在上海天文馆畅游宇宙

施韡

2016年11月，上海天文馆（上海科技馆分馆）在上海临港新城滴水湖畔正式动工，引来社会各界广泛关注。目前世界上固定的天象厅或天文馆已经有几千座，它们是专业博物馆中十分重要的一部分。在上海建设一座天文馆，这是广大科学家、天文爱好者持续了将近半个世纪的梦想。尤其随着展示技术的发展，天文馆还将带给人们更多身临其境的震撼体验，帮助人们理解宇宙科学，这是传统的博物馆或科技馆所不具备的。

装满故事的天文馆

上海天文馆建设工程于2014年1月正式立项，总用地面积5.86万平方米，总建筑面积3.8万平方米，到2020年建成后将成为世界最大的天文馆。坐拥如此大的建筑面积，自然可以做很多文章，但如果与国际众多天文馆类似，仅仅是“天象厅+展示”的模式，恐怕已经不符合时代发展的需要了。那么，上海天文馆将有哪些自己的特色呢？

人们为什么要研究天文？这是天文科普工作者经常会被问及的问题。作为地球上的高等生物，人类知道如何创造和使用工具，拥有其他动物所不具备的思考能力，好奇心驱使着人类理解宇宙万物。虽然人相对于宇宙实在太过渺小，但我们却可以知道几十億甚至上百亿光年以外发生的事情，这实在是太妙不可言啦！

上海天文馆主展区观众流线示意图

因此，上海天文馆将展示主题确定为“连接人和宇宙”，意在揭示人和宇宙之间奇妙的关系，告诉人们宇宙是多么神奇！天文馆主展区分为“家园”“宇宙”“征程”三个展区，而其他区域则分散地设置了“中华问天”“行星乐园儿童展区”“超高清多功能球幕影院”“航向火星”等特色展区。“家园”展区从星空开始，描绘我们熟悉而又陌生的日、地、月和太阳系中其他各种天体的壮丽景观，领略银河系的秀丽风光；“宇宙”展区从时空、引力、光、元素和生命五个角度透视宇宙普遍存在的各种现象与规律，展现了一个多姿多彩的宇宙；而“征程”展区则讲述了从古至今人类如何探索宇宙、认识宇宙的动人故事。这里不仅有我们耳熟能详的故事，更有足以颠覆我们过去认知的最新研究成果，游客可以从“欣赏和体验”“学习和思考”“理解和感悟”三个层次，充分感受宇宙的演化和组成。

上海天文馆展区效果图

匠心独具的天文馆

大质量的天体呈球形，而天体相互绕转的轨道是椭圆形，这是宇宙中最基本的形态和规律。设计师以此为灵感，为天文馆设置了三个“球”或“圆”——倒置穹顶、圆洞天窗和球幕影院，随后假想有一个小卫星进入这个“三体”系统，不断运动，划出一条条椭圆轨道，逐渐勾勒出上海天文馆的建筑造型。这样不仅线条简洁流畅，而且诠释了天体运行的基本规律，突显了“万有引力”这一塑造宇宙面貌的神奇自然力。难怪有人说“没有比上海天文馆更天文馆的了”。

上海天文馆建筑形态演绎过程

此外，上海天文馆主建筑中还有多处设计暗藏玄机。首先是“三球”之一的倒置穹顶。游客在参观完主展区后，可以沿着坡道到达屋顶位置的这个特殊区域。由于这种碗型设计“重置”了地平线，当你置身“碗底”抬头环顾四周时，你只能看到天空，而看不到任何地景。这正是设计师要传递的理念：在这一刻，天文馆将城市的喧嚣，以及人所创造的物体遮挡掉，让你静静地与天对话，感受自然之美。游客步入倒置穹顶的走道是南北向设置的，从天文学上讲，这条通道恰恰就是标注了上海天文馆子午线的位置，指明了正南和正北方向。这是极为重要的天文概念，在天文观测中具有十分重要的意义。

天文馆子午线示意图

上海天文馆的主入口是个巨大的悬挑结构，设计师专门在这里设计了一个“洞”！阳光从上而下透过这个洞，落在主入口的门庭上，形成一个光斑。随着每天太阳的东升西落，光斑位置会缓慢移动，形状也会悄悄地发生变化。而季节不同，太阳的高度也不一样，所以每天光斑的位置和移动轨迹都有所不同。因此，圆洞天窗实际上起到了日晷的作用。今后，在这个位置上还将绘制时间刻度，游客在从主入口出入时不妨留意一下光斑的位置，它意味着你进馆或离馆的时间。

主入口圆洞天窗日光模拟

上海天文馆主建筑上最显眼的一个球就是球幕影院，它直径为23米，这个尺寸也是有讲究的。距离上海天文馆不远的滴水湖是个直径约2.5千米的正圆形人工湖，如果把滴水湖比作太阳的话，那么球幕影院正是以等比例缩小的地球！游客可以在上海天文馆切身感受地球和太阳的比例关系。球幕影院周围还将使用透光材料，这样太阳光就能照射到场馆的地下一层公共空间，解决采光问题，同时在地面上还会形成一个封闭的光环。但是，众所周知，由于纬度关系，上海地区不存在太阳直射头顶的机会，因此23米直径的巨大球体很可能会挡住光环。经过计算，只有在夏至前后的一段时间里，才会形成一个完整光环。所以说，季节不同，光环的位置和完整性都会有所不同。

万众期待的天文馆

对于一个博物馆来说，场馆建筑是其迷人的外表与坚强的体格，藏品与展陈则是其灵魂，而丰富多彩的教育活动才能真正让其充满活力。

上海天文馆是个综合性的天文科普场馆，是天文科学传播中心，它将教育作为核心职能。广大游客在这里不仅可以参观、体验，也可以参加各类教育展示活动。在未来几年中，上海天文馆建设团队将会开发出各种活动以满足不同人群的需要。任何年龄、任何知识背景和基础的游客，在这里都能找到适合自己的形式和内容。比如有针对小学生和幼儿园小朋友的绘本阅读亲子活动，有针对中学生的互动实践课程，有针对高中生和大学生的创新研究课程，还有适合老年人的讲座、沙龙等活动。

天文活动教室效果图

天文科学是非常强调实践操作的学科，许多重大发现以及理论的验证都来自于持之以恒的观测。上海天文馆将会建设一座太阳塔和一座大众天文台，不但配有大口径光学望远镜，还将配有便于移动的小型望远镜，一定会让想一窥宇宙奥秘的你过足瘾。另外，上海天文馆针对青少年还设立了观测基地，基地不仅设有报告厅、教室，还将建设陨石实验室、综合实验室、创客空间等，让青少年有大量的机会亲自动手操作，在实践中感受科学的魅力。

上海天文馆园区整体效果图

作为一座专门进行天文科普教育的场馆，上海天文馆当然必须经得住广大天文爱好者的检验，同时还要满足各位天文爱好者的个性化需求。除了参观展区，观看电影，利用天文馆的设备白天看太阳、晚上看星星以外，天文发烧友们还可以根据自己的意愿申请天文望远镜的观测时间和观测目标，并且远程获取观测数据，坐在家里进行自己的天文研究，你说不定还能发现一颗新星呢！