拍下中国空间站12种构型 这位90后如何做到的?

2023-01-30 13:59

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2023年1月25日,农历正月初四,根据天文台预报,中国空间站将在今天过境北京,刘博洋带上全套天文摄影设备,到户外进行拍摄,这是他第65次跟拍中国空间站。本周,《面对面》栏目专访了刘博洋。

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01

记录中国空间站的民间影像

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从“一”字型、“土”字型、"L"型,再到"T"型、“十”字型,刚刚过去的2022年,刘博洋跨越山海,辗转全国十多个城市,拍下了中国空间站建设时期的12种构型,为中国空间站留下了珍贵的民间影像。谈及为什么拍摄中国空间站,刘博洋说,“我觉得这是特别值得记录的历史性时刻,如果有一个事我觉得我跳一跳能够着,中国没有人在干,但又需要它,我觉得我应该把它干了。” copyright www.qqlingdiw.cn

从地面拍摄太空中的运动物体,绝非按动快门那样简单。空间站每92分钟就可以绕地球一圈,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。传统的“凌日凌月”拍摄方式是找到太阳或月亮等显著标志物,在天空中标记空间站经过的位置,在它经过的瞬间抓拍。但在不到半秒的时间内,由于大气抖动等因素,大概率很难拍到清晰的高质量画面。要想突破就必须找到能够实现光学跟踪的软件,控制望远镜跟踪拍摄。为此,刘博洋的准备工作持续了将近一年时间。 copyright www.qqlingdiw.cn

刘博洋:一直在找,试了很多个不同的软件,但是都不好用,其实我要决心再强一点,应该2021年就把这事解决了。

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记者:当时什么影响你,这个决心没下得那么狠? 东方前沿网

刘博洋:当时其实已经找到一个几乎符合我期待的软件,只不过那个软件还在开发过程中,所以我就有一个侥幸心理,我只要多去催一催这个软件作者,跟他沟通沟通,提一提需求,是不是他就帮我能改出一个能用的东西来?

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当确定无法从市面上获得理想的跟踪拍摄软件后,刘博洋决定不再等待,2022年3月18日,他自己动手,写下了第一行代码。 东方前沿网

记者:你当时决定自己写代码自己把这个软件设计出来,你估量自己有没有这个能力? copyright www.qqlingdiw.cn

刘博洋:我感觉这事应该不是特难,但是卡着我最长时间的一步,我不知道怎么让这个望远镜动起来,因为望远镜是硬件,我这边是软件,这个软件到硬件之间的信号怎么发过去,我用什么样的线能把望远镜连到电脑,什么东西能够帮我传达这个指令? 本文来自东方前沿网

记者:这个你会吗?

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刘博洋:这个我就不知道,我探索了特别长时间,也不知道该问谁,反正最后查来查去,在3月18日那天才突然查到了一个用某个通用的天文硬件的控制平台,再加上某个驱动,再加上某个专门给这个程序写的一个对应接口,这几个东西组合在一起,到最后能够实现一个初步的光学跟踪,大概是五天时间。

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2022年4月3日晚上,第六次试验,刘博洋成功抓拍到了国际空间站。这种高精度跟踪持续了一共120秒,完整记录了国际空间站从接近到远离的全过程。4月19日,中国空间站过境河北-山东一线,刘博洋和伙伴们驱车三个小时赶到河北衡水。从晚上八点待到第二天早上四点,终于等到划过夜空的中国空间站。“我觉得特意外,因为第一次其实目标只是要拍到,但没想到能拍得这么清楚。”

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那之后,在北京、海南、陕西、广东、甘肃、江西等地,刘博洋启动了逐天模式。2022年8月1日,中国空间站即将过境北京,这次它又多了一个新舱段,问天实验舱。刘博洋准备就在家附近的停车场拍,可当晚起了云,天气预报说北京城南云量稍少,但此时距离空间站过境只剩下两小时。 本文来自东方前沿网

刘博洋:我当时已经马上就觉得要放弃了,时间来不及了,只有两个小时了。我临时最后下定决心,我还是要跑。我跑到大兴那边,这个时候已经来不及找什么场地了,那边我也不太熟,我就找到一个驾校门口马路牙子上面,有好多大卡车经过的马路边这样一个地方,只用一个小时就完成了望远镜搭建,正常情况下我都需要两到三个小时完成望远镜搭建和准备。那个在非常紧张非常赶的情况下,能够最后拍到,而且拍摄效果又非常好。

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刘博洋:8月1日那次是第一次拍到很清晰的大土字,从原来一个小不点,一个核心舱加一个天舟很小的一个小十字形,突然多了一个特别大的舱段,而且问天太阳翼一下展开五十几米,一下就变成大土字,那个时候就觉得一下就不一样了,真的是很激动。 www.qqlingdiw.cn

为了抓捕一个构型,刘博洋需要辗转几个地方。2022年10月31日,梦天实验舱发射成功,此后的十几天里,梦天实验舱将完成转位,天舟五号将发射入轨,空间站构型变化的频率开始加快。 copyright www.qqlingdiw.cn

2022年11月7日,刘博洋在江苏宿迁拍到了中国空间站的大T构型。为了赶回北京拍摄11月10日的过境,在买不到机票、坐火车也来不及的情况下,刘博洋和伙伴们花了3000多元,坐了一辆货拉拉连夜回京。

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2022年11月29日晚,神舟十五号发射成功,这是中国空间站自2022年4月中旬以来的第十一种构型,刘博洋给它起名“3D十字”。12月3日,他在北京拍到了这个年度最大构型。

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02

天文老博士的“天文八卦学”

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随着神舟十四号返回地球,中国空间站转入常态化运营模式,刘博洋完成了第十二种构型的拍摄。2022年,刘博洋追逐空间站63次,成功拍摄34次,行经17个城市,航程超过5万公里。记录空间站的同时,他还将拍摄空间站的过程也记录下来,发布在自己的社交账号里,他自称天文老博士,同时将自己的内容戏称为“天文八卦学”。 东方前沿网

刘博洋:今年新年有小朋友小学生给我写信,说看了我的空间站拍摄相关的视频,觉得让他喜欢上了星空,喜欢上了天文。 copyright www.qqlingdiw.cn

记者:对你来说这个当吃当喝吗?你就是拿它当兴趣,还是说你能用它也能变成你谋生的一个办法。 本文来自东方前沿网

刘博洋:其实我在一开始拍空间站的时候那是非常困难的,连一个几万块的望远镜我也买不起,虽然这是所谓爱好者级设备,也不算太贵。 www.qqlingdiw.cn

记者:你当时经济收入经济来源是什么? 本文来自东方前沿网

刘博洋:我在博士毕业之后没有进入到一个大的单位去进行研究工作,所以我主要是自己在做一些科普和天文教育的工作。比如说我想凌晨五点起来拍空间站,拍完之后花了三个小时非常疲劳,还需要在八九点再去上班,这样我可能就没有办法去兼顾。最后我权衡之下,我觉得还是处在一个自由的创作状态对我来说比较有利。 东方前沿网

曾经的刘博洋也是一名仰望星空的少年,他1990年出生于内蒙古,6岁时收到了父母送的人生中第一台小天文望远镜。从北京大学天文学系毕业后,刘博洋先是在中国科学院国家天文台学习,接着他又被博士导师、“中国天眼”项目首席科学家李菂教授推荐到西澳深造。在西澳大学国际射电天文研究中心取得天体物理博士学位回国后,刘博洋没有选择进入科研单位,而是成为一名全职的天文科普作者。专业的学科背景,加上近几年人们对中国航天的关注度持续增加,刘博洋天文科普的受众也越来越广。

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记者:我也听到过这样的说法,天文是不接地气的学问,你们遥远的地方的那些研究和眼前的现实到底有什么关系? 本文来自东方前沿网

刘博洋:天文学确实从整体感觉是一个无用之学。 内容来自www.qqlingdiw.cn

记者:带着引号的。 东方前沿网

刘博洋:对,但是长远来看,它又是最有用的一个学科,因为如果你连世界观都没有,你拿什么去认识探索这个世界?去发展其他的技术?比如说我们的GPS、比如说我们北斗卫星这样一些导航的卫星,它的导航就是完全基于广义相对论对于我们时空特征的理解。

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记者:对于一个人来说,了解、知晓除了地球之外的宇宙里面发生了什么、有什么和不知道会有什么不一样?

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刘博洋:我们是不是知道这个宇宙是什么样的,它是我们的世界观一个底层的组成,两千年前五千年前的人他也要吃饭、喝水、睡觉,我们现在一样吃饭、喝水、睡觉,但是我们现在比古人知道得更多,我们知道地球是圆的,我们知道地球在太阳系,我们知道太阳系在银河系,我们知道银河系在宇宙中是一个什么样的地位,我们对整个宇宙的认识极大地深化了,这样的话我们其实是一个我可以说更完整的人更文明的人,人类的文明程度向前推进了。

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虽然从事科普工作,但刘博洋并没有完全放弃科研。每当要科普一个天文发现,他都要花一周左右时间看各种最前沿的英文资料,也有企业邀请他参与开发卫星定轨、航天器测量相关的软硬件。对于未来,刘博洋有着清晰的规划。除了做好天文科普,他还在积极筹划建设自己的天文台。接下来,他还将参与北京大学“6-8米口径成长型通用光学望远镜项目”,打开与浩瀚苍穹对话的“新窗口”,把星辰大海的故事讲给更多人听。“东半球现在没有一台大望远镜,而有些特殊的天象其实需要全世界天文学家联合协作。我们中国如果能建一个8米望远镜,以后把这个板子补起来,我们可以一起全人类一起策划一些好玩的大事。”

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