桌面天文
许多人最初接触科学是通过天文学,他们被第一次通过望远镜观看或第一次瞥见哈勃图像所启发。Linux 桌面上有几个软件包可供用户享受他们对星星的热爱。在本文中,我将介绍几个应该适用于大多数发行版的软件包。
第一个是 Stellarium,我个人最喜欢的日常观星软件。当您安装它时,您会获得一个详尽的星表。默认情况下,Stellarium 以全屏模式启动。布局使您上方的天空显示非常吸引人,并且几乎所有显示细节都是可定制的。

图 1. 打开 Stellarium 可以让您看到当地的天空。
如果您将鼠标指针悬停在左下边框或左侧边框上,则会出现两个配置面板之一。从这里,您可以设置视觉项目,例如星座轮廓、星座名称、星系和星云是否可见,以及坐标网格。您还可以设置位置和时间值。这意味着您不仅可以看到过去的天空是什么样子,或者未来的天空是什么样子,还可以看到地球另一端的天空是什么样子。此外,您甚至可以将更多恒星添加到 Stellarium 使用的星表中。

图 2. 您可以设置时间稍晚,让您查看您可能想在晚上寻找的东西。

图 3. 配置窗口允许您下载更多星表。
Stellarium 包含脚本功能。有了它,您可以编写星场的脚本视图并与他人分享。当您安装 Stellarium 时,您会获得几个演示脚本作为示例。从 0.10.1 版本开始,有一个新的基于 Qt 脚本引擎的脚本引擎。提供了一个完整的 API,允许您与 Stellarium 提供的所有功能进行交互。它是一种称为 ECMAscript 的完整脚本语言。您可能更熟悉它,称之为 JavaScript。您可以定义自己的函数,封装更大的工作块。有一个 for 语句,提供了一个循环结构,C 和 Java 程序员会很熟悉。
要在 Stellarium 中访问和运行脚本,您需要打开配置窗口并单击脚本选项卡。一旦您编写了自己的脚本并想要运行它们,您可以将它们放在用户数据目录的 scripts 子目录中。在 Linux 机器上,用户数据目录是 $HOME/.stellarium。一旦您将脚本文件以及它们可能需要的任何纹理放在那里,它们将显示在配置窗口的脚本列表中。插件架构也可用,但它更难使用,并且 API 因版本而异。
Stellarium 的优点在于它不仅限于您的计算机。它可以通过几种方式与现实世界互动。第一种是通过望远镜控制。Stellarium 提供了两种不同的机制来控制您的望远镜。较旧的机制是客户端-服务器模型。服务器作为独立应用程序运行,连接并控制一台望远镜。然后它可以监听一个或多个客户端,其中可以包括 Stellarium。服务器部分有几个选项可用,它们为 Meade、Celestron 和其他公司的许多望远镜提供控制。第二种机制是 Stellarium 的插件,首次在 0.10.3 版本中可用。此机制只能向望远镜发送指向指令,本质上是“转到”指令。
一个主要的警告是 Stellarium 不会阻止您指向太阳。如果您在望远镜上没有合适的滤光片,这可能会损坏眼睛和设备,因此如果您在白天工作,请务必小心。
该插件几乎可以与任何理解 Meade LX200 接口或 Celestron NexStar 接口的望远镜进行交互。
Stellarium 与现实世界互动的另一种方式是作为天文馆。Stellarium 可以处理在球体上投影所涉及的计算。这样,您就可以制作 DIY 天文馆。您需要一个圆顶,您可以在其中将显示内容投影到内部。您还需要一台视频投影仪和一个球形安全镜。使用 Stellarium 中的球形失真功能,然后通过视频投影仪将结果投影到镜子上。然后,您可以躺在圆顶下,看到您上方的天空。Stellarium 网站上有指向互联网上群组的链接,您可以在那里找到构建自己的天文馆的帮助和提示。
另一个流行的天文程序是 Celestia。Celestia 是宇宙的三维模拟。大多数天文软件向您展示从地球表面看到的天空是什么样子,而 Celestia 可以向您展示从太阳系中任何地方看到的天空是什么样子。

图 4. 当您第一次打开 Celestia 时,您会看到地球的卫星视角。
Celestia 具有强大的脚本引擎,允许您制作宇宙之旅。当您安装 Celestia 时,您会获得一个名为 demo.cel 的脚本,它让您了解其功能。 Celestia 网站的附加组件部分包含一个可用的完整脚本库。
由于在使其尽可能科学准确方面做了大量工作,因此它也被用于教育环境中。目前,有 12 个旅程可供学生和公众了解宇宙的奇观。与脚本相反,旅程让您可以更好地控制速度和节奏,让您在您最感兴趣的领域花费更多时间。
当您安装 Celestia 时,您会获得程序的核心部分和一些额外的附加组件。目前,有 500 多个附加组件可用,如果您安装所有这些组件,您将需要超过 18GB 的驱动器空间。您应该首先查看的主要存储库位于 http://www.celestiamotherlode.net。
如果您想前往太阳系中的另一颗行星,您可以单击“导航”→“转到对象”。在这里,您可以输入对象的名称以及您想离它多远。然后,单击“转到”,您将被直接带到那里。到达那里后,您可以使用箭头键旋转相机视图。这样,您可以去火星,然后转过身看看从那里看到的天空是什么样子。

图 5. 当您想转到某个对象时,您可以设置您想转到哪个对象以及您离它有多远。

图 6. 您可以放大以查看木星上的大红斑。

图 7. 您可以向外看,看看火星上的夜空。
如果您想在当前所在天体的轨道上移动,您可以使用 Shift 和箭头键滑动查看整个表面。当您在另一个行星的轨道上时,您看到的是纹理映射到天体上。
Celestia 的核心安装包括一组最少的纹理,力求尽可能准确。您可以通过包含来自存储库的附加组件来更改正在使用的纹理。其中一些包括允许您查看地球在上一个冰河时代甚至四十亿年前的样子的纹理。
2007 年,Vincent Giangiulio 创建了一个名为 Lua Edu Tools 的附加组件。此附加组件为 Celestia 提供了各种额外的功能。屏幕右侧显示一个工具包,其中提供了用于控制 Celestia 许多参数的滑块。它还提供了一个“驾驶舱”叠加层,让您感觉更像是在太空飞行。默认纹理是航天飞机,但您也可以使用其他纹理。Celestia 还允许您使用操纵杆来控制移动,因此您可以完全沉浸在您在太空飞行的梦想中。
您可以通过保存静止图像或电影与他人分享您的体验。如果您单击“文件”→“捕获图像”,Celestia 允许您保存 PNG 或 JPEG 图像文件。单击“文件”→“捕获电影”可让您保存旅行的电影。您可以设置宽高比、帧速率和视频质量。单击“保存”后,Celestia 将准备好开始录制。当您准备好时,单击 F11 键开始录制。完成后,您可以通过单击 F12 停止录制。
本文只是对您可以做的事情的介绍。希望它能激发您在桌面上探索宇宙。从那里,穿暖和点,去户外天空下度过夜晚。您不会后悔的。