拍下中國空間站的“十二變”

中國全面建成空間站，在浩瀚星空與藍色地球之間擁有了“天上宮闕”。中國空間站在經(jīng)歷了12種不同構(gòu)型之后，形成了目前的T字形。中國空間站系統(tǒng)總師楊宏介紹，航天員乘組輪換時，大家看到的只是基本型。真正的構(gòu)型數(shù)量其實能達到53種，而且今后還可以再繼續(xù)擴展。未來，中國空間站將變成太空母港。

中國空間站在建設期間出現(xiàn)的12種不同構(gòu)型被一位90后抓拍下來，成為了珍貴的民間影像。他就是天體物理學博士、天文攝影師劉博洋。

我和星空有個約會

劉博洋1990年出生于內(nèi)蒙古鄂爾多斯，他從小喜歡看星星，經(jīng)常做與星星和月亮有關的夢。父母發(fā)現(xiàn)兒子這一愛好后，便買了一臺60毫米口徑、700毫米焦距，帶赤道儀的標準入門望遠鏡送給他。

劉博洋十分珍惜這臺望遠鏡，對天文的興趣也越來越濃。到了中學時期，他加入了學校的天文社團，因入社考試成績好，當上了社團技術(shù)部部長，這是一個需要給其他社員講課的角色。為了講好課，他惡補了很多天文學科普書籍。他還參加了全國中學生天文奧賽，在天文論壇刷各種帖子，慢慢積累起很多天文學基礎知識。

天文社的“鎮(zhèn)社之寶”是學校唯一一臺大口徑反射式望遠鏡，和社員一起外出觀測時，劉博洋第一次有了野外觀星的體驗。透過望遠鏡，璀璨的銀河撲面而來，無垠的宇宙、無數(shù)的星河以及無限的未知，更加驅(qū)動著這位少年對天文的好奇。

2007年高考時，劉博洋堅定地選擇了北大物理學院天文系。大一第二學期，在國家天文臺興隆觀測基地的總工程師姜曉軍主講的基礎天文學課程中，劉博洋憑借扎實的天文學基礎拿到了最高分，但這是他在本科學習中難得的高光時刻，因為在高手如云的北大，他的優(yōu)勢并沒有保留太久。北大天文系不僅開設天文學課程，還在物理、數(shù)學和計算機的專業(yè)水平上對學生有著極高的要求。除了天文課以外，劉博洋在大部分數(shù)學和物理類課程上都學得很吃力。

他意識到需要更清晰地找到自身優(yōu)勢，走出適合自己的路。于是，在同學們繼續(xù)攻堅于學術(shù)時，劉博洋大三休學一年，一是補課業(yè)成績，二是籌辦全國天文社團發(fā)展論壇，把全國高校天文社團的骨干聚攏在一起，成為了“播撒星星”的人。直到現(xiàn)在，中國天文科普圈的同行中，有很多依舊是當年那幫社團活動中最活躍的人。

本科畢業(yè)后，劉博洋去了中國科學院國家天文臺攻讀碩士學位，后來又去澳大利亞的西澳大學攻讀博士學位。學成歸來后，他選擇成為一名天文科普創(chuàng)作者與天文攝影師。

拍到最高清的中國空間站

2020年，還在西澳大學讀博的劉博洋驚訝于國外的攝影師能夠在地面拍出國際空間站的精細影像，作為一名天體物理學的“專業(yè)選手”和天文攝影的“忠實愛好者”，他暗下決心也要拍出這樣的照片。

拍攝中國空間站的計劃始于2022年3月。2022年是中國空間站全面建成的關鍵之年。5月上旬天舟四號貨運飛船成功發(fā)射，中國空間站迎來在軌建造階段。從天舟四號貨運飛船到神舟十四號載人飛船，再到空間站問天實驗艙、夢天實驗艙，以及天舟五號貨運飛船和神舟十五號載人飛船，伴隨每一次發(fā)射任務而來的，是中國空間站構(gòu)型的不斷變化。其間，每個月甚至每一天，中國空間站的形態(tài)都可能不一樣。劉博洋說：“我覺得這是特別值得記錄的歷史性時刻，如果有一件事我覺得跳一跳能夠著，中國沒有人在干，但又需要它，我覺得我應該把它干了?！?/p>

從地面拍攝太空中的運動物體，絕非按動快門那樣簡單。空間站每92分鐘就可以繞地球一圈，過境時的移動速度高達每秒7.68km，相當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或月亮等顯著標志物，在天空中標記空間站經(jīng)過的位置，在它經(jīng)過的瞬間抓拍。但在不到半秒的時間內(nèi)，由于大氣抖動等因素，大概率很難拍到清晰的高質(zhì)量畫面。要想突破就必須找到能夠?qū)崿F(xiàn)光學跟蹤的軟件，控制望遠鏡跟蹤拍攝?！伴_發(fā)出光學跟蹤程序，自己編程！”劉博洋不想錯過記錄中國空間站“從小到大”成長軌跡的最佳階段。

2022年4月19日，中國空間站過境河北—山東一線，劉博洋和伙伴們驅(qū)車三個小時趕到河北衡水郊外，從晚上八點待到第二天凌晨四點，終于等到劃過夜空的中國空間站。劉博洋使用自主開發(fā)的光學跟蹤程序，成功捕捉到清晰的中國空間站特寫影像，成為國內(nèi)采用該技術(shù)拍攝到高清中國空間站的第一人。

隨著每一次發(fā)射任務的完成，中國空間站不斷改變著構(gòu)型，而在地面，能觀測并拍攝中國空間站過境的條件卻十分有限，甚至某種新構(gòu)型的拍攝機會只有一兩次。為了不錯過良機，劉博洋自費輾轉(zhuǎn)北京、海南、陜西、廣東、甘肅、江西等地，只要條件允許，他都會帶著兩大箱設備，趕往拍攝地，等待中國空間站劃過夜空的那幾分鐘。

2022年8月1日，中國空間站即將過境北京，這次它又多了一個新艙段——問天實驗艙。劉博洋準備在家附近的停車場拍，可當晚起了云，天氣預報說北京城南云量稍少，但此時距離空間站過境只剩下兩小時。劉博洋決定碰碰運氣。他跑到大興區(qū)，找到一個駕校門口的馬路牙子，只用一個小時就完成了望遠鏡搭建?？粗R頭里核心艙加天舟組成的一個很小的十字形，突然多了一個特別大的艙段，而且問天太陽翼一下展開五十幾米，又變成大“土”字……他心情非常激動。

2022年10月31日，夢天實驗艙發(fā)射成功。此后的十幾天里，夢天實驗艙將完成轉(zhuǎn)位，天舟五號將發(fā)射入軌，空間站構(gòu)型變化的頻率開始加快。

2022年11月7日，劉博洋在江蘇宿遷拍到了中國空間站的大T構(gòu)型。為了趕回北京拍攝11月10日的過境，在買不到機票、坐火車也來不及的情況下，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，神舟十五號發(fā)射成功，這是中國空間站自2022年4月中旬以來的第十一種構(gòu)型，劉博洋給它起名“3D十字”。12月3日，他在北京拍到了年度最大的構(gòu)型。

這一年里，劉博洋追逐空間站63次，成功拍攝34次，行經(jīng)17個城市，航程超過5萬公里。

天文老博士的“天文八卦學”

晝伏夜出，是這位90后天體物理學博士的工作常態(tài)。劉博洋說，要想與日月星辰對話，熬夜是必修課，受凍挨餓更是家常便飯。為了拍攝中國空間站，劉博洋去過荒漠、上過高原，甚至差點在沒有信號的野外迷路。這些辛苦在他看來根本不算什么，“我是在做一件好玩的事，而且在得到樂趣的同時進行了天文科普。”

記錄空間站的同時，他將拍攝空間站的過程也記錄下來，發(fā)布在自己的社交賬號里。他自稱“天文老博士”，將自己的內(nèi)容戲稱為“天文八卦學”。兒時的那臺望遠鏡不斷變大，再變大，將遙遠的太空逐漸拉近，再拉近。他的鏡頭，是民間描繪中國空間站銀色輪廓的“初印象”，更多人透過他的望遠鏡看向了太空，看清了中國人自己的“太空家園”。

2023年春節(jié)，有小學生給劉博洋寫信，說看了對空間站拍攝相關的視頻，喜歡上了星空，喜歡上了天文。這讓劉博洋投身天文科普事業(yè)有了更大的動力。

對于未來，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自己的天文臺。接下來，他將參與北京大學“6—8米口徑成長型通用光學望遠鏡項目”，打開與浩瀚蒼穹對話的“新窗口”，把星辰大海的故事講給更多人聽。

（編輯 邢多多 1048572239@qq.com）