15年來最佳觀測時機2018/07/31 (二) 火星大接近睽違15年終於到來，這次沒看到要再等上17年；上次火星大接近是在 2003年，下次則要到 2035年。
火星的尺寸在太陽系八大行星當中是排名倒數第二小的，最小的是水星，火星的體積僅比月亮略大一些，平常觀測並不容易，因此必須把握火星大接近的前後一個月，即為今年的7/1~9/1，趁火星和地球的距離相對較近，視直徑夠大、亮度夠亮時才能使用天文望遠鏡觀測到它，而在火星大接近以外的時間，縱使使用天文望遠鏡，火星看起來仍然是太小難以辨識表面細節，僅是一個小紅圓點而已。
為何隔了15年才大接近一次？
由於太陽系八大行星繞太陽公轉的軌道皆為橢圓形，而火星的繞行軌道較地球的更橢圓，唯有在火星較為靠近太陽的時候，地球與火星的距離會比較接近，而真正夠靠近的時機在相對運動上要每隔約15~17年才會發生一次，稱之為「火星大接近」。也因為此一現象並非常常發生，所以本次火星大接近可以說是15年來最佳的觀測時機，請各位朋友好好把握。
火星大衝跟火星大接近一不一樣？什麼是「衝」？
衝（英文：opposition）是天文學中表示相對位置的一個名詞。
意思是當三個天體在一條直線上，從地球為基準(地球在中間)，觀察天體(例如火星)與太陽的呈現180度相反的位置，即為衝，或者叫衝日。
例如火星與太陽呈現180度相反的位置，即為火星衝，或者叫火星衝日，也就是即將發生在今年7/27的天文重頭戲。
由於衝的時候，火星和太陽在天空中的位置正好相反，也就是說當太陽西下時，火星正好從東方升起來；而火星從西方落下地平線時，太陽正好東昇，所以火星衝的時候，整個晚上都可觀測，且這個時候火星幾乎最靠近地球，也是觀測火星最好的時機。
今年火星衝是「火星近日點衝」或稱為「火星大衝」！由於火星軌道橢圓，又是是地球外側軌道橢圓率最大的行星，近日點與遠日點的差距高達4320 萬公里。所以火星在近日點與遠日點所發生的衝，視直徑差異高達兩倍。今年火星大衝時位在摩羯座，視直徑 24.3角秒，亮度高達-2.8等。黃昏時東升、黎明時西沉，整夜均可看到；又由於距離地球幾乎是最近的時刻，因此視直徑大、亮度亮，即使在有光害的都市裡，仍然清楚可見到這顆紅色爆亮的星球。
所以火星大衝的時候，火星會變多大？
由於火星的橢圓軌道扁平率在太陽系內算是第二大的，因此位於近地點和遠地點的火星大小差異就會看起來很有感。
以近10年來的火星衝來比較，火星的視直徑，最小為2012年的13.9”，而今年的火星大衝則可達24.3”。
那麼，每15或17年的火星大衝就是火星最靠近地球的時候嗎？
其實不是喔
火星大衝 ≠ 火星近地點
因為地球和火星是以橢圓形軌道繞著太陽公轉，因此發生「衝」時不一定是地球最接近火星的時候，大衝的時候亦然。
這一次火星最接近地球看起來最大的時間是在7/31，也就是說當7/27火星大衝後，兩者要繼續在軌道上運轉到7/31時，火星和地球間的距離才會達到最小。這段期間彼此距離會再縮短約17.6萬公里，此時才是火星最接近地球的時候。
▲影片來源: 日本國立天文台
如何觀測火星？（台灣地區全攻略）
觀測火星需要去山上嗎？
由於在火星大接近期間，也就是今年2018的7/1~9/1，火星會變得非常明亮，視直徑也會到達20"以上，因此並不用特別往郊區或高山跑，只要在市區找一個路燈及大樓較少的公園或學校操場，即可進行火星的觀測。
雖然說火星大接近的時候火星會變得比平常大上許多，但是嚴格來說它仍然是非常小的天體，因此建議要使用專業的天文望遠鏡來進行觀測；在望遠鏡的選擇上，建議以口徑8公分以上、倍率120倍以上的折射式或者折反式的天文望遠鏡，光學品質良好影像較為銳利，方能得到最佳的觀測效果。
一天當中火星的最佳觀測時間為何？
其實火星的升起時間，每一天會越來越早，在7/27火星大衝之後，甚至是一入夜就從地平線升起；而在觀測火星上，每天晚上最適合的就是火星過中天的前後一個小時，所謂的「中天」指的是天體在夜空中東昇西落運行軌道上的最高點，也就是仰角最高的位置；在這個位置的前後一個小時可以取得當晚最清晰最明亮的影像品質，也因此無論是火星觀測或者火星攝影，利用這段時間會是最適合的。
所以，7/27火星大衝後到9/1這段期間，會比之前一個月更適合觀測火星，因為每天晚上12點之前，火星就會升高至最適合觀測攝影的仰角，請大家多多把握。
如何在台灣的夜空中尋找火星？
首先在7/1~9/1的期間中，只要是天氣好的晚上，準備一個簡易的指南針或手機羅盤程式，找到東南方，按照以下三張範例的星圖，便可以在對應的仰角找到火星。
由於此一期間火星會變得非常明亮，因此最簡單的方式就是看東南方的天空，有沒有一顆非常明亮的橘紅色星星，且光源穩定不會閃爍，那顆通常就是火星。
此時你只要拿天文望遠鏡指向火星，通常就可以放大出一個小圓盤面的影像來觀看，若你看到的仍然只是一個閃爍的橘紅色亮點，那你就要小心是否是看到天蠍座的最亮星心宿二了。
7月1日 火星大接近觀測模擬圖 (PM 10:00)
7月31日 火星大接近觀測模擬圖 (PM 9:00)
9月1日 火星大接近觀測模擬圖 (PM 9:00)
如何挑選適合觀看火星的望遠鏡？
火星大接近是每15~17年當中最適合觀測火星的期間，不過由於這個期間約莫兩個月左右，因此在選購望遠鏡上，可以同時考慮到日後其他的天文觀測及攝影用途，才不會花了錢買了一台望遠鏡看完火星之後就丟在一旁積灰塵了。
因此在機種的推薦上，若預算許可，可以考慮以「折射式天文望遠鏡」搭配「赤道儀」的組合，便可以兼顧行星觀測、行星攝影、深空天體觀測、深空天體攝影等多樣化用途。
假使預算有限，亦可以選擇適合入門者使用的套裝天文望遠鏡，口徑超過8cm，倍率超過120X，一樣可以在今年夏天輕鬆地觀測火星。
最重要的是，選擇一個有提供星空下售後教學服務的店家，確保您購買後真的能學會使用望遠鏡觀測天體，才不會讓您的望遠鏡變成孤兒喔。
適合觀測火星的入門推薦天文望遠鏡：
天文小白 (折射式)
純手動操作簡便好上手，組裝架設時間短，微動把手與正像稜鏡可兼做地面觀景用，觀看行星月面入門推薦機種，適合初學者
天文小紅 (折反式)
功能齊全高CP值的電動經緯儀天文望遠鏡套組，具有中文化微電腦自動尋星(Go-To)及自動追蹤的功能，入門推薦機種。
適合觀測火星的進階推薦天文望遠鏡：
ED80sf 手動經緯儀組合
ED超低色散鏡片，提供高倍率時更清晰的影像，純手動操作簡便好上手，組裝架設時間短，優質簡便推薦機種。
ED80sf 赤道儀組合
ED超低色散鏡片，提供高倍率時更清晰的影像，CEM25中文化微電腦自動尋星(Go-To)赤道儀，行星與深空攝影兩用進階款。
適合觀測火星的專業推薦天文望遠鏡：
APM107 赤道儀組合
SD材質超低色散鏡片，行星與深空攝影兩用，iEQ30中文化微電腦自動尋星(Go-To)赤道儀，專業天文攝影推薦款。
APM140 赤道儀組合
SD材質大口徑超低色散鏡片，行星與深空攝影兩用，CEM60大型中文化微電腦自動尋星(Go-To)赤道儀，專業天文攝影推薦款。
火星地貌簡介
用望遠鏡觀察一個你後代子孫可能會踏上的星球，是一件有趣的事 (照片為使用天文小紅望遠鏡觀察拍攝火星中)，讓我們來簡單認識一下火星地貌。
火星表面概略分三種顏色，白色極冠，橘色亮區，黑色暗區，這些亮暗區地貌形狀稱為火星反照率特徵，是觀察重點。
火星是沙漠行星，表面沒有液態水，每年有沙塵暴，有時全球性沙塵暴把整個星球都覆蓋了，地貌特徵會因此改變。
火星上有全太陽系最高的山：奧林帕斯山和最大的峽谷：水手號峽谷，奧林帕斯山標高21,229公尺，足足比聖母峰高2.4倍，火星最低點在希臘平原(希臘盆地)，是個古老的巨大撞擊坑，低於基準8,200公尺。
如何分辨北半球還是南半球極冠？北半球多平原、南半球多高地，暗區較多為南半球。觀察火星表面反照率特徵，一定要用高倍率望遠鏡，倍率建議120倍以上，雙筒鏡是看不到的喔。
兩極的白色極冠冰帽，以前認為是乾冰組成，其實後來發現也很多水冰成分，是10cm以下小望遠鏡很容易觀察到的特徵。
其它明顯的特徵例如：大三角區、希臘盆地、阿拉伯區，這張是望遠鏡叔叔拍攝的，其他像是沙巴人灣、子午線灣、奧林帕斯山等等比較微小的地貌，中小型望遠鏡用行星攝影拍攝法比較容易觀察的到。
本文授權轉載自鴻宇光學
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