從地面拍中國空間站“十二變”

文浦東

劉博洋

他從地面拍攝中國空間站影像，常常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。中國空間站航天員乘組輪換時，已經歷了十二種不同構型，而這十二種不同構型都被他一一抓拍下來，他就是天體物理學博士、天文攝影師劉博洋。

和星空有個約會

劉博洋從小喜歡看星星，喜歡做星星和月亮有關的夢。上小學前，父母帶他參觀了眾多博物館，他對天文館情有獨鐘。父母發現他這一愛好后，便買了一臺入門級望遠鏡送給他。

劉博洋十分珍惜，對天文的興趣越來越濃。到了中學時期，他加入學校的天文社團，還當上了社團技術部部長。社團技術部是一個需要給其他社員講課的部門。為了講好課，他惡補了很多天文學科普書籍，慢慢積累起很多天文學基礎知識。

天文社的“鎮社之寶”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、無數的星河，以及無限的未知，更加驅動著他的好奇。

2007 年高考時，劉博洋堅定地選了天文學專業。恰逢北大物理學院天文系因生源不足而恢復單獨招生，劉博洋有幸成為第一批學生，他說：“天文學讓我能用一些很基本的物理和數學知識去理解一些看起來非常復雜的天文現象，這是一種科學的、簡潔的、深刻的美。學習天文學的過程讓我能夠獲得一種對世界本質的洞察力。”

大一下學期，劉博洋憑借扎實的天文學基礎拿到了最高分，但在高手如云的北大，他的優勢并沒有保留太久。北大天文系不僅開設天文學課程，還在物理、數學和計算機專業水平上對學生有著極高的要求。劉博洋在大部分數學和物理類課程上都學得很吃力。他意識到自己需要更清晰地找到自身優勢，走出適合自己的路。

劉博洋大三時休學一年，一是補課業成績，二是籌辦全國天文社團發展論壇，把全國高校天文社團的骨干聚攏在一起，成為“播撒星星”的人。直到現在，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，后來又去往澳大利亞的西澳大學攻讀博士學位。學成歸來后，他成為一名天文科普創作者與天文攝影師。

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學生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。

劉博洋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，伴隨每一次發射任務而來的，是中國空間站構型在不斷變化。這期間，每個月甚至每一天，中國空間站的形態都可能不一樣。劉博洋說：“這是特別值得記錄的歷史性時刻。”

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7.68 公里，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。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，便自己編程，開發出光學跟蹤程序。嘗試、失敗，再嘗試、再失敗……2022 年4 月3 日晚上，劉博洋成功抓拍到了運動中的國際空間站。這種高精度跟蹤持續了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。在衡水郊外，從晚上八點等到第二天早上四點，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，成為國內采用該技術拍攝到高清中國空間站的第一人。

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，中國空間站即將從北京的上空過境，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，不料當晚起了云。天氣預報顯示北京城南云量稍少，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。他用最快速度前往大興區，找到一個駕校門口的空曠位置，只用一個小時就完成了望遠鏡搭建。當他看著鏡頭里一個核心艙加一個天舟組成的很小的“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，變成一個“土”字形，心情非常激動。

隨著每一次發射任務的完成，中國空間站不斷改變著構型，而在地面，能觀測并拍攝中國空間站過境的條件十分有限，甚至某種新構型的拍攝機會只有一兩次。為了不錯過良機，劉博洋自費輾轉多地，他常常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。

這一年里，劉博洋追逐空間站六十三次，成功拍攝三十四次，行經十七個城市，航程超過五萬公里。

把星辰故事講給更多人

要想與日月星辰對話，熬夜是必修課，受凍挨餓也是家常便飯。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。這些辛苦在劉博洋看來根本不算什么，“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?！?/p>

記錄空間站的同時，劉博洋還將拍攝空間站的過程記錄下來，發布在社交賬號，他自稱天文老博士，同時將自己的內容戲稱為“天文八卦學”。越來越多的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”。他的鏡頭是民間描繪中國空間站銀色輪廓的“初印象”，也是聚焦中國空間站與浩瀚蒼穹對話的新窗口。

2023 年春節，有名小學生給劉博洋寫信，說看了拍攝空間站的相關視頻，他喜歡上了星空，喜歡上了天文。這讓劉博洋投身天文科普事業有了更大的動力。

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，把星辰故事講給更多人聽。