在上海天文館暢游宇宙

施韡

2016年11月，上海天文館（上海科技館分館）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有幾千座，它們是專業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、天文愛好者持續了將近半個世紀的夢想。尤其隨著展示技術的發展，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，恐怕已經不符合時代發展的需要了。那么，上海天文館將有哪些自己的特色呢？

人們為什么要研究天文？這是天文科普工作者經常會被問及的問題。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生的事情，這實在是太妙不可言啦！

上海天文館主展區觀眾流線示意圖

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！天文館主展區分為“家園”“宇宙”“征程”三個展區，而其他區域則分散地設置了“中華問天”“行星樂園兒童展區”“超高清多功能球幕影院”“航向火星”等特色展區。“家園”展區從星空開始，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象與規律，展現了一個多姿多彩的宇宙；而“征程”展區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的故事，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和規律。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星進入這個“三體”系統，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后，可以沿著坡道到達屋頂位置的這個特殊區域。由于這種碗型設計“重置”了地平線，當你置身“碗底”抬頭環顧四周時，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。游客步入倒置穹頂的走道是南北向設置的，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，形狀也會悄悄地發生變化。而季節不同，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。但是，眾所周知，由于緯度關系，上海地區不存在太陽直射頭頂的機會，因此23米直徑的巨大球體很可能會擋住光環。經過計算，只有在夏至前后的一段時間里，才會形成一個完整光環。所以說，季節不同，光環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，許多重大發現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，觀看電影，利用天文館的設備白天看太陽、晚上看星星以外，天文發燒友們還可以根據自己的意愿申請天文望遠鏡的觀測時間和觀測目標，并且遠程獲取觀測數據，坐在家里進行自己的天文研究，你說不定還能發現一顆新星呢！