天空的指南针：北斗七星

笑狼

来源：中国数字科技馆

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哪怕你不是天文爱好者，不懂天空中的八十八星座，也一定听说过“北斗七星”的名字。这个由7颗小星星连成的明亮的勺子，是整片星空中最为家喻户晓的图案了。
北半球的天空中，北斗七星几乎能出现于一年中的每一个夜晚，由于独特的勺子造型，它在两千年前就吸引了人们的目光。世界上第一部天文学著作是中国古代的《甘石星经》，那里就记载了有关北斗七星的描述——“北斗星谓之七政，天之诸侯，亦为帝车。”人们在那时把北斗七星看做天帝巡天的御车。而在全世界的不同地方，都流传着有关北斗七星不同版本的故事。
你可能会猜测，北斗七星是名叫“北斗座”吗？为什么好像从未听说过。事实上，北斗七星本身并不是一个独立星座，它属于大熊座的一部分，大概在熊尾巴那里。大熊座是天空八十八星座中的第三大星座，其中比较明亮的7颗星星便组成了北斗七星。其中4颗星围成了勺子的斗身，3颗星构成了弯曲的勺子把。
在斗身最前端，靠上的那一颗就是七颗星星中最亮的了，在拜耳命名法中被叫做大熊座α星，而在中国古代的星宿中，它叫天枢星。从天枢星开始逆时针旋转再延伸到勺子把，分别对应着β星到η星。其中有6颗在亮度上都属于二等星（亮度的第二个等级，次于一等星），还有一颗位于勺子把的δ星略显逊色，属于三等星。
如果仔细回忆，你会发现有很多文学和艺术的表达都和北斗七星有关。比如“斗转星移”，还有一句经典的歌词“天上的星星参北斗”。天上的星星为什么都要参拜北斗星呢？其实这背后都在描述北斗七星指示方向的技能。
抬头望向北斗星，找到最前端的两颗，也就是α星（天枢）和β星（天璇）。以β星为起点连到α星，然后延长大约5倍的距离。你会找到一颗明亮的星，那是北半球天空中的指路灯，位于小熊座的北极星。它是一个三星系统，主星名叫北极星Aa，是一颗黄超巨星，有5.4个太阳那么重。
随着地球的运动，星星相对于地球的位置会发生变化。生活在地球上的我们默认自己是不动的，此时以地球为参照物抬头看天，会觉得天空中的星星随着时间的推移改变了位置，好像在转圈一样。而北极星靠近北极点，它的位置在短时间内几乎不会发生明显改变。如果你用长曝光的方式拍摄夜晚的星空，会看到转着圈的星星形成了美丽的星轨，而星轨的中心就靠近北极星。
古人们还会根据北斗七星勺子把的指向来辨认季节。在春、夏、秋、冬四季，分别指着东、南、西、北。从古至今，北斗七星就像天空中的指南针，为人们指明回家的方向。所以才有了认星歌里的“认星先从北斗来，由北往西再展开。”
为了延续北斗七星在中国人心目中引路的文化，我国从2000年起自主建设的全球卫星导航系统也被命名为北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）。它将起到和你熟知的美国GPS全球定位系统相同的作用。目前，整个系统已经有39颗在轨卫星，预计将在今年（2020年）全面建设完成。北斗导航，是我国的科学家用科学和技术建立起的现代“北斗星”。