皎皎星光閃耀蒼穹 探秘上海天文館里的黑科技

“迢迢牽牛星，皎皎河漢女”，當燈光關閉，坐臥在上海天文館光學天象廳里仰望“漫天星光”，星光移動勾勒出星軌、星座，如同置身于浩瀚無垠的星河間搖曳穿梭。

全球規(guī)模最大的天文館——上海天文館于7月18日正式對公眾開放。抽象生澀的天文原理如何跨越各個年齡層、各個專業(yè)，讓人們真實領略到宇宙的奧秘？這考驗著上海天文館建設者對天文知識的理解和現(xiàn)代黑科技的運用，尤其是充分利用精密的光影成像儀器裝置給觀眾以沉浸式的體驗。

據(jù)了解，上海天文館打造了“家園”“宇宙”“征程”三大主題展區(qū)，運用環(huán)境氛圍、燈光音效和高仿真場景模擬手段，構建沉浸式宇宙空間體驗環(huán)境。

光學天象儀是傳統(tǒng)天文館的靈魂設備。上海天文館的光學天象儀擺放在內徑為17米的光學天象廳的中央位置。據(jù)悉，這是世界上最新型的高級光學天象儀?！肮庠刺煜髢x是天象廳的核心儀器，光纖從內部投射出來，圓殼里刻有精細而密集的星點，透過這些星點投射在天象廳穹頂式的幕布，形成非常銳利、清晰的星空景象?！鄙虾Ｌ煳酿^天文研究中心主任林清介紹說。

記者了解到，包括光學天象儀在內，上海天文館還有超高清多功能球幕影院、科教型自適應光學太陽望遠鏡（EAST）、雙焦點切換一米望遠鏡（DOT）等4大星空體驗裝置。超高清多功能球幕影院外徑30米、內徑23米，其外形正是主建筑的“三體”之一——“漂浮星球”；其內部則是一套全球最先進的8K分辨率球幕投影系統(tǒng)，配以高級激光表演系統(tǒng)和舞臺表演系統(tǒng)，帶給觀眾各種震撼心靈的宇宙大片之體驗。

此外，上海天文館全新設計的“科教型自適應光學太陽望遠鏡”，主鏡65厘米，在主鏡筒上還配有3臺全日面太陽望遠鏡。這是世界上最先進的具有科普教育功能的自適應光學系統(tǒng)太陽望遠鏡，不僅可以在科普教育上發(fā)揮重大作用，同時還能開展科研工作。

上海天文館還采用體感互動、數(shù)據(jù)可視化、AR、VR、生物識別等各類先進的展示手段，充分調動觀眾的情緒和感官。

穿過“家園”展區(qū)，步入“宇宙”展區(qū)前，觀眾會走過一個過渡性的長廊。長廊的墻壁上呈現(xiàn)出流動的星光，當人走過，受磁場影響，星光便會匯聚出人影的輪廓。這是天文館安排的一處大型多媒體秀，它構建了一種神秘的流動性宇宙磁場的感覺。觀眾在向前走動時，身影在磁場中隨之起舞，不經意間還可以打開一個個小視頻。

“宇宙”展區(qū)是體感互動技術運用較為密集的展區(qū)。上海天文館在這里運用主題式環(huán)境氛圍巧妙地對空間做了視覺分隔，如懸掛超窄無斷點三維線型燈打造的時空網(wǎng)格、由三維雙曲面水磨石天地墻構建的引力區(qū)。

上海天文館整體的結構設計也充分利用現(xiàn)代科技營造最佳宇宙沉浸感。整個天文館幾乎所有混凝土和鋼結構都采用不規(guī)則形狀，建設過程中攻克多項空間結構技術難題。16項授權發(fā)明專利、18項實用新型專利、7項軟件著作權助力建設團隊最終順利實現(xiàn)了建筑結構、功能與形態(tài)的完美融合，使整個建筑成為一件精致的天文儀器，成為上海天文館最大的一件展品。

（科技日報 2021-07-20 作者：侯樹文 王 春）