拍下中國(guó)空間站12種構(gòu)型 這位90后如何做到的？

2023年1月25日，農(nóng)歷正月初四，根據(jù)天文臺(tái)預(yù)報(bào)，中國(guó)空間站將在今天過(guò)境北京，劉博洋帶上全套天文攝影設(shè)備，到戶(hù)外進(jìn)行拍攝，這是他第65次跟拍中國(guó)空間站。本周，《面對(duì)面》欄目專(zhuān)訪(fǎng)了劉博洋。

01

記錄中國(guó)空間站的民間影像

從“一”字型、“土”字型、"L"型，再到"T"型、“十”字型，剛剛過(guò)去的2022年，劉博洋跨越山海，輾轉(zhuǎn)全國(guó)十多個(gè)城市，拍下了中國(guó)空間站建設(shè)時(shí)期的12種構(gòu)型，為中國(guó)空間站留下了珍貴的民間影像。談及為什么拍攝中國(guó)空間站，劉博洋說(shuō)，“我覺(jué)得這是特別值得記錄的歷史性時(shí)刻，如果有一個(gè)事我覺(jué)得我跳一跳能夠著，中國(guó)沒(méi)有人在干，但又需要它，我覺(jué)得我應(yīng)該把它干了。”

從地面拍攝太空中的運(yùn)動(dòng)物體，絕非按動(dòng)快門(mén)那樣簡(jiǎn)單?？臻g站每92分鐘就可以繞地球一圈，過(guò)境時(shí)的移動(dòng)速度高達(dá)每秒7.68km，相當(dāng)于手槍子彈出膛速度的20倍。傳統(tǒng)的“凌日凌月”拍攝方式是找到太陽(yáng)或月亮等顯著標(biāo)志物，在天空中標(biāo)記空間站經(jīng)過(guò)的位置，在它經(jīng)過(guò)的瞬間抓拍。但在不到半秒的時(shí)間內(nèi)，由于大氣抖動(dòng)等因素，大概率很難拍到清晰的高質(zhì)量畫(huà)面。要想突破就必須找到能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)跟蹤的軟件，控制望遠(yuǎn)鏡跟蹤拍攝。為此，劉博洋的準(zhǔn)備工作持續(xù)了將近一年時(shí)間。

劉博洋：一直在找，試了很多個(gè)不同的軟件，但是都不好用，其實(shí)我要決心再?gòu)?qiáng)一點(diǎn)，應(yīng)該2021年就把這事解決了。

記者：當(dāng)時(shí)什么影響你，這個(gè)決心沒(méi)下得那么狠？

劉博洋：當(dāng)時(shí)其實(shí)已經(jīng)找到一個(gè)幾乎符合我期待的軟件，只不過(guò)那個(gè)軟件還在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，所以我就有一個(gè)僥幸心理，我只要多去催一催這個(gè)軟件作者，跟他溝通溝通，提一提需求，是不是他就幫我能改出一個(gè)能用的東西來(lái)？

當(dāng)確定無(wú)法從市面上獲得理想的跟蹤拍攝軟件后，劉博洋決定不再等待，2022年3月18日，他自己動(dòng)手，寫(xiě)下了第一行代碼。

記者：你當(dāng)時(shí)決定自己寫(xiě)代碼自己把這個(gè)軟件設(shè)計(jì)出來(lái)，你估量自己有沒(méi)有這個(gè)能力？

劉博洋：我感覺(jué)這事應(yīng)該不是特難，但是卡著我最長(zhǎng)時(shí)間的一步，我不知道怎么讓這個(gè)望遠(yuǎn)鏡動(dòng)起來(lái)，因?yàn)橥h(yuǎn)鏡是硬件，我這邊是軟件，這個(gè)軟件到硬件之間的信號(hào)怎么發(fā)過(guò)去，我用什么樣的線(xiàn)能把望遠(yuǎn)鏡連到電腦，什么東西能夠幫我傳達(dá)這個(gè)指令？

記者：這個(gè)你會(huì)嗎？

劉博洋：這個(gè)我就不知道，我探索了特別長(zhǎng)時(shí)間，也不知道該問(wèn)誰(shuí)，反正最后查來(lái)查去，在3月18日那天才突然查到了一個(gè)用某個(gè)通用的天文硬件的控制平臺(tái)，再加上某個(gè)驅(qū)動(dòng)，再加上某個(gè)專(zhuān)門(mén)給這個(gè)程序?qū)懙囊粋€(gè)對(duì)應(yīng)接口，這幾個(gè)東西組合在一起，到最后能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)初步的光學(xué)跟蹤，大概是五天時(shí)間。

2022年4月3日晚上，第六次試驗(yàn)，劉博洋成功抓拍到了國(guó)際空間站。這種高精度跟蹤持續(xù)了一共120秒，完整記錄了國(guó)際空間站從接近到遠(yuǎn)離的全過(guò)程。4月19日，中國(guó)空間站過(guò)境河北-山東一線(xiàn)，劉博洋和伙伴們驅(qū)車(chē)三個(gè)小時(shí)趕到河北衡水。從晚上八點(diǎn)待到第二天早上四點(diǎn)，終于等到劃過(guò)夜空的中國(guó)空間站。“我覺(jué)得特意外，因?yàn)榈谝淮纹鋵?shí)目標(biāo)只是要拍到，但沒(méi)想到能拍得這么清楚。”

那之后，在北京、海南、陜西、廣東、甘肅、江西等地，劉博洋啟動(dòng)了逐天模式。2022年8月1日，中國(guó)空間站即將過(guò)境北京，這次它又多了一個(gè)新艙段，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙。劉博洋準(zhǔn)備就在家附近的停車(chē)場(chǎng)拍，可當(dāng)晚起了云，天氣預(yù)報(bào)說(shuō)北京城南云量稍少，但此時(shí)距離空間站過(guò)境只剩下兩小時(shí)。

劉博洋：我當(dāng)時(shí)已經(jīng)馬上就覺(jué)得要放棄了，時(shí)間來(lái)不及了，只有兩個(gè)小時(shí)了。我臨時(shí)最后下定決心，我還是要跑。我跑到大興那邊，這個(gè)時(shí)候已經(jīng)來(lái)不及找什么場(chǎng)地了，那邊我也不太熟，我就找到一個(gè)駕校門(mén)口馬路牙子上面，有好多大卡車(chē)經(jīng)過(guò)的馬路邊這樣一個(gè)地方，只用一個(gè)小時(shí)就完成了望遠(yuǎn)鏡搭建，正常情況下我都需要兩到三個(gè)小時(shí)完成望遠(yuǎn)鏡搭建和準(zhǔn)備。那個(gè)在非常緊張非常趕的情況下，能夠最后拍到，而且拍攝效果又非常好。

劉博洋：8月1日那次是第一次拍到很清晰的大土字，從原來(lái)一個(gè)小不點(diǎn)，一個(gè)核心艙加一個(gè)天舟很小的一個(gè)小十字形，突然多了一個(gè)特別大的艙段，而且問(wèn)天太陽(yáng)翼一下展開(kāi)五十幾米，一下就變成大土字，那個(gè)時(shí)候就覺(jué)得一下就不一樣了，真的是很激動(dòng)。

為了抓捕一個(gè)構(gòu)型，劉博洋需要輾轉(zhuǎn)幾個(gè)地方。2022年10月31日，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射成功，此后的十幾天里，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙將完成轉(zhuǎn)位，天舟五號(hào)將發(fā)射入軌，空間站構(gòu)型變化的頻率開(kāi)始加快。

2022年11月7日，劉博洋在江蘇宿遷拍到了中國(guó)空間站的大T構(gòu)型。為了趕回北京拍攝11月10日的過(guò)境，在買(mǎi)不到機(jī)票、坐火車(chē)也來(lái)不及的情況下，劉博洋和伙伴們花了3000多元，坐了一輛貨拉拉連夜回京。

2022年11月29日晚，神舟十五號(hào)發(fā)射成功，這是中國(guó)空間站自2022年4月中旬以來(lái)的第十一種構(gòu)型，劉博洋給它起名“3D十字”。12月3日，他在北京拍到了這個(gè)年度最大構(gòu)型。

02

天文老博士的“天文八卦學(xué)”

隨著神舟十四號(hào)返回地球，中國(guó)空間站轉(zhuǎn)入常態(tài)化運(yùn)營(yíng)模式，劉博洋完成了第十二種構(gòu)型的拍攝。2022年，劉博洋追逐空間站63次，成功拍攝34次，行經(jīng)17個(gè)城市，航程超過(guò)5萬(wàn)公里。記錄空間站的同時(shí)，他還將拍攝空間站的過(guò)程也記錄下來(lái)，發(fā)布在自己的社交賬號(hào)里，他自稱(chēng)天文老博士，同時(shí)將自己的內(nèi)容戲稱(chēng)為“天文八卦學(xué)”。

劉博洋：今年新年有小朋友小學(xué)生給我寫(xiě)信，說(shuō)看了我的空間站拍攝相關(guān)的視頻，覺(jué)得讓他喜歡上了星空，喜歡上了天文。

記者：對(duì)你來(lái)說(shuō)這個(gè)當(dāng)吃當(dāng)喝嗎？你就是拿它當(dāng)興趣，還是說(shuō)你能用它也能變成你謀生的一個(gè)辦法。

劉博洋：其實(shí)我在一開(kāi)始拍空間站的時(shí)候那是非常困難的，連一個(gè)幾萬(wàn)塊的望遠(yuǎn)鏡我也買(mǎi)不起，雖然這是所謂愛(ài)好者級(jí)設(shè)備，也不算太貴。

記者：你當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)收入經(jīng)濟(jì)來(lái)源是什么？

劉博洋：我在博士畢業(yè)之后沒(méi)有進(jìn)入到一個(gè)大的單位去進(jìn)行研究工作，所以我主要是自己在做一些科普和天文教育的工作。比如說(shuō)我想凌晨五點(diǎn)起來(lái)拍空間站，拍完之后花了三個(gè)小時(shí)非常疲勞，還需要在八九點(diǎn)再去上班，這樣我可能就沒(méi)有辦法去兼顧。最后我權(quán)衡之下，我覺(jué)得還是處在一個(gè)自由的創(chuàng)作狀態(tài)對(duì)我來(lái)說(shuō)比較有利。

曾經(jīng)的劉博洋也是一名仰望星空的少年，他1990年出生于內(nèi)蒙古，6歲時(shí)收到了父母送的人生中第一臺(tái)小天文望遠(yuǎn)鏡。從北京大學(xué)天文學(xué)系畢業(yè)后，劉博洋先是在中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)學(xué)習(xí)，接著他又被博士導(dǎo)師、“中國(guó)天眼”項(xiàng)目首席科學(xué)家李菂教授推薦到西澳深造。在西澳大學(xué)國(guó)際射電天文研究中心取得天體物理博士學(xué)位回國(guó)后，劉博洋沒(méi)有選擇進(jìn)入科研單位，而是成為一名全職的天文科普作者。專(zhuān)業(yè)的學(xué)科背景，加上近幾年人們對(duì)中國(guó)航天的關(guān)注度持續(xù)增加，劉博洋天文科普的受眾也越來(lái)越廣。

記者：我也聽(tīng)到過(guò)這樣的說(shuō)法，天文是不接地氣的學(xué)問(wèn)，你們遙遠(yuǎn)的地方的那些研究和眼前的現(xiàn)實(shí)到底有什么關(guān)系？

劉博洋：天文學(xué)確實(shí)從整體感覺(jué)是一個(gè)無(wú)用之學(xué)。

記者：帶著引號(hào)的。

劉博洋：對(duì)，但是長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，它又是最有用的一個(gè)學(xué)科，因?yàn)槿绻氵B世界觀(guān)都沒(méi)有，你拿什么去認(rèn)識(shí)探索這個(gè)世界？去發(fā)展其他的技術(shù)？比如說(shuō)我們的GPS、比如說(shuō)我們北斗衛(wèi)星這樣一些導(dǎo)航的衛(wèi)星，它的導(dǎo)航就是完全基于廣義相對(duì)論對(duì)于我們時(shí)空特征的理解。

記者：對(duì)于一個(gè)人來(lái)說(shuō)，了解、知曉除了地球之外的宇宙里面發(fā)生了什么、有什么和不知道會(huì)有什么不一樣？

劉博洋：我們是不是知道這個(gè)宇宙是什么樣的，它是我們的世界觀(guān)一個(gè)底層的組成，兩千年前五千年前的人他也要吃飯、喝水、睡覺(jué)，我們現(xiàn)在一樣吃飯、喝水、睡覺(jué)，但是我們現(xiàn)在比古人知道得更多，我們知道地球是圓的，我們知道地球在太陽(yáng)系，我們知道太陽(yáng)系在銀河系，我們知道銀河系在宇宙中是一個(gè)什么樣的地位，我們對(duì)整個(gè)宇宙的認(rèn)識(shí)極大地深化了，這樣的話(huà)我們其實(shí)是一個(gè)我可以說(shuō)更完整的人更文明的人，人類(lèi)的文明程度向前推進(jìn)了。

雖然從事科普工作，但劉博洋并沒(méi)有完全放棄科研。每當(dāng)要科普一個(gè)天文發(fā)現(xiàn)，他都要花一周左右時(shí)間看各種最前沿的英文資料，也有企業(yè)邀請(qǐng)他參與開(kāi)發(fā)衛(wèi)星定軌、航天器測(cè)量相關(guān)的軟硬件。對(duì)于未來(lái)，劉博洋有著清晰的規(guī)劃。除了做好天文科普，他還在積極籌劃建設(shè)自己的天文臺(tái)。接下來(lái)，他還將參與北京大學(xué)“6-8米口徑成長(zhǎng)型通用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目”，打開(kāi)與浩瀚蒼穹對(duì)話(huà)的“新窗口”，把星辰大海的故事講給更多人聽(tīng)。“東半球現(xiàn)在沒(méi)有一臺(tái)大望遠(yuǎn)鏡，而有些特殊的天象其實(shí)需要全世界天文學(xué)家聯(lián)合協(xié)作。我們中國(guó)如果能建一個(gè)8米望遠(yuǎn)鏡，以后把這個(gè)板子補(bǔ)起來(lái)，我們可以一起全人類(lèi)一起策劃一些好玩的大事。”