火星大沖

在太陽系的行星大沖之中，火星大沖是最為典型而壯觀的。

火星衝日，就是火星位於日地連線上，並且和地球同位於太陽的一側。火星衝日發生在合後的390天。衝日過後37天，火星停止逆行。衝日前後地球與火星距離達到最近，但是一般不會正好在衝日那天，而是相差一到兩週。火星再經過300多天的可見期後，又重新淹沒在太陽的光輝中，直到下一次合。這個週期大約780個地球日，稱為會合週期。

另外一個預報火星衝日的方法是：火星有15.8年的季節性衝日週期，在這個週期中，有三四次遠日點衝日，以及三次近日點衝日。一般稱這為七個會合週期。相同的週期每隔79年就會重現一次，一般最多相差4到5天。

根據火星運行規律，“火星大沖”約15年到17年發生一次。1766年8月、1845年8月、1924年8月、2003年8月和2018年7月的火星大沖，火星的亮度都達到負2.9星等。

2003年8月27日的火星大沖前夕，火星與地球的距離成為6萬年來的最短距離，約5575.8萬公里。2018年7月27日的火星大沖，火星距離地球為0.384962個天文單位，約5759萬公里。然而，並非每次火星大沖時火星距離地球都如此近，下一次火星離地球更近則要等到公元2287年8月28日，距離約為5568.6萬公里。

2003年8月29日凌晨2時火星大沖時，火星的亮度為-2.9等，視直徑為25.11角秒。這時，橙紅色的火星將是高懸子夜中天的一顆耀眼“明星”。太陽一落山，它即從東南方向升起。至次日早晨，太陽從地平線上升起時，它才從西邊落下。

2018年7月28日晨，月全食將現身天宇。十餘年一遇的“火星大沖”、本世紀以來歷時最長月全食同時現身天宇，“紅火星”與“紅月亮”邂逅。此次月全食時間長達104分鐘，是18年來時間最長的月全食，也是21世紀以來歷時最長月全食。下一次則要等到2035年9月16日。 ^[1] 

當太陽、地球、月球三者恰好或幾乎在同一條直線上時（地球在太陽和月球之間），太陽到月球的光線便會部分或完全被地球掩蓋，產生月食，月食只可能發生在農曆十五前後。月全食發生時，月亮會呈現深紅色或紅褐色，這就是人們所説的“紅月亮”或者“血月”。 ^[1] 

火星大沖最理想的情況是地球位於遠日點，火星位於近日點，這樣二者距離最小，火星看着最亮。只是地球的遠日點黃經是283度，火星的近日點黃經是336度，這種最理想的情況不存在。不過如果衝發生於這兩點夾角(53度)之間，火地距離比較接近理想最小值，也算是大沖了。

地球的公轉週期是365.2564日，火星的公轉週期是687日，二者會合週期是779.9日。假設某次地球與火星會合（衝），再過一個會合週期內地球轉了2.1352圓周，火星轉了1.1352圓周，也就是説下一個會合點（衝）比上一個會合點（衝）前進了0.1352圓周。

0.1352這個數字接近1/7和1/8，可以寫作1/7－0.007657和1/8+0.0102。可以看出，每7個會合週期，會合點後退0.053599圓周，也就是約19.3度。每8個會合週期，會合點前進0.0816個圓周，也就是約29.4度。

火星大沖範圍是黃經283－336度這個53度夾角內，因此如果在黃經336度處發生大沖，那麼7個會合週期也就是約15年後的衝點後退19.3度退到了316.7度，在範圍內仍是大沖，同理第二個15年的衝後退19.3度退到了黃經297.4度，仍在範圍內，也是大沖。

再往後的7個會合週期衝點退到了黃經278.1度，退出大沖範圍，8個會合週期也就是約17年衝點前進29.4度，可見不是15年就是17年，衝點總在大沖範圍內，即火星大沖週期是15－17年。