圓規座

圓規座是南天星座之一，在豺狼座南面，天燕座北面，半人馬座和南三角座之間，緊靠半人馬座中最亮的南門二，整個星座完全浸沉在銀河中。1752年法國天文學家拉卡伊為紀念使人們得以遠航南半球的重要工具指南針而劃定的一個星座，並命名為“指南針座”。亮星是三顆星等+3到+5的星。 ^[1] 

圓規座在熱帶和南方全年都可以看見，最好的觀測時間是5月份下旬、6月份以及7月份上旬。圓規座的午夜頂點在8月份，過了8月份想看圓規座就不是那麼容易了。 ^[2] 

1752年法國的天文學家尼古拉·路易·德·拉卡伊在天空中劃定了一個星座，為紀念人們使用指南針才得以遠航南半球，把這個劃分的星座命名為“指南針座”。後來，因為這個星座中3顆較亮的星，1顆在南面，其它2顆在北面，排列成一個很尖的三角形，很像人們使用的一種數學工具——圓規，天文學家們就以“圓規座”來命名這個星座。

圓規座在豺狼座南面，天燕座北面，半人馬座和南三角座之間，緊靠半人馬座中最亮的恆星——南門二，整個星座完全處在銀河之中。主要的鄰接的星座有半人馬座、蒼蠅座、天燕座、矩尺座、豺狼座等。 ^[3] 

圓規座與半人馬座、蒼蠅座、天燕座、南三角座、矩尺座和豺狼座相鄰，旁邊有半人馬座α和β兩顆恆星。由於它的赤緯為−50°至−70°，因此整個星座只能在北緯30度線以南的緯度看到。圓規座的正式邊界由比利時天文學家尤金·德爾波特於1930年劃分，形狀為14邊形。這些邊界位處赤道座標系統的赤經座標13^h 38.4^m至15^h 30.2^m之間，以及赤緯座標−55.43°至−70.62°之間， ^[5]  圓規座於下午9時經過上中天的日期是每年的7月30日 ^[6]  。

圓規座三字母簡寫的建議寫法為“Cir”，與國際天文聯會於1922年採用的一致。 ^[7] 

用小型望遠鏡可以發現這是一個顯眼的雙星。與明亮的黃色主星相伴的是一顆星等為3.2的紅色星，從地球看其與主星相距15.7弧秒。在鄰近的圓規座星系，數股巨大的力量正在裏頭較量，使得熾熱的氣體(粉紅色)從這個螺旋星系的核心被拋射出來。大部分圓規座星系被擾動的氣體，集結成兩個氣體環。 ^[4] 

由於大氣中臭氧、氧，氮分子等對紫外線的強烈吸收，天體的紫外光譜在地面無法進行觀測；在紅外波段，則由於水汽和二氧化碳分子等振動帶、轉動帶所造成的強烈吸收，只留下為數很少的幾個觀測波段；在圓規座射電波段上，低層大氣的水汽是短波的主要吸收因素，而電離層的折射效應則將長波輻射反射回圓規座空間；至於x、γ射線，更是難於到達地面；由於分子散射，地球大氣還起着非選擇性消光作用。而空間天文觀測基本不受上述因素的影響。

圓規座空間觀測會減輕或免除地球大氣湍流造成的光線抖動的影響，天象不會歪曲，這就大大提高儀器的分辨本領。今天的圓規座空間技術力量已能直接獲取觀測客體的樣品，開創了直接探索太陽系內天體的新時代。

現在已經能夠直接取得圓規座行星際物質的粒子成分、月球表面物質的樣品和行星表面的各種物理參量，並且取得沒有受到地球大氣和磁場歪曲的各類粒子輻射的強度、能譜、空間分佈和它們隨時間變化的情況等。

現代空間科學技術是空間天文發展的基礎，近二十年來，它給圓規座空間天文觀測提供了各種先進的運載工具。目前，空間天文觀測廣泛地使用高空飛機、平流層氣球、探空火箭、人造衞星、空間飛行器、航天飛機和空間實驗室等作為運載工具，進行技術極為複雜的天文探測。特別是人造衞星和宇宙飛船，是圓規座空間天文進行長時期綜合性考察的主要手段。

自六十年代以來，世界各國發射了一系列軌道天文台以及許多小型天文衞星、行星探測器和行星際空間探測器。美國在七十年代發射的天空實驗室，是發展載人飛船的空間天文觀測技術的—次嘗試。今後的空間天文觀測將主要依靠環繞地球軌道運行的永久性觀測站來進行。

圓規座空間天文探測常常需要準確證認輻射源的方位，有時需要在短達幾秒鐘的時間內完整地記錄一個複雜的瞬時性爆發現象；有時則要求探測儀器在極端乾淨的環境中工作，免遭太空環境的干擾。現代空間科學技術常常能夠滿足這些嚴格的要求，為上述運載工具提供極為準確的定向系統、複雜而又可靠的姿態控制系統、大規模高速信息採樣和回收系統以及各種任意選擇的運行軌道，給圓規座天文觀測以良好的保證。

圓規座空間天文迅速發展的另一個因素是實驗方法的不斷完善。圓規座空間天文的實驗方法和傳統的光學或射電天文方法有很大區別。由於電磁輻射性質的不同，特別在高能輻射方面差別更大，因此，對它們的探測多半需要採用各種核輻射探測技術，利用電磁輻射的光電、光致電離—電子對轉換等效應，來測量輻射通量和能譜，並根據空間天文的特點加以發展。目前在空間天文中從紫外線軟X射線直到高能γ射線，按照能量的高低廣泛使用光電倍增管、光子計數器。電離室、正比計數器。閃爍計數器、切連科夫計數器和火花室等多種探測儀器。

在這些輻射波段裏，一般的光學成像方法失去作用，必須應用掠射光學原理進行聚光和成像。現在，已經使用掠射X射線望遠鏡，但還只應用於圓規座遠紫外和軟X波段。在硬X射線和γ射線波段目前還沒有任何實際有效的聚光和成像方法。圓規座空間天文探測的一個重要方面是證認各種輻射源，並確定其方位。上述各種探測器本身不具有任何方向性，因此發展了定向準直技術。這種技術在X射線天文中，應用得最為充分，如絲柵型、板條型、蜂窩狀等不同類型的準直器已廣泛使用。

圓規座空間天文的發展大致經歷了三個階段。最初階段致力於探明地球的輻射環境和地球外層空間的靜態結構，這個時期的主要工作是發展空間科學工程技術。第二階段開始探索太陽、行星和行星際空間。第三階段是從二十世紀七十年代起，開始探索銀河輻射源，並向河外源過渡。六十年代初以來，在太陽系探索和紅外、紫外、x射線、γ射線天文方面，都取得十分重大的成就。

圓規座空間探測首先在近地空間、行星際空間方面取得重大突破。發現日冕穩定地向外膨脹，電離氣體連續地從 太陽向外流出，形成所謂太陽風。這些成就改變了原來的日地空間的概念。行星際空間探測清楚地揭示了行星際磁場的圖像，天體物理學家由此而得到啓示去尋找它與太陽本身的關係，並且產生研究太陽光球背景場的興趣。 圓規座行星際空間是一個天然的等離子體實驗室，它提供了地面實驗室條件下無法比擬的規模和尺度。太陽風作為無碰撞的等離子體，通過對行星際空間中豐富的動力學現象的觀測而得到最充分的研究。

圓規座行星、月球的探測主要是依靠對行星、月球作接近飛行或在上面登陸的行星探測器來進行的。很自然，最先得到探索的行星是地球。1958年範愛倫設計了地球“探險者”1號，並在1959年通過這個衞星的測量發現了範愛倫輻射帶，對這一問題的繼續研究又揭示了地球周圍存在着一個複雜的巨大磁層，這是空間探索在行星科學方面的首次重大進展。接着開始對月球和其他行星的一系列探測，在這一階段得到很多有意義的資料，動搖了地面天文研究的許多結論。

在圓規座空間進行紅外天文探測始於六十年代後期。用高空飛機、平流層氣球、火箭等手段進行紅外探測已取得許多重要成果。七十年代初期，幾次火箭巡天探測，在波長4、11和20微米波段發現三千多個紅外源，描繪出一幅完全不同於光學天空的新圖像。紅外源包括了星前物質、恆星、行星狀星雲、電離氫區、分子云、星系核和星系等。中、遠紅外的探測還發現一些星系、類星體等存在着預想不到的強輻射，如3C273、NGCl068、M82等。在某些情況下，它們的紅外亮度比它們在其餘波段的全部輻射還要大三、四個量級。這種強的紅外輻射機制迄今未能解釋。人造衞星發射成功以來，紫外天文探測有了新的飛躍。由於使用了裝載在軌道太陽觀測台衞星上的掃描式紫外分光光譜儀，獲得空前豐富的紫外發射線光譜資料。這些資料具有極高的空間分辨率，對色球—日冕過渡層的物態研究頗有價值，從而為建立更精細的過渡層理論模型提供了實驗依據。

圓規座

恆星紫外輻射研究的主要課題是一些有關恆星大氣模型的問題。圓規座空間觀測表明，早型星在紫外波段有強烈的紫外連續譜和共振線。這種輻射與恆星大氣的模型的關係十分密切，因而可以用來研究恆星大氣。晚型星的紫外輻射類似太陽，主要來自色球和星冕。最近的一些觀測證實，有些晚型星存在明顯的色球層或外圍高温氣體。這反映色球、日冕結構可能普遍存在於恆星中。 紫外探測對星際物質的研究有特殊用處，因為星際物質包含有塵埃，它對不同波長的電磁輻射消光不同，這是研究星際塵埃本身的主要依據。

根據大量空間觀測得到的紫外波段消光的特點，人們得知星際塵埃包含有線度約為0.1微米的石墨塵粒。星系的紫外探測也已開始。觀測證實星系存在強烈紫外輻射，並且顯示出較大的紫外色餘，這也許是星系中存在大量熱星的表現。六十年代初期開始的大量X射線探測，已經給我們展示了一幅與光學天文截然不同的宇宙圖像。太陽X射線天文的主要貢獻是弄清了太陽X輻射中的三個成分——寧靜、緩變和突變成分。寧靜成分的X輻射起源於太陽色球外層和日冕區的熱輻射，具有連續輻射和線輻射。緩變成分與活動區上空的日冕凝聚區有關；突變成分則和耀斑爆發或其他日面偶發性活動有關，人們常稱為X射線爆發。

圓規座並沒有對應神話故事，由法國天文學家拉卡伊於1763年所創，表示測量員用的圓規。