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望遠鏡指向同一顆星,為什麼還要區分「平」和「視」恆星時?

地球自轉給大方向,天球參考零點的細小變化還會帶來秒修正。

時間與曆法

前一節用固定窗口看到星星每天挪動。若想更精細地指向,也要分辨平均天球零點和受章動影響的真實零點。兩個讀數描述同一瞬間,並不是兩隻鐘忽然走快走慢。

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先猜一下

平恆星時和視恆星時不同,表示觀測發生在兩個時刻嗎?

查看答案與解釋

不是 — 它們描述同一瞬間,但採用不同參考零點。

再把體驗和科學連結起來

同一瞬間先算平恆星時

把UT1日期轉成JD,用第12章平均零點公式計算。

θ平=GMST(JDUT1)

求真實零點的細小變化

章動要按給定TT時刻計算。 ΔT由你設定,不能偷換成時區差。

JDTT=JDUT1+ΔT/86400

加上春分點方程

黃經章動投影到赤道方向後,給出平與視恆星時的差。

修正(時間秒)=Δψ cosε / 15

精細指向要保持座標一致

視赤經應與視恆星時配合;不要一邊加章動、一邊仍用平均座標。

θ視=θ平+Δψ cosε

把計算鏈展開

JDTT = JDUT1 + ΔT秒/86400 Δθ度 = (Δψ角秒/3600) cos ε θ视 = θ平 + Δθ 修正時間秒 = Δψ角秒 cos ε/15

地球轉角取UT1,章動取TT;角秒轉度除3600,角秒轉恆星時秒除15,兩種換算不能混用。

試一試

點原書1987算例。主圖把微小的讀數差放大顯示,真正的修正只有右邊標示的時間秒。

動手看一遍 →

符號不用背

Δψ
黃經章動,角秒
ε
真黃赤交角
GMST/GAST
平/視格林尼治恆星時

演算法、精確度與適用範圍

補足第12章春分點方程式與平到視恆星時變換。章動輸入為TT,均值恆星時輸入為UT1。原書12.a忽略小時間差的算例以dt=0復現,其餘給定dt作為假設。

我的理解檢查

章動修正Δψ若用角秒,變成時間秒該怎樣?

除以15並乘以cosε — 要區分角秒和時間秒。

用視赤經指向時,應該要匹配?

視恆星時 — 座標修正必須成套一致。

圖中放大的偏差能直接當真實角度嗎?

不能 — 放大隻為看清,實際修正由數字給出。

同一瞬間的精細指向,需要平均/視座標與時間零點相互匹配。

Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · 第 12 章

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