2022年11月04日 星期五
刘博洋:把中国空间站“装入”相机
科普达人

    □ 科普时报记者 陈 杰

    10月31日,梦天实验舱成功发射,并进入预定轨道。11月3日上午9时32分,空间站梦天实验舱顺利完成转位,中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成。这也吹响了我国空间站建造任务收官的号角。

    在距离天宫号400公里外的地面上,32岁的天体物理学博士、知乎答主刘博洋利用自主开发的光学跟踪技术,成功拍出迄今为止最高清的中国空间站特写影像,成为国内采用该技术拍摄到高清中国空间站的第一人。

    “拍空间站的想法在两年前就有了。”刘博洋告诉科普时报记者,但是一直苦于没有现成的光学追踪程序可用,且只能观测国际空间站。

    今年3月,刘博洋作为科普博主参与了一档电视节目《未来中国》,其中有一期节目与中国空间站相关。刘博洋意识到,今年是中国空间站建设最密集的一年,从天舟三号撤离空间站,到天舟4号的发射,神舟14号发射,再到之后问天实验舱、梦天实验舱,还有神舟十五号发射等,中国空间站每个月,甚至每一天的形态都可能不一样。

    “空间站过境时的移动速度高达每秒7.68km,相当于手枪子弹出膛速度的20倍,空间站每92分钟可以绕地球一圈,靠人力实现稳定跟踪几乎不可能。”刘博洋说,如果望远镜定着不动,不到半秒钟就飞过去了,很难记录它的动态影像。所以他需要通过自动控制程序,让跟踪装置自动识别出空间站,然后由望远镜捕获、跟踪、拍摄。

    “如果我不能在天舟4号发射前,搞定这个跟踪拍摄空间站的技术,就会错过这一切。”于是,刘博洋就给自己下了一个死命令:一定要开发出一套光学跟踪程序,让望远镜从地面自动捕捉400公里外高速运动中的空间站。

    今年3月中旬,刘博洋昼伏夜出用了5 天时间就写出了这个程序的最初版本,实现让望远镜在家里墙上追踪激光笔的光点,然后又用了12天时间进行测试,终于第一次拍到了国际空间站。

    一个月后,在经过不断失败、调试之后,刘博洋终于第一次拍到中国空间站。“提前寻找了很多过境点,要考虑天气,还要考虑交通便利。”

    4月19日,中国空间站过境河北-山东一线,夜空晴朗,刘博洋和伙伴们驱车三个小时,从北京开到了河北衡水的郊外。在一个蛙声阵阵的池塘边支棱起设备,从晚上八点待到第二天凌晨四点,终于等到划过漆黑夜空的中国空间站。寻星镜捕获到了小小光点,赤道仪应声而动,望远镜紧紧跟随,中国空间站稳稳地出现在刘博洋的屏幕中央。“那一刻,所有人都忍不住欢呼起来。这相当于把远在400公里外高速路上行进中巴士的形状拍出来了。”

    首次成功拍到中国空间站只是开始,刘博洋随后启动了“逐天”模式,在北京、海南、陕西、广东、甘肃、江西等多地转场,40多次为中国空间站拍“写真”,终于记录下中国空间站构型变化的完整过程。随后,刘博洋将开发程序、追踪拍摄的过程记录下来,发布到知乎等网络平台进行科普,受到网友追捧。“看得我热泪盈眶”“中国的创新进步就是这么一点一点出现的”……网友们如是评价。

    拍空间站让刘博洋名声大噪,但在好友眼里,做科普时的刘博洋才是最光芒四射的。每当要科普一个天文发现,刘博洋都要花很长时间看各种最前沿的英文资料。正如他的导师,FAST 首席科学家李菂曾评价:“刘博洋可以不做科研,但如果不做科普就是一大损失。”

    目前,刘博洋正在积极筹划建设自己的天文台,希望能在冷湖建设具有国际国内领先水平的个人天文台。“只要你一直盯着天空看,就能看到很多别人看不到的东西。”

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