使用 Celestia 探索太空
我和我 4 岁的儿子一直对天文学很感兴趣。我的儿子会拼行星拼图,也会看图画书。我很自豪地说,他可以按顺序说出所有行星的名字,并且惊讶地意识到他知道冥王星不再被认为是行星了。我看过天文学方面的书籍;我去过天文馆和天文台。我用各种望远镜观察过,也看过各种 NASA 的视频。我甚至去过新墨西哥州的 VLA(甚大天线阵)。即便如此,星星和行星似乎仍然如此... 遥远。
如果我必须选择一个工具来学习或教授天文学,那将是 Celestia。Celestia 是一款程序,可让您近距离接触行星及其卫星、小行星、恒星和星系。您甚至可以跟踪国际空间站在地球轨道上的运行轨迹。Celestia 可以在 Linux、Windows 和 Mac 上运行,并且需要 OpenGL。
Celestia 不会将您束缚在地球表面,而是让您以第一人称视角在宇宙中飞行。您可以随意改变飞行速度,甚至可以改变模拟中时间的流逝速度。所有行星和卫星都具有真实的轨道,并使用非常精确的纹理进行精确渲染。许多已知的小行星和彗星,例如海尔-博普彗星,都是使用 NASA 的信息进行渲染的。用户界面允许您跟踪物体在太空中的运动轨迹。通过加快模拟速度,您可以例如从土星的卫星土卫六上观看土星绕太阳运行的轨道。
通过右键单击一个物体,您通常可以调出一个网页,其中包含有关该物体的更多信息。
使用 Celestia 了解行星及其卫星非常有趣,而且您可以使用该程序看到的一些图像绝对令人惊叹。在图 1 中,您可以看到从月球亮面看到的地球景象。在这种情况下,太阳会在我们身后。您还可以辨认出图像左下角银河系的雾霭。
图 1。
在图 2 中,您可以看到土星环。您还可以看到行星投射在它们上的阴影。如果您沿着 2:00 方向的线看,您会看到土星的卫星之一卡吕普索以及哈雷彗星。当然,通过单击任一物体,您都可以飞过去并仔细观察。您实际上可以观看哈雷彗星在太空中翻滚。
图 2。
行星/卫星
在图 3 中,我选择了一个俯瞰太阳系的空间点,并设置了一个选项,告诉 Celestia 绘制围绕我们太阳运行的各种天体的轨道。蓝色描绘的最外层轨道是冥王星的轨道。您几乎看不清内行星的轨道。您还可以看到各种彗星的轨道。突然间,我们的太阳系似乎变得非常繁忙。
图 3。
您是否曾经想知道哈雷彗星实际上是什么样子?我知道我过去常常熬夜思考这个问题。有了 Celestia,我可以简单地飞过去看看,如图 4 所示。事实证明,哈雷彗星可以壮观地看到被称为 M31 的星系,您可以在图像的右下角看到它。
图 4。
实际上,我们可以去拜访 M31,但它似乎并没有那么有趣。但是,我知道我们生活在银河系中,而银河系是一个螺旋星系。但我不真正知道的是我们在银河系的哪个位置?Celestia 允许您在任何物体上设置标记;我选择在我们的太阳上设置一个标记。然后我导航到另一个星系,转身看向银河系。这样做让我确定我们生活在星系的一个旋臂中,如图 5 所示。您看到那个小绿色的 X 吗?嗯,那就是我们。您还可以在背景中看到其他几个星系。通过使用 Celestia 的导航系统,您实际上可以从星系际空间的遥远地方飞回地球,是的,这种体验非常像《星际迷航》中的场景。
图 5。
在 Google 上简单搜索一下,我就知道如何安装额外的软件包,这些软件包定义了标准 Celestia 发行版中未包含的天体。有超过 15Gb 的附加组件可以安装到 Celestia 中,有些是真实的,有些是虚构的。我选择安装一个软件包,它定义了蟹状星云,也称为 M1。蟹状星云如图 6 所示。
图 6。
早些时候,我提到您可以使用 Celestia 来查看国际空间站(ISS)在地球轨道上运行的情况。我看过国际空间站的模型,但观看它在地球轨道上运行真的很有趣。看看图 7,您就会明白我的意思。您可以在背景中看到地球,以及更远处的太空。我想那天地球上是阴天。
图 7。
正如您可能想象的那样,我可以继续向您展示我们宇宙的不同部分。但是,我认为我的编辑会对我在本文中包含的所有图形感到厌烦。我只想说,我已经花费了无数个小时来探索我们的宇宙,以及 Celestia 程序的许多功能。
我只能想象伽利略时代的景象。在那个时代,天文学家使用光学效果不佳的手工研磨光学器件的望远镜进行观测。任何必须进行的计算,都没有超级计算机,甚至没有计算器的帮助。没有雷达遥测技术。没有红外成像技术。没有射电望远镜。没有哈勃望远镜。只有在深夜黑暗的山顶上,一个自制望远镜和一个笔记本。令人惊讶的是,凭借这项技术,我们发现地球不是宇宙的中心,而是围绕太阳旋转,并且除了我们自己的行星之外,还有其他几颗行星围绕我们的太阳旋转。我们了解到土星和海王星周围有环,并且有一个小行星带保护地球免受星际碎片的影响。
借助现代技术和像 Celestia 这样的程序,我们和我们的孩子可以跳过这些阶段,真正欣赏我们宇宙的许多奇观,而且这一切都可以在我们舒适的家中完成。
现在,我不想危言耸听,但我在宇宙中漫游时确实发现了一些令人不安的事情。不过您不必担心。我已经通知了当局,并且我已得到保证,反叛舰队正在赶来消除威胁。但是,为了让您知道我们正在对抗什么,我已将我的发现包含在图 8 中。
图 8。
我发现 Celestia 非常有趣且具有教育意义。我的两个儿子喜欢能够在计算机上访问太阳系中的行星。作为一名家长,当我在计算机上导航到一个行星,并听到我的一个儿子惊呼“哦,那是土星!”时,我感到非常欣慰。