2020别克“寰行中国”观华夏苍穹飞九天揽月
2021-03-15金维一
金维一
抚仙湖太阳观测站
我们的行程从观测太阳开始。作为银河系3000亿颗恒星中的一颗,太阳与我们相距1.5亿公里,相当于光线在8.3分钟内的行程。它是如此特别,距离不远不近,能量不多不少,使得我们脆弱的身体既不会被冻成冰棍,也不会被烤成面包。我们吃的每一口食物都归功于太阳,它的能量让植物生长,并为食物链上的其他生物提供营养,最终营造出蓝色星球上的勃勃生机。
清晨时分,昆明远郊抚仙湖广阔的湖面云雾缭绕。没过多久,太阳露脸,慢慢驱散水汽,清澈的湖底顿时映照出蓝天白云和起伏的山峰。亚洲最大的太阳观测中心就在抚仙湖畔的一处小山坡上,四层的白色建筑整洁雅观,圆形的楼顶上是观测中心的主力设备:一米红外太阳望远镜。所谓“一米”是就望远镜的口径而言,这台望远镜在0.3至2.5微米波段上对太阳进行高分辨率成像和偏振光谱测量,能够高精度地获取太阳的多项重要数据。
在三楼的观测室里,一米红外太阳望远镜的成像就显示在一排排的电脑前。我们来此参观,也算得上是最近距离地观测太阳。密麻的黑点在粗糙的白色表面上无规则地闪动跳跃,这就是太阳黑子的活动。我以前看太空主题的科普片,一直以为那些如抽象画一般漂亮的镜头都是计算机绘制出来的,现在才知道,人类确实已经具备了清晰观测太阳系星球的能力,如果月宫里有嫦娥和玉兔,我们拍出的也是“真人版”而不是动画片。
人类观测太阳的历史极为久远。有“科学之父”之稱的古希腊人泰勒斯就是我们所知最早的痴迷观测者,他准确地预测到了公元前585年5月28日的一次日全食,并以“上天反对暴力”为理由制止了两个城邦国的战争。今天,在抚仙湖观测中心,科研人员坐在宽敞的观测室里,巨大的落地窗外是平滑如镜的抚仙湖,眼前电脑上是太阳穿行了8分钟光年之后抵达地球的图景。一开始我觉得他们的工作好浪漫,仔细想来,却发现这样的工作实在无聊。一米红外望远镜所能观测到的,只是太阳表面的百分之一面积。昆明的天文专家们每周轮班,来抚仙湖工作一个星期,任务就是对那每天不同的“百分之一”观测内容加以记录和分析,通过日久天长的数据累积来推知太阳活动的规律。说句不敬的话,这样观测太阳,简直像是打开家中的煤气灶、盯着灶上的火苗看;而太阳几乎亘古不变,我们所见到的太阳、我们子子孙孙所见到的太阳,或许都和泰勒斯时代见到的相差无几。任何人究其一生对太阳的观测,都只是宇宙间的一瞬,难怪观测中心的一位专家说:“我们搞天文研究的人,哪怕耐得住寂寞也可能一辈子一事无成,但如果耐不住寂寞,那一定一事无成。”
云南气象博物馆
昆明西山风景区的太华山顶有一座云南气象博物馆。“寰行中国”车队专程到此探访,了解我们每天接触的天气预报的诞生过程。
博物馆的气象广场上陈列着一系列用于气象监测的传统设备:雨量站、风速风向仪、风向袋、百叶箱、温湿度记录仪、传感器、风向标……还有中国古代的日晷仪和日冕仪。在信息时代之前,气象仪器的设计和制造、气象数据的标准化制定,都体现了人类的聪明才智。百叶箱就是其中很好的一例:这是我们都司空见惯的气温测量工具,在白色木箱中安上温度计,放置在防太阳直射、防风、防雨、透风的自然草坪上。因此我们在赤日炎炎的柏油马路上感受到的温度,并不能代表气象预报的温度。但百叶箱为什么要统一放置在离地1.5米的高度呢?讲解老师解释说,一般成人的平均身高大致为 1.70米,1.5米约略是嘴唇的位置,而嘴唇是人类感受自然最敏感的部位之一,这就是百叶箱离地1.5米的由来。老师又告诉我们,传统的空气湿度测量要用到一件貌似寻常却又不太易得的东西——女人的头发。正如洗过的湿头发会变长,空气中所含水分的差异会让女性头发的长度产生微小变化。有趣的是,亚洲女性的头发油脂含量较高,不适用于气象设备,所以这里的仪器用的是西班牙女郎的头发,这样才能最准确地测算大气湿度。听了这项原理讲解,大家纷纷感叹,有时候科研简直也像弗拉明戈舞一样精妙。
参观云南气象博物馆既是接受气象知识的科普,也是获得智力的启迪。人类能够将变幻莫测、难以描摹的气象情况转化成规范统一的数字化描述和预报,本身就是不输于卫星上天的非凡之举。人们总是抱怨天气预报不够准确,要是知道了预报的原理,大家想必会对这项吃力不讨好的工作多一分宽容。
随着科技的进步,不少传统气象仪器已被淘汰,成为气象博物馆中的科普陈设。而这里依旧是西南地区重要的气象监测点之一,在气象广场旁边的新楼里,更精密的电子仪器正日夜工作,收集到的实时数据都会汇总,传向昆明、成都、北京等地,成为全国气象观测系统每日获取的庞大数据中的一部分。
与强调个人创意的艺术领域不同,天文和气象研究更多地是系统化的集体工作成果,但看过博物馆中介绍的现代气象研究开创者陈一得先生的事迹,我们却感受到了个人精神力量对科研事业的推动。陈一得(1886-1958)生于晚清,曾以第一名的成绩考取公费留学欧洲的名额,却因反对清政府出卖云南“七府矿权”而被取消资格。他毅然投笔从戎,参加了辛亥革命。此后他认识到气象、天文等自然科学“事关国计民生”,遂努力钻研,并学有所成。1927年,陈一得从上海购置仪器,在昆明自家院内创办了“私立一得测候所”。从此陈一得与家人白天观气象、夜间观天文,十年中从未间断,所获取的气象实测资料免费提供给政府、学校使用。1936年,中央政府下令云南省“克日设法筹办测候所”,任务落到陈一得头上。他亲手设计并领导施工,靠人背马驮,用时不到一年,就让省立昆明气象测候所耸立在太华山顶。测候所于1937年正式开始气象观测、发布气象报告。1950年云南解放,先生把测候所及全部资料设备交给人民政府后,又以花甲高龄投身新中国天文气象事业中。
我们眼前这幢米黄色的三层小楼是云南气象博物馆的主建筑,也是当年陈一得先生亲自设计和施工的,现在被命名为“一得楼”。楼前有陈一得先生的雕像,楼后则是一得先生和夫人的墓地。小楼已成为云南省爱国主义和科普教育基地,而科研事业则在旁边的新楼里薪火相传。在这里长眠,一得先生应不会感到寂寞。
川南天文台
日落西山,近20辆别克车组成的车队顺着蜿蜒山路深入苍茫松林。两侧清风阵阵,泉水汩汩,草木葱郁。此地名为方山,在四川与云南交界的攀枝花市境内。这里的地形是凹陷的四川盆地中凸起的一个齐整宽阔的平台,“方山”因此得名。据说当年诸葛亮七擒孟获时曾在此掘土筑壁,安营扎寨,遗迹至今尚存。而我們今天来此的目的却是要寻访坐落在这里的川南天文台。
川南天文台修建在方山一个不起眼的角落,几间平房、一块空地,与一座老旧的庙宇为伴,要不是门口挂着牌子,我们真会把它当成农家大院。其中一间平房支着炉灶,有人正围炉而坐,吃着烤肉。让高雅与世俗、精神与肉体、劳作与享受完美统一,这真是四川人的本事。
在简易的会议室里,主讲老师花了一小时为我们介绍了宇宙和星系的科普知识。讲罢天已全暗,老师带我们走到空地,将建筑灯光悉数关闭。一时间,所有人都惊呼起来。老师手中的指星笔射出一道光柱,直刺夜空。巨大的天穹,浩渺苍茫,繁星点点,初冬时节的银河清晰可见。对于一群来自城市的人来说,这是何其陌生而又何其亲切的画面!
在那个美好的夜晚,我们通过天文望远镜,看到了与北极星相对应的北斗七星,看到了有玛瑙般漂亮纹路的木星,看到了优雅的土星和环绕土星的美丽光环,心中升腾的喜悦之情仿佛刚从大剧院欣赏了一出精彩的舞台演出一般。
晚秋的方山已有寒意。看饱了星空,我们被拉进室内围炉而坐,烤肉已经滋滋冒油,散发出诱人的香气。漫谈中,我们了解到川南天文台的建造历史:四川省天文科普协会在2009年成立后,协会的几位发烧友开始寻找一处合适的地方兴建天文台。经过7年选址,他们最终选定绝对海拔高而相对海拔不高、气候宜人、空气洁净透明、远离城市光污染的方山。从筹集资金,到规划设计、施工、装修、设备设施安装调试、后期运维,再到宣传推广,全是协会的天文发烧友们自己摸索,前后耗资将近200万元,终于建成了这座非官方的天文台。从此他们有了一个安静而惬意的角落,可以自由自在地追逐云层之上的璀璨群星。这群发烧友在天文台兴建过程中体现的热忱与魄力实在令人肃然起敬。
西昌卫星发射中心
提起西昌卫星发射中心,大家都不会感到陌生,但真正曾亲临现场参观的人却不多。这座亚洲规模最大、设备最先进、具有大功能发射航天器能力的新型卫星发射基地隐藏在凉山彝族自治州的青山翠谷中。多亏“寰行中国”之旅的精心安排,我们得以进入场区,近距离领略“国之重器”的风采。
场地中两座高大的发射塔遥遥相对:3号工位在1978年底竣工,1984年首发长征三号遥一火箭,2007年重建以满足发射嫦娥一号的需要,目前主要用于发射长征三号甲火箭;2号工位在1990年投入使用,早期用于发射长征二号捆绑式运载火箭与长征三号甲运载火箭,目前主要用于发射长征三号乙、丙火箭。四周拱卫着几座比发射塔更高的避雷塔,一起构成了壮观而和谐的画面。
我们来到发射中心的展陈室。这里简直就像一个工厂车间,长征三号火箭横卧其中,仿佛是一列小号的火车。我们不禁感叹,也只有这么大的空间才能容纳和展示巨大的火箭。而白色的火箭表面上,五星红旗的标记显得格外醒目。
新中国最早的航天中心设立在甘肃酒泉,修建时曾得到苏联专家的支持和帮助。中苏交恶后,考虑到国防安全和技术要求等原因,我国才在西南腹地兴建了全新的卫星发射基地。巨大的长征三号火箭旁展示着历次发射及运行后坠落回收的火箭和卫星残骸。工作人员严禁我们拍摄残骸照片,我倒是觉得,这些因坠落而变形的零部件同样是国家强盛、科学昌明的见证。它们从大地出发,穿越大气层,在无垠的太空翱翔,完成使命后又返回人间,这是何等完美的旅程!
在我们离开西昌之后不久,文昌航天发射场就成功发射了嫦娥五号。自2004年开启中国的探月工程以来,嫦娥一号和二号已经成功环绕月球飞行探测,三号和四号实现了软着陆,而嫦娥五号将在着陆之后,完成月球钻取采样及封装,并飞返地球。嫦娥五号的成功,预示着日后独立自主完成载人登月、建立月球空间、甚至走向深远太空都将是可以企及的梦想。西昌卫星发射中心的主讲老师谈到,航天事业的终极梦想,就是要为全人类找到地球之外的另一个适合生存的星球。这真是无比宏大而艰巨的事业。虽然天文学家以地球的标准作推测,估算出银河系存在的高等文明社会的数字可能有几百万个,但不幸的是,空间浩瀚,任何两个可能的文明社会之间的平均距离至少有200光年。这意味着,即便是发明了光速飞行器,能够以光的速度旅行,人类也要以几代人在飞船上度过一生为代价才能抵达目的地。我想,如此浩大的愿景只有用陈一得先生的话来描绘:“纵观宇宙,空间无极,时间有限,天体运动不息,恍惚于人生,当积极努力,用有限的生命,努力为人类社会谋幸福。”