互聯網有不少天文軟件顯示你要求的資料,免費的有 Your Sky、StarCalc、Stellarium 等,收費的有 TheSky、Starry Night …..,不過它們都以英語為主,每個軟件的操作不同,亦未必適合每個人的喜愛,你要選定其中之一作為己用,最好略懂英文,否則你要選有中文簡體字版的軟件,由於翻譯和編碼不完善,中文版可能在操作上稍為不便。筆者習慣用 The Sky,取其功能強大和操作可靠的優點。
以下用 Your Sky 為例作簡介,它是易用的公開軟件,適合 Windows 作業系統,不過無中文版:
先到網頁 http://www.fourmilab.ch/yoursky/,首頁是慨要,網頁編碼採用西歐語系 (ISO),點擊 Make Sky Map,依圖三的舉例輸入日期 / 時間 (要用世界時 UT 填寫,UT = 汕頭時間減 8 小時,例如 世界時 2010-07-22 12:00:00 相當於汕頭 2010 年 7 月 22 日晚上 8 點正),汕頭的經緯度暫定為 Latitude = 23.3 度 North,Longitude = 116.6 度 East 。
點擊 Update,即見行星的位置表 (圖四) 及相應的星圖 (圖五),星圖的圓邊代表地平線,內裡有可見的星座 (英文名) + 黃道 (紅弧線) 附近的行星,每個行星 (及日月) 都以符號代替,例如黄色的土星和紅色的火星相當貼近,它們已過中天 (N S 子午線);金星在火星的西面但高度較低;綠色的水星在獅子座 Leo 很近地平線,看來快要西沉了;月球在東南方向未到滿月,也未過中天。
如果你不習慣星圖頂是北 (N) 而想星圖頂向南 (S),在 Display Options 欄內選 Invert North and South 便成。要大星圖可改 Image Size 為 800 或 1000 pixels (像素),要查看 現在 (即是 Windows 設定時間) 的行星位置及星圖,在 Date and Time 欄內選 Now 即可,別忘記輸入後按 Update 更新,其他軟件功能在 Help 處有詳細說明,在此不再另述。
所有星空位置軟件都是利用電腦把天體的赤道座標 (赤經 RA / 赤緯 Dec) 轉換到平面座標 (高度 Altitude / 方位角 Azimuth) 而成的,因為太陽系外天體的 RA / Dec 位置不會大變,大變的是 Alt / Az,用球面三角學的基本公式 把 RA / Dec 轉換為即時的 Alt / Az 便成了。當然,想精密些還要加入微量的修正,包括 歲差 (precession of equinox)、天體自行 (proper motions)、大氣折射 (atmospheric refraction)、地球自轉的不規則性 (ΔT)、章動 (nutation)、視差(parallax)、光行差 (aberration of light) 等。太陽系的大小行星比恆星近,所以先要把行星軌道元素 (orbital elements) 變成 RA / Dec 後才轉為 Alt / Az。
以前我在討論區 (或 Yahoo HKAS eGroup?) 寫過一篇 RA / Dec 轉換 Alt / Az 的文章 (http://www.alanchuhk.com/RADec_AltAz_conversion.doc),你可作為參考,不過現在天文軟件大行其道,不須像我的一代要人手計算,八十年代 PC 流行後,計算交由 BASIC 語言編寫的程式執行,少了人為錯誤,現在 BASIC 語言也不用了,按幾個鍵盤掣即知結果,但對於天文系的學生,座標轉換的數學還是要明白的,詳見那篇文章。