甘孜日報 2023年06月19日
7799行代碼的浪漫
“向天空出發”公益幸福團成員和瀘定中學師生們展示捕捉到的“天宮”空間站影像。
“向天空出發”公益幸福團成員正在調試制作的天文望遠鏡。
“向天空出發”公益幸福團成員向學生講解天文望遠鏡工作原理。
◎封面新聞記者 吳雨佳/文 瀘定中學/圖
近日，神舟十六號載人飛船成功發射，景海鵬、朱楊柱、桂海潮三名航天員順利進入太空，神舟十六號載人飛船與中國空間站組合體完成自主快速交會對接。
當中國空間站經過甘孜上空時，這精彩一刻被瀘定中學孩子們提前架好的天文望遠鏡盡收眼底，孩子們歡呼雀躍，用觀星小程序拍下中國空間站的珍貴影像。
西部地區普通的鄉村孩子，緣何能捕捉到“天宮”的浪漫？里面又有著什么樣的故事？
在現場歡呼雀躍的除了孩子們，還有5位阿里志愿者。5位阿里程序員歷時5個多月，制作了一個能觀測中國空間站的天文望遠鏡，并且開發了一個觀星小程序，使用光學追蹤技術，讓天文望遠鏡自動追蹤到許多行星和近地軌道人造天體（衛星、空間站等），并能拍下珍貴的照片。
事情緣起于瀘定中學校長方潤根的突發奇想：去年8月，作為杭州學軍中學西溪校區副校長的他來到瀘定駐點幫扶。在教學中，方校長發現，科普師資力量在鄉村地區普遍缺乏，培養鄉村孩子對高科技的興趣愛好、發展學生科技社團需要專業的設備，設備也稀缺。
這一切并未阻擋鄉村孩子們對浩瀚星空的好奇與熱愛，瀘定中學學生中不少天文迷。跟同學們交流了以后，方校長發現很多同學都關注中國空間站，但是對于中國空間站是什么樣子，大家都只是在電視上見過。
“中國航天這幾年發展太快了，看到載人飛船發射成功，真的非常自豪。當然如果能親眼看到中國空間站，那就更激動了。”學生毛杰說。
方校長覺得，如果能夠讓孩子們看到中國空間站，他們會在心里萌發更加深刻的科學精神，并認識到祖國的強盛。多方打聽下，他找到阿里“向天空出發”公益幸福團向其求助。
“公益幸福團”是阿里員工自發成立的員工公益組織，阿里內部鼓勵員工業余時間投身公益，員工根據不同的公益志向，組成不同的“公益幸福團”，寓意“公益有伴，幸福抱團”。“向天空出發”公益幸福團，由一群熱衷航天航空科普的阿里程序員志愿者組成，去年，他們還帶著貴州普安的鄉村孩子發射了一枚氣象探空火箭。
接到方校長求助后，“向天空出發”公益幸福團團長曹林萌發了一個更大膽的想法：如果能用拍攝空間站的形式，讓孩子們和空間站的航天員們打招呼，這簡直是太酷了！
阿里志愿者們了解到，畢業于北大的天體物理學博士劉博洋曾開發過一個這樣的系統，但很難給非專業人士使用。為了瀘定的孩子們，志愿者們聯絡到劉博洋博士。大家一拍即合，約定共同開發一個可供鄉村學校使用的天文觀測系統。
捕捉“天宮”的腦洞很浪漫，但系統開發起來卻很不容易，志愿者們很快遇到了各種挑戰：追蹤一個在400公里外高速運動的物體，在視覺算法上僅僅有一個“點”清晰度的中國空間站，相當于要在100米遠的地方，精確看到并追蹤一根頭發絲。
此外，如果想要當地師生經過簡單培訓，也可以操作這樣的一個系統，隨時隨地能拍攝星空，對程序的易用性也提出了超高要求。
為此，志愿者雷斌在方案設計階段就提出，要通過云計算，讓望遠鏡能夠進行OTA升級，觀測到不同的目標；志愿者趙培龍曾經是一名自動駕駛工程師，他解決了望遠鏡有烏云過境的追蹤問題；志愿者劉旭恒開發出了簡單易懂的觀測頁面；志愿者柴東凱則操心起了教學可行性的問題，自學了不少天文學知識，希望能夠給孩子們解答問題。
從去年12月份開始，歷時5個多月，5個程序員志愿者經過反復試驗，共敲擊7799行代碼，終于通過“施卡/牛反深空望遠鏡+高精度赤道儀+導星系統”，搭建了一套基本自動化的天文觀測設備。最終，大家一起把一個需要幾十個參數調整的系統，變成了一個容易操作的簡單程序。
在志愿者們開發的高精度軌道光學巡天追蹤系統的支持下，瀘定中學的師生們能夠觀測、拍攝、記錄不同的近地軌道物體，包括中國空間站、火箭、大型衛星等，成本僅為幾萬元。
曹林說，航空航天教育門檻高、實施難度大，以常見的天文教學為例，一個校園天文臺需動輒投入數十萬、上百萬元，且設備標準化不足，后期運行維護成本高昂。很多學校的科普課程最終難逃“不了了之”的結局。特別是鄉村地區的孩子，他們很少有機會“眼見為實”地看到中國航天的進步，更難了解背后的原理以及相關的科學知識。
志愿者們想做的，就是以低成本、可復制、可持續的方式向鄉村孩子們進行科普，以技術力量彌補數字鴻溝，傳承科學精神。
觀測當日凌晨，當中國空間站從四川上空飛過時，志愿者們和瀘定中學的孩子一起，動手拍下中國空間站的影像，和天上的航天員說了一聲，“你好，我們在這里！”
觀測結束后，阿里志愿者們把全套觀測系統捐贈給瀘定中學，供師生們日常觀測學習。志愿者還加入了瀘定中學天文社，遠程提供力所能及的幫助。
“翟志剛、景海鵬、湯洪波、王亞平等許許多多的中國航天員都出生在中國鄉村，希望通過我們的微不足道的努力，在鄉村小朋友的心里種下一顆關于天空和夢想的種子。也許在不遠的未來，下一個航天員就在這群孩子中誕生。”曹林表示。
天文學瞄準的不只是宇宙，更是未來。有人仰望星空，有人扎根泥土。浩瀚宇宙，人類到底是從哪而來的，將去到哪里？這些問題的答案，也許會從中國鄉村的溪流間、瓦房里、驢背上被回答出來。
