天文图

天文地图，是恒星，星系或行星和月球表面的任何制图表达。这类现代地图基于类似于地理纬度和经度的坐标系。在大多数情况下，现代地图是根据使用地球仪器或航天器上携带的仪器进行的摄影观察而编制的。

性质和意义

有经验的观察者很容易识别出明亮的恒星和恒星群。只有借助天文图，目录以及某些情况下的年历才能找到和识别出更多的微弱天体。

最初的天文图，地球仪和绘图通常都装饰着奇异的人物，描绘了星座，可辨认的明亮恒星群，这些恒星以极富想象力的名字命名，数百年来既令人赏心悦目又是对航行的可靠帮助。公元前2世纪的几座埃及皇家陵墓都包括星座人物画，但这些不能被视为准确的地图。希腊古典天文学家使用地图和地球仪。不幸的是，没有例子可以生存。保留了11世纪以来伊斯兰制造商的众多小型金属天球仪。1515年生产了第一个印刷的平面球（在平坦表面上表示天球），大约在同一时间出现了印刷的天球。

望远镜天文学始于1609年，到17世纪末，望远镜被用于绘制恒星图。在19世纪后期，摄影为精确制图提供了强大的动力，并在1950年代出版了《国家地理学会-帕洛玛天文台天空测量》，该图描绘了加利福尼亚帕洛玛天文台可见的天空部分。

业余和专业天空观察者使用的许多现代地图都显示出恒星，遮盖尘埃的黑暗星云和明亮的星云（微弱的发光物质的质量）。专门的地图显示无线电辐射源，红外辐射源以及具有非常大的红移（光谱线朝较长波长移动）和非常小的图像的准星体。20世纪的天文学家将整个天空划分为88个区域或星座。这个国际体系将史前时代开始的恒星和恒星样式的命名编成代码。最初，仅根据配置的实际外观来命名最亮的星星和最明显的图案。自16世纪以来，航海家和天文学家逐渐填充了古人未曾指定的所有地区。

天球

对于任何古代或现代的观察者来说，夜空都像半球一样出现在地平线上。因此，最简单的星型描述和天体运动描述都是在球体表面上进行的。

地球在其轴上每日向东旋转会产生星空的明显的日向西向旋转。因此，恒星似乎围绕北极或南部的天体旋转，投射到地球自身的两极空间中。与两极等距的是天赤道。这个大圆圈是地球赤道向太空的投影。

从北中部某些纬度看，这里显示的是天球。与天极相邻的天空的一部分总是可见的（图中的阴影区域），相反极的周围相等的区域始终在地平线以下不可见；天球的其余部分似乎每天都在上升和固定。对于其他任何纬度，可见或不可见的天空的特定部分将有所不同，因此必须重新绘制该图。位于地球北极的观察者只能观察到北半球的恒星。然而，随着地球的日常运动将他带到赤道附近，赤道观测员将能够看到整个天球。

除了它们在地球周围的明显日常运动外，太阳，月亮和太阳系的行星相对于星空还有自己的运动。由于太阳的光辉遮挡了背景恒星的视线，因此观察员花了很多世纪的时间才发现太阳穿过现在称为黄道十二宫的星座的精确路径。太阳在其年度循环中所描绘的黄道十二宫的大圆是黄道（之所以这样称呼，是因为当月球穿过月蚀时会发生月蚀）。

从太空看，地球在固定平面（黄道平面）中绕太阳缓慢旋转。垂直于该平面的线定义了黄道极，并且该线是从地球还是从太阳投影到太空中都没有区别。重要的是方向，因为天空太远了，黄道极必须落在天球上的唯一点上。

太阳系中的主要行星在与地球轨道几乎相同的平面上绕太阳公转，因此它们的运动几乎但很少精确地投射到黄道上的天球上。月球的轨道相对于该平面倾斜了约五度，因此其在天空中的位置与其他行星相比偏离黄道的距离更大。

由于刺眼的阳光阻挡了某些恒星的视线，因此可以看到的特殊星座取决于地球在其轨道上的位置，即取决于太阳的视在位置。随着太阳以明显的向东运动，在午夜可见的恒星将在每个连续的午夜向西移动约1度。九月的午夜可见的星星将在三月的180天后被耀眼的正午太阳遮盖。

黄道和天赤道为何以23.44°的角度相遇，这是地球过去历史无法解释的谜。由于月球和行星在地球上引起的引力扰动，角度逐渐变化很小。黄道平面相对稳定，但随着地球的自转轴改变其在太空中的方向，赤道平面在不断地移动。天极的连续位置描绘出天空中大约有26,000年的大圆圈。这种现象被称为春分线进动，导致一系列不同的恒星依次变成极星。现在的极星北极星将在公元2100年左右最靠近北天极。建造金字塔时，德拉科星座中的图班（Thuban）担任极星，大约12,000年后，第一颗恒星维加（Vega）将位于北天极附近。进动也使精确星图上的坐标系仅适用于特定时期。

天体坐标系

地平线系统

简单的仰角系统取决于特定的位置，它通过海拔高度（距水平面的夹角）和方位角（围绕水平面的顺时针方向，通常从北方开始）来指定位置。天空周围等高线被称为alcancantars。地平线系统是导航以及地面测量的基础。但是，对于绘制恒星图，相对于天球本身（例如黄道或赤道系统）固定的坐标非常合适。

黄道系统

天经和纬度是相对于黄道和黄道极点定义的。天经度是从黄道与赤道的上升交点向东测量的，该位置被称为“白羊座的第一点”，大约在3月21日春分时太阳的位置。白羊座的第一点由公羊的角（♈）象征。

与天赤道不同，黄道固定在恒星之间。然而，由于赤道的进动运动（类似于孩子顶端的进动运动），给定恒星的黄道经度每世纪增加1.396°，这使白羊座的第一点发生了位移。沿黄道的第一个30°标称是白羊座，尽管黄道的这部分现在已经移入双鱼座。直到文艺复兴时期，黄道坐标在西方天文学中占主导地位。（相比之下，中国天文学家总是使用赤道系统。）随着国家航海历书的出现，更适合观察和导航的赤道系统获得了优势。