望遠鏡裡的火星，今天把哪一面朝向我們？
先認清火星自己的南北、經度和受光方向，再理解照片裡的圓盤。
火星並不是每次都把同一個半球和同一條經線朝向我們。它在自轉，地球與太陽的方向也不同；這些因素一起決定圓盤的傾斜、中央經線和明暗。
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先猜一下
火星面向地球的半球，必然也面對太陽嗎？
查看答案與解釋
不一定 — 地球和太陽從火星看通常不在同一個方向。
再把體驗和科學連結起來
先分清火星北極與天北
P給出火星北極軸在天空中的朝向，不等於你所在地的緯度。
火星極軸方向 → 觀測位置角 P
地球看到的半球與太陽照到的半球不同
DE描述地球方向，DS描述太陽方向。這兩個值可一正一負。
DE 與 DS 分別計算
火星自轉，中央經線不斷改變
ω告訴你此刻哪條經線位於圓盤中央；旋轉要使用發光時刻，不能忽略光到地球所需時間。
W 用 JD − 光行時
同時計算明暗與大小
相位決定亮區與虧缺，地心距離決定視直徑；圖示尺寸不對應手機螢幕的實際角解析度。
d=9.36″/Δ；q=(1−k)d
先求地球與太陽從火星看去的方向，分別得到DE、DS；W使用減去光行時的時刻。 d為角直徑，q為未照亮部分的角寬，兩者皆用角秒。
試一試
保持標記經度不變，推動幾小時；再比較圓盤朝向和太陽照射方向。標記只是教學記號，不是真實火星地形。
動手看一遍 →
符號不用背
- DE / DS
- 火星上看地球/太陽所在的赤緯
- ω / P
- 中央經線經度 / 北極軸位置角
- χ / k / q / d
- 亮緣位置角 / 亮區比例 / 最大虧缺 / 視直徑
演算法、精確度與適用範圍
實現第42章完整主要計算鏈：J2000起的極軸黃道方向、固定觀測時刻的地球位置、反覆求光行時後的火星位置、DE/DS、旋轉角W與中央經線ω、光行差及章動後的軸位置角P、亮緣位置角χ、視直徑9.36″/Δ、照明比例與虧缺。依賴第32/33章同日分點截斷VSOP87及第25章章動/黃赤交角，不調用首頁近似。原書42.a使用1992-11-09 UT並加原書ΔT約59秒；輸入解釋為TD。
我的理解檢查
中央經線變化，首先與什麼有關？
火星自轉與觀測幾何 — 還需用光行時校正後的火星狀態。
P是火星真實北極在地球緯度上的位置嗎？
不是，是天空中軸的方向角 — 它描述影像方向，而不是地面位置。
圖中的小標記是真實火星最新地形圖嗎？
不是 — 它只幫助理解固定經度如何隨著自轉出入視野。
火星圓盤需要三套資訊：自身轉到哪條經線、地球從哪邊看、太陽從哪邊照。
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · 第 42 章