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娘子,快出來見月亮!

臺北天文館_96
・2014/08/12 ・2279字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 513 ・六年級

2014fullmoon

月球繞地球的公轉軌道是橢圓形,地球位在橢圓形的其中一個焦點上。這使得月球和地球之間的距離有遠有近,其中離地球最近的位置稱為近地點,最遠的位置稱為遠地點。從地球上觀察,月亮離地球較近時,看起來的視直徑比較大;反之,遠時看來較小。

2014/8/11的凌晨1:43,月球通過今年內最接近地球的近地點,月球中心至地球中心的距離約356895.595公里,比今年最遠的遠地點還近了14%左右。

而在約25分鐘之後的2:09,月球又剛好通過「望」的位置,也就是滿月的時刻,這使得本次滿月視直徑達33.47角分,是今年12次滿月中最大的一次,比1/16的今年最小滿月29.38角分大了4.09角分,大約是13.9%左右。這使得最大滿月的亮度也約比其他滿月還亮30%。

比較特別的是,今年最大滿月是農曆七月十六日凌晨,正在中元節的後一天。所以在8/10中元節當晚入夜之後,便可開始欣賞這個最大滿月的風采。8/10當天月亮東昇時間為17:59(東偏南方,方位角約104度),23:48過中天(正南方仰角53度),8/11凌晨5:41月亮西沈(西偏南方,方位角258度)。以上月升月沒時間與位置,乃以臺北天文館所在地為準,臺灣地區的其他地點會與此資料稍有差異。

欣賞這個最大滿月無須任何工具,只需東方到東南方地平附近沒有建築樹林等遮蔽的地方,以肉眼欣賞月亮就好。想留下記錄者,可以將相機以三腳架固定後,放大到最大,然後開啟「自拍」功能,按下拍攝鈕即可。擁有望遠鏡設備者,可透過望遠鏡放大拍攝,效果更讚。

lunar-orb-2

不過說實在的,如果不是特別提醒這次的滿月是今年最大滿月,一般人大概不會注意到這次的滿月和其他滿月有何差異。所以不需要特地有何準備,也不需要挑選特定時刻,只要是8/10晚上至隔日8/11天亮之前這段時間,在看得到月亮的地方,以平常心來欣賞這個滿月就可以囉!想感受月亮錯覺者,則得在8/10晚上挑選月升後不久的時間看到月亮的地方來觀看,不然等到月亮上升到比較高之處,這種月亮錯覺的效應就小多了。

影響地球上所見月球視直徑大小的原因主要有四項,分別為月球遠近、滿月時刻相對於觀測地的時間、大氣效應與月亮錯覺。前三項基本上是真實的影響,最後一項則非。

月球遠近

月球在近地點與遠地點時的視直徑不同  月球繞地球公轉的軌道是橢圓形,平均大約每27.3日繞地球一周。在每一圈的軌道繞行過程中,都會有一個時刻最接近地球,稱為「近地點」;此時月球與地球的距離約在35~36萬公里上下,這個距離每次並不相同,或多或少,這是因為月球受到地球與太陽及其他行星等天體引力的擾動效應的結果。同理在軌道上,最遠離地球的位置則稱為「遠地點」;遠地點的距離約在40~41萬公里左右。

月球近時所見視直徑較大,遠時較小。大約每隔14個月,會逢一次近地點滿月,此時通常是當年最大的滿月;不過由於每次近地點距離不一,因此這樣的近地點滿月的視直徑也不相同。

滿月時刻相對於觀測地的時間

「望」或「滿月」時刻乃是以地心、月心與太陽中心三者的位置來計算的,以地球中心為中心,月球中心和太陽中心的經度相差180度的瞬間。

由於地球是個球體,半徑約6400公里,如右圖,在地球上不同地點與月球的距離其實不盡相同,A點與C的差異就達地球直徑(約13800公里),相當於平均地月距離384,400公里的3.6%之多呢!因此,如果滿月時刻發生時,觀測地點恰在背對太陽、面對月亮的「夜晚側」,那麼觀測地和月球之間的距離,會小於月心到地心的距離;距離縮小,意味著所見的滿月視直徑變大,如同軌道位置遠近造成的效果一樣。

8/11的滿月時刻發生在臺灣地區的凌晨2:09,相當於左上圖的A~D點之間偏A點處,因此本次臺灣地區所見的最大滿月也有這項因素的貢獻。

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地球上不同地點與月球的距離差異

大氣效應

地球大氣層並不是均勻分佈,總體來說,大氣密度由地面向上空遞減。而光線穿過密度不同的大氣時,會被偏折,即所謂的「折射」,密度差異愈大者,被偏折的角度愈大。因此,當天體接近地平面時,天體所發出的光被偏折的程度,會比天體接近天頂時還要多。

除了密度之外,其實大氣壓力、溫度和濕度等,也都會影響大氣折射效應的程度。因此在某些大氣狀況下,大氣會類似放大鏡一樣,使所見的月球盤面會比真正的還大一些;尤其是愈接近地平面的時候,這種效應會愈大。8/11凌晨最大滿月發生時,月亮位於方位角約226.4度、仰角僅約40.2度的位置,仰角高度算中等,大氣折射效應的影響不大;但真實情況,必須視當天大氣環境而定,無法提前預測結果。

月亮錯覺

月亮錯覺是個「虛假」的效應,純粹是心理作用問題,會覺得靠近地平面附近的月亮,看起來比天頂附近的月亮還大。這種錯覺,其實對於太陽也適用。

目前較為人接受的一種解釋,認為是因為靠近地平面附近時,因有地面有距離比較近的景物或建築等,可供與距離比較遠的月球作為比較,而天頂附近則沒有,人類大腦企圖修正這種距離產生的影響,反倒修正錯了,成為一種錯覺。其實不妨拿一個10元硬幣,在月亮剛升起不久,以及月亮比較接近天頂時來比較,將會發現其實月亮幾乎是一樣大的,不若眼睛所見似有差異。

8/11凌晨最大滿月時刻,月球仰角僅約40度左右,因此月亮錯覺效應頗小;但若在8/10傍晚月升時分、或是8/11天亮前月落時分觀看時,月亮錯覺效應就很大。

不是超級月亮,也不是世界末日

每逢每年的最大滿月時,總會有「超級月亮引發世界末日」的謠言出現,不過即使是最大滿月,月亮與地球的距離都在一般正常距離內,月亮的大小也在每年可見的正常範圍內,所以不會發生「特別接近地球而引起地球災難、甚至世界末日」之類的事。請勿輕信謠言,更不要成為此類謠言的推動黑手,那是很不道德的行為呢!

本文轉載自網路天文館

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臺北天文館_96
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臺北市立天文科學教育館是國內最大的天文社教機構,我們以推廣天文教育為職志,做為天文知識和大眾間的橋梁,期盼和大家一起分享天文的樂趣!


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全台首座科研火箭場正式啟用!——坐落在依山傍海的屏東牡丹鄉

PanSci_96
・2022/01/18 ・2103字 ・閱讀時間約 4 分鐘

科技部「短期科研探空火箭發射場域」近日開放符合規定的火箭科研團隊申請使用!這是台灣太空發展繼去年 5 月立法院三讀通過《太空發展法》後,另一個重要的里程碑。

什麼?台灣竟然有發展太空科技!

沒錯!截至目前為止,全球有超過 90 個國家擁有自己的衛星,並有超過 31 個國家制定了國家太空法規,可見各國都砸下重金發展衛星和火箭等相關技術。正因為太空科技是現代全球競爭的新場域,台灣在具有基礎技術能量的前提之下,也決定加入太空科技的行列!

自 2020 年以來,行政院開始推動資訊及數位、資安卓越、精準健康、綠電及再生能源、國防及戰略、民生及戰備等六大核心戰略產業。其中,太空科技為國防及戰略產業的核心領域。在今年 1 月 13 日起開放申請的「短期科研探空火箭發射場域」,是台灣第一座以科研任務為主的火箭發射場,更是太空科技的里程碑!

地處屏東原住民部落的發射場域

科技部選定屏東縣牡丹鄉旭海村牡丹灣段 742-1 及 743-1 地號做為「短期科研探空火箭發射場域」,該場域占地面積 9,700 平方公尺,是國有海岸林地,也是原住民保留地。由於涉及原住民族的土地及權利,根據《太空發展法》第 12 條,必須依照《原住民族基本法》辦理。《原住民族基本法》第 21 條則規定「政府應諮商並取得原住民族或部落同意或參與,原住民得分享相關利益」,因此,科技部與當地「旭海部落」反覆協商後,在去年順利取得了同意。

旭海部落位於牡丹鄉最東側,是依山面海的漁村型部落,早期被稱為「牡丹灣」(macaran),意思是「水量豐沛的沼澤地」。最初來這裡開墾的是斯卡羅族,後來陸續有阿美族、排灣族、平埔族,以及閩南、客家等族群聚居,最後形成了一個族群融合的聚落。部落居民在得知該地被選為火箭場,有機會刺激觀光、帶動就業機會後,不少居民樂觀其成。可是,當地居民以出海捕魚、抓龍蝦為生,因此也有不少居民擔心火箭場將破壞牡丹灣的水域生態,使得魚及龍蝦的數量銳減,影響生計。

對此,科技部提出回饋方案,表示若居民因火箭試射而無法出海捕魚,將可享有補貼,而平時更有水電費和獎學金補助。另外,國家實驗研究院國家太空中心每週都派專員深入當地,傾聽村民心聲,也召開多場說明會,解答民眾疑問,讓當地居民了解火箭場落腳旭海的利弊得失。部落原訂去年 5 月舉行會議,卻因為疫情延宕至 11 月,最終共有 112 位居民出席,獲得 85 張同意票,正式通過我國第一座合法、安全且能維護原住民族權益的火箭發射場域。

圖為牡丹灣,鄰近的旭海部落早期即被稱為「牡丹灣」,意思是「水量豐沛的沼澤地」。 圖/牡丹鄉公所

誰可以合法申請、發射火箭?

立法院在 2021 年 5 月三讀通過《太空發展法》,是台灣第一部國家太空法案。《太空發展法》共計 6 章 22 條,內容規定主管機關為科技部,負責設置發射場域,而計畫執行單位為國家太空中心,負責營運、管理發射場域。另外,也規定發射載具僅能在國家發射場域實施發射。

位於旭海的「短期科研探空火箭發射場域」是台灣邁向完備太空基礎設施的第一步。然而,考慮到當地原住民權益,科技部承諾除非經過該原住民部落同意,否則將不會提供其他單位使用,後續相關作業也將由國家太空中心依據「短期科研探空火箭發射場域利益分享作業要點」辦理。

國家太空中心主任吳宗信強調,「短期科研探空火箭發射場域」不是提供給大型火箭發射,而是提供給科技部補助、委託或出資之執行單位或受委託單位申請,特別是各大專院校相關學術研究單位(航空工程學類和大氣科學系等),讓他們實地測試、驗證科研發展計畫的成果。據吳宗信了解,國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC)預計在 3~4 月發射火箭,國立成功大學航空太空工程學系則預計在 6~7 月發射,但實際情況還要看學校的整備狀況。

國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC) 製作的火箭。圖/ARRC 官網

參考資料

PanSci_96
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