天文观测是打开神奇宇宙大门的金钥匙。美丽多彩的四季星空，千姿百态的河外星系，难得一见的长尾彗星，如何去识别与搜寻？雄伟壮观的太阳活动，灿烂夺目的流星雨，神秘莫测的变星与双星，如何去观测与记录？我们又怎样为这些天上的朋友们留下珍贵的照片或图像？本篇将为你列举一系列有趣的天文观测活动，愿你早日获得成功。
（第一节）你认识四季星空中的“星星”吗？
晴朗的夜空广阔无垠，深邃莫测。那点点繁星就像镶嵌在天幕上的一颗颗宝石，晶莹剔透；那个个星座宛如悬挂在夜空中的一幅幅图画，令人神往。现在就让我们学习怎样去认识这美丽的四季星空。
一、斗转星移望星空
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。
天文爱好者朋友们要观测星空，最好到远离城市灯光的空旷地区，并要准备好一份星图(比如《新编全天星图(公元2000.0年)》)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。”北极星距离北天极约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、牛郎星和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。
二、春夜的星空
春天的夜晚，日落后夜幕刚刚降临之时，最引人注目的是高悬于北方天空的北斗七星(即大熊座α，β，γ，δ，ε，ξ，η)，斗柄指向东方，除δ星是3等星外，其他6颗星均为2等星。从北斗七星出发，就能找到春季的主要亮星：连接斗口的β和α星并延长到这两颗星距离5倍远的地方，可找到2等明亮的北极星(小熊座a)；沿斗口的另外两颗星δ和γ的连线向西南巡去，可找到1等白色亮星轩辕十四(狮子座a)；顺着斗柄的δ、ε、ζ、η星所形成的曲线延伸出去的大弧线，能找到橙色的1等亮星大角星(牧夫座a)；继续南巡可找到另一颗1等亮星角宿一(室女座a)；再继续向西南巡去可找到由4颗小星组成的四边形，这就是乌鸦座。这条始于斗柄、止于乌鸦座的大弧线称为春季大曲线；由大角、角宿一和狮子座β构成的三角形称为春季大三角。
3月中旬 23时
4月中旬 21时
5月中旬 19时
牧夫座中另有5颗3等以下的暗星组成一个五边形，图5-1春夜的星空加上大角星，很像一个风筝，大角星就像挂在风筝下边的明灯(大角星是零等星)。
紧靠牧夫座的东偏北有7颗3等以下的暗星，排成一个小小的半环形串珠，开口对着北方，这就是北冕座，古人把它想象成一顶王冠；其中最亮的是北冕座a星(三等星)。我国民间曾把这串星称做天上的八角琉璃井，传说由于王母娘娘上井打水时踩掉了一个角，故剩下七个角(即七颗星)。
室女座呈“土”字形，角宿一位于土字下面一横的东端，土字的一竖同下面一横的交点处是一颗3等的室女座γ星，它几乎位于天赤道上，且离秋分点很近。
狮子座是春夜星空中很引人注目的角色，它像一个反写的问号。东边的三颗星构成一个小直角三角形，最东边角顶上是一颗黄色的2等星狮子座β星。
乌鸦座南面是长蛇座，它的星都很暗，最亮的长蛇座a星(星宿一)是一颗2等星。
此外，春夜星空中还可看到巨蟹座、天龙座等。
三、夏夜的星空
夏日黄昏以后，北斗七星位于西北方天空，斗柄指向南方。这个时期星空的特点是，银河像美丽的光带挂在天穹，从北偏东地平线向南方延伸，明亮的织女星(天琴座a)和牛郎星(天鹰座α)在银河两旁含情脉脉相望。织女星附近是一颗4等的天琴座β星(渐台二)，它是着名的食变双星。靠近牛郎星西北和东南各有一颗暗星，俗称扁担星，传说那是牛郎挑着一双儿女来同织女相会，它们同牛郎星排成一直线，统称河鼓三星。在天琴座的东北，在银河背景上可看到一个十字形的星座叫做天鹅座，十字的东北端那颗白色的1等星是天津四(天鹅座α)，十字西南端的一颗3等星是辇道增七(天鹅座β)，它是用小望远镜就可以分辨出的目视双星。由银河两侧的织女星、牛郎星和银河之中的天津四所构成的大三角，称夏季大三角，这是夏夜星空的重要标志。
由织女星顺着银河“岸”边向南边巡去，可看到一颗红色的1等亮星心宿二(天蝎座a)，它和十几颗星组成“S”形曲线，这就是夏季的代表星座天蝎座，蝎尾浸没于银河的浓密部分之中。由牛郎星沿银河南下，可找到人马座，其中的6颗星组成南斗六星ξ、τ、σ、φ、λ、η，与西北天空的北斗七星遥遥相对。人马座部分的银河最为宽阔和明亮，因为这是银河系中心的方向。由织女星向牛郎星连线并继续向东南方向延伸，可找到由暗星组成的摩羯座。沿天津四与织女星的连线向西南方向巡去，可找到武仙座，武仙座以西就是由7颗小星围成的北冕座。
四、秋夜的星空
秋高气爽，天空刚刚拉上夜幕，北斗七星横在地平线上，斗柄指西，这时不容易看到它。
图5-2秋夜的星空
3月中旬23时
4月中旬 21时5月中旬 19时飞马当空，银河斜挂，这是秋季星空的重要特征。巡视秋季星空可从头顶的秋季四边形开始，它由飞马座α、β、γ和仙女座α构成，除飞马座γ为3等星外，其他均为2等星，因而十分醒目。由飞马座γ向仙女座α延伸，经由仙后座β可找到北极星；向南延伸可找到鲸鱼座β；由飞马座的β星向α星延伸，在南方低空可找到秋季星空唯一的1等的红色亮星北落师门(南鱼座α)；由飞马座的α向β延伸可找到仙王座；沿仙女座向东北方向延伸可找到英仙座，其中的大陵五(英仙座p)是着名的食变双星；秋季四边形的东南面是双鱼座和很大的鲸鱼座，鲸鱼座O是一颗着名的长周期变星。仙王、仙后、仙女、英仙、飞马和鲸鱼诸星座构成王族星座，是秋季星空的主要星座。秋季四边形的西南面是宝瓶座和摩羯座。秋季星空亮星很少，但像仙女座大星云M31这样的深空天体虽然不太亮却十分壮观。
五、冬夜的星空
在寒冷的冬天，夕阳西下后的夜空，北斗七星出现在东北低空，斗柄指向北方。冬季星空中最引人注目的是高悬于南天的猎户座，它主要由7颗亮星组成，夹在红色1等亮星参宿四(猎户座α)和1等蓝白色亮星参宿七(猎户座β)之间的三星(猎户座δ，ε，ξ)被看做是猎人腰带上的明珠；着名的猎户座大星云就位于中间那颗明珠附近。顺着三星向南偏东巡去，可找到全天最亮的天狼星(大犬座α)，它是一对双星。参宿四的正东另有一颗白色的1等亮星南河三(小犬座α)。参宿四、天狼星和南河三组成冬季大三角，淡淡的银河从中穿过。
沿猎户座三星向西北望去，可找到一颗红色1等亮星毕宿五(金牛座α)以及附近的几颗小星，它们组成毕星团；再继续向西北巡去，可看到由6～7颗小星组成的昴星团；它们皆属金牛座。金牛座的东北是形如五边形的御夫座，主星五车二(御夫座α)是1等星。顺着参宿七和参宿四的连线向东北巡去可找到双子座，它像个矩形，其中可找到两颗亮星：橙黄色的1等星北河三(双子座β)和蓝白色的2等星北河二(双子座α)。五车二、北河三、南河三、天狼星、参宿七、毕宿五共同组成冬季大六边形。
（第二节）如何寻觅大行星？
八大行星是太阳系的佼佼者，然而在由银河系乃至河外星系数以千亿计的恒星所构成的星空背景中，它们却显得十分渺小。那么，如何在浩瀚的星海中寻觅和识别大行星，并勾绘出它们运动的行踪呢？下面就告诉你这方面的知识。
一、如何寻觅大行星
在浩瀚的星海中寻觅大行星，应掌握以下几个要点：
第一，由于行星离我们较近，有一定的视圆面，因此用肉眼看，它们不像恒星那样在大气抖动下闪烁。
第二，行星相对于恒星背景是运动的，只要连续观察几天至几十天就会发觉它位置的变化。而且，由于行星公转轨道面与黄道面的交角很小(水星最大，为7°；金星为3.4°；土星、火星、木星分别为2.5°、1.9°和1.3°)，所以，只要把目光集中在黄道附近就能比较容易地找到它们。
第三，要了解它们的亮度和颜色。水星、金星、火星、木星、土星都很亮。金星最亮，其亮度为－3.3等～－4.4等，当它出现在黎明的东方或黄昏的西方时，光芒四射，是天空中最明亮的白色星。火星是亮度在－2.8等~+1.5等之间的红色行星。行星本身不发光，靠反射太阳光而发亮，所以其亮度随行星与太阳、地球间距离的不同而变化。行星离地球最远和最近时，我们看它的视角直径也不相同，因此，同一行星不同时期的亮度也有明显的变化。水星、金星还有明显的圆缺“位相”变化，仔细观察火星，它的亮度也随位相而变化。
二、如何选择观测大行星的时机
连续观察同一个行星的运动轨迹就会发现，有时它向着赤经增加的方向运动，称为“顺行”；有时它又向着赤经减小的方向运动，称为“逆行”。顺行的时间长，逆行的时间短；由顺行转为逆行，或由逆行转为顺行的转折点称为“留”。行星在“留’，前后移动缓慢，似乎是相对静止的。
行星的视运动是行星和地球共同绕太阳公转的反映，从地球上看去，地内行星(地球轨道之内的行星，包括水星和金星)和地外行星(地球轨道之外的行星，包括火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星)表现出不同的视运动，因此要分别选择不同的最佳期进行观测。
（一）地内行星的观测--东大距和西大距
地内行星比地球转得快，从地球上看，地内行星绕日转动有4个特殊的位置，即“下合”、“上合”、“东大距”和“西大距”。当行星和太阳黄经相等时，称为行星的“合日”，简称“合”；行星在太阳前面称为下合，行星在太阳后面称为上合。当从地球上看去地内行星同太阳的角距离达到最大时，称为“大距”；行星在太阳之东称为东大距，行星在太阳之西称为西大距。
合时，行星与太阳同升同落，我们看不见它。而在大距时，行星与太阳的角距最大，受阳光影响最小，是观测地内行星的最佳时期。水星的大距角为18°~28°，金星的大距角为45°～48°。
地内行星连续两次合(上合或下合)的时间间隔称为“会合周期”，它在一个会合周期内的运行过程和出没动态如下：
上合后不久，地内行星开始于日落后出现于西方地平线以上，成为昏星，即黄昏时可见的行星；以后它与太阳的角距逐渐加大，地平高度也逐渐升高，能见到的时间也越来越长；至东大距时，它与太阳的角距和升起的地平高度与可见时间均达到最大值。过了东大距后地内行星与太阳的角距逐渐缩短，它出现的地平高度和可见时间亦随之减小，到下合附近便见不到了。
下合后不久，地内行星向西偏离太阳，于凌晨出现于东方地平线，成为晨星，即黎明时可见的行星。此后地内行星升得越来越早、越来越高，至西大距时达到极值。过了西大距，地内行星与太阳的角距又逐渐减小，最后在接近上合时隐没于日光之中。
地内行星在一个会合周期内所经历的过程和在地球上观测的状况为：
通常选择金星来观察地内行星的视运动，因为它很明亮，常常能在早晨或黄昏时见到。而水星则不然，由于它离太阳很近，从地球上望去它经常淹没在太阳的光辉之中，人们看到它的机会很少。
（二）地外行星的观测--冲日
地外行星的视运动也有4个重要的特殊位置，即“合”、“冲”、“东方照”和“西方照”。地外行星的轨道在地球轨道的外面，所以只有上合，称之为合。行星与太阳黄经相差180°时为冲。当行星与太阳的黄经相差90°时，称为“方照”；行星在太阳之东为东方照，行星在太阳之西为西方照。
地外行星比地内行星容易观测到，除了在合日附近它与太阳同升同落我们看不见外，一年之中很长时期都能见到。
由于地外行星沿轨道运动的角速度比地球小，所以合后行星偏离太阳向西，日出前东方天空可见；以后行星与太阳角距离日增，经过西方照后直到冲；当地外行星到达冲时，太阳刚刚落山，它就从东方升起，整夜可见；冲后，行星移于太阳之东，且与太阳角距离日减，经过东方照后又到合的位置，完成了一个会合周期。
地外行星在合附近是顺行，冲附近是逆行，在从西方照到冲和冲到东方照时都经过“留”。地外行星在一个会合周期中视运动所经历的过程和在地球上观测的状况为：
冲是地外行星与地球相距最近的时刻，是观测地外行星最好的时机。由于地球和行星轨道都是椭圆，每次“冲”时行星与地球间距离并不相同。行星与地球距离最小的冲称为“大冲”。大冲更有利于地外行星观测。
三、行星视运动的观测与记录
观测与记录行星的视运动，应借助于天文年历或星图软件。天文普及年历中刊有大行星的动态及每月天象，它们给出了行星在一年中处于合、冲、方照、大距等的日期和时刻，不同时期行星运行的天区和星座，行星的天球坐标、亮度，以及行星升、落的时间、地平高度与方位等资料或图像，能帮助我们选择最佳的观测时间和记录重要的天象。
例如，由天文年历可知，地内行星金星在1999年的动态为：1月至8月中旬金星为昏星，8月下旬到年底为晨星。4～5月份，它日落后在西方出现，地平高度在32°以上，亮度约为-4.0等～-4.1等；6月11日达东大距，日落后闪烁在西北方天空；8月20日为下合，金星淹没在太阳光辉之中；合后金星转到太阳西侧成为晨星；10月31日金星达西大距，最大角距离为46°，地平高度为42，亮度约为-4.4等，这时，日出前是观测金星的最佳时期。
又如，1999年土星的动态为：合为4月27日，留为8月31日，冲日为11月6日。由此可知，1999年5月下旬~12月均可见到土星，而以11月6日前后为最佳观测时间。
根据天文年历提供的资料，即可进行观测。可以采用目视观测，也可以使用小型天文望远镜。由于行星相对于星空背景的位置变化并不太快，故只需每隔四五天观测一次即可。每次观测要记录观测时间，行星的赤经、赤纬，并将其位置标记在星图上。坚持数月之后，便可绘出行星的视运动行迹。如果要判断是顺行还是逆行，则须详细绘出行星在天球上位置的逐日变化。
