在上海天文館暢游宇宙

施韡

2016年11月，上海天文館（上?？萍拣^分館）在上海臨港新城滴水湖畔正式動工，引來社會各界廣泛關注。目前世界上固定的天象廳或天文館已經(jīng)有幾千座，它們是專業(yè)博物館中十分重要的一部分。在上海建設一座天文館，這是廣大科學家、天文愛好者持續(xù)了將近半個世紀的夢想。尤其隨著展示技術的發(fā)展，天文館還將帶給人們更多身臨其境的震撼體驗，幫助人們理解宇宙科學，這是傳統(tǒng)的博物館或科技館所不具備的。

裝滿故事的天文館

上海天文館建設工程于2014年1月正式立項，總用地面積5.86萬平方米，總建筑面積3.8萬平方米，到2020年建成后將成為世界最大的天文館。坐擁如此大的建筑面積，自然可以做很多文章，但如果與國際眾多天文館類似，僅僅是“天象廳+展示”的模式，恐怕已經(jīng)不符合時代發(fā)展的需要了。那么，上海天文館將有哪些自己的特色呢？

人們?yōu)槭裁匆芯刻煳?？這是天文科普工作者經(jīng)常會被問及的問題。作為地球上的高等生物，人類知道如何創(chuàng)造和使用工具，擁有其他動物所不具備的思考能力，好奇心驅使著人類理解宇宙萬物。雖然人相對于宇宙實在太過渺小，但我們卻可以知道幾十億甚至上百億光年以外發(fā)生的事情，這實在是太妙不可言啦！

上海天文館主展區(qū)觀眾流線示意圖

因此，上海天文館將展示主題確定為“連接人和宇宙”，意在揭示人和宇宙之間奇妙的關系，告訴人們宇宙是多么神奇！天文館主展區(qū)分為“家園”“宇宙”“征程”三個展區(qū)，而其他區(qū)域則分散地設置了“中華問天”“行星樂園兒童展區(qū)”“超高清多功能球幕影院”“航向火星”等特色展區(qū)。“家園”展區(qū)從星空開始，描繪我們熟悉而又陌生的日、地、月和太陽系中其他各種天體的壯麗景觀，領略銀河系的秀麗風光；“宇宙”展區(qū)從時空、引力、光、元素和生命五個角度透視宇宙普遍存在的各種現(xiàn)象與規(guī)律，展現(xiàn)了一個多姿多彩的宇宙；而“征程”展區(qū)則講述了從古至今人類如何探索宇宙、認識宇宙的動人故事。這里不僅有我們耳熟能詳?shù)墓适?，更有足以顛覆我們過去認知的最新研究成果，游客可以從“欣賞和體驗”“學習和思考”“理解和感悟”三個層次，充分感受宇宙的演化和組成。

上海天文館展區(qū)效果圖

匠心獨具的天文館

大質量的天體呈球形，而天體相互繞轉的軌道是橢圓形，這是宇宙中最基本的形態(tài)和規(guī)律。設計師以此為靈感，為天文館設置了三個“球”或“圓”——倒置穹頂、圓洞天窗和球幕影院，隨后假想有一個小衛(wèi)星進入這個“三體”系統(tǒng)，不斷運動，劃出一條條橢圓軌道，逐漸勾勒出上海天文館的建筑造型。這樣不僅線條簡潔流暢，而且詮釋了天體運行的基本規(guī)律，突顯了“萬有引力”這一塑造宇宙面貌的神奇自然力。難怪有人說“沒有比上海天文館更天文館的了”。

上海天文館建筑形態(tài)演繹過程

此外，上海天文館主建筑中還有多處設計暗藏玄機。首先是“三球”之一的倒置穹頂。游客在參觀完主展區(qū)后，可以沿著坡道到達屋頂位置的這個特殊區(qū)域。由于這種碗型設計“重置”了地平線，當你置身“碗底”抬頭環(huán)顧四周時，你只能看到天空，而看不到任何地景。這正是設計師要傳遞的理念：在這一刻，天文館將城市的喧囂，以及人所創(chuàng)造的物體遮擋掉，讓你靜靜地與天對話，感受自然之美。游客步入倒置穹頂?shù)淖叩朗悄媳毕蛟O置的，從天文學上講，這條通道恰恰就是標注了上海天文館子午線的位置，指明了正南和正北方向。這是極為重要的天文概念，在天文觀測中具有十分重要的意義。

天文館子午線示意圖

上海天文館的主入口是個巨大的懸挑結構，設計師專門在這里設計了一個“洞”！陽光從上而下透過這個洞，落在主入口的門庭上，形成一個光斑。隨著每天太陽的東升西落，光斑位置會緩慢移動，形狀也會悄悄地發(fā)生變化。而季節(jié)不同，太陽的高度也不一樣，所以每天光斑的位置和移動軌跡都有所不同。因此，圓洞天窗實際上起到了日晷的作用。今后，在這個位置上還將繪制時間刻度，游客在從主入口出入時不妨留意一下光斑的位置，它意味著你進館或離館的時間。

主入口圓洞天窗日光模擬

上海天文館主建筑上最顯眼的一個球就是球幕影院，它直徑為23米，這個尺寸也是有講究的。距離上海天文館不遠的滴水湖是個直徑約2.5千米的正圓形人工湖，如果把滴水湖比作太陽的話，那么球幕影院正是以等比例縮小的地球！游客可以在上海天文館切身感受地球和太陽的比例關系。球幕影院周圍還將使用透光材料，這樣太陽光就能照射到場館的地下一層公共空間，解決采光問題，同時在地面上還會形成一個封閉的光環(huán)。但是，眾所周知，由于緯度關系，上海地區(qū)不存在太陽直射頭頂?shù)臋C會，因此23米直徑的巨大球體很可能會擋住光環(huán)。經(jīng)過計算，只有在夏至前后的一段時間里，才會形成一個完整光環(huán)。所以說，季節(jié)不同，光環(huán)的位置和完整性都會有所不同。

萬眾期待的天文館

對于一個博物館來說，場館建筑是其迷人的外表與堅強的體格，藏品與展陳則是其靈魂，而豐富多彩的教育活動才能真正讓其充滿活力。

上海天文館是個綜合性的天文科普場館，是天文科學傳播中心，它將教育作為核心職能。廣大游客在這里不僅可以參觀、體驗，也可以參加各類教育展示活動。在未來幾年中，上海天文館建設團隊將會開發(fā)出各種活動以滿足不同人群的需要。任何年齡、任何知識背景和基礎的游客，在這里都能找到適合自己的形式和內容。比如有針對小學生和幼兒園小朋友的繪本閱讀親子活動，有針對中學生的互動實踐課程，有針對高中生和大學生的創(chuàng)新研究課程，還有適合老年人的講座、沙龍等活動。

天文活動教室效果圖

天文科學是非常強調實踐操作的學科，許多重大發(fā)現(xiàn)以及理論的驗證都來自于持之以恒的觀測。上海天文館將會建設一座太陽塔和一座大眾天文臺，不但配有大口徑光學望遠鏡，還將配有便于移動的小型望遠鏡，一定會讓想一窺宇宙奧秘的你過足癮。另外，上海天文館針對青少年還設立了觀測基地，基地不僅設有報告廳、教室，還將建設隕石實驗室、綜合實驗室、創(chuàng)客空間等，讓青少年有大量的機會親自動手操作，在實踐中感受科學的魅力。

上海天文館園區(qū)整體效果圖

作為一座專門進行天文科普教育的場館，上海天文館當然必須經(jīng)得住廣大天文愛好者的檢驗，同時還要滿足各位天文愛好者的個性化需求。除了參觀展區(qū)，觀看電影，利用天文館的設備白天看太陽、晚上看星星以外，天文發(fā)燒友們還可以根據(jù)自己的意愿申請?zhí)煳耐h鏡的觀測時間和觀測目標，并且遠程獲取觀測數(shù)據(jù)，坐在家里進行自己的天文研究，你說不定還能發(fā)現(xiàn)一顆新星呢！