《赤道南北两总星图》绘制于我国明朝崇祯七年（）七月，木印彩绘纸本，宫裱蓝绫，为屏挂式，由8条幅纵向拼组而成，每幅板框高.4厘米、宽56.5厘米，拼组完成后全图板框高.5厘米、宽厘米，连原裱外沿，则全图高厘米、宽厘米。全图主要由两个大图组成，即南赤道所见星图和北赤道所见星图，均为半球图，每个半球图直径约厘米，刻度外圈为度，刻度内圈为中国古代的.25度。半球的外圈标有赤道和黄道十二宫，正是从赤极引线分天区为二十八宿，从黄极引线分区为十二宫。
两大图整体底色为蓝色，图上星座被镀成了金色，显得金碧辉煌。所画各星虽大小不一，但星座及星云清晰可见，甚至连银河系都十分清楚。各个星座的命名，既有中国传统名称，也有西方译名。围绕着主图，绘有《赤道图》《黄道图》等各种小星图14幅，黄道经纬仪等各种天文仪器4幅。同时，在整幅图的首尾，还有徐光启所撰《赤道南北两总星图叙》和汤若望署名的《赤道南北两总星图说》两篇长文。
《赤道南北两总星图》开始绘制的时间并未标出，但可以肯定的是，最晚应在徐光启去世前，也就是崇祯六年（）十月初七日之前。徐光启去世后，该图的制作依旧按部就班地进行，最终在次年完成，献给了崇祯皇帝。除了献给皇家的这一件外，汤若望还私下自行复制了两件，悄悄送回欧洲，现分别存于梵蒂冈图书馆和法国国家图书馆。与原本相比，梵蒂冈所藏《赤道南北两总星图》上，除了汤若望外，还列出了负责校订的意大利传教士罗雅谷、钦天监的陈先阶等10人名单。正是有了这一版本的存在，他们的名字才没有被历史遗忘。
热爱科学的徐光启
对于绘制《赤道南北两总星图》来说，最大的功臣莫过于徐光启。徐光启在参加乡试多次落第后，于明朝万历二十一年（）赴广东韶州任教，结识了耶稣会士郭居静，开始对天主教产生兴趣。万历二十八年（0），徐光启到南京拜见恩师焦竑时，遇见了另一位名气更大的耶稣会士利玛窦，二人一见如故，徐光启也对天主教有了更加深入的了解。3年后，徐光启在南京领洗，正式加入了天主教，并取教名保罗。次年，徐光启终于中了进士，考选翰林院庶吉士，以一名天主教徒的身份踏上仕途。
通过与西方传教士的频繁交流，徐光启对西方的科学文化知识产生了浓厚的兴趣，并与利玛窦等传教士一起，翻译了《几何原本》《测量法义》等书。万历三十八年（），徐光启看到钦天监因为推算日食不准，遭到万历皇帝重责，遂对天文学产生了研究兴趣，开始与传教士研究制作天文仪器，撰写了《简平仪说》《平浑图说》《日晷图说》等，这些都为他测绘《赤道南北两总星图》打下了扎实的天文学基础。
经过了天启一朝的退隐后，徐光启再次充实了天文学知识储备，特别是在与传教士的交流中掌握了大量西方天文学的知识。崇祯皇帝继位后，徐光启起复为礼部左侍郎，并主持开局修历。其间，他认识到原有《大统历》的不足，主张引进西法，启用西人，并推荐德国传教士汤若望及意大利传教士罗雅谷两人充当西方书籍的翻译人员，称其“术业与玉函相埒，而年力正强”。数年中，西方的天文学知识被大量引入中国，使得当时中国天文学发展水平与最先进的欧洲相比，落后不到10年。
事实上，早在万历三十二年（4），徐光启在《题万国二圜图序》中便认为，“西泰子言天地圆体也，犹二五之为十也”。而经过20余年的沉淀与积累，徐光启对自己的认识更有把握，并在崇祯四年（）、五年（）先后向皇帝进呈了自己与汤若望、罗雅谷一同翻译的天文学书籍两卷和星座图表一张。在《赤道南北两总星图叙》中，徐光启充分肯定了西方天文学在其中的功绩：“今予独依西儒汤先生法，为图四种，一曰《见界总星图》，一曰《赤道两总星图》……业已进上，公之海寓，似无遗义。”
尽管身为天主教徒的徐光启利用自己的官职权力，大力引进并提倡西方天文学知识，使得明朝晚期中国天文学发展水平在整个亚洲都可算首屈一指，尤其是《赤道南北两总星图》的绘制，充分体现了东西方天文学的交融。但是，在崇祯六年（）就去世的徐光启，并没有等到该图制作完毕，由自己亲手呈送给崇祯皇帝。
深藏皇宫的“总星图”
《赤道南北两总星图》的出现，看似是徐光启与汤若望等传教士追求科学的结果，其背后却蕴含着更深的历史意味。
自古以来，皇帝便被称为“天子”，他们自诩受命于天，代天巡狩四方。对于历朝历代的皇帝而言，“天”是神圣而不可侵犯的，天上的群星都有着各自独特的象征，尤其是北极星——又称“紫薇星”，被视为皇帝在天上的象征。因此，几乎每一个朝代，都会有专门的天文机构负责观测天象，制定历法，为皇家服务。可以说，天文历法成为皇帝权威的象征。
然而，到了明代，这种情况开始有了改变。其中最引人
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