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 從《流浪地球2》到《三體》電視劇,這個(gè)春節(jié)檔無(wú)疑是科幻迷的狂歡盛宴。
三體的故事源自探索地外文明,而電影《流浪地球2》最震撼的場(chǎng)景之一,是里面出現(xiàn)的一張真實(shí)照片。面對(duì)全人類的共同危機(jī),李雪健飾演的周喆直向聯(lián)合國(guó)展示了探測(cè)器“旅行者”1號(hào)飛向太陽(yáng)系邊緣時(shí)拍攝的地球照片,一個(gè)孤零零的小白點(diǎn),懸在太陽(yáng)系當(dāng)中。與浩瀚星河相比,畫(huà)面上的小白點(diǎn)絲毫不起眼,但所有人都知道,那是承載我們?nèi)祟惖募覉@。  地球在宇宙中,就像一個(gè)孤零零的小白點(diǎn)。圖/NASA官網(wǎng) 制圖/魚(yú)一條這些科幻影視作品給所有觀影觀眾們帶來(lái)震撼的同時(shí),也讓人思索:半人馬座是否真的有生命?外星人會(huì)是什么樣子的?黑洞的背后是什么?以及…… 大氣層之外的廣袤宇宙,究竟是一個(gè)怎樣的世界? 點(diǎn)擊視頻,探索中國(guó)星空之美!在最近大熱的《三體》電視劇中,有許多關(guān)于天文觀測(cè)站的描述。比如汪淼在北京近郊的射電天文觀測(cè)基地看到了“整個(gè)宇宙為你閃爍”的畫(huà)面,再比如葉文潔最早接收到三體人發(fā)出信號(hào)的紅岸基地。 
根據(jù)劇中的設(shè)定,紅岸基地位于內(nèi)蒙古海拉爾,而現(xiàn)實(shí)中的北京射電天文觀測(cè)基地則位于密云水庫(kù)北岸的群山之中,電視劇《三體》中的紅岸基地,也是在這一帶的山地里搭景。那么,現(xiàn)實(shí)中是否有類似的觀測(cè)基地,它又位于哪里呢? 在中國(guó)西南,全世界最大的球面射電望遠(yuǎn)鏡“中國(guó)天眼”,就坐落在貴州的群山之間。中國(guó)天眼學(xué)名500米口徑射電望遠(yuǎn)鏡(FAST),它的發(fā)射面積相當(dāng)于30個(gè)足球場(chǎng),根據(jù)最新消息,F(xiàn)AST目前已發(fā)現(xiàn)740余顆脈沖星。  鑲嵌于天坑之中直徑500m米口徑的世界最大球面射電望遠(yuǎn)鏡。眾所周知,貴州是一個(gè)“天無(wú)三尺晴”的地方,很多時(shí)候白天都看不見(jiàn)太陽(yáng),夜晚自然也很少能看到星星,“中國(guó)天眼”設(shè)置在這里,會(huì)不會(huì)影響它的工作呢? 答案是否定的,F(xiàn)AST對(duì)天體的觀測(cè)是以無(wú)線電接收技術(shù)為手段,大部分波段的射電波不受太陽(yáng)光影響,也可以穿越厚厚的云層,因此FAST可以全天候接收來(lái)自宇宙的電磁波信號(hào)。
對(duì)于射電望遠(yuǎn)鏡來(lái)說(shuō),只有一個(gè)影響因素是致命的。 1998年,澳大利亞帕克斯天文臺(tái)接收到了一段神秘的電磁波信號(hào),被傳為“外星人的低語(yǔ)”,因?yàn)檫@段詭異的信號(hào)不僅十分微弱、斷斷續(xù)續(xù),而且會(huì)準(zhǔn)時(shí)在每天的午飯時(shí)間出現(xiàn),好像有外星人專程來(lái)地球蹭午飯。2015年,經(jīng)過(guò)仔細(xì)排查,才發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)充滿戲劇性的誤會(huì),詭異電磁波信號(hào)其實(shí)來(lái)自于天文臺(tái)內(nèi)的微波爐。 沒(méi)錯(cuò),這個(gè)致命的原因就是人類活動(dòng)造成的電磁波干擾,所以射電望遠(yuǎn)鏡最理想的設(shè)置環(huán)境,是遠(yuǎn)離城市的荒野地帶,這樣能給射電望遠(yuǎn)鏡提供一個(gè)純凈的電磁環(huán)境,天氣因素并不重要。中國(guó)主要的天文觀測(cè)站, 貴州人口稀少、群山環(huán)抱,而且在黔南長(zhǎng)期發(fā)育形成喀斯特地貌塑造了天然的洼地形態(tài),選址地點(diǎn)的地形猶如幾雙攤開(kāi)的手掌,喀斯特叢峰如同手指,托舉起了巨型射電望遠(yuǎn)鏡這個(gè)大圓盤??λ固氐刭|(zhì)也如多孔的海綿,雨水會(huì)快速下滲,不會(huì)形成積水浸泡觀測(cè)設(shè)備。 事實(shí)上,幾乎所有的天文觀測(cè)臺(tái)都會(huì)設(shè)立在較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)。因?yàn)?strong>光污染、空氣污染、大氣透明度、一年中晴朗天數(shù)等等因素,都會(huì)影響天文觀測(cè)工作的展開(kāi)。 

觀測(cè)星空,首先要避免空氣的消光作用,空氣越稀薄的地方,就越適合天文望遠(yuǎn)鏡的工作。 在《流浪地球》原著小說(shuō)中,主角和加代子第一次使用天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)太陽(yáng)時(shí),兩人開(kāi)著飛行汽車飛到了距離地面5000米的高度。而在現(xiàn)實(shí)中,天文愛(ài)好者觀察天體,也經(jīng)常爬上海拔2000米以上的高峰。 既然空氣越少,越適合觀測(cè),那么完全沒(méi)有空氣的外太空自然就是設(shè)置觀測(cè)站的首選。從美國(guó)的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡,到中國(guó)空間站的“巡天”空間望遠(yuǎn)鏡,太空望遠(yuǎn)鏡充當(dāng)了人類的觀察宇宙的眼睛。
除了太空中的眼睛,中國(guó)人在地面上也在積極架設(shè)天文觀測(cè)站。比如《三體》電視劇里面提到的北京密云觀測(cè)站、新疆烏拉斯臺(tái)觀測(cè)站等等。中國(guó)還有一批新的天文觀測(cè)站真正建設(shè)當(dāng)中,最有代表性的就是在被譽(yù)為“世界最佳觀星地點(diǎn)”,海拔4200多米的青海冷湖觀測(cè)基地,有一臺(tái)6.5米口徑光學(xué)望遠(yuǎn)鏡正在架設(shè)當(dāng)中,在精度上可媲美空間望遠(yuǎn)鏡。這些濃縮了人類智慧的天文觀測(cè)站,正在逐步地為我們解開(kāi)宇宙的奧秘。
??向左滑動(dòng) 圖為內(nèi)蒙古明安圖觀測(cè)基地和北京密云不老屯天文臺(tái)。 探索星空是專業(yè)天文學(xué)家孜孜以求的事業(yè),精益求精體現(xiàn)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。星空的魅力不僅僅吸引著專家學(xué)者,普羅大眾也有欣賞星空之美的權(quán)利。那么對(duì)于普通人來(lái)說(shuō),如何方便地外出觀星呢? 
對(duì)于普通的觀星和天文攝影愛(ài)好者來(lái)說(shuō),由于觀測(cè)設(shè)備多為小口徑的天文望遠(yuǎn)鏡和普通相機(jī)。想要拍攝出一張效果十足的星空?qǐng)D片的條件,地點(diǎn)最重要。  天文愛(ài)好者正在野外參加梅西耶天體馬拉松比賽。適合觀星的地點(diǎn)都有著一些共性,海拔高、空氣稀薄、遠(yuǎn)離城市的燈光干擾等等,具備這樣條件的地方大多分布在我國(guó)的邊遠(yuǎn)地區(qū),多見(jiàn)于北方,南方適合觀星的地點(diǎn)則集中在幾處高山地帶。 被稱為世界屋脊的青藏高原,是距離星空最近的地方??煽晌骼飶V袤無(wú)垠的無(wú)人區(qū)幾乎不存在光污染的情況,平均4000多米的海拔把空氣干擾降到了最低,抬頭仰望讓人有一種“手可摘星辰”的感覺(jué)。我們國(guó)家的西藏阿里天文臺(tái),和正在建設(shè)的青海冷湖觀測(cè)基地正位于此。但對(duì)于個(gè)人愛(ài)好者來(lái)說(shuō),這些地方不僅十分遙遠(yuǎn),交通、電力都是問(wèn)題,而且還有高寒缺氧的問(wèn)題,對(duì)于城市居民十分不友好。 退而求其次的話,云南和甘肅兩省也屬于理想的觀星地帶。這兩個(gè)省份并不缺乏海拔3000米以上的山峰,而且基礎(chǔ)設(shè)施完善、光污染較少。每年都會(huì)有大量的人驅(qū)車到祁連山區(qū)、云南西部等地拍攝星空。??向左滑動(dòng) 現(xiàn)代燈光幾乎無(wú)處不在, 只有遠(yuǎn)離城市,才能看到星河璀璨的畫(huà)面。
圖1:甘肅蘭州興隆山銀河星空。 攝影/張自榮;
這兩省也各有各的問(wèn)題,云南每年從4月到9月都處于雨季,一年中適合拍攝星空的天數(shù)相對(duì)較少;而以甘肅為代表的西北各省區(qū),則大多數(shù)會(huì)有沙塵天氣,影響了大氣透明度。 對(duì)于北方和中西部的天文攝影愛(ài)好者來(lái)說(shuō),“登高望遠(yuǎn)”是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。北京西北方向兩面環(huán)山,最高峰東靈山海拔2300多米,北部燕山山脈海拔1000米以上的山峰數(shù)量眾多。許多坐標(biāo)北京的愛(ài)好者們都會(huì)有一種體驗(yàn),上山之前因?yàn)殪F霾的遮蔽,天空都是灰蒙蒙的;上到半山腰的時(shí)候豁然開(kāi)朗,滿天星斗閃爍,仿佛整個(gè)宇宙就在眼前。 
山脈不僅可以減少空氣污染對(duì)于拍攝星空的干擾,而且還能一定程度上阻擋地面的光源。同樣西安附近的秦嶺、成都附近的邛崍山,都是城市居民可以選擇的星空拍攝圣地。 東南沿海地區(qū)的大城市卻很少有這樣的條件,廣東、浙江、山東全境沒(méi)有海拔2000米以上的山峰。上海全市最高的山還不到百米,觀星愛(ài)好者們不得不登島到最邊緣的崇明島東灘濕地公園觀星。廣東北部的南嶺山區(qū),福建龍巖的雙髻山、天公山等地,相對(duì)遠(yuǎn)離城區(qū),都是當(dāng)?shù)刈詈玫男强张臄z地。 
但考慮到沿海地區(qū)空氣中豐富水汽給星空觀測(cè)帶來(lái)的障礙,有條件的話驅(qū)車去西部拍攝,是更優(yōu)選擇。 
好奇心和探索欲, 是人類走出地球搖籃的動(dòng)力源泉! 人類為什么要仰望星空,持不同觀點(diǎn)的人可能有不同的答案。 在劉慈欣作品《朝聞道》中,外星人認(rèn)定人類文明發(fā)展的標(biāo)志性事件,是37萬(wàn)年前一個(gè)原始人的仰望星空。這個(gè)原始人對(duì)宇宙產(chǎn)生出了充分的好奇,文中寫(xiě)道: 當(dāng)生命意識(shí)到宇宙奧秘的存在時(shí),距它最終解開(kāi)這個(gè)奧秘就只有一步之遙了。 
最晚在商朝的時(shí)候,中國(guó)人就開(kāi)始觀察日月盈仄等天文現(xiàn)象。中國(guó)記錄天文最有趣的案例,是公元1054年觀測(cè)到的超新星爆發(fā)。超新星爆發(fā)在銀河系中平均每300年發(fā)生一次,劉慈欣《流浪地球》、《超新星紀(jì)元》等作品都以此作為背景設(shè)定。 根據(jù)《續(xù)資治通鑒長(zhǎng)編》等史料的記載,當(dāng)時(shí)的宋朝人將這顆超新星命名為“天關(guān)客星”。它閃耀了23天,將黑夜照得如同白晝一般,隨后消失在夜空當(dāng)中。 700多年后,法國(guó)天文學(xué)家查爾斯·梅西耶發(fā)現(xiàn)了蟹狀星云。后來(lái)的科學(xué)家們根據(jù)星云的膨脹速度和大小推測(cè),它是11世紀(jì)一次超新星爆發(fā)的產(chǎn)物,與天關(guān)客星爆發(fā)時(shí)間和方位都相吻合。古今天文學(xué)家們的智慧,在這一刻交匯。 
星空,是人類永恒的話題。它是如此的深邃與遼遠(yuǎn),總是激發(fā)著人們的好奇心與探索欲。從郭守敬、哥白尼,到尤里·加加林和阿姆斯特朗,以好奇為源動(dòng)力的觀察與探索,讓人類和宇宙的距離越來(lái)越近。 
 迄今為止,人類在太陽(yáng)系內(nèi)工作的各個(gè)星際探測(cè)器(部分)。伽利略發(fā)明天文望遠(yuǎn)鏡后,天文觀測(cè)進(jìn)入到了新紀(jì)元,全民觀星的時(shí)代來(lái)臨。如今每年的三大流星雨、月掩行星等各種天文現(xiàn)象,都會(huì)吸引大量的天文攝影愛(ài)好者遠(yuǎn)赴各個(gè)觀星位置拍攝。 在四川甘孜子梅埡口貢嘎雪山, 拍攝到的雙子座流星雨。 攝影/匡葳 梅西耶天體馬拉松,是北半球天文愛(ài)好者的盛會(huì)。在每年的三月下旬,全天110個(gè)梅西耶天體都會(huì)出現(xiàn)在夜空當(dāng)中,但是想要全部拍攝下來(lái),就需要從傍晚到晨曦整夜緊盯地平線,守候著一個(gè)又一個(gè)即將出現(xiàn)的天體。 蘇聯(lián)航天科學(xué)家齊奧爾科夫斯基曾說(shuō):地球是人類的搖籃,可人類卻不能永遠(yuǎn)被束縛在搖籃里。對(duì)星空的好奇,是驅(qū)動(dòng)人類走向星辰大海的第一步。 星空本身就有著無(wú)窮無(wú)盡的魅力,它就在那里,每一顆星星都是持續(xù)發(fā)光發(fā)熱了幾十億年的恒星,它們的光芒穿越幾十億光年的距離,成為了我們夜空中的繁星點(diǎn)點(diǎn)。 
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