1.觀星方案——星空瞭望步驟指南
夜空中閃爍的繁星總是令人無限神往，但這美妙的景色卻近在咫尺，遠在天邊。古人們由於技術條件的限製，無法弄清星星的真實麵目，隻能妄加猜測，給它們附會上諸多的神話故事。隨著人們思想的不斷進步和天文望遠鏡的發明，人類終於能一睹繁星的真容。而無數的繁星應該以什麼樣的方法進行觀測，觀察到的星星又該如何分類？這又是擺在觀測者麵前的一大疑問。踏入觀星之旅，這些問題將會一一破解。
在一個天氣晴朗的夜晚，帶上一雙明亮的眼睛，一個小手電，一塊紅色的玻璃紙，約三五個好友一起，找一個空曠的地方，盡情地欣賞那滿天美麗而又神奇的星空吧。另外，你還可以挑戰一下自己尋找星座的能力。不過，在觀看星星的過程中，一定要掌握一些基礎的觀星步驟哦，那樣會讓你事半功倍的！
晴朗的夜晚，我們仰望天空，總能被那點點繁星閃爍著的燦爛光芒所吸引。麵對滿天耀眼的星星，怎樣才能更好地進行觀察呢？又怎樣才能把那些美麗的星星盡收眼底呢？這也是許多天文愛好者希望能盡快解決的問題。其實，觀察星星也是需要有一定的準備和安排的。
隨著世界人口越來越稠密，城市化現象越來越明顯，不斷增多的照明設備造成了極大的光汙染。在明亮的橙色天空中，最多也隻能觀測到200顆星。因此，在觀星前，我們最好選在遠離城市的空曠場所。但我們如果能選擇一個視野極為開闊，而且地平線較低的地方仰望星空，隨意就能看到天空中4500多顆星星。假如你對這個數字有所質疑，那麼盡可用實踐去檢驗這一切——去親自體會一下吧！
由於夜晚溫度降低，因此去戶外觀星，即便是在夏天我們也要穿上長袖的衣衫和褲子。還要注意預防蚊蟲叮咬，如果想看到更多美麗的天體，不妨自備雙筒望遠鏡或是天體望遠鏡。
當然，為了能更好地觀測到星星，我們必須先讓眼睛習慣黑暗。一般而言，在完全黑暗的環境中待上15分鍾後，你的眼睛就可以完全適應黑暗了。這便是黑暗適應的過程。在黑暗無光的狀態下，我們的瞳孔會放得比白天大，這樣就能讓更多的光線進入眼睛。這些進入眼睛的光線會迅速產生各種各樣的化學反應，由此激活那些可以接受光線的視網膜視杆細胞，這樣就可以讓我們在透視條件很差的情況下還能看到那些昏暗的星星。
觀星時，究竟從天空的什麼位置開始觀察才是最好的選擇呢？這就要取決於我們所處的位置，位於地球的什麼地方。對於在北半球居住的人們而言，觀星的最佳出發點就是天空中最明亮的那個星座——北鬥七星。其實北鬥七星並不是一個完整的星座，它隻是大熊星座的一部分。如果天空比較黑暗，而且天氣晴朗的話，我們在中緯處就可以看到北鬥七星，它的七顆星星每一顆都很明亮。不過，由於地球一直在不停地轉動，所以我們並不能指望北鬥七星長時間待在某一個固定的位置不動。一般而言，在春季和夏季的夜晚，北鬥七星就會高高地掛在空中；而在秋季和冬季的夜晚，北鬥七星則會與地平線較為“親近”。觀星時，我們可以用北鬥七星做路標，如此我們就可以找到很多其他的星星和星座了。
反觀南半球，一般隻有在四月中旬才可在半小時內看見北鬥七星。因此這個時期我們凝望星空的旅程就需要以其他的星星作為輔助。在南半球的星空，我們需要尋找一個小星座，這個其實就是被人們稱為南十字座的最小星座。在南半球，南十字座的作用就好比北鬥七星在北半球的作用一樣。因為它們同樣可以用來幫助人們在黑暗中尋找路線。沿著各種各樣假想的線條，我們就可以很容易地找到天空的南極，因為我們會仿佛看到群星都圍繞著這一點轉動。但是有一點比較遺憾，當我們一路搜尋，終於找到這一點時，就會發現那裏是一片黑暗。那裏並沒有南方之星，或者是南極星。由於地球在自轉和公轉的狀態下，南十字座的位置都會有所不同，因此它與北極看到的北鬥七星一樣，在春季和夏季的夜晚，它會高高地掛在空中，而在秋季和冬季的夜晚，它則會與地平線較為“親近”。
當我們掌握了上述規則，觀星時就會好比航海的人有了燈塔，在黑暗中為我們指明了方向和道路。
北鬥星陣
我們的祖先，經過對天象變化的長期觀測，看到天上有一組由七顆星組成的星陣，即“北鬥七星”。若用一根假想的線將它們連接起來，就像我們生活中用的勺子，在古代，這又像人們用來量米的鬥，前四顆星為鬥身，後三顆星為鬥柄。每當這個鬥柄指向正東方時，太陽恰好直射赤道，於是古人將這時定為春分。這個時期大地之上，萬物開始複蘇，呈現出一派生機。每當鬥柄指向正南方時，太陽光就會越過赤道直射到北回歸線，此時大地之上陽光普照，於是古人將這時定為夏至。每當鬥柄指向正西方時，太陽光的照射便會再次直射赤道，於是古人將這時定為秋分。每當鬥柄指向正北時，太陽光便會偏離赤道而直射到南回歸線，這時陽光照射的斜度最大，於是古人將這時定為冬至。
2.星團——恒星集中營
金牛座的昴星團和畢星團被人們比喻為天上的七仙女，深受人們喜愛。一直以來，人們不斷地為它們編織出很多美麗感人的神話故事，然而對更多的人而言，他們對那些神話故事早已耳熟能詳，但是對什麼是星團，卻理解得模糊不清。科學家經曆了很長一段時間的觀察研究，才揭開了星團的神秘麵紗。
天空中，恒星往往成群分布。一般地，我們把恒星數在十個以上而且在物理性質上相互聯係的星群稱為“星團”。例如金牛座中的“昴星團”“畢星團”，巨蟹座的“蜂巢星團”等。
另外，我們還根據星團包含的恒星數、星團的形狀和在銀河係中位置分布的不同，又把星團分為疏散星團和球狀星團。
疏散星團一般指由十幾到幾千顆恒星組成，結構鬆散，形狀也不規則的星團。由於它們主要分布在銀道麵，因此我們又稱其為銀河星團，它主要由藍巨星（如昴宿星團，又名昴星團）組成。在疏散星團中，所有恒星密度不一，但是它們與球狀星團中恒星的高度密集相比，疏散星團中的恒星密度要低很多。疏散星團一般隻在恒星活躍的區域才會形成，包括旋渦星係的旋臂和不規則星係。一般而言，疏散星團都很年輕，僅有數百萬年的曆史，甚至比地球上許多岩石還要年輕。在所有疏散星團中，那些較年輕的星團仍然有可能含有形成時分子雲的殘跡，並且還會有由星團產生的光形成電離氫區。疏散星團的壽命取決於它們所在銀河係中分布的位置。一般而言，早期形成的星團較為接近星係的邊緣。由於銀河係中心部分潮汐力較強，會加快星團的分裂過程，而那些令星團分裂的巨型分子雲多聚集在星係的中心部分，因此位於星係中心部分的疏散星團會比位於外圍部分疏散星團壽命更短。不過，許多疏散星團本身並不穩定，而質量又較低，因此疏散星團隻有比其成員的平均速度更慢的逃逸速度，才能保持其位置，否則它們在幾百萬年之內就會迅速分散。
球狀星團一般大多都分布在銀河係中心位置，由成千上萬，多至幾十萬的恒星組成。它們聚集在一起形成球形，越往中心越密集。與疏散星團不同的是，每一個球狀星團內的恒星差不多都是在同一時期形成的，它們的演化過程也大致相同。球狀星團中，最為著名的要數武仙座的球狀星團了，它是距離我們大約2.5萬光年，由大約250萬顆恒星組成的龐大星團。
銀河係中的眾多繁星並不全是“土著”，其中大約有四分之一的球狀星團是在星係兼並過程中進入銀河係的“外來戶”。
在所有球狀星團中，隻有兩個是不需望遠鏡就能看見的，一個是全天最明亮最美麗的球狀星團半人馬座ω星團，另外一個則是繼半人馬座ω星團之後的第二個全天最亮最美的球狀星團——杜鵑座47星團。其中，半人馬座ω星團因位於南天，因此北半球中緯度以北的人們都無緣與它會麵。不過，如果你有機會去南半球，那你可別忘了抬頭仰望星空，因為它僅憑肉眼就能看見。這兩個亮星團都是以恒星的名稱命名的，因為古代天文學家並沒有發現它們是星團，而隻是把它們當作了一顆恒星。
為什麼會有潮汐現象？
潮汐是一種海水的周期性漲落現象。因白天為朝，夜晚為夕，所以古人把在白天出現的海水漲落稱為“潮”，在夜晚出現的海水漲落稱為“汐”。這種現象曾一度令他們感到很納悶，不知究竟是什麼原因造成的。後來經過人們的細心觀察發現，潮汐每天出現的時間都會比前一天推遲一會兒，而這一時間和月亮每天推遲的時間是一樣的，因此人們便聯想到潮汐和月球之間有著必然的聯係。這一點在我國古代地理著作《山海經》中就有提及，東漢時期王充在他所著的《論衡》一書中，則有明確的句子來說明這一現象：“濤之起也，隨月升衰”。但是，直到牛頓發現了萬有引力定律，拉普拉斯才從數學的角度證明了潮汐現象確實是由太陽和月亮，主要是月亮的引力造成的。
3.星係——聚集無數星星的“島嶼”
說到對星係的了解，人們最為熟知的便是銀河係，而事實上，宇宙空間並非隻有這一個星係，它也隻能算得上是整個宇宙星係中一個普通的小小的星係。目前科學家通過各種先進的觀測方法觀察到的星係已經有好幾萬個了。那麼，什麼是星係，它到底有著什麼樣的特征呢？為此，科學家給我們做出了很好的解釋。
每當我們在遙望星空時，那橫貫天際蔚為壯觀的銀河總是讓我們欣然神往，思緒萬千。倘若我們仔細觀察，便能看出銀河其實是由許許多多顆星星組成的。在天文學中，通常我們會把這種由千百億顆恒星以及分布在它們之間的星際氣體、宇宙塵埃等物質構成的，占據了成千上萬億光年空間距離的天體係統稱為“星係”。例如，太陽就是銀河係中普通的一顆恒星。
星係又稱恒星係，它是宇宙中龐大的星星的“島嶼”，同時也是宇宙中最大最美麗的天體係統之一。截止到目前，人們已經在宇宙中觀測到了約一千億個星係，它們中有的離地球距離較近，我們可以清楚地觀測到它們的結構；而有的則距地球非常遙遠，目前我們所知的最遠的星係距離地球有將近150億光年。
在較早時期，星係曾被歸到星雲一類，直到1924年，準確測定了仙女座星雲，即嚴格意義上被稱為“仙女座河外星係”的距離後，才正式確立了星係在宇宙中的存在。我們所居住的地球，就是一個巨大的星係——銀河係中的一顆小行星。在銀河係之外的宇宙中，還有上億個像銀河這樣的太空巨島，我們統稱它們為河外星係。
星係的形狀沒有定式，是多種多樣的。大致上，我們可以劃分出橢圓星係、透鏡星係、旋渦星係、棒旋星係和不規則星係五種。而且，星係在太空中也並不是按照一定的規律均勻分布的，它們往往聚集成團。少則三兩成群，多則幾十幾百個聚在一起。我們又把這種集團稱為“星係團”。
河外星係其實是一種很複雜的天體係統，它的光是其各個組成部分發出光的總和。因此，當我們從整體上對河外星係進行分光研究時，所拍到的光譜是它所有組成部分的光譜的疊加。不過很顯然，河外星係的組成與它的類型有關，隻要其組成部分不同，河外星係所累積的光譜就不相同。其中，橢圓星係的累積光譜型最晚，大致相當於K型。從橢圓星係到不規則星係，它所累積的光譜型越來越早。一般而言，不規則星係沒有結構可言。E係一般由核和暈組成。核又分為核球和核心。其中，一些矮E係沒有核。S係，包括SB最複雜，由核心、核球、盤和暈以及盤內的旋臂組成。S0係和E係的主要差別是SO係有盤，SO係和S係的差別是SO係沒有旋臂。
不過，就宇宙中的所有大星係而言，不規則星係占的比率是最小的，往上是橢圓星係，最多的是旋渦星係。旋渦星係本身自轉速度較快，其盤麵中含有大量塵埃和氣體，這些物質聚集成可以供恒星形成的區域。由於這些區域會發育出含有許多藍星的旋臂，所以看上去盤麵是一種偏藍的顏色。而在其棒狀結構和中央核球上稠密地分布的那些恒星都是很年老的。橢圓星係與旋渦星係相比，它自轉得很慢，不過它的結構均勻而對稱，也沒有旋臂，星係上也沒有塵埃和氣體。
而關於星係的演化過程，曆史上曾一度把星係形態的序列當成演化的序列。當時人們認為，星係是從橢圓形開始，然後再逐漸發展成透鏡型、旋渦型、棒旋型，最後再變成不規則型的。到今天，這種觀點已經基本上被推翻了。目前的觀點是，認為這一過程與恒星形成的力學機理相關，但是這一觀點也還並沒有得到證實，仍然停留在假說的階段。
好在，隨著“開普勒”太空望遠鏡的發射升空，對人類對地外文明的探索工作有了很大的促進作用，而渴望揭開浩瀚宇宙中那一個個璀璨而美麗的星係的神秘麵紗，也是促使人們不斷向太空進行探索的動力之一。
“開普勒”天文望遠鏡
美國東部時間2009年3月6日22時50分，北京時間7日11時50分，世界首個用於探測太陽係外類地行星的飛行器——“開普勒”太空望遠鏡，從佛羅裏達州卡納維拉爾角空軍基地17-B發射台順利發射升空，它將成為美國宇航局發射的首顆探測類地行星的探測器。接下來，在至少三年半的任務期內，“開普勒”太空望遠鏡將對天鵝座和天琴座中大約十萬個恒星係統，以尋找類地行星和生命存在的跡象為目標展開觀測。
4.星雲——宇宙中美麗的星星之雲
宇宙空間有很多美得令人炫目的景色，星雲便是其中之一。不少天文愛好者對其情有獨鍾。縱觀宇宙，星雲總是顯得那麼悠閑自在，時而又變化多端，耀眼奪目，把我們的宇宙裝飾得絢麗多姿。星雲，雖然是在恒星爆發中誕生的，但是望著它那嬰孩般美麗的麵容，除了純淨和安詳，你幾乎再找不到合適的詞語來描繪。那麼，星雲究竟是什麼，我們又該如何來給其下定義呢？
以前，人們總是喜歡把星係和星雲弄混。因為那時候天文學者們的觀測條件有限，沒有倍數足夠大的望遠鏡將它們區分開來。因此，人們曾一度以為那些長得像旋渦的雲霧狀深空天體和獵戶座裏的大星雲屬於同一種類。盡管今天，我們還是會把某些星係稱作星雲，但是已經可以很清楚地從本質上把這兩類有著明顯區別的天體區分開了。
剛開始，人們給星雲/Nebula賦予的涵義很廣，幾乎包含了除行星和彗星外的所有延展型天體。英語中星雲的原意是“雲”。天文學中，常常會出現舊術語在現代被混淆使用的現象。有時候，我們會將星係、各種星團及宇宙空間中各種類型的塵埃和氣體統稱為星雲。但嚴格意義上講，星雲與星係不同，並不是由大量恒星圍繞著一個共同的中心構成的大型宇宙天體係統，而主要由飄浮在星際空間的塵埃和氣體組成。因此想要給星雲下一個嚴格的定義並不簡單。