太空天文學的新發展
（中華衛星一號）（太空上的生活）（哈伯太空望遠鏡）（水星凌日&火星衝）（首頁）
中華衛星一號本體
中華衛星一號本體為六角柱體，寬度114.8公分，高度210.4公分，長度在太陽能電池板展開後為718.6公分，含酬載及燃料重量約395公斤。由我國與美國TRW公司合作研究發展，此型衛星在TRW公司的分類中，屬於輕型「鷹級」衛星。
中華衛星一號雖是小型衛星，但衛星本體內有五千多條電線，上萬個機械元件，分為推進、結構、熱度控制、姿態控制、通訊、電力、遙控、和追蹤指令等七個次系統，精密與複雜的程度由此可見。
衛星載具
載具是指運送衛星至太空軌道的工具，如火箭和太空梭。利用火箭發射人造衛星而不使用飛機直接運送，是因為飛機靠發動機的燃料燃燒來產生推力，但太空中並沒有氧氣可供燃料燃燒，而火箭則自備了氧化劑，為燃料提供大量的氧氣來助燃，這樣可不受大氣的限制，直接將衛星送入地球軌道。火箭依其發射性質又可分為垂直發射的傳統火箭和利用飛機運載至空中發射二種。中華衛星一號選用的載具為洛克希德馬丁一型（ATHENA-1/LMLV1）傳統火箭。
雅典那一號
中華衛星一號已於一月二十七日上午，在美國佛羅里達州卡那維爾角的LC-46發射台，由美國洛克西德馬丁公司「雅典那一號」火箭搭載升空，發射費用約新台幣六億元。
雅典那一號火箭高度約十八公尺，最大載重量七百九十四公斤，共有三節，最下面的第一節與中間的第二節都是推進器，衛星則放在最上面的第三節，第三節與第二節之間有軌道調整器，用來調整火箭進入任務軌道。
衛星發射流程
1. 第一節火箭點火
2. 最大動壓
3. 第一節火箭最大軸向加速度
4. 第一節燃畢，開始上升滑行
5. 整流罩脫落
6. 第一節脫落，第二節點火
7. 第二節火箭最大軸向加速度
8. 第二節燃畢，開始轉向滑行
9. 第二節脫落，軌道調整模組點火
10. 調整模組停火，進入軌道任務
11. 衛星定位
12. 衛星伸廣
13. 免除碰撞與污染的操控
14. 軌道調整模組脫落
衛星酬載
「酬載」就是太空飛行體中除了運行所需的必要儀器外，仍有空間搭載的儀器設備，而人造衛星的酬載便是做科學實驗的儀器。中華衛星一號為一枚科學實驗衛星，共有三項科學酬載︰通訊實驗酬載、海洋水色照相儀、電離層電漿電動效應儀。
通訊實驗酬載（ECP）
每當下大雨時，不少電視頻道影像變得模糊不清，由於雨滴大小接近四分之一波長，使電波經過雨滴時信號強度容易衰減，而且雨下越大越嚴重 ，這就是無線電波的「雨衰減」現象。通訊實驗酬載就是為了解決雨衰減問題，目前電視、電台使用的無線電頻段，皆集中在KU和C頻段，而通訊實驗計畫以KA頻段（頻率高、波長短、天線較小）進行實驗，成功後，將可解決頻道、頻寬、傳輸速率等不足的問題。
中華衛星一號的通訊實驗酬載共有三組科學團隊，分別由中央大學教授朱延祥、清華大學教授陳永昌、成功大學教授蘇賜麟等跨校研究。
海洋水色照相儀(OCI)
中華衛星一號的海洋水色照相儀有六段不同的波長，其中五段在可見光譜內，另一段是近紅外線，空間解析度約為800公尺，在高度600公里的軌道運行時，總視角為±30度，在地面上涵蓋寬度約700公里。近紅外線可測得海洋表面的顏色，用以研判海洋污染、水位變遷及潮流範圍等，而水色的分布及動態更可加以判斷漁場、生物資源分布、迴游魚群等相關漁業資訊。
海洋遙測所得到的科學數據，將由海洋大學進行儲存整理，再由海洋研究學者進行分析與應用。
電離層電漿電動效應儀(IPEI)
地球上方有一層由中性分子、原子氣體和游離態氣體所組成的電離層，它就像一面鏡子可以反射無線電波。電離層不是一面固定不變的電波鏡子，而是會隨著日夜時間及太陽週期的不同而產生變化。電離層電漿電動效應儀實驗，將能了解台灣上空的電離層結構，探測電離層擾動現象與帶電粒子分布變化關係，以提供影響無線電通訊的訊息。
電離層電漿電動效應儀是由中央大學太空科學研究所教授蘇信一和葉惠卿負責，並與美國達拉斯分校合作研究。
國產元件
衛星電腦
主要功用在於操控衛星運作，包括資料與訊號處理、指令解讀與執行和其他次系統的界面控制。
遠端界面組件
藉由1553標準界面傳送衛星電腦之資料與指令至通訊實驗酬載，同時亦收集通訊實驗酬載之資訊至衛星電腦。
濾波器／雙工器
執行衛星微波訊號之隔離及濾波功能。
衛星天線
可以接收或傳送S頻段之微波訊號。
太陽能電池板組合
衛星在太空中的電力主要來自其雙翼—太陽能電池板及內部的鎳鎘電池。當衛星面向太陽時，由太陽能電池板進行光電轉換，一方面儲存電力，另一方面還可供應衛星動力，背向太陽時則完全由鎳鎘電池供應電力。
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太空上的環境
太空中沒有大氣層的保護，太陽直射下非常炎熱，沒有陽光的時候，氣溫又是急速的下降，溫差極端；太空中存在著危險的宇宙軸射線，還有隨時有大大小小隕石的衝擊，可見環境之惡劣。
太空梭中無重力狀態所帶來的影響
由於在太空中無重力的因素，常會使得肌肉、骨骼的使用較常壓下減少很多，會使得肌肉以及骨骼的衰退；而在高速運行下，也可能導致暈梭症；由於太空梭裡空間狹小，也容易導致太空人有緊張、焦慮等心理狀況。
太空人空氣和水的來源
軌道飛行器上最不可或缺的設備是維生系統，它提供太空人維持生命所必須的條件。我們知道，太空中沒有空氣可供呼吸，也缺乏氣壓以維持人體正常形狀，人體如果暴露在這種環境下，不出幾秒鐘就會死亡。因此，維生系統的首要任務是提供空氣和維持壓力。它可以供應予地球空氣類似的混合氣體，並且維持正常的海平面氣壓。此外，維生系統也必須有維護空氣清新的功能。太空人不斷的吸入氧氣，呼出二氧化碳。這些二氧化碳如果不加以清除，等到含量升得太高時，太空人就有窒息的危險了。因此，維生系統會使得空氣循環流過一些特殊的裝置，利用化學物質去除空氣中過多的二氧化碳以及不好的氣味。此外，維生系統還能精確調整空氣的溫度和溼度，以提供舒適的環境。
當然，我們也要防止成員艙流失過多空氣，這就是中間艙要設置空氣閘的原因。空氣閘是讓太空人在進入太空之前使用的，避免機艙像過去的太空船一樣，遭遇氣壓不足的問題。
飛行器上的電腦及通訊設備、各式按鍵和其他系統，都需要用電。燃料電池正是一種既輕便又可靠的電源，藉氫和氧結合成水的反應來產生電力。燃料電池的附帶利益是：合成的水可以用在清潔、烹飪和飲用三方面。不過，這可不包括沖廁所。在軌道飛行器上，沖廁所是不用水的，而是用空氣。在那裡，他們利用減壓造成的吸力和氣流來清除排泄物。太空人很少用水來洗東西，原因是失重狀態下的水，很容易附著在皮膚上。如果潑出去的水太多了，他就會到處飄來飄去，甚至進入維生系統而導致機件故障。所以，太空人一般都用濕布擦身體，並在水槽上加裝風扇，將多餘的水分吸走。
太空中的飲食和睡眠
人在太空中一樣要吃東西，但是吃東西方式就和地面上不一樣。為了減輕重量，所以太空食物都要在地面上先作脫水和殺菌的處理，再按照預定的分量分包、裝袋、儲存，要食用時再加入水，恢復原來的狀態再加熱食用。
而食物為何需要脫水後才能食用的原因是因為在太空中沒有重力，不先脫水裝好食物就會在太空艙內飄來飄去呢，用餐時也要先把食物放好，讓它飄浮在空中，用嘴靠過去吃。
現在的太空梭因空間寬敞許多，所以在它的中甲板會有一間小廚房，裡面配備有加熱食物的烤箱等設施。太空人每天需要的熱量大約2800 卡路里，食物不但美味可口，而且種類豐富，食物約有70種，飲料約有20種，乘員每天都可享用不同的佳餚，甚至可攜帶自己愛吃的食物上太空。
太空人工作累了也是要睡覺，補充精神和保持健康的身體的。在太空中睡覺和地面上最大的不同，只是在於太空中是「無重力狀態」，所以根本沒有上下之分，只要閉眼睛就可以睡了。
太空船中沒有重力，所以站著或倒立都能睡，因為睡覺會一直改變方向，所以通常是鑽進睡袋中並緊在牆上或地板上睡，且現在太空梭中的中甲板備有床架，床架邊設有照明、通訊裝置、消音棉被、無重力用床墊、還附有枕頭。
太空人的運動及盥洗
太空人在外太空無重力狀態下更要注重休閒運動以保健康。為了預防無重力狀態下造成肌肉的萎縮，必須實施重量訓練。由於是無重力， 所以扶地挺身、舉重等運動變得沒有用了，而且不能做和「力」有關的運動，如跑步、打拳、丟東西等，否則產生的「反作用力」會影響太空梭的安全。
因此，在太空中能做的運動項目受到限制。做完了運動太空人可不能像在地面上一樣，馬上沖個澡。太空梭上就只有能用簡單的海棉或浴巾擦洗，洗頭髮時也是一樣。
其他的事是大小便：太空中上廁所必須坐在精心設計的馬桶上，並且要將身體綁好，排泄物不是用水沖，而是用一個特殊的抽氣機，抽出排泄物，經過乾燥、淨化處理。而小便也是利用抽氣機吸進預置的容氣內回地球處理。
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哈伯太空望遠鏡（Hubble
Space Telescope）
Hubble Space Telescope
◆1946年，天文學家萊曼史匹茲提出太空望遠鏡計劃。
◇1990年 4月24日，由發現號太空梭攜帶發射升空，至預計軌道上施放。
◆哈伯太空望遠鏡的命名，是為紀念提出宇宙膨脹論的艾德文哈伯。
◇哈伯太空望遠鏡是NASA（美國太空總署）計劃主持建造四座巨型太空天文台的第一台。
哈伯太空望遠之基本資料與介紹
◆高43.5英呎（13.1公尺，相當 於4層樓高）
◇重26256磅（約12噸）
◆直徑14英呎（4.27公尺）
◇日光面板－8.5英呎×24.5英呎（17.75平方公尺）
◆繞行高度370哩（約600公里）
◇現今NASA的計劃是預計使用20年，但有可能因某些因素（節省經費、科技的進步）而再加長其使用年限。像當初哈伯太空望遠鏡發射時預計的使用年限是10年，後來是藉著哈伯太空望遠鏡上設備的不斷更新，加長其使用年限。
哈伯太空望遠鏡並不是人類擁有的最大望遠鏡，但因為它航行於大氣層外，所以它的影像清晰度比地面上的巨型天文台好。至於為什麼會如此呢？這是因為大氣的干擾。除此之外，因為大氣的選擇性吸收，所以只有可見光與無線電波可以穿透大氣層，限制地面望遠鏡能接收到的波段。（由下面二圖中可以看出）
哈伯太空望遠鏡擁有約40萬個組件，所以它需要定期調整、維修（每航行5億哩需檢修一次）。而且為使哈伯太空望遠鏡有更佳的表現，所以太空總署不定時替哈伯太空望遠鏡更換內部的儀器（新一代的儀器取代舊有的），或替哈伯太空望遠鏡裝上具有新功能的儀器（如近紅外光攝影機）。使哈伯太空望遠鏡在最好條件下，提供我們最多最佳的科學資料。所以現今已經滿13歲的哈伯太空望遠鏡，基本上可以算是一個新的機器。而且哈伯太空望遠鏡當初在設計之時，就已經考慮到用新技術提升望遠鏡的功能，因此設計利用太空人就能安裝回原位的設備。其實透過安裝新技術，可以節省不少的經費（再造一顆具有新技術的望遠鏡需花的經費）。
哈伯太空望遠鏡最初升空時攜帶了五台科學儀器：廣角/行星攝影機（WFPC1）、暗弱天體攝影機(FOC)、暗弱天體光譜儀(FOS)、高解析度光譜儀(GHRS)、高速光度計（HSP）。至目前為止NASA已經為哈伯太空望遠鏡，進行過四次的更換新儀器工作，時間分別如下：1993年12月、1997年2月、1999年12月、2002年3月。除此之外，NASA預計在2004年11月替哈伯太空望遠鏡，進行第五次的更新工作。以上這幾次的任務內容，都是替哈伯太空望遠鏡安裝新的工具，增加哈伯太空望遠鏡的視力。
1993年12月—
哈伯太空望遠鏡升空
之後，第一張傳回的照片為一「雙星」，但照片上的雙星四周圍很模糊。這是因為光學鏡片出了問題（主鏡在研磨時發生誤差，誤差達人類毛髮寬度的50分之1），所以產生鏡面像差的致命錯誤。
為彌補鏡面像差這致命的錯誤，於是NASA派太空人進行大規模的修復工作。在哈伯太空望遠鏡上加裝兩組小接目鏡，修正光學儀器改善之前的像差問題。除此之外，另外更換新的廣角/行星攝影機（WFPC2）。
1997年2月—
1997年的維修中，為哈伯太空望遠鏡安裝了第二代儀器：有太空望遠鏡成象光譜儀（STIS）、近紅外攝影機和多目標攝譜儀（NICMOS）－用來取代暗弱天體攝影機（FOC）、高解析度光譜儀（GHRS）。增強哈伯太空望遠鏡在波長顯示上的功能，把觀測範圍擴展到近紅外光，並提高紫外光譜上的效率。
1999年12月—
更換陀螺儀和新的電腦，並安裝了第三代儀器──高級普查攝像儀，這能提高哈伯太空望遠鏡在紫外光－可見光－近紅外線的靈敏度。
2002年3月—
增加一個先進巡天攝影機（ACS）、新動力控制單位、和NICMOS的一個實驗冷卻系統。
2004年11月—
宇宙起源攝譜儀（WFPC3）
第三代的廣角/行星攝影機（COS）
※哈伯太空望遠鏡主要的維修工作，大都在夜間進行－以避免望遠鏡儀器受到光源直射，因為陽光直射將毀壞哈伯太空望遠鏡的內部構造。
※哈伯太空望遠鏡因在多重隔熱的保護下，所以能承受太空中的惡劣氣候。
※攝譜儀收集的光譜→電腦處理→照片→觀察研究照片中的顏色→可以得知一個星星的溫度、運動情形（速度、移動方向）、化學性質、年紀。
※利用導向系統瞄準已知的恆星。
◆哈伯太空望遠鏡的觀測計畫，是一項由NASA（美國太空總署）與ESA（歐洲太空總署）共同合作的國際研究計畫。
◇由哥達太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)控制指揮－當太空人安裝新設備和進行其他改進時，更需嚴密的監控。
◆哈伯太空望遠鏡的經營管理，是由聯合大學天文研究公司(AURA)之太空望遠鏡科學研究所─Space Telescope Science Institute(STScI)負責的。此家公司與美國太空總署之哥達太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)，有合約上的關係。
入射的光線到達直徑94吋的鏡子
↓
光線反射至小副鏡
↓
再反射經由小孔到主鏡
↓
然後到儀器板聚焦
↓
以數位訊號將照片傳送給通信衛星
↓
最後傳送至新墨西哥沙漠的NASA轉播站
※電子儀器與電腦的問世對天文學產生了深遠的影響。電子感應器可感測到最微弱的光學訊號，或偵測許多不同種類的輻射。經過電腦處理後，訊號被整理與加強，這些經由電子儀器觀測到的訊號傳遞了清晰的資訊。
※ 影像都是來自過去，並不是目前太空活動的情形。因為構成照片的光線，只能以光的速度在太空行進（太陽光到達地球要花8分鐘，穿越94萬哩）。由於哈伯太空望遠鏡多數的研究目標都距離遙遠，它們的光線到達要花上數百萬甚至數十億年。
哈伯太空望遠鏡慶祝13歲生日
為了慶祝世界上最著名的望遠鏡 ─『哈伯太空望遠鏡』十三歲的生日，天文學家們發佈了一張絢爛的哈伯太空映象圖片－M17星雲（Omega Nebula），以紀念此重要的生日。M17星雲在人馬座（Sagittarius constellation）內，距離地球約五千五百光年，它大部分是由氫所組成，並含有其它少量的氧及硫等元素。
※紅的像晚霞的發射星雲，通常是受到鄰近新恆星激發的氫氣雲，它們就像是宇宙中亮麗的霓虹燈，宣告著又有一批新恆星的誕生。另外藍色的反射星雲，通常是氫氣雲反射附近亮星的星光所形成的景觀。因為恆星星光中的藍光較容易被散射，使反射星雲呈現出絢麗的藍色色澤。
哈伯太空望遠鏡－即將煙消雲散的行星？
歐洲一組天文學家（法國天文學家Alfred Vidal-Madjar等人）利用哈伯太空望遠鏡STIS攝譜儀的紫外波段（UV）觀測這個地外行星系統時，意外發現這顆行星正飽受母星的摧殘，外層大氣正被大量蒸發至太空中。他們認為這顆行星的大氣層若被蒸發殆盡後，可能只會剩下一顆堅硬的小核心，甚至有天文學家預測：由於行星距離母星太近了，可能會全部融化，到最後就會整個蒸發掉，完全煙消雲散。
這顆行星的母星是位在飛馬座的7等星HD209458，是顆質量、亮度、光譜型等都與我們太陽近似的恆星，距離地球約150光年。HD209458b是這顆恆星的唯一行星，於1999年發現，為天文學家第一個用掩星法（或說「行星凌日法」）發現的地外行星。HD209458b周圍環繞著一層氫氣包層，且在背對著母星的方向上拖著一條20∼30萬公里長的「尾巴」。我們已知彗星接近太陽時，因太陽風的光壓與熱力，會在彗核周圍形成彗髮，並在與太陽相反的方向上形成彗尾。因此，這些天文學家研判這顆行星由於太接近母星的關係，使得行星外層的氫氣如同彗星一般，被恆星加熱而得以逃脫行星的重力、蒸發至太空中。
這顆行星是天文學家所謂的「熱木星（hot Jupiter）」型行星，也就是說它像木星一樣都是巨型氣體行星：質量與體積皆大，但密度很低，主要是由氣體與冰所組成，但唯一與木星不同的是：與母星非常接近。從掩星法得知：這顆行星的質量約為2/3倍木星質量，直徑則為1.3倍木星直徑，公轉週期3.5天。與母星HD 209458距離僅有700萬公里，相當於水星與太陽距離的1/8，與我們太陽系木星距太陽7億8000萬公里相比，簡直是貼著它的母星運轉。
按現行的行星形成理論來說，像木星這樣的巨型氣體行星應該要在太陽系比較外側、溫度比較低的地方才能形成，然後才逐漸向太陽系內側旋進。到目前為止，天文學家所發現的熱木星型行星與其母星距離都在數百萬公里左右，大部分的巨行星的距離如同HD209458b一樣約為700萬公里遠，離母星最近的熱木星型行星約為570萬公里，而且繞母星公轉的週期必定都在3天以上。
※ 由於行星繞行母星的軌道面幾乎是側面朝向地球，因此從地球上觀測時，行星會經過母星前面，使母星的亮度降低約1.5％。
※ 在2001年時，利用哈伯太空望遠鏡觀測到大氣低層中含有鈉元素，這是天文學家第一次在地外行星大氣層中偵測到這類特徵。
※ 歐洲太空總署（ESA）為了搜尋並研究地外行星系統，打算在2007年時發射「愛丁頓太空船（Eddington spacecraft）」，企圖以行星凌日法在兩年內找到更多的地外行星系統，特別是適合人類居住的類地行星。
※ Alfred Vidal-Madjar等人的研究結果將發表在2003年3月13日發行的「自然NATURE」期刊中，不過作者群呼籲：由於並不是「直接」拍到，而是用間接的方式觀測到，因此這個結果還需要更進一步的驗證。
NASA最新發射計劃（紅外線太空望遠鏡）
承載美國太空總署(NASA)紅外線太空望遠鏡設備 (Space Infra-red Telescope Facility，Spitzer )之火箭，預定2003年4月17日發射升空，原本已經被延期至27日發射。但是，現在又因為火箭九部馬達中之一部，發生新的問題。於是美國太空總署4月19日再宣佈，將此部紅外線太空望遠鏡，延期至八月中旬升空。
對於太冷、太遙遠或被星塵所隱蔽的星體而言，應用現在已有的設備是難以觀測得到的。此部紅外線太空望遠鏡的設計，便是要解決這些觀測問題而設置的。研究人員將應用四公尺長的紅外線太空望遠鏡，來研究行星及圍繞在某些恆星間的碎片，期望能夠發現一顆與地球相似，且適合生命存在條件的行星。Spitzer 中所具備的紅外線感應器，可以讓紅外線太空望遠鏡比以往的觀測更深入遙遠的宇宙。這部紅外線太空望遠鏡的口徑為八十五公分，具有三部科學用的冷卻設備，它將待在太空中執行五年的觀測任務。
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行星的視運動
恆星的「恆」字代表他在天球上的位置是永恆不變，恆星在天空中移動的方向並不是雜亂無章的，而且星座的形狀並不會改變。恆星從東方的地平線爬上來，爬到最高點（中天），然後往西方沉下去。看起來就像整個天球圍繞著地球旋轉一樣。行星的「行」字代表它們並不會一永遠停在同一個星座內，它們會在天球上的黃道附近四處闖蕩，它們會四處亂闖，是由於它們和地球一樣，皆會繞著太陽公轉。若從地球上觀察行星，由於每一顆行星公轉速度均不同，因此會發現行星在天球上的運行不若太陽般的穩定，偶爾也會出現由東向西或靜止不動的現象。行星越接近地球，此種運動現象越容易觀察得到。太陽系內的行星繞著太陽公轉的方向是自西向東。由於各行星公轉的速度及在其軌道上的位置不同，在地球上觀測行星時，行星移動的方向與地球公轉方向相同（即自西向東移動），這時叫「順行」，相反方向時叫「逆行」，當順行轉成逆行時，或逆行轉成順行時，這時行星看來好像停留不動叫「留」。
▲行星的視運動
以下是一些應用於描述行星與地球在公轉軌道上相對應的名詞：
合：在地球觀測，當太陽系內兩天體的黃道經度(簡稱黃經)相同時，稱為合。當 內行星運行至與地球和太陽成一直線時，稱為上合，而運行至太陽和地球之間時，稱為下合。除內行星外，行星與行星之間，行星和月球和太陽之間也有合的現象。
衝：在地球觀測，太陽系內天體的黃經和太陽黃經相差180º時，稱為衝。內行星沒有衝的現象，當一天體衝的時候，在地球上是觀測這天體的良好機會，因除了整夜可見這天體外，天體會於各地子夜時分經過各地的子午圈 。
距角：距角是太陽和太陽系內天體的角距，亦即是太陽和它們相差的黃經，以在日落後見於西方的內行星來說，這時內行星在處於太陽的東面，若這時的角距是在這段時間內最大的，便是東大距。反之，在日出前見到的內行星正位於太陽的西面，若這時的距角是這段時間最大的，便稱為西大距。水星大距時與太陽的角距變化在18º至 28º之間，而金星大距時與太陽的角距變化在47º至48º之間。
內行星-外行星(Inferior Planets-Superior Planets)：水星金星為內行星,其他行星均為外行星。
▲圖解行星與地球在公轉軌道上相對應的名詞
凌日：指地內行星圓面經過日面的現象。水星和金星距離太陽比地球距離太陽近，在繞日運行過程中有時會處在太陽與地球之間。這時，地球上的觀測者可看到一小黑圓點在日面緩慢移動，這就是凌日現象。
日出帶凌：由於凌日發生時間恰在日出前後，只能見到生光之前到最後的過程
水星凌日
水星為內行星，當其內合太陽時，因為軌道傾斜的關係（約7度），通常水星會從太陽的北方或南方通過，不過平均來說在百年中有13、4次的機會，可以看見其通過太陽盤面，稱為凌日，也算是另一種形式的日食。上次發生在1999年11月16日（台灣不可見），上一次的水星凌日發生在1999年11月15日，但從日心離度963角秒可知：水星僅是從太陽邊緣擦身而過，屬於「掠掩」的情況。下次要等到2006年11月9日（台灣見日出帶凌）。
2003年的水星凌日是21世紀14次水星凌日的第一次。今年5月7日的水星凌日，在太平洋區域、北美洲及南美洲部分因適逢黑夜不得見以外，歐亞非等地只要天氣狀況配合，都有適合觀測的時間。從開始至結束歷時約5小時24分，臺灣地區可見大部分過程，惟最後階段的『生光』與『復圓』不可見，詳如下表。
|
|
時間 d h m s |
日心方位角 ° |
太陽高度角 ° |
|
初虧（外切） |
07 13 12 19.2 |
15.3 |
68.9 |
|
食既（內切） |
07 13 16 46.2 |
14.5 |
68.0 |
|
最大食 |
07 15 50 57.6 |
333.05 |
33.4 |
|
生光（內切） |
07 18 25 33.1 |
291.6 |
-0.8 |
|
復圓（外切） |
07 18 30 01.8 |
290.8 |
-1.8 |
▲ 水星凌日台灣地區觀測時間記錄
而由於水星屆時的視直徑為12角秒，約略只有太陽視直徑的0.65﹪，因此想要如欣賞日食般使用減光器材直接目視觀察水星凌日，將會十分困難。建議大家利用投影的方式（將太陽盤面直徑放大到10公分以上）。水星凌日觀測的重點在於「計時」，計算水星內切（食既和生光）或外切（初虧和復圓）太陽邊緣的「精確時間」；台灣地區此次只能見到日沒帶凌，因此只能看到初虧、食既至最大食這一段。不過，由於水星太小的關係，初虧時刻不易精確觀察，往往要等到水星盤面已經進入太陽盤面一些了，大家才會察覺。因此，計時工作的重點應放在食既（水星完全進入太陽盤面，且邊緣還貼著太陽邊緣的時刻）。
▲ 水星凌日畫面
水星與金星同為內行星，當在地球上看見它們的運動與太陽在相同方向（即合的現象），且行星從太陽前面通過時，在地球上可以觀測到它們〝凌日〞的現象。此兩種不同天象，分別稱為水星凌日 (transit of Mercury) 與金星凌日 (transit of Venus)。水星凌日的機率為每百年中有 12至14次的機會。金星凌日現象，以兩次凌日為一組，兩次凌日間隔 8年，但兩組之間的間隔卻長達 105至 121年，因此，金星凌日是罕見的天象。上一次發生金星凌日的時間為1882年12月6日，現今世上沒有人曾經見過金星凌日。未來發生金星凌日的時間分別：2004年6月8日、2012年6月6日和2117年12月10日。此次水星凌日與2004年6月8日之金星凌日相比較，五月七日之水星凌日，有如主餐前的開胃小菜。上一次發生金星凌日的時間為1874年12月9日與1882年12月6日，相信現今世上沒人見過金星凌日。但因金星體積較大且離地球較近，因此不需透過望遠鏡就可以觀看金星凌日，因此強烈建議您一定要參與明年金星凌日的計時測量。
火星衝
地球上望遠鏡中的火星大部分時間都只是一個橘紅色的模糊小圓，只有在「衝」前後一兩個月能夠看清火星表面的明暗特徵、雲、塵暴，以及極冠的變化等。
2001火星衝之Syrtis Major大三角 宏欽攝於臺北天文館 第一觀測室
從今年(2003)的8月10日起一直到9月14日之間，有一連將近五週的時間，火星的視直徑會大於23.8 角秒，這個大小範圍將比十五年來中任何時候都來的大！火星與地球每兩年又兩個月左右，在軌道上會有一次接近，通常在火星衝的前後。今年的大接近，也就是8月27日18時，火星最接近地球火星與地球之間的距離將只有0.37271AU，約合55,756,622公里之近。
地球繞太陽公轉的軌道不是正圓而是橢圓，太陽並不在地球公轉軌道的中心點上，而是在偏一邊的焦點上。這使得地球公轉時，離太陽時近時遠。最接近太陽的位置稱為「近日點」，約在一月初；最遠之處為「遠日點」，一般在七月初。近日點和遠日點的連線稱為長軸，與長軸垂直的軸線便稱為短軸。離心率e愈大，代表軌道愈橢圓，遠日點和近日點的距離相差愈大；反之，e愈小，軌道愈近於圓，當e＝0時，軌道便是正圓形，此時便無近日點和遠日點的區別了。由於行星衝時，幾乎是外行星在一個會合週期中最接近地球之時，此時亮度最亮、視直徑也最大，且行星於日落後便東昇，直至日出才西沈，整夜均可見到，故為觀測外行星的最佳時機。火星繞日公轉的週期為686.98日。地球也在公轉，從地球上觀察火星，相鄰兩次衝（或合）發生的時間稱為會合週期，約為779.94天。因此，每經過2年又49天，就會有一次火星衝。由於行星的軌道都是橢圓形，因此在每次衝時，行星和地球之間的距離都不同。行星與地球距離最小的衝稱為「大衝」。由於比平常的衝更近、更亮、更大，因此大衝更有利於外行星的觀測。
前述曾提及：行星軌道的橢圓程度以離心率e來看。九大行星中，離心率最大的是水星和冥王星，均在0 . 2以上。其次是火星，離心率為0.093。因此所有外行星中，除開冥王星不談，衝時距離變化最大的就是火星。火星每2年49天有一次衝，因此每兩年發生衝的日期便會往後推49天，火星在軌道上的位置也會漸漸推移。每隔約15或17年左右，火星衝發生時，火星恰好位在近日點附近，此時火星位置是15或17年來最接近地球的大衝，也稱為「近日點衝」。有趣的是：每隔79年會有一次情況近似的衝發生。這79 年是「15＋15＋15＋17＋17」得出的。例如1877年9月2日的火星大衝（距離0.37884AU），在歷史上很著名，因有兩項重要的火星發現是在這年進行的：發現火衛一和火衛二、火星表面「渠道」的發現與描繪等。除了79年的週期外，火星衝還有一個更精確的284年重複週期，284相當於(79x3)+17+(15x2)；比284年重複週期再更精密的，還有個363年（＝284+79）的重複週期。要注意的是：火星與地球之間的最小距離，並非火星的近日點距離（1.381367AU）直接減去地球的遠日點距離（1.016710AU）所得0.36466AU。這是因為火星的軌道長軸方向並不與地球軌道長軸方向重合，而且火星軌道面相對於黃道面有約1.85度的傾角，因此在計算距離時，都要將這些三維空間的因素考慮進去。雖然火星衝有79年、284年或363年的重複週期，但您有無注意到：即使是363年的重複週期，每一次火星大衝的距離仍然不同。為什麼？地球軌道的偏心率和軌道面受到日月與行星的重力影響，會隨著時間有微小的變化。與地球相同，火星軌道的偏心率與軌道面也會變化，而且變化量比地球還大！由於火星的軌道偏心率逐漸加大，而地球的卻逐漸減小，因此將地球與火星軌道的種種變因融合之後，這2百萬年間火星將在西元25000年左右最接近地球，屆時距離僅有0.3613AU。地火之間在73,000年前曾近至0.3728AU，由此可知：2003年的0.37272AU至少是73,000年以來最接近地球的時候！過了2003年之後，下一次地火距離要打破2003年的紀錄，可得等到2287年（0.37225AU），而2650年的0.37201AU、2729年的0.37200AU，更是在第三千禧年中之最。
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