拍下中國空間站12種構型 這位90后如何做到的？

2023年1月25日，農歷正月初四，根據天文臺預報，中國空間站將在今天過境北京，劉博洋帶上全套天文攝影設備，到戶外進行拍攝，這是他第65次跟拍中國空間站。本周，《面對面》欄目專訪了劉博洋。

01

記錄中國空間站的民間影像

從“一”字型、“土”字型、"L"型，再到"T"型、“十”字型，剛剛過去的2022年，劉博洋跨越山海，輾轉全國十多個城市，拍下了中國空間站建設時期的12種構型，為中國空間站留下了珍貴的民間影像。談及為什么拍攝中國空間站，劉博洋說，“我覺得這是特別值得記錄的歷史性時刻，如果有一個事我覺得我跳一跳能夠著，中國沒有人在干，但又需要它，我覺得我應該把它干了。”

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過的位置，在它經過的瞬間抓拍。但在不到半秒的時間內，由于大氣抖動等因素，大概率很難拍到清晰的高質量畫面。要想突破就必須找到能夠實現光學跟蹤的軟件，控制望遠鏡跟蹤拍攝。為此，劉博洋的準備工作持續了將近一年時間。

劉博洋：一直在找，試了很多個不同的軟件，但是都不好用，其實我要決心再強一點，應該2021年就把這事解決了。

記者：當時什么影響你，這個決心沒下得那么狠？

劉博洋：當時其實已經找到一個幾乎符合我期待的軟件，只不過那個軟件還在開發過程中，所以我就有一個僥幸心理，我只要多去催一催這個軟件作者，跟他溝通溝通，提一提需求，是不是他就幫我能改出一個能用的東西來？

當確定無法從市面上獲得理想的跟蹤拍攝軟件后，劉博洋決定不再等待，2022年3月18日，他自己動手，寫下了第一行代碼。

記者：你當時決定自己寫代碼自己把這個軟件設計出來，你估量自己有沒有這個能力？

劉博洋：我感覺這事應該不是特難，但是卡著我最長時間的一步，我不知道怎么讓這個望遠鏡動起來，因為望遠鏡是硬件，我這邊是軟件，這個軟件到硬件之間的信號怎么發過去，我用什么樣的線能把望遠鏡連到電腦，什么東西能夠幫我傳達這個指令？

記者：這個你會嗎？

劉博洋：這個我就不知道，我探索了特別長時間，也不知道該問誰，反正最后查來查去，在3月18日那天才突然查到了一個用某個通用的天文硬件的控制平臺，再加上某個驅動，再加上某個專門給這個程序寫的一個對應接口，這幾個東西組合在一起，到最后能夠實現一個初步的光學跟蹤，大概是五天時間。

2022年4月3日晚上，第六次試驗，劉博洋成功抓拍到了國際空間站。這種高精度跟蹤持續了一共120秒，完整記錄了國際空間站從接近到遠離的全過程。4月19日，中國空間站過境河北-山東一線，劉博洋和伙伴們驅車三個小時趕到河北衡水。從晚上八點待到第二天早上四點，終于等到劃過夜空的中國空間站。“我覺得特意外，因為第一次其實目標只是要拍到，但沒想到能拍得這么清楚。”

那之后，在北京、海南、陜西、廣東、甘肅、江西等地，劉博洋啟動了逐天模式。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。劉博洋準備就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：我當時已經馬上就覺得要放棄了，時間來不及了，只有兩個小時了。我臨時最后下定決心，我還是要跑。我跑到大興那邊，這個時候已經來不及找什么場地了，那邊我也不太熟，我就找到一個駕校門口馬路牙子上面，有好多大卡車經過的馬路邊這樣一個地方，只用一個小時就完成了望遠鏡搭建，正常情況下我都需要兩到三個小時完成望遠鏡搭建和準備。那個在非常緊張非常趕的情況下，能夠最后拍到，而且拍攝效果又非常好。

劉博洋：8月1日那次是第一次拍到很清晰的大土字，從原來一個小不點，一個核心艙加一個天舟很小的一個小十字形，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，一下就變成大土字，那個時候就覺得一下就不一樣了，真的是很激動。

為了抓捕一個構型，劉博洋需要輾轉幾個地方。2022年10月31日，夢天實驗艙發射成功，此后的十幾天里，夢天實驗艙將完成轉位，天舟五號將發射入軌，空間站構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型，劉博洋給它起名“3D十字”。12月3日，他在北京拍到了這個年度最大構型。

02

天文老博士的“天文八卦學”

隨著神舟十四號返回地球，中國空間站轉入常態化運營模式，劉博洋完成了第十二種構型的拍攝。2022年，劉博洋追逐空間站63次，成功拍攝34次，行經17個城市，航程超過5萬公里。記錄空間站的同時，他還將拍攝空間站的過程也記錄下來，發布在自己的社交賬號里，他自稱天文老博士，同時將自己的內容戲稱為“天文八卦學”。

劉博洋：今年新年有小朋友小學生給我寫信，說看了我的空間站拍攝相關的視頻，覺得讓他喜歡上了星空，喜歡上了天文。

記者：對你來說這個當吃當喝嗎？你就是拿它當興趣，還是說你能用它也能變成你謀生的一個辦法。

劉博洋：其實我在一開始拍空間站的時候那是非常困難的，連一個幾萬塊的望遠鏡我也買不起，雖然這是所謂愛好者級設備，也不算太貴。

記者：你當時經濟收入經濟來源是什么？

劉博洋：我在博士畢業之后沒有進入到一個大的單位去進行研究工作，所以我主要是自己在做一些科普和天文教育的工作。比如說我想凌晨五點起來拍空間站，拍完之后花了三個小時非常疲勞，還需要在八九點再去上班，這樣我可能就沒有辦法去兼顧。最后我權衡之下，我覺得還是處在一個自由的創作狀態對我來說比較有利。

曾經的劉博洋也是一名仰望星空的少年，他1990年出生于內蒙古，6歲時收到了父母送的人生中第一臺小天文望遠鏡。從北京大學天文學系畢業后，劉博洋先是在中國科學院國家天文臺學習，接著他又被博士導師、“中國天眼”項目首席科學家李菂教授推薦到西澳深造。在西澳大學國際射電天文研究中心取得天體物理博士學位回國后，劉博洋沒有選擇進入科研單位，而是成為一名全職的天文科普作者。專業的學科背景，加上近幾年人們對中國航天的關注度持續增加，劉博洋天文科普的受眾也越來越廣。

記者：我也聽到過這樣的說法，天文是不接地氣的學問，你們遙遠的地方的那些研究和眼前的現實到底有什么關系？

劉博洋：天文學確實從整體感覺是一個無用之學。

記者：帶著引號的。

劉博洋：對，但是長遠來看，它又是最有用的一個學科，因為如果你連世界觀都沒有，你拿什么去認識探索這個世界？去發展其他的技術？比如說我們的GPS、比如說我們北斗衛星這樣一些導航的衛星，它的導航就是完全基于廣義相對論對于我們時空特征的理解。

記者：對于一個人來說，了解、知曉除了地球之外的宇宙里面發生了什么、有什么和不知道會有什么不一樣？

劉博洋：我們是不是知道這個宇宙是什么樣的，它是我們的世界觀一個底層的組成，兩千年前五千年前的人他也要吃飯、喝水、睡覺，我們現在一樣吃飯、喝水、睡覺，但是我們現在比古人知道得更多，我們知道地球是圓的，我們知道地球在太陽系，我們知道太陽系在銀河系，我們知道銀河系在宇宙中是一個什么樣的地位，我們對整個宇宙的認識極大地深化了，這樣的話我們其實是一個我可以說更完整的人更文明的人，人類的文明程度向前推進了。

雖然從事科普工作，但劉博洋并沒有完全放棄科研。每當要科普一個天文發現，他都要花一周左右時間看各種最前沿的英文資料，也有企業邀請他參與開發衛星定軌、航天器測量相關的軟硬件。對于未來，劉博洋有著清晰的規劃。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，他還將參與北京大學“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。“東半球現在沒有一臺大望遠鏡，而有些特殊的天象其實需要全世界天文學家聯合協作。我們中國如果能建一個8米望遠鏡，以后把這個板子補起來，我們可以一起全人類一起策劃一些好玩的大事。”