一，火星衝日，15年一遇“大沖” 。
火星衝日是指地球在火星和太陽之間，火星與太陽視黃經相差180度時的天象。
這時，火星和太陽分別位於地球的兩邊，太陽剛一落山，火星就從東方升起，而等到太陽從東方升起時，火星才在西方落下，因此整夜都可觀測火星。
一般來說，火星衝日時，火星離地球較近，它的亮度也是一年當中最亮的。這次“衝日”特別之處在於這是十五年一遇的“大沖”。屆時，地球上的人們會看到一顆火紅火紅的亮星幾乎徹夜閃耀在夜空。當地球在遠日點附近而火星在近日點前後發生衝日時，就是所謂“火星大沖”。“火星大沖”15年到17年發生一次，上一次發生在2003年8月27日，這一次發生在7月27日。
“大沖”期間，由於與地球距離很近，火星看上去比平時顯得更大也更為明亮。
27日，日落後50分鐘左右，火星從東南方升起，亮度達－2.8等，比當晚的木星還明亮，成為天宇的一顆耀眼“明星”。一直到次日早晨，太陽從地平線上升起時，它才從西邊落下，人們可通霄觀賞火星神奇而迷人的風采。
除了用肉眼觀測外，有條件的小夥伴還可藉助望遠鏡對火星進行觀測，最好用口徑和放大倍數都較大的高質量望遠鏡，這樣不但可以觀測到火星表面的顏色變化，還可看到位於其兩極的白色極冠，最佳觀測時間為天黑後兩小時至天亮前兩小時。
雖然大沖在本月底，但並非只有“火星衝日”這一天最適合觀測，8月1日以後，月亮升起得一天比一天晚，火星升起的一天比一天早，上半夜都比較適合觀測火星。
二，21世紀最長月全食
月全食原理圖
與“火星衝日”同一晚發生的另一天象就是“月全食”。月全食（total lunar eclipse），天文學術語，是月食的一種，當月亮、地球、太陽完全在一條直線上的時候，地球在中間，整個月亮全部走進地球的影子裡，月亮表面變成暗紅色，形成月全食。
21世紀持續時間最長的月食將出現在7月27——28日晚間，全過程時間具體發生於北京時間7月28日凌晨2點24分到6點20分。事實上，根據美國宇航局(NASA)月食目錄的描述，這可能是從現在開始到2123年之間持續時間最長的月食，如果錯失這次月全食，我國要到2021年5月26日才能看到下一次月全食，但不是最長。
【觀測時間】這次月全食是帶食月落，因我國東部地區天亮時間較早，所以看不到整個過程，但最主要的全食階段沒問題，我國西部地區則可以觀測全程。儘管是在凌晨發生，但正好是在週末，學生黨則在放暑假，稍微熬個夜也是可以接受的。
7月28日凌晨
02點24分丨月亮開始進入地球本影，標誌月全食正式開始。
03點30分丨月亮完全進入本影內，月全食精彩部分上演。我國中部以及東部地區可觀測月全食精彩部分。
04點22分丨月亮進入地球本影最深時刻，稱之為食甚。
05點13分丨月亮開始部分褪色，慢慢離開地球本影區域。這一時刻我國東部地區已經不可以看見，因為月亮已經落下。
06點20分丨月亮完全離開地球本影區域，月亮顏色恢復原狀。
【觀測方法】使用雙筒望遠鏡或者天文望遠鏡，7倍以上就可以清晰地觀看到。可以站到高處看，這樣視野會很好。也可用肉眼直接觀察，不需要什麼特別的設備，就可以對月全食進行觀察。
這次月全食之所以會是21世紀持續時間最長的，是因為：
1，每年7月初，地球會繞日運行到“遠日點”，那時地球的公轉速度是最慢的，而7月28日月全食發生時，地球離“遠日點”還很近，因此公轉速度依然很慢。
2，7月28日的月全食發生時，月亮也恰好運行在離開地球最遠的距離附近軌道上，因此，其繞地球公轉的速度也是接近最慢的。
3，本次月食發生時，日月距離月亮交點（地球公轉軌道與月亮公轉軌道的交點）很近，只有1度零8分左右，這意味著月亮穿越地球造成的陰影（射向月亮的日光將被地球遮擋）的路線很接近陰影中心，從而穿越的陰影長度（距離）接近最大。
三，還會發生“月全食凌火星”現象——即月食與火星緊密合在一起；也即火星與太陽相沖的同時與月亮（月食）緊密合在一起。
四，還有，屆時天王星將與日月（火星）均成緊密90夾角，不過，由於天王星肉眼基本不可見，需要藉助天文望遠鏡才能觀賞到。
地球視角的本次月全食（星盤）
內太陽系視角的本次月全食
外太陽系視角的本次月全食
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