天文馆

天文馆是一种教育手段,用于展示行星和宇宙中其他物体的位置和运动。现代天文馆是一种复杂的光学仪器。它将行星,月亮和恒星的图像投射到圆顶天花板上,从而准确地表示夜间天空。所在仪器所在的房间或建筑物也称为天文馆。

典型的天文馆通过将光线从一个或多个明亮的灯从金属板钻的数千个小孔聚焦,从而形成恒星的图像。这些板位于两个球形结构附近,一个用于北半球恒星,另一个用于南半球恒星。月球和行星的图像是由安装在两个星形球体之间的框架上的单独投影设备产生的。通过各种齿轮和电动机,天文馆可以显示恒星的上升和设置以及月球和行星沿着黄道的运动。天文馆还可以在任何给定时间到过去或将来的任何给定时间。其他投影装置用于描述诸如日食,光环或流星等现象,并向诸如天体坐标系统或星座概述的教学辅助。

广告

另一种类型的天文馆使用计算机控制的阴极射线管,类似于电视机的照相管。恒星和行星的图像在管的屏幕上形成,并由鱼眼镜头投射到圆顶天花板上。

早期天文馆

早期的天文馆要么是在球体或圆顶内部涂上的星空天空的便携式图片,要么是太阳系的机械模型。在17世纪末,欧洲,模仿太阳周围行星运动的小型天文馆建在钟表内。他们中的一些人甚至展示了行星周围卫星的革命。

在此期间,最早的天文馆,被称为Gottorp Globe,带有零星的天空,是在现在的德国制造的。天文馆的主要部分是一个空心铜球,直径为10.2英尺(3.1 m),桌子和弯曲的长凳,可为12人提供。球体的内表面有星座的图片。恒星是涂有金色的铜指甲头,在中央油灯的光线下闪闪发光。代表地球的铜球躺在桌子上。

广告

在18世纪初期,一个被称为Orrery伯爵的Orrery的典范,这是一个在1712年建造的爱尔兰贵族。直到今天,科学老师都使用了小型的Orreries,因为它们可以帮助学生了解地球的运动。

在19世纪后期发明了电灯和电动机之后,建造大型Orreries变得可行。其中的第一个安装在1920年代初期在德国慕尼黑的德意志博物馆。

在圆形房间的中心是一个大的照明地球仪,代表太阳。较小的照明地球代表行星,较小的地球仪被杆从天花板悬挂。杆固定在沿着全球“轨道”轨道行驶的电动机驱动汽车。代表地球的全球下方是一个人可以乘坐的小型,电动机驱动的平台。当Orrery跑步时,骑手可以从地球的角度看到对行星绕太阳革命的模拟。后来在纽约市的海顿天文馆和北卡罗来纳大学教堂山分校建造了类似的Orreries。

广告

机械投影仪

第一个现代化的天文馆是在1924年在德国耶拿的蔡司光学作品中建造的。这款被称为马克一世的设备,由德国公司卡尔·蔡司(Carl Zeiss)安装在慕尼黑的德意志博物馆,安装在33英尺(10 m的圆顶)内) 在直径上。阿德勒天文馆于1930年在芝加哥建造,是美国第一个主要的天文馆。

一个称为星球的凹金属球使用31个镜头显示圆顶上4,500星的图像。球上附带的另外七个投影仪创造了太阳,月亮,水星,金星,火星,木星和土星的图像。这些投影仪的运动复制了太阳能相对于恒星的运动。图像的照明来自球中心的明亮电灯,周围是31镜头。每个镜头后面都安装了一个名为“星盘”的磁盘,该盘用作摄影滑梯。灯的光穿过盘子中的孔,每个板都代表恒星。每个镜头都通过其恒星板中的孔聚焦在圆顶上时,31个投射器共同产生了整个天空的图像。

广告

但是,慕尼黑天文馆有一些局限性。天文馆的景色仅限于慕尼黑和其他具有相同北纬的地方,这意味着天文馆只能显示出在慕尼黑纬度的地平线上升到地平线上方的恒星。但是,随着技术的进步,改进的慕尼黑天文馆的版本可能会从地球上的任何地方以及在过去或将来的任何时候显示出天空。在改进的天文馆中,使用了两个大星球和一间星球投影仪,恒星在太阳系中的任何位置都相似,但行星却没有。这是因为太阳系比恒星的距离小得多。

Zeiss投影仪的成功导致在20世纪建立了数千个天文馆。在美国,第一批Zeiss投影仪于1930年代在芝加哥的阿德勒天文馆,纽约市的海顿天文馆,费城富兰克林学院科学博物馆的Fels Planetarium安装在费城的Hayden Planetarium,以及洛杉矶的Griffith天文台。日本公司Goto Optical Manufacturing Company and Minolta Company Limited和美国公司Spitz Incorporated在20世纪后期也成为Planetarium投影仪的领先制造商。

如今,技术先进的机械投影仪显示出像实际恒星一样清晰明亮的图像。纽约市海登天文馆(Hayden Planetarium)的一种这样的设备被称为蔡司马克IX(Zeiss Mark IX),投影了9,000多颗恒星的图像。它使用称为光纤的玻璃丝束在圆顶上发光。纤维是如此小,以至于圆顶上的图像是尖的,看起来像是天空中的真正明星。太阳,月亮和行星的图像是由由计算机控制的电动机引导的单独投影仪创建的。

广告

数字投影仪

计算机使用数字或数字代码来处理信息。因此,带有计算机投影仪的天文馆被称为数字天文馆。机械投影仪能够显示恒星,如仅在太空太阳系的一个区域所见。这是因为他们的恒星板中的孔无法相对改变位置。但是,数字投影仪系统没有这种限制,因为它不使用星板。相反,计算机在视频屏幕上创建图像。然后,镜头将每个图像投射到圆顶上。为了显示从太阳系以外的其他地方看到的星星,计算机仅更改屏幕上的图像。

在1980年代初期,美国的埃文斯和萨瑟兰公司在弗吉尼亚州里士满的科学博物馆建立了第一个数字天文馆。从那时起,数字天文馆已经进一步发展,现在可以产生更现实的行星图像。这些先进的天文馆可以显示在天文学以外的田地中具有重要意义的物体图像。例如,他们可以模拟通过活细胞的极限图像进行飞行。基于天文学的计算机程序可以在一天中的任何时候模拟天空状况,也可以视为数字天文馆。

广告

数字天文馆还展示了娱乐节目。例如,它们可用于展示动画,计算机生成的艺术,并伴随着音乐声音。

便携式天文馆

对于大多数学校和社区来说,技术先进的天文馆太贵了。但是其中许多人购买了便宜的便携式天文馆。例如,一个模型具有一个可充气圆顶,旨在容纳35名儿童。该投影仪的灯泡由塑料缸和一个黑色圆柱体包围,并带有透明斑点,用于投射恒星。还有其他负担得起的圆柱体,它们显示了星系,星座甚至活细胞的内部。

广告

特色

广告

加载...