模拟星空软件Stellarium 用户使用简明手册
相关下载及简易说明
第一章 简介
Stellarium 是一款虚拟星像仪的计算机软件。它可以根据观测者所处的时间和地点,计算天空中太阳、月球、行星和恒星的位置,并将其显示出来。它还可以绘制星座、虚拟天文现象(如流星雨、日食和月食等)。Stellarium 可以用作学习夜空知识的教具,还可以作为天文爱好者星空观测的辅助工具,或者仅仅是满足一下好奇心。由于其高质量的画质,一些天象馆将 Stellarium 用在了实际的天象放映中。有些天文爱好者还使用Stellarium 绘制他们文章中用到的星图。Stellarium 的开发速度很快,在你阅读这个手册的时候,一个新的版本很可能已经问世了。您可以到 Stellarium 的网站http://www.stellarium.org/ 查看更新。
第二章 安装
2.1 系统需求
l 操作系统:Linux/Unix、Windows 95/98/2000/NT/XP、Mac OS X 10.3 或更高。
l 支持OpenGL的3D 显示卡。要显示流畅动画,建议使用Voodoo3 或
TNT2 以上显卡。
l 一间黑屋子。为达到更加真实的显示效果,还需要一个黑屋子,在明亮的环境下,银河、星光的闪烁等细节效果是无法被看清楚的。
l 最小 256MB 内存,使用最大星表时需要 1G 内存。
2.2 下载
可以到 Stellarium 的网站 http://www.stellarium.org/ 下载。在首页即可发现指向各种不同平台的软件安装包的下载链接,你只需选择正确的平台(Windows、Linux、Mac OS)安装包就可以了。
2.3 安装
1.双击下载的文件安装包 stellarium-0.9.0.exe 以运行程序。
2.按照程序的提示安装。
2.4 运行 Stellarium
安装程序会在“开始”菜单的“程序”中生成 Stellarium 条目,选择该
项即可运行 Stellarium。
第三章 用户界面指南
3.1 概览
图3.1 Stellarium 昼(右)夜(左)显示合成截图
运行 Stellarium 后,你会看到类似图3.1 的用户界面(根据您运行的时间不同,界面可能会稍有不同)。在屏幕顶部,你会看到日期、时间、Stellarium版本号、观测点位置、视野宽度(FOV)和当前显示刷新率(FPS —— 帧/秒)。在屏幕底部,左下角是主工具条,右下角是时间工具条。屏幕的主体部分为天空和大地景象。
3.1.1 时间流动
Stellarium 启动时,将天空时间设为计算机的系统时间。但此后,Stellarium的时间不再与计算机的系统时间校准,可能连时间的流逝速度都不一样。我们可以操作 Stellarium 的时间流逝速度,甚至可以使时间倒流。那么首先让我们看看未来的星空吧。请看屏幕右下角的时间工具条,鼠标悬停在按钮上面时,会显示每个按钮的功能说明和快捷键。
OK,看看未来的星空!用鼠标点击一下加快时间流速的按钮。你会发现时间过得比一般的钟表要快,也就是说时间的流逝速度加快了。再点击一下按钮,时间的流速更快了。如果是在晚上,你会发现星星开始在天幕上移动了;如果是白天,你会发现太阳开始移动了(可能比星星的移动更难觉察到)。再点击一下,时间飞起来了。让时间这样高速转一会,你会看到星星是如何在天空中移动、太阳是如何升起和落下的。这有点像有些电影中的快进镜头,只是这儿没有云彩。Stellarium 不仅可以调节时间向未来前进,还可以调节时间追溯过去。点击按钮使时间流速恢复正常,现在太阳和星星不再快速划过天空了。单击降低时间流速的按钮,看看时间显示,是的,时间停止了。现在继续点击 按钮,时间开始倒退,如果你点了4、5 下这个按钮,那么几乎每10 秒钟就可以倒退一天。
3.1.2 旋转天幕
除了可以进行时间浏览之外,Stellarium 还允许您自由地浏览星空并缩放视野。下表中列出了在星空天幕上自由浏览的操作方法。
动手试试吧:使用上、下、左、右四个箭头键移动天幕。用 Page Up 键
放大天幕视野,再用 Page Down 键恢复。按反斜杠(\)键可以看到 Stellarium如何回复到原始的视野大小和方向。还可以使用鼠标进行浏览。用鼠标左键可以拖动星空。另外一个旋转天幕的方式是选择某个天体(左键单击它),然后按空格键将其聚焦到屏幕中心。同样,选择一个天体,按斜杠(/)键,就可以将该天体旋转到屏幕中心并自动缩放到最佳视野。
斜杠和反斜杠键的自动放大和缩小功能因被选天体不同而有所不同。如果被选天体是一颗行星或者是一个行星—多卫星子系统(如木星)中的某颗卫星,那么首次的自动放大操作将会调整缩放值为中等比例——显示整个子系统。第二次缩放时,缩放值将调整为大比例——放大为仅显示被选择天体。同样地,如果您正在大比例缩放值的显示状态下观看木星的某个卫星,那么第一次自动缩小操作将使缩放值被调整为中等比例——显示行星卫星系统。接下来的自动缩小操作将会使缩放比例调整为小比例并将观测方向恢复为初始方向。如果被选天体不属于某个行星—卫星子系统,则首次自动放大操作将放大显示该天体(确切的视野度数将视被选天体的类型和大小而定)。而第一次自动缩小操作将恢复原始视野和方向。
3.1.3 主工具条
Stellarium 并不仅仅是可以显示星空,图3.2 展示了 Stellarium 的部分显示效果,包括星座连线、星座界线、星座艺术图像、行星指示以及明亮的月球旁边的月晕效果。主工具条上的按钮提供了打开和关闭这些显示效果的开关功能。下表给出了这些按钮的说明及键盘快捷方式。
3.1.4 天体搜索窗口
天体搜索窗口提供了一种定位天空物体的简便的方式,只要简单在输入框中输入需要查找的天体名称,然后按 搜索(GO)按钮或按回车键,Stellarium将立即在星空中指出该天体的位置。在输入的时候,Stellarium 提供自动填充功能,即实时提供一个以你已经键入的字母开头的天体列表。列表中的第一个天体名称将自动在输入框中显示出来。你不用将天体的名字完全打出来,只要前面输入的字母已经使该天体的名称在输入框中显示出来就可以了。例如,我们希望搜索土卫一Mimas,在输入了第一个字母m 之后,Stellarium 产生一个以m开头的天体列表:Mars、Miranda、Mimas、Mercury、Moon,这个列表中的第一个星体Mars 已经自动填入输入框了。但是我们需要的是Mimas,所以我们继续输入第二个字母i,Miranda 自动填入了输入框。仍然不是我们想要的,于是继续输入第三个字母m,这时Mimas 自动地填入了输入框。这是我们想要的了,于是只需要按回车或搜索按钮,土卫一就会立即被选中了。自动填充功能可以有效地减少击键次数,并可以用来搜索不知道确切拼写的天体。
3.1.5 文字菜单
除了键盘指令和工具条之外,Stellarium 还提供了另外一种交互方式——文字菜单,也称文字用户界面(TUI)。按下M 键即可打开文字菜单,然后用箭头键选择菜单条目。文字菜单中的很多命令与其他方式界面提供的功能是一样的,比如设置“星名显示最暗星等”的功能也可以通过设置窗口实现。
第四章 设置
Stellarium 的大多数设置可以使用设置窗口(configuration window)完成。单击主工具条上的按钮或者按数字键 1 打开设置窗口。窗口的上方有几个标签用来进行不同的设置。
4.1 设置日期和时间
设置窗口的第二个标签是日期和时间(Date & Time)。在这里可以设置当前时间的年、月、日、时、分、秒(year, month, day, hour, minute, second)。此外,还有一个时区设置(Time Zone)和时间速度(Time speed)设置。
4.2 设置观测点
抬头所见星空的天象与时间有关,同时也与观测者所处的位置有关。所以,需要在 Stellarium 中设置观测点。观测点仅需设置一次, Stellarium 会保存你的观测点位置。当然,你到了另外的地方就需要重新设置观测点了。在设置窗口中选择 位置(Location)标签来设置您的观测点位置。主要有3 种方式进行设置:
1. 可以直接在地图上点击你所在的位置。这是最非常方便的方式,但是位置不是很精确。你可以滚动鼠标滚轮来放大和缩小地图,在放大地图上可以使用鼠标右键拖动地图。
2. 如果您知道所处位置的经纬度,那么您还可以通过窗口下面的控制钮
实际上还有第四种方式来设置观测点位置——编辑配置文件。如果你想要更加精确地设置你的位置,你可以使用这种方式。直接设置观测点经纬度。
3. 在设置窗口的 地景(Landscape)标签中,复选更改地景时同时变更观测点(Setting landscape updates the location)选项,则可以在选择一个新地景的同时将观测点转到该地景所在的位置。观测位置设置好了之后,可以点击 保存观测点位置(Save Location)按钮来保存设置,然后关闭设置窗口。
4.3 设置地景图片
Stellarium 含有几套地面景观图——也被称为地景。通过选择设置窗口中的 地景(Landscapes)标签,我们可以更改 Stellarium 中的大地景观。复选 更改地景时同时变更观测点(Setting landscape updates the location)选项,则在您更换了地景选项后,观测点也将同时变更。当选择其他行星上的地景时,通过这个选项可以方便地将观测点也转移到那个行星上。
4.4 设置语言
首次运行 Stellarium 时,程序将根据操作系统的设置使用最接近的语言。你也可以通过设置窗口的 语言(Language)标签设置你的语言。在语言标签中有以下的选项:
l 程序界面语言(Program Language),设置程序的用户界面所使用的语言,如窗口中的文字的语言、工具条上按钮的鼠标悬停提示等。如果你更改了这里的语言设置,你必须要保存设置并重启 stellarium 才能使新的语言生效。
l 星空语言(Sky Language),设置天体显示的语言,如行星的标注等。这里的设置更改将立即生效。
l 星空文化(Sky Culture),所谓“星空文化”是指各个国家或者民族的传统天文学定义,包括星座、恒星通用名称等。这个设置还将影响星座艺术图像。星空文化的语言更改将立即生效。
l 保存为默认值(Save as default)按钮,这个按钮可以保存您当前的语言设置为程序默认值,这样,下一次启动 Stellarium 时,将自动使用当前的设置。如果您不保存设置,那么下次启动时你当前的更改将不再起作用。
4.5 使用案例
1.对月相变化的观察:在3D天空中找到月球,单击选中,按“空格键”定位到屏幕中间,用鼠标滚轮将月球放大到合适的大小,按快捷键“J”、“K”、“L”调整时间变化的速率即可观察到月相的变化过程。
2.观察日全食的发生:在软件界面菜单中设定日食发生的时间,如2009.7.22上午8点,将观察的目标定位于太阳,即可看到日全食的发生过程:一个黑影(月球)慢慢靠近太阳,逐渐和太阳边缘重合,这次日食从初亏到复原再到食甚历时2个多小时,但在软件中可以任意调整运行时间,将2个多小时的天文现象在短短的几分钟内演示完成,甚至还可虚拟出不同地点的偏食供学生探讨研究。