教育領域的變革性應用/Celestia
Celestia 是一款由 Chris Laurel 開發的 3D 天文應用程式。該程式允許學生以任何速度、任何方向和任何歷史時間穿越宇宙，該宇宙是根據真實宇宙（至少是人類已知的宇宙）建模的。Celestia 以三維方式顯示和互動各種比例的物體，從人造衛星到整個星系，從典型的學校天文館或教科書照片中不可能獲得的視角。
美國宇航局已將 Celestia 與軌跡分析軟體結合使用，甚至為教育用途建立了一個基於網路的 Celestia 探索活動。[1]
Celestia 可以下載到 Linux、Mac OS X 和 MS Windows XP 和 Vista 系統。Celestia 是透過通用公共使用許可 (GNU) 提供的免費開源軟體。
Celestia 會在一個視窗中啟動，如果一切正常，你將在星空的背景中看到地球。螢幕上顯示了一些關於你的目標（地球）、你的速度和當前時間（以世界時顯示，因此它可能與你電腦上的時鐘相差幾個小時）的資訊。
右鍵拖動滑鼠可以繞地球軌道執行，你可能會看到月亮和一些熟悉的星座。左鍵拖動滑鼠也會改變你的方向，但相機繞其中心旋轉，而不是繞地球旋轉。滾動滑鼠滾輪可以改變你與地球的距離——你可以移動到光年之外，然後反方向滾動滾輪返回到你的起始位置。如果你的滑鼠沒有滾輪，你可以使用 Home 和 End 鍵代替。
執行 Celestia 時，通常會選擇某個物體。目前是地球，但也可以是恆星、月亮、航天器、星系或其他物體。選擇物體的最簡單方法是單擊它。嘗試單擊一顆恆星來選擇它。有關地球的資訊將被替換為有關該恆星的一些詳細資訊。按 G 鍵（或使用導航選單），你將穿越太空飛向選定的恆星。如果再次按 G 鍵，你將更加靠近恆星。
按 H 鍵選擇我們的太陽，然後按 G 鍵返回我們的太陽。右鍵單擊太陽以彈出太陽系中行星和其他物體的選單。從選單中選擇一顆行星後，再次按 G 鍵飛向它。到達那裡後，按住滑鼠右鍵並拖動以繞行星執行。
導遊是你可以訪問 Celestia 中一些更有趣物體的列表。在導航選單中選擇導遊選項以顯示導遊視窗。從列表中選擇一個目的地，單擊“前往”按鈕，你就可以出發了。
Celestia 使用依巴谷星表 (HIP)，該星表記錄了近 120,000 顆恆星。Celestia 使用被認為極其準確的VSOP87 行星軌道理論。由於 Celestia 使用了該理論，它可以提供太陽和月球探測器，並準確顯示行星、衛星、航天器等的軌道路徑。
天文館對學區來說是一項很大的支出。維護天花板、投影儀和其他固定裝置只是與天文館運營相關的許多費用中的一部分。大多數學區只能負擔一個天文館，並且很可能位於高中或初中。因此，對於不在該建築物內上課的班級來說，參觀天文館需要進行實地考察，這會佔用寶貴的學習時間。由於這個原因，以及天文館可用性的時間安排，參觀天文館可能每年只發生一次。
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Celestia 現在使學生能夠在他們的電腦螢幕上看到整個已知宇宙、行星、恆星、衛星、太陽和星座——天文館所能做的一切，以及更多。Celestia 還使學生能夠在歷史上的任何時刻或未來檢視太陽系。例如，右邊的圖片顯示了 Celestia 的螢幕截圖，顯示了大約 50 億年後太陽的位置和地球的狀況。 |
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Celestia 的另一個很棒的功能是日食探測器。Celestia 會顯示使用者指定時間段內的所有日食，並讓學生可以選擇前往其中一個日食日期，並檢視日食在太空中的樣子。例如，左邊的圖片顯示了從月球的角度看到的日食，地球在前面，太陽直接在後面。以前從未有過這樣的機會讓人類肉眼觀察。 |
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左側的圖片展示了在 Celestia 中觀看衛星的樣子。觀看和/或導航到衛星就像使用工作列選單選擇衛星位置一樣簡單。當研究哈勃太空望遠鏡時，此功能可以與訪問歷史上的任何點的功能結合使用。學生將能夠觀察並瞭解在過去 3 次維護任務中完成的更改和升級。 |
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顏色編碼的標籤使學生更容易瞭解他們在 Celestia 中看到的內容。例如，行星名稱為藍色，衛星為綠色。左側的圖片顯示了土星及其所有衛星的檢視。從該檢視中很難將衛星與周圍的恆星區分開來，因此綠色的標籤有助於準確地指出土星衛星的位置。 |
Celestia 非常經濟，幾乎沒有使用成本。Celestia 可用於 Mac OS、Windows OS 和一些 Linux OS 版本，使其足夠靈活，可以適應幾乎任何平臺。它也是開源的（GNU 許可證），因此軟體是免費的。與 Celestia 相關的唯一成本是升級計算機顯示卡的成本，這種情況很少見，因為顯示卡可能不支援 Celestia。由於 Celestia 是免費的，因此可以分發給教師用於家庭使用，以便他們開始使用它，熟悉它，並開始建立圍繞 Celestia 的課程計劃和活動。
在記憶體有限的 3D 加速卡上，調整主 Celestia 視窗的大小會導致紋理消失。這是因為幀緩衝區需要太多記憶體，以至於沒有足夠的記憶體留給紋理。有幾個解決方法：1）使用較小的視窗，2）確保您的顯示設定為 16 位（高色）模式，3）嘗試以全屏模式執行 Celestia。
Celestia 在 256 色模式下難以正常執行。最好將顏色設定更改為 16 位或 32 位（如果支援這些設定）。在較舊的機器上可能無法使用。
如果物體在遠處看起來很好，但在靠近時變得太暗，請嘗試升級到計算機顯示卡的最新驅動程式版本。對於一些較舊的顯示卡，這仍然無法解決問題。
對於所有這些技術問題，開發人員已經意識到了這些問題，並正在努力在 Celestia 的未來版本中消除許多問題。
Celestia 為學生提供了不可思議的自由，讓他們透過點選物體並使用“轉到”鍵到達那裡或以任何速度自由移動來探索整個已知宇宙。很容易迷路，轉過身卻看不到身後的太陽系。教師需要對該程式有很好的瞭解，以便在學生迷失在宇宙中時解決這些問題。只要學生知道如何利用該功能，該程式就可以透過使用工作列選單輕鬆地導航回太陽（按 H）或太空中的任何其他物體。
由於 Celestia 是一個 3D 程式，因此它需要計算機處理器和顯示卡具有相當高的效能。這對於使用較舊機器的學校來說可能是一個潛在的問題 - 對於許多情況下的小學來說，這尤其令人擔憂。但是，一般來說，Celestia 可以非常快地渲染影像 - 比例如 Second Life 中的 3D 環境快得多。
使用 Celestia 可以做很多活動，教師應該為學生制定好活動計劃，避免學生被 Celestia 中提供的海量資訊所淹沒。