本文內容源於 Hōkūle`a 船上的女性航海家 卡由拉尼·墨菲(Ka`iulani Murphy)以及天文館教育工作人員 Joanne 在畢夏普博物館天文館的講座「使用星星導航(Navigating by the Stars)」,兩位講者詳細介紹如何使用「夏威夷星空羅盤(Hawaiian star compass)」,以及「夏威夷星座家族(Hawaiian star families)」進行導航。
夏威夷星座家族(The Hawaiian star families)
「夏威夷星座家族(Nā ‘Ohana Hōkū ‘Ehā, The Hawaiian star families)」是近代夏威夷人以舊文化為基礎,加入夏威夷的星空觀察與獨特的文化敘事,所發展出來的當代夏威夷星座系統,共包含四大星座家族,分別代表夏威夷春夏秋冬四季的特色星座,將每個季節夜空中最亮眼的星星和星座,以南北方向串連起來,可有效幫助學習者記憶夏威夷的四季星空。
每個夜晚可以看見三個星座家族,每個家族裡的星星彼此相連成線,即使雲遮住了一個家族中某部分的星星,也可以透過記憶中這個家族裡星星的相對位置連線,推測被雲遮住的星星可能在夜空中的哪個位置。

夏威夷四大星座家族意象 (圖片來源:https://imiloahawaii.org/the-four-star-families)
春季:Kaiwikuamo'o — 中軸/脊椎
夏季:Mānaiakalani — 毛伊的魚鉤
秋季:Kalupeakawelo — 卡韋洛的風箏
冬季:Kekāomakali`i — Makali`i 的水瓢
夏威夷春季星座家族: Kaiwikuamo’o — 中軸 / 脊椎
春季的星座家族為「中軸 / 脊椎家族」,就像是天空的脊椎或中軸,從北極星一路向南,連到南方最具代表性的南十字座。由北到南分別經過: - 北斗七星(The Big Dipper) - 北極星(Polaris, The North Star) - 大角星(Arcturus) - 角宿一(Spica) - 烏鴉座(Corvus) - 南十字座(The Southern Cross)

夏威夷春季星座家族 - 中軸 / 脊椎家族 (圖片來源:https://archive.hokulea.com/ike/hookele/hawaiian_star_lines.html)
中軸 / 脊椎家族的北方,有非常明顯的北斗七星,斗勺末端的兩顆星連線,可以找到北極星。北極星的夏威夷語是 Hōkūpa’a,Hōkū 是「星星」的意思;pa’a 意指「固定」。
將北斗七星斗柄往南延伸,會指向全天第四亮的橙紅色星星 - 大角星,夏威夷語為 Hōkūle’a,意指「歡樂之星(The star of gladness)」,大角星運行到最高點時,幾乎會通過夏威夷的天頂,因此又被視為夏威夷的天頂星(The zenith star of Hawaii),1975 年完成的夏威夷傳奇雙體船,就命名為「大角星號(Hōkūle’a)」。
沿著斗柄到大角星的連線繼續向南,會遇到大角星的姐妹星 - 角宿一,夏威夷語為 Hikianalia,是全天約第十五亮的藍白色星星。由於在夏威夷的緯度會觀察到 角宿一 與 大角星一同升起,因此稱她們為姐妹星,她們在地平上的連線中點會接近正東方。夏威夷有另一艘傳奇雙體船,被命名為「角宿一號(Hikianalia)」,是大角星號(Hōkūle’a)的姊妹船,兩船曾一起完成環球航行。
將大角星與角宿一的連線向南延伸,會指向由四顆星星組成的 烏鴉座,對奈諾亞·湯普森來說,這四顆星星看起來像是一個傾倒的水桶,順著傾倒出來的水向南,就會找到 南十字座,南十字座旁邊有 半人馬座阿爾法星 / 南門二(Alpha Centauri)與半人馬座貝塔星 / 馬腹一(Beta Centauri)兩顆亮星。
南十字座可以幫尋路人找到南方。當南十字座的長軸直立於地平線上時,下方就是正南方。除了指引方向之外,南十字座也是一把天空中的量尺,南十字座的長軸大約跨距六度。在夏威夷的緯度,南十字座底部的星星 - 十字架二(Acrux)和海平面的距離,也幾乎是六度。尋路人在航行時,可透過南十字座與海平面的距離,確認是否接近夏威夷所在緯度。

在夏威夷的緯度,南十字座底部距離海平面約 6 度。 (圖片來源:https://archive.hokulea.com/ike/hookele/estimating_position.html)
另一個可以用來判斷所在緯度的星星,是北極星。北極星和海平面的距離 / 仰角度數,即象徵觀察者所在的緯度。檀香山的緯度約是北緯 21 度,因此北極星的仰角約是 21 度,幾乎是一個夏威夷常見的「沙卡手勢(Shaka sign)」。當然每個人手的大小都不同,如果在夏威夷的星空下,找到北極星,可以比一個沙卡手勢,小拇指指尖對齊地平線,看看自己的大拇指指尖是否能觸及到北極星,如果沒有觸及到的話,代表你的沙卡手勢不到 21 度。如果想練習用自己的手去測量星空,可以先用實際天空中已知的度數跨距(例如南十字座跨距 6 度,或是自己所在緯度北極星的仰角度數),來對比和了解自己的手勢跨距。

沙卡手勢(Shaka sign)
Joanne 接著播放一小段群星圍繞著北極星旋轉的縮時影片,讓觀眾練習如何透過星空的運行來判斷方位、緯度與時間。北極星的正下方即是北方;透過北極星的仰角可推測出拍攝者所在緯度;由於地球每二十四小時自轉一周,地球上的觀察者會看見,夜空中的繁星以北極星為中心,像是時鐘的指針繞著時鐘中心轉一圈(360 度),即經過二十四小時。縮時影片中,北斗七星繞著北極星轉了大約 60 度,歷時約三小時。如果可以看到當天夜空中行星的位置與月相,甚至可以推測拍攝的年份和日期。
在不同緯度時,北極星的仰角不同, 200 多顆亮星起落的方位也稍有改變,因此實際在海上航行的觀測經驗十分重要,環太平洋航行會跨距赤道到中高緯度地區,需要持續將尋路人心中的星空羅盤與實際星空校準,加上要認識陌生海域上種種環境因素的流動模式,更具挑戰性。
(講座中沒有提到夏威夷夏季、秋季星座家族,因此本文省略)
夏威夷冬季星座家族: Kekāomakali`i — Makali`i 的水瓢
冬季的星座家族為「水瓢家族」,以五組亮星連線構成一個如水瓢形狀的拋物線,五組亮星從北到南分別是: - 五車二(Capella); - 雙子座的北河二(Castor)與北河三(Pollux); - 南河三(Procyon); - 天狼星(Sirius); - 老人星(Canopus)。
金牛座的亮星畢宿五(Alderbaran)、獵戶座(Orion)、昴宿星團(Pleiades)亦屬於水瓢家族的成員。

夏威夷冬季星座家族 - 水瓢家族 (圖片來源:https://archive.hokulea.com/ike/hookele/hawaiian_star_lines.html)
在夏威夷,昴宿星團(或稱七姊妹星團、The seven sisters、Subaru)被稱為 Makali`i,意指「小眼睛(The little eyes)」。在夏威夷的緯度, Makali`i 會靠近天頂附近,彷彿像天空的小眼睛俯瞰著地上的人們。
指南子午線星對(Meridian pointers to South)
子午線(Meridian,垂直於地平線的虛線)是從 北天極(NCP)連到 南天極(SCP)的一條假想線,穿過天頂(天空中正上方的點),並與地平線垂直相交於正北方和正南方。
指南子午線星對(Meridian pointers to South)由兩顆星構成,當他們升到最高點時會一起通過子午線,形成一條垂直於地平線的直線,指向南方。在下圖中,位在天狼星旁的 軍市一(Mirzim)和 老人星(Canopus)成對通過子午線,形成一對指向正南方的星星。

指南子午線星對:軍市一(Mirzim)和老人星(Canopus) (圖片來源:https://archive.hokulea.com/ike/hookele/meridian_pairs_s.html)
模擬夏威夷到大溪地來回航行
在講座的尾聲,Joanne 說要帶我們航行到大溪地,她操作著天文館的軟體,將航行期間海面島嶼景色到星空運行的變化,細膩地模擬投影到天文館的星空穹頂上。彷彿身在大角星號上,往返了夏威夷和大溪地之間,隨著緯度不同,天海之間細膩的景色變化令我十分驚艷。
找到南方 / 南極星
大溪地在夏威夷南方,我們需要用星星來判斷南方。在北半球,可運用北斗七星斗勺的連線,找到北極星,北極星的正下方即為北方。同理,在南半球,可運用南十字座和其他星星的輔助,找到南極星,南極星的正下方即是南方。
但南極星和北極星有明顯的不同之處,那就是「肉眼幾乎看不見南極星」,因此指向南極星的「南十字座」就變得非常重要,然而,只有南十字座是不夠準確的,因此我們需要其他星星的輔助。其中一個常被用來找南方的方法是:從南十字座(Southern Cross)的長軸延伸畫一條線,再從半人馬座阿爾法星(Alpha Centauri)與半人馬座貝塔星(Beta Centauri)的中間畫一條中垂線,兩線相交之點,很接近南極星。

使用南十字座(Southern Cross)、半人馬座阿爾法星(Alpha Centauri)與半人馬座貝塔星(Alpha Centauri)找到南極星,進而找到南方 ( 圖片來源:https://astrotourismwa.com.au/southern-cross/ )
航行到盒子(box)裡
從夏威夷航向大溪地時,尋路人腦海中會浮現出這趟旅程的路線圖,並試著維持這個路線圖上的航向,最後進入所謂的「盒子(box)」裡(參閱上圖:1980 年前往大溪地的航行地圖,圖中的藍色區塊)。這個盒子足夠大,足以彌補我們導航中的任何錯誤。
盒子裡有很多島嶼。只要找到其中一個,就能從那個島嶼找到其他島嶼。例如,當我們航行到大溪地時,目標是一個四百英里寬的盒子,從土阿莫土群島(Tuamotu)的馬尼希(Manihi)到背風處大溪地群島的莫皮提島(Maupiti)。
前往大溪地的第一部分,是確保我們航行進入這個盒子,並找到其中一個島嶼。在不同的航行中,我們發現了在盒子裡的小島,由於這些島都是珊瑚環礁,很難區分,所以有時我們必須登島並詢問人們,我們發現的是哪個島嶼。從這些島嶼,我們知道大溪地距離我們大約 170 - 180 英里,繼續航向大溪地的方向。
返回夏威夷
從大溪地返回夏威夷有一個問題,夏威夷群島從尼豪島 (Ni'ihau) 到大島的庫穆卡希 (Kumukahi) 寬約 315 英里,如果從東南方接近,目標會很窄,因為它們從東南向西北排列。但如果沿著群島的東側航行,以北極星或南十字座的仰角判斷緯度,當我們抵達夏威夷群島的緯度範圍(大島南角約北緯 18.5 度~可愛島哈納萊(Hanalei)約北緯 22.5 度),我們就可以轉向西邊,回到夏威夷的島嶼。
使用星星導航,只是尋路航海的一部分
使用星星導航,只是尋路航海的一部分,除了理解大自然整體所帶來的訊息,尋路人也要了解船,要精通繩結,要有能力在海上排除船所遇到的問題,包括維修。尋路人也要與船員互相照顧,溝通合作,在長達數週甚至數個月的航行裡,船就是家,船員就是家人。成為一位尋路人,需要強壯的身心靈、體力、感受力、判斷力、願意付出與慈悲心。
星空也需要被保護
室內講座結束後,卡由拉尼和 Joanne 邀請觀眾到天文館頂樓觀星。當晚雲稍多,在雲隙之間,卡由拉尼用指星筆指出獅子座、大角星、角宿一、北斗七星。
南方地平線是晴朗無雲的,但由於檀香山的光污染太嚴重,竟然看不到全天第三亮星 - 半人馬座阿爾法星,以及周圍的南十字座。藉此我也向 Joanne 請教夏威夷在復振尋路航海的進程中,除了海洋保育的教育之外,是否也有保護星空的教育計劃,就她所知,目前夏威夷只有莫那克亞山天文台(Mauna Kea Observatories)所在的大島有對燈光進行管制,在尋路航海的社群裡目前也鮮少有星空保護與光污染相關的教育計劃或行動。
我向她分享紐西蘭在星空保護方面的執行,以及今年 10/20 - 10/23 將在我工作的星空小鎮進行的「紐西蘭星光研討會(New Zealand Starlight Conference)」,將針對「讓紐西蘭成為星空保護國家」所需採取的行動進行研討,邀請 Joanne 前來參與。
卡由拉尼·墨菲的邀請,參訪大角星號(Hōkūle’a)
我們也向卡由拉尼表達謝意,並回饋我們在講座中的學習與問題,提到我們團隊這幾年在台灣對於尋路航海的自主練習,特別是疫情期間,非常感謝玻里尼西亞航海協會,願意在網路上分享寶貴的學習資源。卡由拉尼邀請我們明天到玻里尼西亞航海協會,以及大角星號(Hōkūle’a)參訪,對此,我們無比感謝。
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後記
我在紐西蘭進行星空導覽的公司,也有提供室內星空穹頂下的虛擬導覽,對於操作相關的軟硬體稍稍熟悉,但目前沒有尋路航海相關主題的導覽。此次來到夏威夷的天文館裡,打開了視野和對於嶄新可能性的期待。
在這裡,幾乎每天都有世界各地的旅客來訪,無論有沒有相關基礎,都可以在室內的星空穹頂下學習尋路航海,就像當初不斷地來到這裡觀察星空流轉的尋路人奈諾亞·湯普森,他非常感謝這個空間與天文館工作人員的陪伴,幫助他學習如何以天體進行導航,沒有這個室內空間的支持與幫助,或許夏威夷在復振尋路航海文化的歷程上,發展會緩慢許多。
即使是容易多雲多雨的地方,有這樣的室內星空穹頂、軟硬體設備與教育解說人員的存在,可以突破天氣、航行資源或各種環境的限制,讓各個年齡層的學校來到這裡,在虛擬的星空下,將抽象的概念視覺化,結合聲音與影像,以沈浸式的方式進行學習。期待有一天,關於尋路航海的室內星空導覽解說,這樣結合了傳統南島航海文化傳承、守護環境、在地與國際連結的推廣,也可以在台灣的教育日常發生。















