是促進國際交流和意見討論, 並努力用歷史事實為科學論述做出貢獻 為了紀念喬治 勒梅特的知識完整性和極其重要的發現,IAU 很榮幸地建議將宇宙的膨脹改稱為哈伯 - 勒梅特定律 資料來源 : NASA 宣布火星 2020 探測車登陸點 經過五年的探尋, 美國太空總署 (NASA) 選擇了傑澤羅隕石坑 (Jezero crater) 作為未來的火星 2020 探測車的著陸點 傑澤羅位於火星赤道以北, 是一個直徑約 45 公里的隕石坑, 曾經是一個河流三角洲, 具備豐富的地質特徵, 地貌能追溯到 36 億年前, 該地研究團隊預期可以從數十億年前流入隕坑的水與沉積物中, 提取古老的有機分子或潛在生命跡象, 期望可以解決行星演化與天體生物學中的重要問題 大的河流三角洲及小隕石坑, 東部有許多大型岩石, 西部有懸崖, 甚至有多個地點都充滿了窪地, 這些地形都有可能促使探測車被卡住無法動彈, 但由於技術及工程團隊的進步, 現在總算可以嘗試了 傑澤羅地質的多樣性讓 2020 火星計畫的天文學家們非常喜歡, 但同時也讓負責處理 EDL(Entry, Descent, Landing, 即進入 下降 著陸 ) 的工程師們面臨極大的挑戰, 該處除了巨 資料來源 : 天文新知 3

6 天文新知 洞察號登陸火星, 第一幅圖像已傳回地球 美國太空總署 (NASA) 的洞察號 (InSight) 在臺灣時間 11 月 27 日凌晨 3 時 52 分登陸火星成功, 登陸地點在埃律西昂平原 (Elysium Planitia) 的西側, 這是人類史上第八次成功登陸火星 洞察號所酬載的科學儀器, 不再只侷限於表 面, 而是透過深入火星內部, 洞察號將帶領我 們以一種全新的方式揭開火星的奧秘 洞察號以每小時約 2 萬公里的速度進入火星大氣層, 在這期間, 洞察號完全無法發出及接收訊號, 直到過了 7 分鐘後, 地球方才能知道究竟成功著陸與否 為了達成目的, 科學家設計了許多精密的降落步驟, 而當確認著陸的訊息從控制中心傳出, 科學家們欣喜若狂 然而成功著陸並不是結束, 之後的科學工作才要開始 過往的所有火星探測任務, 都是透過考察多種地表特徵來研究火星的表面歷史, 但是從來沒有試圖去研究火星的內部演化過程 利用 資料來源 : 太空船歐西里斯號 (OSIRIS-Rex) 抵達小行星 貝努 歐西里斯號於 2016 年 9 月在美國佛州發射, 歷經 27 個月的飛行, 終於在 12 月 3 日抵達 貝努 小行星, 接下來的四個星期裡, 歐西里斯號將修正軌道, 於 12 月 31 日進入穩定的繞行軌道, 使之成為迄今為止太空船所環繞的最小天體 表土或岩石帶回家, 預計於 2021 年離開貝努, 在 2023 年 9 月重返地球 它所酬載的儀器中, 有測量可見光 近紅外光 溫度 礦物成份的工具以及一個高度計, 用於掃描小行星表面, 創立三度空間模型, 在未來的 18 個月裡, 歐西里斯號將收集有關小行星的數據, 順便尋找一個安全 科學性兼顧的地點著陸及取樣 當太空船抵達貝努的表面時, 它將使用一 個機器取樣臂從小行星上抓取至少 60 公克重的 影片 2018 年 10 月至 12 月逐漸接近貝努小行星 資料來源 : 4 臺北星空 2019 年 1 月

7 天文新聞追蹤報導 文 / 李見修 謎漾的快速電波爆發 快速電波爆發 (Fast Radio Burst, 簡稱 FRB), 是在無線電波段 極其短暫的脈衝現象, 歷時僅百分之一秒, 非常難以捕捉 圖一 洛里默團隊所發現的快速電波爆發 FRB 上半部是電波脈衝, 下半部則是在不同頻率, 因為星際介質的折射, 呈現不同的抵達時間 深黑色的線條即是 FRB 的短暫電波脈衝訊號 來源 : 天文期刊 自然 速電波爆發 (Fast Radio 快 Burst, 簡稱 FRB), 是 在無線電波段極其短暫的脈衝 現象, 歷時僅百分之一秒, 非 常難以捕捉 一直到洛里默 (Duncan Lorimer) 所帶領的 團隊在 2007 年有系統的爬梳澳 洲帕克斯電波望遠鏡 2001 年觀 測資料時, 才首次發現到在 2001 年 7 月 24 日出現的快速電波爆發, 並以爆發日期命名為 FRB010724( 見圖一 ) 關於搜尋快速電波爆發, 最早可以回溯到 1967 年, 當時任職於劍橋大學卡文迪希實驗室的約瑟琳貝爾 (Jocelyn Bell Burnell), 使用電波望遠鏡觀 察到規律且週期極短 ( 約 1.3 秒 ) 的電波脈衝訊號 -- 波霎 而經過多年的研究, 目前公認波霎來自快速旋轉的中子星 受到波霎的啟發, 許多科學家紛紛提出在無線電可能偵測的天體現象 像是霍金提出的黑洞可能會蒸發, 馬丁黎斯 謎漾的快速電波爆發 5

8 天文新聞追蹤報導 爵士便據此計算, 推測蒸發的黑洞在無線電波段可能會發出短暫且明亮的電波脈衝 而史特靈高爾傑特 (Stirling Colgate) 也預測超新星爆發時會發出強烈且短暫的電波脈衝 基於這些理論, 天文學家紛紛使用電波望遠鏡搜尋這些訊號, 可惜早期的電波望遠鏡觀測的範圍較小, 加上資料處理耗費時間, 因此未能如願 而這一切在新一代大視野的電波望遠鏡問世, 加上電腦硬體以及資料搜尋演算法的進步下, 逐漸變得不再那麼遙遠, 終於在 2007 年讓天文學家們找到第一個快速電波爆發 雖然在十年前就已經找到快速電波爆發了, 而在這之間也陸陸續續發現了約六十來個快速電波爆發, 但是我們對於它們的本質還是知之甚少 不要說它們到底是什麼樣的天體發射出來的, 我們連它們究竟是從哪裡來, 是銀河系內呢, 還是其他遙遠的星系傳來, 都不甚確定 這是因為我們手上握有的資訊, 就僅限於那短暫的電波脈衝訊號 而電波望遠鏡也很難精準的定位, 約有幾十角分的誤差 在這誤差範圍內, 可以有多達數十個星系存在, 所以也很難界定哪一個是快速電波爆發的宿主星系 既然如此, 天文學家們只能從那短暫的電波脈衝訊號著手了 電波望遠鏡觀測時可以同時接收不同的頻率 ( 如圖一 ) 而 天文學家發現, 快速電波爆發的訊號最先在高頻率接受到, 而越低頻傳得越慢, 造成電波脈衝訊號的時間延遲 這是因為在星際間的介質會影響不同頻率的折射率, 就像是太陽光經過三稜鏡被色散成不同顏色 ( 頻率 ) 一樣 可以想見的是, 經過的星際介質越多 ( 也就是越遙遠 ), 那麼電波脈衝訊號在不同頻率的時間延遲 ( 或者說色散的程度 ) 也就越強烈 這個概念可以用一個簡單的數學公式來表達 : 在這裡 DM 就是色散的強度,d 是快速電波爆發從產生傳到地球上觀測者的距離,ne 是星際介質內的電子密度 這裡我們可以看到當距離 d 越大, 也就是快速電波爆發離我們越遠, 色散就越強 另外一個決定色散強度的還有星際介質內的電子密度 一般來說星際介質在太空中是均勻分佈的, 所以色散的強度主要還是取決於距離 藉由其他天體的觀測, 我們可以估計星際介質中電子的平均密度是多少, 因此從色散的強度, 我們可以約略推算出快速電波爆發的距離, 大致落在紅移值 =0.1 1 之間 天文學家因此得以推斷快速電波爆發是來自銀河系以外的天體所造成的 而在眾多的快速電波爆發中, 有一個特別的 FRB121102, 是目前唯一知道會重複發生的電波爆發, 雖然每一次爆發之間並 不規律 也因為它不斷的重複爆發, 天文學家們得以精準的量測它的位置, 達到小於一個角秒的誤差 再搭配大型可見光望遠鏡的深度追蹤觀測, 最後由雙子星北望遠鏡捕捉到宿主星系, 成功的定出它的距離在離地球紅移約 z=0.19 而 FRB 不斷重複的電波爆發, 也讓天文學家猜測或許電波爆發產生的機制有很多種 也許其他決不重複的電波爆發, 是來自黑洞蒸發, 或是超新星爆發等恆星演化末期的爆炸, 那這種現象因為恆星爆炸消失了, 所以決不可能重複 而 FRB 則是來自其他非星球爆炸的機制, 所以才能一而再 再而三地重複 當然這一切都還有待後續的觀測才能驗證不同的電波爆發機制 除了色散強度之外, 另一個觀測可以直接告訴我們的資訊是偏振的程度 天文學家在觀測 FRB 時, 發現它的電波脈衝有很強的偏振, 這告訴我們電波的來源有很強的磁場, 天文學家們因此得以推斷這個不斷重複的快速電波爆發 FRB 是來自中子星 雖然我們對於 FRB 這個不斷重複的快速電波爆發有深入的了解, 但是對其他一瞬即逝的快速電波爆發卻知之甚少 而其中最主要的原因就是定位不夠精準 也因此, 天文學家們期待下一代的大型電波陣列計畫, 希望透過電波陣列, 來達到次角秒的精準定位 像是位於南非的狐 6 臺北星空 2019 年 1 月

9 圖二, 三稜鏡 ( 不同介質 ) 將白光色散成不同顏色 ( 不同頻率 ) 的光束 圖片來源 : 維基百科 wikipedia/commons/6/63/ Dispersion_prism.jpg 獴計畫 (MeerKAT), 便計劃使用 64 座 13.5 米的電波望遠鏡, 來對單一次的快速電波爆發事件進行小於一個角秒的精準定位 除此之外,MeerKAT 更搭配了可見光波段的即時觀測, 透過 MeerLICHT 計畫 ( 荷蘭文中 的 more light ) 的一座 65cm 口徑可見光望遠鏡, 可以即時拍攝 2.7 平方度的星場, 完全覆蓋 MeerKAT 的電波搜尋範圍, 同時提供可見光與電波兩個波段的觀測, 非常適合研究像是快速電波爆發等瞬變天體現象的多波段性質, 期望透過不同的波段, 能 夠對快速電波爆發的本質有更近一步的了解 李見修 : 現任美國國家光學天文臺助理科學家 YouTube 相關影片 : CHIME Fast Radio Bursts Fast Radio Bursts: Mystery Solved? 謎漾的快速電波爆發 7

10 本期專文 2018 十大天文成就 文 / 許晉翊 10. 發現沒有暗物質的星系, 推翻星系理論 人們普遍的認為所有的星系都是由恆星 氣體和暗物質一起組成 學界先前認為, 暗物質從未被科學家觀測到, 它不和光相互作用, 只有重力效應時才可被辨識, 但看不見的暗物質至少占了宇宙質量 80% 積形成的星系理論可能就被推翻 天文學家利用哈伯太空望遠鏡, 發現鯨魚座中有個奇怪的星系 NGC1052-DF2, 暗物質在這個星系幾乎是不存在 但如果這個星系沒有暗物質, 它如何形成? 天文學家在 自然 (Nature) 期刊發表的報告指出, 當發現一個幾乎沒有暗物質填充的星系時, 表示之前星系誕生的假設遇到了挑戰, 因為如此一來, 暗物質就不是星系形成的必要條件, 因而長年累 9. 蓋亞目錄 : 迄今為止最詳細的星表 承繼依巴谷衛星的衣缽, 歐洲太空總署 (ESA) 的蓋亞任務於 2013 年 12 月發射, 並於 2014 年開始了科學數據採集 經歷了一年的觀測, 第一批於 2016 年釋出的數據僅僅 200 萬顆, 數據資料涵蓋 2014 年 7 月 25 日至 2016 年 5 月 23 日, 但就在今年 (2018) 四月釋出的數據中, 不到一年時間所獲得的資料, 竟高達 17 億顆恆星, 產生了被譽為 迄今為止最詳細 的恆星目錄 和銀河系以外的恆星, 早期分析提供了有關我們星系 構成的細節, 恆星如何移動以及星系形成和演化的資 訊 該目錄的精確測量為我們提供了從未有過的新細節, 蓋亞所提供的數據還包含了 10 億顆恆星的位置, 距離指標和運動, 也囊括太陽系內小行星的高精度測量 8 天文館期刊 2019 年 1 月

11 8..好奇號發現有機物的新證據 火星探測車好奇號發現了有關甲烷 CH4 存在 於火星的新證據 以及埋藏在古老泥岩中的有機化合 些甲烷是被加熱後 從永凍土層的地下水庫中釋放 出來的 但是其確切的來源仍是個謎 物 雖然並非直接發現外星生命 但是這些生命的間 接證據仍然非常振奮人心 這項最新的發現與 科學 期刊上的兩篇論文有 關 第一篇針對蓋爾隕石坑的30億年前泥岩進行研 究 發現這些釋出的有機分子與地球上富含有機物的 岩石非常相似 另一篇研究分析了來自好奇號三個火 星年 55個地球月 的大氣資料 發現火星上的甲烷 含量隨著季節的不同有戲劇性的變化 夏季時甲烷含 量是平常的好幾倍 基於這個原因 科學家們懷疑這 7..木星衛星從67顆增至79顆 6. 在火星地下深處發現液態水 在2018年除了6月發現的兩顆衛星以外 7月17 配備了穿地雷達MARSIS的火星快車號 Mars 日國際天文學聯合會 IAU 宣布又發現了10顆新 Express 軌道探測器 在火星南極塵土與冰層下發現 衛星 這使木星的衛星名單增加到了79顆 了液態水湖 而液態水正是孕育生命的重要條件 這 項發現令歐洲太空總署 ESA 的科學家大感振奮 這已知的79顆衛星中 大多數的軌道都遵循一 些特定的規則 離木星較近的衛星 繞木星旋轉 MARSIS的工作原理是將雷達波束打到火星 然 的方向與木星自轉方向一致 天文學上稱為 順 後測量反射訊號的強度 藉以分析反射物的性質 研 行 而外層軌道的衛星則朝相反方向前進 稱為 究團隊最近改採新的操作程序 省略部分處理步驟以 逆行 新發現的12顆中的11顆 都是遵守這個 提高採樣速度 藉此加強資料的解析度 研究團隊發 註 規則移動 唯有Valetudo 是例外 它身處外軌道 現在火星南極附近一片寬約 200 公里範圍內有好幾層 卻是 順行 研究小組認為Valetudo的軌道與一些 冰及塵土 而在其下方 1.5 公里深處有大約 20 公里寬 外軌道衛星的路線交叉 未來可能會與這些衛星發 的區域 雷達反射強度特別高 根據研判 應是來自 生碰撞 (註 名字源自希臘神話中的衛生與健康女 介於冰與液態水之間的物質 至少有數公分厚 這項 神 ) 發現也使得火星孕育或存在生命的可能性大為提高 2018年十大天文成就 9

12 本期專題 5. 登陸小行星龍宮, 太空技術大躍進 隼鳥 二號在 2014 年 12 月 3 日 由 H-IIA 火箭發射 升空, 歷 經三年於 2018 年 6 月底到達 龍宮, 太 空船除了 環繞小行星觀測之外, 也將執行三次登陸, 以射 出金屬彈方式採集岩石, 預計在 2020 年 12 月以特 殊的返回艙把標本帶回地球 為研究龍宮的地表, 隼鳥二號搭載了四台小型 探測機器人,21 日先讓其中兩台降落 MINERVA- II1A 和 MINERVA-II1B 為 18 公分寬 高 7 公分的圓柱 體, 重約 1.1 公斤, 攜帶七個攝影鏡像與測量溫度 等的儀器 由於小行星重力微弱, 它們以內部旋轉 的馬達使得探測器反彈地面的方式 跳躍, 而可 以探索龍宮多處的表面 十月初, 隼鳥二號投下與 德國及法國合作建造的登陸器 MASCOT, 預計明 年再投下登陸器 MINERVA-II 2 4. 首度發現系外衛星 天文學家用克卜勒太空望遠鏡的舊數據以及哈伯望遠鏡的新觀測, 認為找到太陽系外的第一個衛星的證據 2017 年, 克卜勒望遠鏡探測到似乎有衛星繞 Kepler-1625b 的跡象 天文學家認為有一個大型的天體環繞著這個 Kepler-1625 恆星系統的唯一行星 Kepler- 1625b-I 這顆候選衛星體積極大, 直徑與海王星相去無幾, 其實 Kepler-1625b 也是巨無霸, 質量達木星的 10 倍, 這一系統距地球 8000 光年, 幾乎位於適居帶的內緣 為了找到衛星, 該研究小組以哈伯望遠鏡觀察這顆行星在凌星時, 恆星亮度的變化 凌星長達 19 小時, 結束後 3.5 小時哈伯看到恆星亮度的第二次微小變暗, 這與衛星尾隨行星的移動的預期效果一致 此外, 也監測到 Kepler-1625b 比預測早一小時發生凌星, 科學家認為預測的時間是行星與衛星共同質心通過恆星表面的位置, 造成行星真實位置會與預測不同, 這也是巨型衛星證據之一 3. 衛星的衛星可能存在, 科學家它們取名為 衛衛星 恆星的次一層級為行星, 行星的再次層級則為衛 星, 根據 新科學人 報導在新一系列的計算表明, 仍可再往下降一層級, 而且它們將被稱為 衛衛星 註 (moonmoon ) 衛衛星的形成條件極度嚴苛, 首先它必須離它的母 衛星夠近, 以便於環繞衛星公轉, 而不是會被該衛星的 行星拉走, 但又得要夠遠, 免得母衛星的潮汐力將 衛 衛星 撕碎 雖然太陽系內尚未發現 衛衛星, 但研 究團隊指出, 太陽系內有四顆衛星可以容納這樣一顆特殊天體的存在, 包含月球 木衛四 土衛六 土衛八 註 :moonmoon 原先為英文語系國家的 kuso 用語, 但中文並無相對應的名詞, 故翻譯成衛衛星 10 天文館期刊 2019 年 1 月

13 2. 行星獵人 TESS 接班, 克卜勒宣告除役 克卜勒太空望遠鏡於 2009 年 3 月 6 日發射, 結合了用於測量恆星亮度的尖端技術, 以及當時用於外太空觀測的最大數位相機 最初的定位是在天鵝座的天區之中連續觀測著 15 萬顆恆星, 隨時測量這些恆星的光度變化, 並利用觀測的資料對銀河系中, 位於適居區的行星進行普查, 成為首次探測與地球大小相近行星的任務 克卜勒太空望遠鏡的工作, 第一批傳回的資料中接連發現 2 顆新行星 ; 但不同的是, 克卜勒盯著固定方向, 監視面積僅佔天空的 0.25%, 但能看到視亮度較暗的恆星 TESS 則在兩年間監視高達 85% 的天空, 但受限於鏡片的口徑, 僅看距離近 視亮度較亮的恆星 經過這長達 9 年 10 個月的任務, 現在克卜勒太空望遠鏡已經耗盡了進一步科學運作所需的燃料 美國太空總署 (NASA) 決定將它從目前的軌道內推開而讓他逐漸遠離地球, 結束了 已於 4 月 18 日由 SpaceX 公司的獵鷹九號火箭發射的凌日系外行星巡天衛星 (TESS), 與克卜勒一樣以凌日法監視恆星亮度, 直接接手 1. 洞察號登陸火星, 探索類地行星的起源 美國太空總署 (NASA) 的洞察號 (InSight) 於臺灣時間 11 月 27 日凌晨 3 時 52 分成功登陸火星, 登陸地點在火星埃律西昂平原 (Elysium Planitia) 的西側, 這是人類史上第八次成功登陸火星 在 12 月 1 日, 其精密的儀器也記錄下了一項獨特的資料, 火星的呼嘯風聲, 洞察號上每塊電池板直徑約 2 公尺, 這陣風導致它們像在風中飄揚的旗幟一樣振動, 還嘎嘎作響 洞察號所搭載的地震儀 (SEIS) 擁有短週期感測器, 僅能夠記錄 50 赫茲以上的振動, 所以在偵測震度時, 可以遮蔽掉低頻率的陣風, 而且 SEIS 也覆蓋上一個保護性的圓頂, 這個圓頂將隔絕潛在的噪音源,SEIS 也能測量氣壓和溫度, 以修正地震儀測量的結果 儘管探測器可能仍能感覺到來自著陸器的振動, 但因為 SEIS 是直接被置放在火星地表上, 故只有當振動通過火星土壤傳遞到感測器時,SEIS 才能感覺到這些振動 過往的所有火星探測任務, 都是透過考察多種地表特徵來研究火星的表面歷史, 而洞察號所酬載的科學儀器, 包含了地震儀及熱感應探針, 將深入火星內部, 以另一種全新的方式揭開火星的奧秘 許晉翊 : 臺北市立天文科學教育館 2018 年十大天文成就 11

14 本期專文 2019 重要天象 文 / 李瑾 2019 年臺灣地區可見重要天象簡表 天象指數日期時間天象特點說明 1/4 象限儀座流星群極大 ZHR~120, 近朔, 觀察條件佳 1/6 8:30 日偏食 1/6 12:54 金星西大距 臺灣嘉義 臺南北端至台東北端以北可 見, 各地所見食的情形不同 以臺北為例, 初虧 8:0:20, 食甚 8:29:38, 復圓 9:1:10; 歷時 1:0:50, 食分 金星位在太陽以西, 亮度 -4.6 等 日出前見於東方 與太陽相距 /19 23:54 今年最大滿月今年最大滿月, 視直徑 33.0' 2/27 6/24 10/20 9:25 7:16 12:2 水星東大距 今年共有 3 次水星東大距, 水星位在太陽以東, 日落時見於西方低空 與太陽相距分別為 /12 8/10 11/28 3:42 7:8 18:29 水星西大距 今年共有 3 次水星西大距, 位在太陽以西, 日出時見於東方低空 與太陽相距為 /21 5:58 春分與黃道光 春分前後可於日沒後 1~2 小時的西方天空看見黃道光 5/6 寶瓶座 η 流星群極大 ZHR~40, 近朔, 觀察條件佳 6/10 23:28 木星衝視亮度 -2.6 等, 在蛇夫座, 視直徑 46.0" 6/21 23:54 夏至 太陽直射北回歸線, 為一年中白晝最長的日子 月食過程間隔攝影歐震 12 天文館期刊 2019 年 1 月

15 夏季銀河 蔡逸龍 天象指數 日期 時間 天象 7/10 1:7 土星衝 視亮度0.1等 在人馬座 視直徑18.4" 月偏食 臺灣地區可見月沒帶食 歷時1時14分 半影食始於17日2:42 初虧4:1 月沒於 5:16 最大本影食分為0.658 英仙座流星群極大 ZHR~110 明亮流星多 近滿月 觀測條件 不佳 7/17 4:1 特點說明 8/13 9/10 15:24 海王星衝 9/14 12:33 今年最小滿月 今年最小滿月 視直徑29.2' 9/23 15:50 秋分與黃道光 秋分前後可於日出前東方天空看見黃道 光 10/28 16:15 天王星衝 11/24 17:52 木星合金星 12/14 12/22 12/26 雙子座流星群極大 12:19 14:15 視亮度7.8等 在寶瓶座 視直徑2.4" 視亮度5.7等 在白羊座 視直徑3.7" 兩星相距僅1.4 金星亮度-3.9等 木星 -1.9等 位在人馬座 傍晚見於西方低空 ZHR~140 近滿月 觀測條件不佳 冬至 太陽直射南回歸線 為一年中白晝最短的 日子 日環食 臺灣可見日偏食 各地所見食的情形不同 以臺北為例 初虧12:44:43 食甚14:14:53 復 圓15:32:14 歷時2:47:31 食分0.447 附註 流星群的表列日期為預測極大期 ZHR意指輻射點在天頂 且最暗星等達6.5等的最佳狀況下 每小 時可見的流星數目 2018重要天象 13

16 本期專文 2019 年來臨, 天界將發生甚麼大事? 本年發生 5 次日月食, 臺灣就 可以看到其中 3 次! 象限儀座流星雨觀測條件極好, 值得期待! 日月食 2019 年全球將發生 3 次日食 2 次月食 臺灣可見其中的 2 次日食 1 次月食 尤 其在 12 月 26 發生日環食, 臺灣可見日偏食, 以臺北來說, 食分 0.447, 可見約 1/3 日面 面積被遮蔽, 觀測的條件最好 1 月 6 日日偏食偏食食分不多 本次日偏食, 從中國東北部始, 至北太平洋 止, 發生食的位置偏高緯度, 臺灣位於發生日食 的南緣, 嘉義 臺南北端至台東北端以北可見, 偏食的食分不多 以臺北為例, 食分 0.054, 被遮 蔽的日面面積僅 1.5% 但臺灣本島邊界上, 可以 多組人員實際觀測日食發生的邊界, 也是難得的 經驗 臺北可見時間 日 時 分 初虧 食既 復圓 月 17 日月偏食臺灣可見月沒帶食 7 月 17 日的月偏食是臺灣今年唯一可見的月食 最大食分為 全程可見月偏食的地區是非洲 西亞 印度洋之間, 臺 灣為月沒帶食 全省所見食相均相同, 初虧是 4 時 1 分 直到 5 時 16 分月沒而看不見 因此, 想要觀賞月食的人就得 早起 了! 時間位置日時分方位角仰角 半影食始 初虧 月沒 天文館期刊 2019 年 1 月

17 12 月 26 日日環食臺灣可見偏食 本次日環食從沙烏地阿伯拉始 經印度 馬來半島 婆羅洲止, 至西太平洋關島 (Guam) 附近止 環食帶寬 公里, 全程歷時 3 分 39.5 秒, 最大食分 0.97 由於在東南亞交通相 對方便的國家發生, 出國觀賞相較為容易 臺 灣僅能見到偏食, 以臺北來說食分 0.45, 被遮 蔽的日面面積約 33.0% 越往南部則遮蔽範圍 越大 ; 以鵝鑾鼻為例, 食分 0.512, 約 40% 面 積被遮蔽 時間位置日時分方位角仰角 初虧 食甚 復圓 行星 觀察太陽系各行星的最佳時機, 對內側行星而言是 東大距 與 西大距, 對外側行星而言則是 衝 今年水星分別於 4 月 12 日 8 月 10 日 11 月 28 日西大距 ;2 月 27 日 6 月 24 日 10 月 20 日東大距 金星 1 月 6 日西大距 外側行星部分 : 木星 6 月 10 日衝 ; 土星 7 月 10 日衝 ; 天王星 10 月 28 日衝 ; 海王星 9 月 10 日衝 還有 11 月 24 日發生木星合金星,2 顆明亮的行星相距僅 1.4 度, 值得在傍晚欣賞 1 月 6 日金星西大距日出前的仰角最高 金星於 1/6 的 12:54 行到西大距位置, 此時金星在太陽以西約 47 度, 亮度達 -4.6 等, 日出前可見於東方, 且 1/6 前後幾天的金星是日出前仰角最高 和太陽離得最遠的時候 望遠鏡下所見金星大致呈現半圓形弦月狀, 如右圖中 2012/8/22 的影像 西大距過後, 金星視直徑將愈來愈小, 形狀則漸漸變得如檸檬一般的凸月狀, 愈來愈圓 2018 重要天象 15

18 本期專文 6 月 10 日木星衝視亮度 -2.6 等, 在蛇夫座 太陽系中最大的行星 木星, 將在 6 月 10 日 23 時 28 分到達衝 因此, 在衝前後數十日都是適合的觀察期 木星衝時, 位於蛇夫座, 視直徑為 46".0, 亮度約 -2.6 等 木星是很容易辨認的行星, 若在衝前後觀察, 約晚間八點前後, 朝東方仰角三十度, 看到天空最明亮不太閃爍的白色星星就是木星! 透過天文望遠鏡, 還可以看到木星的 4 大衛星 7 月 10 日土星衝視亮度 0.1 等, 在人馬座 2019 年的土星衝發生在 7 月 10 日 1 時 7 分, 屆時土星位在人馬座, 視直徑為 18".40, 亮度約 0 等 透過低倍率望遠鏡, 就可以看到土星本體和土星環, 如果大氣穩定, 還可以看到卡西尼縫, 以及最大的衛星泰坦 ( 土衛六 ) 此外, 土星在 7 月 7 至 13 日達到最大視直徑, 其赤道視直徑為 18".40 而 4 月 24 至 5 月 3 日為最小傾斜, 環傾斜角為 28.08;1 月 1 至 4 日為最大傾斜, 其環傾斜角為 30.3, 也值得攝影比較 土星王文益時間 :2016/05/28 01:32:24 地點 : 臺南市國立北門高中 月 1 至 4 日為最大傾斜 4 月 24 至 5 月 3 日為最小傾斜 16 天文館期刊 2019 年 1 月

19 流星 今年流星雨條件較差, 三大流星雨僅象限儀座流星雨不受月光影 響,5 月的寶瓶座 η 流星雨條件也不錯 1 月 4 日象限儀座流星雨極大觀察條件佳 象限儀座流星雨的流星相對較明亮, 活躍期間從 12 月 28 日持續至來年 1 月 12 日, 極大期發生在 1 月 4 日, 預計 ZHR 值可達約 120 顆 但輻射點位於高緯度, 因此在臺灣觀察, 實際數量會減少不少 輻射點在牧夫座頭部,0 時左右自東北方升起, 時為農曆二十九近朔, 觀察條件佳 Quadrantid Meteor Shower - Time Lapse 重要天象 17

20 本期專文 5 月 6 日寶瓶座 η 流星雨極大 ZHR~40, 近朔 寶瓶座 η 流星雨屬於中型流星雨, 一般在 4 月 19 日至 5 月 28 日間發生, 流星速度極快且大多很明亮, 多數流星會留下餘痕 極大期在 5 月 6 日的晚間,ZHR 值約 50 顆, 由於當日是農曆初四, 月相為眉月, 而輻射點約在凌晨 1 時 30 分左右昇起, 不會受月光影響, 觀察條件不錯 值得注意的是, 寶瓶座 η 流星雨與 10 月 22 日的獵戶座流星雨的母彗星同為哈雷彗星 8 月 13 日英仙座流星雨極大 ZHR~110, 近滿月 英仙座流星雨是年度重要流星雨, 今年極大期預估在 8 月 12 日,ZHR 值可達 110 顆左右 但當日為農曆十二, 月相為盈凸月, 上半夜會受月光影響嚴重 輻射點約 22 時東昇, 因此下半夜觀測條件較佳 穿越秋季仙后座銀河的英仙流星雨施勇旭時間 :2018/08/12-13 地點 : 合歡山昆陽停車場 李瑾 : 臺北市立天文科學 教育館 18 天文館期刊 2019 年 1 月

21 本期專題 文/ 王彥翔 插畫/ 張傑勳 2019太空任務展望 在2018年年終 各國的太空探索任務都取得不錯的進展 除了美 國又成功地再次締造登陸火星的里程碑 日本也成功再次登陸小行 星 並創下多項探測紀錄 隨著人類首次登月五十週年的到來 許多 國家也正籌畫著重返月球 以下就讓我們展望2019年的太空任務 聽見火星脈動 洞察號 InSight 美 國航太總署 N A S A 的 洞察號 InSight 在2018年5月5日 升空後 經過近7 個月的飛行 於臺 灣時間11月27日凌 晨3時52分成功登 陸於埃律西昂平原 Elysium Planitia 的西側 是人類史 上第八次成功登陸 火星的科學任務 洞察號上頭主 洞察號登陸後會在火星地面上設置地震儀 SEIS 圖中左下方 和熱流及物 理特性綜合探測儀 HP3 圖中右下方 藉此了解火星物理特性 圖片來源 要搭載有三種儀 器 首先是地震儀 SEIS 降落後將透過機械手臂將其安裝在火星地表 並蓋上半圓形罩來保護儀器減 少風和熱的干擾 SEIS會收集火星本身或是隕石撞擊所造成的地震波 科學家再 透過地震波來了解火星的內部構造 其次是火星自轉與內部結構實驗儀器 RIS E 藉由測量和地球之間通訊訊號的都卜勒位移程度 精確追 蹤火星的自轉與其在太空中的擺動情形 進一步了解火星的核心組 成 最後則是熱流及物理特性綜合探測儀 HP3 HP3會將溫 度感測器打入火星地表以下5公尺的深度 上頭每50公分設 有一個溫度測量點 藉此取得火星地溫的垂直剖面 進而 2019年太空任務展望 19

22 本期專題 了解火星內部的能量流動情形 知道火星內部核心為液態抑或是固態 是否也有 和地球一樣由放射性同位素造成的熱能 進而解 未來洞察號預計在火星上進行超過一個火星 年的觀測 透過對火星地質的了解 科學家們想 答影響火星的磁場的原因 以及類地行星是否都 有類似的形成與演化過程 帶回太陽系起源之謎 隼鳥2號 はやぶさ2 與歐西里斯號 OSIRIS-Rex 日本宇宙研究開 發機構 J A X A 隼鳥 號的後繼機型隼鳥2 號 順利在2018年6月27 日抵達162173號小行星 龍宮) 隨即進行相關 觀測任務 尋找適合收 集小行星物質的地點 龍宮小行星為阿波羅型 近地小行星之一 同時 也是富含碳的C型小行 星 有了之前隼鳥號自 糸川小行星帶回樣本的 經驗 隼鳥2 號的天線 改用平面形天線 除 隼鳥2號飛越龍宮小行星的想像圖 池下章裕繪製 圖片來源 JAXA 了之前使用的X b a n d 之外 增加了較高頻 率的Ka band頻段 藉 此提高操作時的資料 傳輸速度 在採樣策 略上 為了避免之前 製造坑洞用的子彈發 射失敗 也為了模擬 天體撞擊小行星的狀 況 這次將在預計採 樣地點上空從母船分 離出名為S C I S m a l l Carry-on Impactor 的 衝擊裝置 在母船飛 至小行星另外一面迴 避後 於龍宮小行星 上空將2公斤重的銅板 20 天文館期刊 2019年1月 左 隼鳥2號任務期間會多次改變飛航高度 取得不同解析度的影像 圖為2018年10 月15日距離龍宮小行星表面42公尺高度所拍攝到目前最高解析度的影像 圖片來源 JAXA 右 隼鳥2號飛越過程中的影子落在龍宮小行星表面 圖中的黃色框框即是左圖的拍攝 位置 圖片來源 JAXA

23 打向龍宮小行星的地表, 藉此讓較為深層 不受太空環境影響的物質露出, 好讓母船後續能夠以軟著陸方式進行採樣, 同時分離出的相機也將記錄撞擊全程 母船同時攜帶 3 台 MINERVA II(MIcro/Nano Experimental Robot Vehicle Asteroid II) 探測機與 1 台德 法合作製造之 MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout), 共計四台登陸小行星用科學儀器 MINERVA II 除了進行小行星表面攝影 測量溫度與太陽光量之外, 最重要的目標是實驗登陸探測器是否能在小行星表面以內部馬達進行 跳躍 的方式移動 MINERVA II1A 與 1B 已成功在 9 月 22 日著陸, 並達成探測器在小行星表面著陸後進行移動與攝影的新紀錄 隼鳥 2 號上頭搭載有光學相機 (ONC) 近紅外線分光計 (NIRS3) 中紅外線相機(TIR) 以及光達高度計 (LIDAR), 在其環繞龍宮小行星期間會改變多次飛航高度, 藉此取得涵蓋不同範圍解析度的影像與測量小行星表面重力分布 ; 透過觀測小行星反射光顏色 吸收光譜 溫度分布等資訊, 可以推測小行星表面土壤狀態以及水等物質分布情形, 尋找適合的著陸採樣的地點 在隼鳥 2 號後頭出發的美國太空總署的歐西里斯號 (OSIRIS-Rex) 也在 2018 年 12 月 3 日抵達同樣富含碳的阿波羅型近地小行星 號小行星貝 ( 上 ) 歐西里斯號展開取樣臂的想像圖 圖片來源 :NASA, ( 左 ) 歐西里斯號在 12 月 2 日取得的貝努小行星的影像 圖片來源 : NASA, osiris-rex-images 努, 並預計在 12 月 31 日進入環繞小行星的軌道 歐西里斯號同樣也會進行小行星的地形圖測繪與表面攝影工作, 但與隼鳥 2 號不同的是歐西里斯號並沒有攜帶登陸探測器, 且歐西里斯號的採樣策略是在軟著陸時利用機械手臂噴出預存的氮氣攪動土壤進行收集, 團隊預計可以進行三次收集任務並可帶回 60 至 2000 公克的土壤樣本 隼鳥 2 號預計在 2019 年春天進行龍宮小行星的採樣作業, 並在 2020 年將龍宮小行星的物質帶回地球 ; 歐西里斯號則預計在貝努停留一年多, 預計在 2021 年 3 月返航, 並在 2023 年將貝努的樣本帶回地球 美 日雙方也互相簽署合作協議, 將共享收集到的樣本, 美國同時提供日本可以接收 Ka band 的天線 科學家們希望能在兩顆小行星上找到有機物質的存在, 藉此解答生命起源之謎 2019 年太空任務展望 21

24 本期專題 人類重返月球 雖然距離人類首次登月已 50 年, 許多國家與團隊仍對月球充滿興趣, 積極籌畫月球探測任務, 作為踏入更遙遠太空世界的大門 中國國家航天局在 2013 年嫦娥 3 號搭載的玉兔號登月車成功登陸之後, 接著將目光放到了月球背面 由於月球的公轉與自轉週期相同而有正面與背面之分, 背面與地球之間的無線電通訊會受到月球自身阻擋, 因此人類過去從未有將登陸探測器送到月球背面的計畫 嫦娥 4 號在 2018 年 12 月 8 日成功於西昌衛星發射中心發射升空 圖片來源 : 中國航天局, 為此, 中國先是在 2018 年 5 月將鵲橋號中繼衛星送到地月系統的拉格朗日 L2 點上, 作為月球背面與地球之間的通訊橋梁 隨後由中國 瑞典 荷蘭 德國與沙烏地阿拉伯共同合作的嫦娥 4 號登月車在 12 月 8 日成功於西昌衛星發射中心發射升空, 並在 12 月 12 日進入環繞月球的軌道, 預計在 2019 年登陸位於月球南極區的艾特肯盆地 (Aitken basin) 內的馮 卡門隕石坑 (Von Kármán), 成為第一個登陸月球背面的探測器 嫦娥 4 號除了將進行地質環境探測外, 也將實際測試與地球之間通訊系統, 以及進行低頻無線電波與中性原子等天文觀測 在嫦娥 4 號之後, 中國國家航天局的探月計畫正式進入第三期, 計劃將月球土壤樣本帶回地球 預計在 2019 年發射嫦娥 5 號, 便是以鑽探和表面挖掘兩種方式取得月球土壤樣本帶回, 如果成功的話將是人類自 1976 年的蘇聯月球 24 號以來首次送回月球樣本的計畫 除了中國, 印度太空研究組織 (ISRO) 的月船 2 號 (Chandrayaan-2) 也將在 2019 年 1 月底升空 月船 2 號主要由環繞月球的衛星 登陸器與漫遊車組成, 環繞衛星主要負責太陽 X 射線活動監測 分析月球大氣組成與月球地形以及表面水和礦物質分布的測繪任務 ; 登陸器除了輔助環繞衛星測量月球表面離子濃度外, 也會進行月震與地熱等月球物理測量 ; 最後, 漫遊車會在月 月船 2 號的登陸探測器由登陸器與漫遊車組成 圖片來源 : chandrayaan-2.html 22 天文館期刊 2019 年 1 月

25 球表面移動, 透過光譜儀觀察月球表面組成 除了傾國家之力進行的登月計畫之外, 民間公司也積極發展登月技術 其中最為知名的就是由 X 獎基金會主辦 Google 贊助的 Google 月球 X 大獎 (Google Lunar X PRIZE,GLXP) 競賽, 只要在期限前成功使太空船在月球上登陸, 在月面移動 500 公尺並傳輸數據和圖片回到地球的團隊, 第一名就能獲得 2000 萬美金的高額獎金 不過截至 2018 年 3 月, 仍沒有團隊發射探測器至月球, 因此所有獎項都從缺, 然而許多團隊並沒有因為比賽結束而就此放棄 來自以色列的 SpaceIL 團隊與政府經營的以色列航太工業 (IAI) 合作, 持續進行登月計畫籌備, 計畫在 2019 年 2 月透過 SpaceX 的獵鷹火箭將登陸探測器 Beresheet( 希伯來語的 創世紀 之意 ) 送上月球澄海, 成為世界上第一個登月的民間團隊 SpaceIL 同時和美國 NASA 合作, 將在 Beresheet 上安裝可精確定位的雷射反射器以及測量月球表面磁場異常的磁力計, 將月球表面的科學數據與美國分享 該團隊也宣布 Beresheet 將攜帶由三片光碟所組成的時空膠囊, 裡頭放了以色列的國歌 國旗 兒童繪畫 文學作品等等紀念品和國家遺產, 藉此向後人宣揚以色列的太空技術成就 王彥翔 張傑勳 : 臺北市立天文科學教育館 YouTube 相關影片 : NASA Mars InSight Overview continue=7&v=lklitdmm4na 隼鳥 2 號 ( はやぶさ 2)( 日語 ) FCk9XjWeAs NASA s OSIRIS-REx Asteroid Sample Return Mission watch?v=t0fxdxs7lyw The Mission-SpaceIL watch?v=ou7vgmk4udg 2019 年太空任務展望 23

26 星空導覽 一月星空 文/ 行星動態 水 星 由蛇夫座經人馬座到摩羯座 順行 上旬 日出前見於東南方視亮度-0.4~-1.5等 視 直徑約5.2 ~4.8 金 星 天秤座經天蠍座到蛇夫座 順行 日出前 見於東方 視亮度-4.6~-4.3等 視直徑約 26.3 ~19.4 火 星 在雙魚座 順行 日沒後見於西南方 視 亮度約0.5~0.9等 視直徑約7.4 ~6.2 木 星 在蛇夫座 順行 近太陽不易見 視亮度 約-1.8等 視直徑約31.8 ~33.68 土 星 在人馬座 順行 近太陽不易見 視亮度 約0.5等 視直徑約15.1 天王星 在雙魚座 逆行 7日留 順行 日沒後 見於東南方 視亮度約5.8等 視直徑約 3.6 海王星 在寶瓶座 順行 日沒後見於西南方 視亮度約7.9等 視直徑約 臺北星空 2019年1月 李瑾

27 天象記要 日期時間天象記要 h48m 13h50m 13h20m 15h35m 金星合月, 金星在月球南 1.28 度 土星合 地球過近日點, 日地距離 AU 木星合月, 木星在月球南 3.13 度 4 象限儀座流星雨極大期 (ZHR~110) 5 23h39m 小寒 6 2h42m 9h28m 12h54m 7 天王星留 8 土星合月, 土星在月球南 0.87 度 朔, 日偏食 金星西大距 ( 日距角 47 度, 視亮度 -4.6 等 ) 9 5h13m 灶神星合月, 灶神星在月球南 1.96 度 h38m 冥王星合 h 土星合水星, 土星在水星北 1.72 度 14 14h46m 上弦 h47m 畢宿五合月, 畢宿五在月球南 1.63 度 19 0h 冥王星合水星, 冥王星在水星北 1.54 度 20 17h0m 大寒 21 13h16m 望 22 14h 木星合金星, 木星在金星南 2.43 度 23 10h6m h10m 下弦 h52m 水星外合 軒轅十四合月, 軒轅十四在月球南 2.54 度 31 7h53m 木星合月, 木星在月球南 2.76 度 一 二月星空導覽 25

28 星空導覽 天象焦點 1 月 4 日象限儀座流星群極大 象限儀座流星雨是三大流星群之首, 也是 2019 年條件最好的流星群 其特色是流星明亮, 速度中等, 且是少數母體不是彗星而是小行星 (2003 EH1) 的流星群 國際流星組織 (IMO) 預測今年象限儀座流星雨極大期在 1 月 4 日 10 時, 因此 1 月 3 至 4 日, 甚至前後數日都是適合觀察時間 尤其今年的極大期靠近朔, 不受月光影響, 條件相當好 預估其 ZHR 為 120 顆, 但輻射點偏天球的高緯度, 因此在臺灣觀察數量會較少 輻射點在夜間 0 時後升起, 所以大約 22 時之後, 在視野開闊 沒有光害地區就有機會看到流星雨 1 月 6 日金星西大距 最近天亮之前, 都可見明亮的金星高掛在東方天空 金星於 1 月 6 日 12 時 54 分行到西大距位置, 距離太陽 47.0 度, 亮度達 -4.6 等 之後, 金星的視角度將與太陽越來越近,5 月後就不容易看見, 直到年底將於傍晚出現在西方 1 月 6 日日偏食 1 月 6 日看過金星後, 還可以接著看日偏食 但必須是嘉義 臺南北端至臺東北端以北才可見 本次屬日偏食, 從中國東北部始, 至北太平洋止, 發生食的位置偏高緯度, 臺灣則位於發生日食的南緣, 偏食的食分不多 以臺北為例, 食分 0.054, 被遮蔽的日面面積僅 1.5% 但臺灣本島, 可以多組人員實際觀測日食發生的邊界, 也是難得的經驗 26 臺北星空 2019 年 1 月

29 1 月 17 日月掩畢宿三 畢宿三, 即金牛座 δ¹, 為 3.8 星等 它是畢宿星團的成員之一, 距離地球約 153 光年, 由於位置接近黃道, 故經常被月球所遮掩 本次月相 85%, 近滿月 以臺北預報來說,21 時 25 分暗緣掩入 ;22 時 38 分亮緣復出 由於仰角高恆星亮, 容易觀測 當日 21 時 57 分, 還可見月掩 4.8 星等的金牛座 δ 2, 這顆星也將於 23 時 21 分亮緣復出 1 月 23 日 2 號小行星掩星 1 月 23 日清晨將發生難得的小行星掩星事件, 直徑 500 公里的 2 號小行星 智神星 將掩蓋亮度 12.2 星等的恆星 由於智神星直徑很大, 掩星時間長達 31.2 秒 智神星亮度達 8.8 星等, 與被掩星亮度差異很大, 亮度僅下降 0.05 等, 較不容易觀測, 但值得愛星人挑戰 全臺幾乎都在掩食帶, 各地掩星時間不一, 以臺北來說發生在 5 時 35 分 詳細預報資料參考 一 二月星空導覽 27

30 星空導覽 二月星空 行星動態 水 星 由摩羯座經寶瓶座到雙魚座 順行 下 旬日沒後見於西南方 視亮度-1.5~-0.4 等 視直徑約4.8 ~7.5 金 星 由蛇夫座到人馬座 順行 日出前見 於東方 視亮度-4.3~-4.1等 視直徑約 19.4 ~15.7 火 星 由雙魚座到白羊座 順行 日沒後見於 西南方 視亮度約0.9~1.2等 視直徑約 6.1 ~5.3 木 星 在蛇夫座 順行 日出前見於南方 視 亮度約-1.9等 視直徑約33.7 ~36.1 土 星 在人馬座 順行 日出前見於東南方 視亮度約0.6等 視直徑約15.4 天王星 由雙魚座到白羊座 順行 日沒後見於 南方 視亮度約5.8等 視直徑約3.5 海王星 在寶瓶座 順行 日沒後見於西南方 視亮度約8.0等 視直徑約 臺北星空 2019年1月

31 天象記要 日期 時間 天象記要 1 1h35m 金星合月, 金星在月球南 0.09 度 2 15h5m 土星合月, 土星在月球南 0.62 度 3 4h26m 冥王星合月, 冥王星在月球南 0.63 度 4 11h14m 立春 5 5h4m 15h2m 朔 水星合月, 水星在月球北 0.19 度 半人馬座 α 流星雨極大期 (ZHR~6) h26m 上弦 14 4h 11h58m 天王星合火星, 天王星在火星南 1.05 度 畢宿五合月, 畢宿五在月球南 1.7 度 h 土星合金星, 土星在金星南 1.09 度 19 7h4m 21h32m 23h54m h28m 下弦 h25m 22h16m 雨水 軒轅十四合月, 軒轅十四在月球南 2.52 度 望, 今年最大滿月, 視直徑 33.3' 水星東大距 ( 日距角 18.1 度, 視亮度 -0.5 等 ) 一 二月星空導覽 29

32 星空導覽 天象焦點 2 月 19 日今年最大滿月 2019 年共 12 次滿月, 最大滿月發生在 2 月 19 日 23 時 54 分, 月球視直徑達 33.3 角分 月球繞地球軌道為橢圓形, 在當日 17 時 3 分過近地點, 距離 公里 因此 6 小時之後的滿月才是今年的最大滿月 彗星 2019 年初, 有機會見到 8 等以內的彗星 日本業餘天文學家岩本雅之 (Masayuki Iwamoto) 在 2018 年 12 月 19 日發現一顆新彗星,C/2018 Y1 (Iwamoto, 岩本彗星 ) 這顆彗星將於 2019 年 1 月 27 日通過軌道近日點,2 月將與地球接近到 0.27AU, 預估亮度將可達 6.7 等之內 在 2 月初, 彗星將進入春季星座, 如獅子 巨蟹座附近, 因此天黑後就適合觀察 由於彗星亮度不易預測, 詳細亮度預報與觀測結果可參考吉田誠一彗星網 30 臺北星空 2019 年 1 月

33 謎樣星宿 圖1.華蓋星圖三幅 中西對照星圖 敦煌星圖乙本與敦煌星圖甲本 用星星做成的傘 華蓋 與 鄭和航海圖 上篇 文/ 歐陽亮 圖2.鄭和航海圖上非洲東岸之華蓋 用星星做成的傘 華蓋 與鄭和航海圖 上篇 31

34 謎樣星宿 古人認為天象會與地上事物相應, 於是幻想天上有個皇宮, 裡面有許多與皇帝相關的事物 華蓋, 是帝王或尊貴者的傘狀儀仗, 因而也被放上天空... 古人認為天象會與地面相應, 於是幻想天上有個皇宮, 裡面有許多與皇帝相關的事物 華蓋, 是帝王或尊貴者的傘狀儀仗, 因而也被放上天空 這個中國小星官黯淡難認, 如同它在皇宮中的用途一般, 只是個背景與裝飾 但若夜空晴朗無光害時, 將可看出它的可愛與迷人 它真的是用星星組成的小雨傘, 可算是少數形如其名的星座喔 ( 圖 1)! 用雙筒望遠鏡來看, 剛好可以讓華蓋佔滿雙眼視野, 讓傘形更為清晰有趣 若已嫻熟西洋星座, 不妨換換口味來看看華蓋, 感受一下中國古天文 的古早趣味 然而華蓋這個單純的小星座並沒有想像中那麼簡單 : 在明代, 有一張古老的航海圖上, 竟然在非洲東岸寫了許多的華蓋 ( 圖 2)! 中國古代的占星分野只限於中原與其周邊, 並沒有劃分到海外呀 難道是華蓋曾經化為流星雨掉在非洲? 造成當時有許多隕石落在那裡? 但為什麼中國會有非洲的天象記錄? 古書中, 華蓋從華麗用具變成星名最早出現於 楚辭 的 九懷 : 登華蓋兮乘陽, 聊逍遙兮播光 是屬於戰國時代 齊國甘德所記之星官, 甘德著作主要留存在 開元占經 中, 記載著 : 華蓋, 古今同, 七星, 杠九星, 凡十六星, 大帝上 其中 杠 就是傘柄的意思 宋史 天文志 記載 : 華蓋七星, 杠九星, 如蓋有柄下垂, 以覆大帝之坐也 其組成星有 :40 Cas SAO 4288( 註一 ) 31 Cas ψ Cas 43 Cas ω Cas 等, 加上傘柄的杠有 9 顆, 共計 16 顆 不過全世界已知最早的星圖 敦煌星圖 甲本 圖 3. 鄭和航海路線之海底地形圖 : 淺藍色為大陸棚構成之淺海, 印度洋深海部份則為深藍色 底圖 :Google 地圖 32 臺北星空 2019 年 1 月

35 與乙本所繪出的星數分別為12顆 由礁嶼辨別 但自蘇門答臘以西 牽星板大小即為星星仰角 並以 尾端紅星不屬華蓋 與18顆 的印度洋就缺少陸地目標以供辨 指 當做基本單位 一指相當 與現今認知的華蓋 圖1左 略有 識了 圖3 因此 武備志 於1.6~2度左右 註二 不同 這個沒沒無聞的小星座 航海篇的最後 另有四幅 過 平常只有占星者會關心 卻因為 洋牽星圖 圖4 所謂 牽 這四幅圖分別記載了橫越 一個特殊原因被拱上歷史檯面 星 是指用牽星板來測量星星高 孟加拉灣與阿拉伯海時的星象 寫進古書 引發學者的研究 原 度的方法 從十多片尺寸規律變 因為要越過廣闊且無陸地可辨識 因就是 鄭和下西洋曾用它來導 化的牽星板中選擇一片 手臂平 的孟加拉灣與阿拉伯海 必須 航過 伸拿著 板面上緣對齊星星 下 慎重以對 除了使用海道針經 緣若可對齊海平面 平水 此 得知羅盤方位 還需配合過洋牽 鄭和下西洋的 事蹟大家都耳熟能 詳 先不提他有沒有 到過美洲的爭議 從 已確定的史料可知 他的航行足跡確實遠 達非洲東岸 我們從 明代茅元儀的 武備 志 卷二百四十的航 海篇就可以看到鄭和 從南京出發 抵達南 亞與非洲許多國家的 針路圖 針路又稱針 經 是一種航海導航 手冊 用來說明如何 使用羅盤指引航向 有一本書集結了世界 上最具時代意義的偉 大地圖 地圖大歷 史 就把此圖與 敦煌星圖 同時收 錄 表示這的確是世 界史上重要的一刻 鄭 和 在 西 元 1405~1433年七次下 西洋 因為要藉由季 風的風力航行 大 致上都在冬季出發 夏末返國 在中國大 陸沿海與東南亞海 域 由於都是淺海 可以沿岸航行或藉 圖4.武備志之過洋牽星圖 用星星做成的傘 華蓋 與鄭和航海圖 上篇 33

36 謎樣星宿 星術 ( 天文導航 ) 來導引, 以免迷失在南方浩瀚的印度洋上 孟加拉灣航線起訖點的緯度變化不大, 被稱之為 平緯航法 ( 註三 ) 因為古人沒有辦法判定經度, 只能靠保持同一緯度來橫越大洋, 直到 1730 年代精密的航海鐘 ( 經線儀 ) 發明之後, 船隻才能正確推算其經度位置, 避免船難或迷航 四幅 過洋牽星圖 中只有一幅繪有華蓋, 如圖 4 左上, 其形狀如同將圖 1 的星圖簡化, 只剩八顆星, 呈長十字形 若用天文軟體 Stellarium 回到至 1420 年代 ( 註四 ), 並調整經緯度還原當時天象位置 ( 註五 ), 竟發現重現此圖是不可能的! 因為圖中所有星辰都有出現, 獨缺華蓋! 當北辰 (1420 年時已為勾陳一 ) 織女 燈籠骨星 ( 南十字 ) 西北布司星 西南布司星 ( 註六 ) 與南門雙星皆到位時, 只有華蓋還在海平面以下 10 度 ( 圖 5a 中下方 )! 這是怎麼回事? 且聽下回分解 註一 : 華蓋一 古有今無, 找不到對照星 ; 華蓋三 是哪顆星尚無法確定, 但附近肉眼可見的星最亮者為 SAO 4288(6.4 等 ), 因此暫列為華蓋三, 有待未來考證 註二 : 原本牽星板有繩子, 後來以手臂伸直來取代簡化 1885 年英國學者喬治 菲立浦 (George Philips) 考據論文 印度和錫蘭的海港, 認為一指相當於 1.6 度 ; 新編鄭和航海圖集 則認為一指相當於 2 度左右 其他研究皆大致在此範圍 而一指還可細分為四 角 註三 : 從明代海道針經 順風相送 原文可知 : 阿齊往古里 : 辛酉二十更 辛戌五十更 乾亥五更, 看華蓋雙星七指三角, 取色蘭山 阿齊即亞齊 (Aceh), 位於蘇門答臘島北端 ; 古里即卡利庫特 (Calicut), 位於印度西南岸 辛酉 辛戌 乾亥都是羅盤方位角的名稱, 辛酉指 度 辛戌指 度 乾亥是 度, 此即 針位, 是用羅盤磁針來表示船的航向 更是古代時間單位, 一更為 2.4 小時 依此針位可抵消向南洋流影響, 可在橫越孟加拉灣時保持相同緯度到達錫蘭東岸 跨洋約需 60 更到 80 更, 即 6 到 8 天 另一航程從古里國到忽魯謨斯 (Ormus) 的緯度變化較大, 所以得先沿海岸航行到緯度較一致的丁得把昔再視風向開始橫渡到沙姑馬山 ( 緯度差距 6 度 ), 順風相送 古里往忽魯謨斯 : 取丁得把昔, 看北辰星七指, 看燈籠骨七指半, 好風過洋 古里往忽魯謨斯回針 : 取沙姑馬山, 看北辰及華蓋雙星各十二指 兩者比較可知, 忽魯謨斯與沙姑馬山的緯度較高 註四 : 根據學者徐玉虎先生之說法, 過洋牽星圖應完成於第六次下西洋後與第七次下西洋前, 因為圖首 靜海寺 為鄭和立功海外後所建, 築成於明成祖永樂二十二年 (1424) 或洪熙元年 (1425), 但橫越阿拉伯海進入紅海之圖, 並沒有繪出 天方 ( 聖城麥加 ) 鄭和第七次下西洋 ( ) 始遣 分舟宗 前往天方, 參見明史卷三百三十二列傳第二百二十西域四 : 宣德五年, 鄭和使西洋, 分遣其儕詣古里 聞古里遣人往天方, 因使人齎貨物附其舟偕行 故此圖應完成於第六次下西洋後與第七次下西洋前, 也就是 1421 至 1430 年間 另外有篇文章則以簡單算式得到此圖年代 : 耀眼的六百年 鄭和與鄭和航海圖 文中以 錫蘭山回蘇門答剌過洋牽星圖 說明, 鄭和航海向東回航時北極星高出水平線約 2 度 20 分 ( 該文認為等於一指 ), 而現代航海由錫蘭航向蘇門答臘島北端, 是沿北緯 6 度線向東航行, 相差 3 度 40 分 (3.67 度 ), 由於北極星每 175 年偏移 1 度, 回算此圖應完成在 1430 年 但用該文數據計算,2004 減 (175 年乘以 3.67 度 )=1362 年, 與 1430 相差 68 年, 誤差很大, 應為誤用 3 度 40 分 =3.4 去計算造成的 若以註二之上限 一指等於 2 度 計算, 誤差將更大 (126 年 ) 由於 1430 年時並不像今日在北緯 6 度位置即可見到北極星就在 6±1 度左右, 當時的北極星會在直徑 7.6 度之圓形上轉動, 仰角一直變化, 而各牽星圖是以某瞬間繪製, 只有此圖的北辰距海面一指, 其他三圖則為 3~11 指, 故此算法可信度不高 註五 : 此繪有華蓋之圖是 錫蘭山回蘇門答剌過洋牽星圖, 圖旁註明 : 34 臺北星空 2019 年 1 月

37 圖 5a.Stellarium 還原 1420 年代之過洋牽星圖 ( 北方 ) 時月正, 回南巫里洋, 牽華蓋星八指, 北辰星一指, 燈籠骨星十四指半, 南門雙星十五指, 西北布司星四指為母, 東北織女星十一指平見山 圖中另有寫出西南布司星四指平水 但蘇門答剌是很大的島, 橫跨了南北緯共 12 度, 從 順風相送 可知其航線是先抵達北端的翠蘭嶼 ( 現今之大尼科巴島 Great Nicobar Island) 再轉往阿齊, 錫蘭與翠蘭嶼皆為北緯 6 度 若要使西北與西南布司星都四指平水, 即北河三與南河三高度相同, 必須要在北緯 1~2.2 度左右, 但此時的北極星已在海面下 若要讓北極星於水面上 1 到 2 度 ( 一指 ), 必須在北緯 4.8~5.8 度, 北河三與南河三高度則會相差 1.5~2 度, 此度數可視 為牽星板 一指 之可接受誤差範圍 而北緯 4.8~5.8 度的緯度差相當於 110 公里的範圍, 表示南北寬 110 公里的航道皆可使用此圖 圖 5 即為讓兩布司星盡量同高而北辰仍可見的低緯度星圖, 其中北天星座的 一指 介於 1~1.5 度, 南天則為 1.5~2 度, 為何有此差別尚待未來考證 註六 : 西北布司星即雙子座 β (Pollux), 中名北河三, 西南布司星即小犬座 α(procyon), 中名南河三 北河三與南河三的外文發音都有點接近 布司 雖不能確定為何要使用外文名, 但極有可能是依據外國水手或當地人的口語稱呼而記為 布司星 明初年間嚴 禁私習天文, 但遠洋貿易仍持續進行, 為因應此需求, 民間航海天文遂自行發展出與官方天文學不同的星名 因此, 牽星術中所載星名有很多取自民間, 並造成燈籠骨星 水平星等名稱未曾出現於其他官方天文記錄中 歐陽亮 : 天文愛好者, 曾獲 2001 年尊親天文獎第二等一行獎, 擔任 2009 全球天文年特展解說員 部落格 : 謎樣的二十八星宿 用星星做成的傘 華蓋 與鄭和航海圖 ( 上篇 ) 35

38 天文 Q & A? 天 文 Q&A 文/ Q 許晉翊 天文館展示場一樓的太空人與登月艇比較之下那麼狹窄 太空人 要怎麼進去登月艇裡面 A 阿波羅登月小艇 A p o l l o Lunar Module 是阿波羅太空船 直接登月的部分 由美國的阿波 羅計劃為達到登月並成功返回而 建造 登月小艇又被其製造商稱 作 LM 它的設計目標是在其 有限空間之內僅能容納兩名太空 人 圖一. 天文館展示場內的1:3登月小艇模型與1:1太空人模型 天文館新展示場自開幕以 來 經常被小朋友問到這個問 題 這是真的登月小艇嗎? 因為按照旁邊太空人的比例 這 身旁登月艇的大小根本就沒辦法 進去啊 所以難免就會產生這樣 的疑問了 實際上 真實的登月小艇高 度達6.37公尺 展示場只用一層樓 是放不進去的 為了符合天文館 的展示空間 登月小艇模型只能 被迫等比例縮小 與真實物體相 比大約1:3 圖二. 美國國家航空及太空博物館內的1:1等比例登月小 艇 可以見到圖片右側有人及假太空人 其實同樣的問題也發生在世 界上其它許多的博物館內 除非 場地夠大 否則都會將較大的物 YouTube相關影片 體按等比例縮小後 再放入展示 櫃或展示場 例如 臺中科博館 裡的恐龍 大英博物館裡的摩艾 石像 甚至在桃園有以縮小模型 為題材的小人國遊樂園區 而現 存1:1等比例的登月小艇模型目前 在美國國家航空及太空博物館 其一旁亦有一樣等比例的太空人 阿波羅11號登月 顯示其大小 28 臺北星空 2019年1月

39 Q : A : 在外太空進行通訊時使用無線電波, 無線電波屬於電磁波的一種, 傳送速度和光速一樣為每秒 30 萬公里, 但因為星球之間相距遙遠, 所以在傳遞訊息時會產生時間的延遲效應 例如月球距離地球平均 38 萬公里, 傳送資料時會有一秒左右的延遲, 影響不大 但是火星和地球之間的距離為幾千萬到幾億公里 ( 端看火星和地球的相對位置 ), 其通訊的延遲從 3~22 分鐘不等 文 / 張瑋芸 星球之間的距離十分遙遠, 在太空中進行通訊會遇到什麼問題? 因為火星和地球在繞著太陽公轉時的速度不同, 每隔兩年又 49 天就會出現太陽 地球和火星排列成一直線, 且地球位於連線中間, 此時火星的位置稱之為 衝, 以 2018 年 7 月 27 日的火星衝來說, 此時火星距離地球仍有 萬公里, 因此火星上的衛星要傳送訊息到地球仍需要花費 3 分多鐘才會到達 然而, 當火星走到繞行軌道的另一側, 也就是地球和火星分別在太陽的兩側, 如圖顯示 合 的位置時, 此時已經不只是通訊時間延遲的問題而已 由於太陽本身就是個電波訊號源, 加上遮蔽的效應, 這段期間幾乎無法正確的收發訊息, 因此任務控制人員會事先傳送一些簡單的訊息, 像是例行性的儀器狀況檢查 火星 合 的影響時間會持續幾個星期, 而地球上的工作人員也可以利用這段時間補齊其它工作或是好好休息 YouTube 相關影片 : 火星一分鐘 太陽擋住火星訊號會怎樣? 許晉翊 張瑋芸 : 任職於臺北市立天文科學教育館 天文 Q&A 29

40 天文攝影實戰教學 asy E拍星空 13 星座拍攝Ⅱ 文 圖 / 吳昆臻 在 EASY拍星空11 星座拍攝Ⅰ 中我們分享了拍攝星座最基本方式 經 過長時間的曝光 一些肉眼看不見較暗的星星也浮現出來 影像中的星星變 得很多 在沒有星座連線情況下 要高手中的高手能辨認出影像中的星座 本篇將分享將星座拍得明顯 跟星座教科書中的照片一樣好辨識的方式 E A S Y拍星 空11 星座拍攝 Ⅰ 拍攝成品 範例 若不加 上連線 您能 認出是哪一個 星座嗎 答案 獅子座 如何讓星座變明顯 如何拍出星座看起來明 顯 好辨識的照片 只要在拍 攝時加上片柔焦鏡即可 柔焦 鏡用在人像拍攝 可以淡化肌 膚小缺陷 製造出美肌效果 還能增加夢幻感覺 用在風景 拍攝時 能營造柔和及朦朧的 效果 柔焦鏡在鏡片表面附了 很多微粒 光線經過鏡片時會 微微的暈開來 細節會微微淡 化掉 所以加了柔焦鏡拍攝星 空 較亮的星星會暈開來變得 大大顆 較暗的星星則被淡化 了而不明顯 所攝得的影像就 會跟現場肉眼看到的星空感覺 較接近 星座也變得明顯好辨 認 38 臺北星空 2019年1月 以固定攝影方式曝光30秒所拍攝的星空(左) 加了柔焦鏡後亮星變得明顯很多 (右) 要辨認出裡面的星座也變得容易與多

41 用柔焦鏡拍星空 市面上各廠牌柔焦鏡柔焦的情況都不同, 有的廠牌甚至還有不同柔焦程度可選擇 基本上只要是柔焦鏡都有讓星座變明顯的效果, 差異在於亮星暈開的情況與暗星被淡化的程度有所不同 常見國內外天文同好使用柔焦鏡有 Cokin 的 830 Diffuser 1 及 840 Diffuser 2 Lee 的 Polyester Soft NO.1-5 Kenko 的 Softon A, 不過前面介紹的幾款柔焦鏡一般門市大多沒有販售, 得在網路上尋找, 甚至得在國外網站下單 本文最後附上作者將手邊所持有的柔焦鏡及後續介紹柔焦方式實際拍攝星空做比較, 大家可以依個人喜好及安裝配置選擇適當的柔焦鏡拍攝星空 柔焦鏡安裝形式 柔焦鏡除了柔焦程度不同外, 安裝方式也有所不同, 如前面介紹的 Kenko Softon A 屬圓形濾鏡, 濾鏡鏡框尺寸得跟鏡頭框相合, 不然就得另外使用轉接環連接 而濾鏡尺寸越大所需的費用當然越高 ; Cokin 及 Lee 的濾鏡是方型濾鏡, 使用時要先將濾鏡固定在濾鏡架上, 濾鏡架再利用接環與鏡頭結合, 濾鏡尺寸大小一般較圓型濾鏡大些, 以尺寸論方型濾鏡會較便宜一點, 但方型濾鏡是樹脂 塑料材質較容易刮傷, 另外濾鏡架及接環也是一筆花費, 在選擇上也應該考慮進去 有些大光圈的廣角鏡頭或 各種形式的柔焦鏡分別為圓形濾鏡 ( 左 ), 厚方型濾鏡及濾鏡托架 ( 中 ), 薄方型濾鏡 ( 右 ), 可以依個人喜好, 安裝配置選擇適當的柔焦鏡 安裝柔焦鏡時, 圓形濾鏡及濾鏡架是以前置方式安裝於鏡頭前 ( 左 ) 若鏡頭有濾鏡插槽設計, 可以後置方式安裝, 將濾鏡剪成適合大小插入 ( 中 ); 若無插槽則可用萬用黏土或用無痕雙面膠固定 ( 右 ) 是魚眼鏡頭前端是無螺牙可旋達到柔焦效果, 但柔焦的強度上濾鏡的, 除了可另外想法子無法控制在一定程度 裝上濾鏡架外, 也可將濾鏡以後置方式安裝, 像 Lee 的柔焦柔焦鏡也可以自己 DIY 製鏡很薄 可輕易的用剪刀裁剪作, 可將凡士林均勻的塗在鏡成需要的形狀, 再將濾鏡貼於頭保護鏡上 ( 最好是找片便鏡頭後端, 或安裝在鏡頭後端宜且用不到的保護鏡, 以免後濾鏡的插槽 續清理不易, 傷了寶貝的保護鏡 ), 或將凡士林薄薄塗在透 天然柔焦鏡 & 柔焦鏡 DIY 要拍出柔焦效果除了使用柔焦鏡外, 拍攝星空的過程若濕氣過高, 導致鏡頭有輕微結露情況, 拍出來的影像就會有柔焦的效果 而天空若有高空捲雲或薄雲, 影像中的星點也會放大的效果, 另外相機鏡頭若有發霉情況也會有柔焦效果, 不過上述幾種方式雖都能 明塑膠投影片上 另一種 DIY 作法是將模型用的透明漆均勻薄噴於透明塑膠片上, 拿將水性透明漆噴於透明塑膠片上, 也能達到有柔焦鏡效果 星座拍攝 Ⅱ 39

42 天文攝影實戰教學 來拍攝星空也可達到柔焦的效果 好處是透明漆乾後 就覆著在透明片上 不會像凡士林不小心摸到有脫落 的情況 使用塑膠投影片還可進一步裁切成需要尺 寸 想省錢或DIY的朋友可嘗試看看 後製柔焦效果 用手機拍攝人像可選擇美肌模式 透過後製方式創 造柔焦的效果 相同的星空影像也可經由影像軟體後製 出柔焦鏡的效果 較簡易方式可安裝Photoshop外掛濾 鏡StarSpikes Pro 付費 有提供15天免費試用 官網 在 Photoshop的濾鏡中開啟該外掛濾鏡 即可依個人需求調 整出柔焦 還可另外加上星芒的效果 加上柔焦鏡拍星空影像 亮星變的大顆又明顯 原本不易辨識的星座也清楚的呈現出來 仔細觀察明 亮的星星還可看出顏色的差異 要拍出像課本或介紹 星座的書籍等級的影像 裝上柔焦鏡拍攝就對了 如 何將美美的星座及星空拍攝下來 還有不少的小技 巧 EASY拍星空 將繼續分享拍下美麗的星空的訣 竅 敬請期待 拍攝此影 像時 天 空有些區 域有點薄 雲 位在 薄雲處的 金星與木 星可很明 顯看出星 點暈開來 變得大大顆 使用P h o t o s h o p外掛濾鏡 StarSpikes Pro 就可後製出 加了柔焦鏡拍攝的效果 可 參考其他同好照片調整 以 免過度調整失真 加了柔焦鏡拍攝的天爐座 46P/Wirtanen 維爾塔寧彗星 也剛好一起入鏡 吳昆臻 臺北市立天文科學教育館 粉絲專頁 Kenboo 愛看星星的昆布 40 臺北星空 2019年1月

43 各種柔焦方式比較 Lee柔焦鏡編號越高柔焦強度越強(版面限制未放入NO.2及NO.4影像) 可見到亮星暈開來的程度越大 Cokin 840柔焦強度比Cokin 830強 自製柔焦鏡及StarSpikes Pro後製影像也放在一起供比較 星座拍攝Ⅱ 41

44 天體映象 螺旋星系M100 哈伯太空望遠鏡三代攝影機的見證 美 國NASA公布了一張令人歎為觀止的新照片 以慶祝與紀念25年前修復哈 伯太空望遠鏡失焦問題的第一次維護任務 1990年 哈伯望遠鏡發射後不久 NASA發現了主鏡製造的缺陷 這影響了 望遠鏡影像的清晰度 在1993年的太空梭任務中 太空人以太空漫步方式 為哈 伯望遠鏡安裝了修正儀器 使影像得以正確聚焦 為了紀念該任務25周年 這三張新發表的對比照片拍攝了螺旋星系M100的 中心區域 該星系位在后髮座內 距離我們約5千6百萬光年 42 臺北星空 2019年1月

45 編譯 吳典諺 今年10月初 哈伯望遠鏡在陀螺儀發生故障後進入安全模式而無法觀測 所幸經維修後不久即恢復正常 雖然NASA預估哈伯至少可運作至2020年 但不 會永遠持續下去 取而代之的將是預計於2021年發射的韋伯太空望遠鏡 左邊圖像為1993年未修復時所拍攝的 中間為1994年修復後所拍攝 右邊 為2018年使用目前儀器所拍攝 在2009年太空梭最後一次的維修任務中安裝上 去 圖片來源 Judy Scmidt / NASA / ESA / STScI 螺旋星系M100/哈伯太空望遠鏡三代攝影機的見證 43

46 美星映象館Astronomical photo gallery Astronomical美 星 映 象 館 photo gallery 46P彗星 責任編輯/ 陳麒瑞 陳麒瑞 時間 2018/11/28 01:47-02:15(當地時間) 地點 澳洲新南威爾斯巴瑟斯特(Bathurst) 儀器 itelescope T68: Celestron RASA 11" + ASI 1600MC + EM400 參數 120*5+60*2 Color, 裁切後視野為1.2x1.2度 說明 彗核 彗髮內圈 彗尾其實非常亮 長焦望遠鏡可以拍清楚這部分 彗髮外圈可以延伸到很遠 大 光圈短焦鏡可以拍得清楚這部分 所以我使用不同曝光的影像做了HDR處理 讓裡面到外面都很清 楚 從這張圖可以看出至少有五層顏色變化 由內而外是黃 綠 黃 藍 綠 44 臺北天空 2019年1月

47 46P 彗星詹榆芃時間 :2018/11/17 地點 : 澳洲新南威爾斯巴瑟斯特 (Bathurst) 儀器 :itelescope T68: Celestron RASA 11" + ASI 1600MC + EM400 參數:Total:5mins Color 說明 : 左側圖片是原版顏色, 右側是負片以凸顯彗星的結構 都市裡的 46P 彗星臺大天文社時間 :2018/12/02 地點 : 臺灣大學圖書館前廣場儀器 :5D3 天文改機 + Vixen ED81s + STC 多波段濾鏡參數 : 總曝光時間 4min, 2.8 倍放大說明 : 這天臺北市異常的晴朗, 我們便搬出各種儀器觀測, 沒有特別宣傳, 但有約 20 人陪我們看星星! 有些人宣稱雙筒看得到彗星, 有些人沒看到, 而相機可以輕易拍到, 彗核 彗尾 彗髮通通都有! 美星映象館 45

48 美星映象館 Astronomical photo gallery 週期彗星 -46P/ Wirtanen 黃紹誠時間 :2018/12/15 00:52~01:43 地點 : 彰化縣彰化市彰化師範大學進德校區儀器 :Canon EOS 760D mm@85mm 參數: ISO3600 f/5.0 以每張 6 秒曝光並疊圖處理, 共 1338 秒曝光說明 : 此為近期最亮之彗星, 即使在光害頗為嚴重的彰化市都可簡單以相機拍攝 當日位置正巧於金牛座畢宿與昴宿星團附近, 形成非常有趣的畫面! C/2018 V1 (Machholz-Fujikawa-Iwamoto) 馬克霍茲 - 藤川 - 岩本彗星吳昆臻時間 :2018 年 11 月 15 日 04:16~04:55 3 分鐘 *13 幅總曝光 39 分鐘地點 : 南投縣合歡山鳶峰停車場器材 :Nikon D80 ( 改 ) WO FLT-110 減焦 (f=770mm*0.8x) 直焦攝影 高橋 EM-10B 影像處理 :DeepSkyStacker Photoshop CS4 75% 截取說明 : 這顆彗星很特別, 沒被專業的巡天任務發現, 在 11 月 7 日前被業餘天文愛好者發現,11 月中彗星位在日出前東方低空, 亮度將近 7 等星, 影像中可見的明亮的彗髮外, 在彗星右上方還可見淡淡的塵埃尾, 右方線條疑為人造衛星軌跡 ; 影像拍攝依彗星移動量做追蹤修正, 背景星軌跡長度即為拍攝過程彗星的移動量 46 臺北天空 2019 年 1 月

49 IC 1805 心臟星雲 何秉樵 時間 2018/10/07 國小 地點 新竹五峰 儀器 WO z61 APO + flat 鏡 +IDAS MFA Filter Adapter + ioptron skytracker pro(自由追蹤)+canon 760D(未改機) 參數 ISO1600, 2mins*42 說明 當天隨社團興高采烈地出門觀 測 晚上開始拍攝時發現不小心 搞丟了定時快門線 只能用最陽 春的按鍵式快門線一張一張人工 計時拍攝 才能得到這幅單張曝 光可到2mins的作品 M42 獵戶座星雲 詹榆芃 時間 2018/1/ /11/2 地點 澳洲新南威爾斯巴瑟斯特 (Bathurst) 儀器 itelescope T12:Takahashi FSQ SBIG 11003M + Paramount MX itelescope T68: Celestron RASA 11 + ASI 1600MC + EM400 參數 60mins LRGB + 20mins Color 美星映象館 47

50 美星映象館 Astronomical photo gallery 獵戶之路 楊富喬 時間 :2018/12/01 20:20 地點 : 南投縣鹿谷鄉鳳凰自然教育園區儀器 :Canon 760D with Lee Soft Filter 參數 :F4.0, ISO 800, 16s 說明 : 趁著獵戶座剛升起, 捕捉視覺對比的震撼, 利用柔焦濾鏡凸顯星座, 加上向前延伸的道路, 營造出星座之王近在咫尺的感覺 48 臺北天空 2019 年 1 月

51 2018 雙子座曾晧原 (Aaron H. Y. Chen) 地點 : 合歡山松雪樓時間 :2018/12/ 儀器 : 相機 Sony A6000, 鏡頭 Sigma 16mm f/1.4 DC DN, 曝光時間 :5 sec * 19 frames ISO:3200, 後製 :Photoshop Lightroom 說明 :2018 雙子座極大期, 攝於合歡山松雪樓, 採固定攝影拍攝 400 多張照片, 從中挑選出 19 張有流星的照片以 photoshop 疊合 美星映象館 49

52 美星映象館Astronomical photo gallery NGC1333 王志信 時間 2017/11/18 地點 合歡山翠峰營地 儀器 第一組: PENTAX125SDP+ 0.67P減焦 +NIKON D810A 第二組:WO FLT 98+FLAT4 減焦 +CANON 5D2 共同器材 TAKAHASHI EM-400 2M赤道 儀/TAKAHASHI ST40導星鏡/SBIG ST-I 導星 曝光: 第一組/第二組各 29幅,每幅5分鐘, 總合曝光290分 鐘 說明 這是位於英仙座 的一個反射星 雲 為英仙座分 子雲的一部分 NGC 2070 大蜘蛛星雲 詹榆芃 時間 2018/4/24 地點 澳洲新南威爾斯巴瑟斯特(Bathurst) 儀器 itelescope : TOA SBIG ST2K Color + Paramount MX參數 300s*24 自由追蹤 50 臺北天空 2019年1月

53 M42 鳳凰展翅 James Jing Yang 時間 :2017/12/20 22:00 地點 : 合歡山區梅峰附近儀器 :Nikon D810A ISO 1600,William Optics GT153 f:1000mm, ( 測試版 )+ Flat68lll 修正鏡,Cem60 EC 赤道儀 WO 魚骨精對焦, Exp:360 秒 X17 frames 共 102 分鐘, 導星鏡口徑 50mm 焦距 200mm QHY5ll 導星器,PI+PS 影像處理 說明 :M42 為冬季代表星雲之一, 此作品是我 18 歲的第一次冬季拍攝目標, 以前都是看著爸爸跟叔叔在拍攝, 這次終於有自己的成績了 美星映象館 51

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