"上海商学院“萤灼科技团队”掌握天文科技先机，引领行业发展"

“天宫课堂”是中国太空科普的国家品牌,旨在通过天地协同的互动方式,让更多的青少年受益于中国的天文科普知识。随着中国 航天事业由“大”到“强”的跃升,持续推进天文科学教育,必将在青少年心中播下“深空探索”的种子,为航天强国培养一批又一批的建设者与接班人。

最近,上海商学院具有创新创业青年人集体“萤灼科技团队”设计研发了“仰望”天文观测系统产品,包含谐波赤道仪模块、ED胶合镜片望远镜模块,控制系统、微气象监测预警模块与成像终端模块。旨于解决目前天文科学教育所面临的设备昂贵等问题的兼具低成本、高鲁棒性、简单易用的天文摄星系统。

图一为团队成员进行设备组装

图二为团队在ALOT实验室进行项目研发

天文学是《国家中长期科学和技术发展规划》重点发展的六大基础学科之一,涉及作为八大科学前沿问题之一的“物质深层次结构和宇宙大尺度物理学规律”。宇宙中空间和时间尺度跨度达 60个量级,能量尺度超过 30个量级。宇宙中存在着地面实验室无法达到的超大尺度、超大质量、超高速、超高(低)密度、超高(低)温、超高压、超真空、超强引力和超强磁场等极端物理条件。对宇宙的研究必将极大地丰富和深化人类对自然规律的认识,推动人类认识论和世界观的发展。天文学研究中发展的高灵敏度、高分辨探测技术为高分辨率对地观测系统、载人航天与探月工程等重大专项的实施提供了技术支撑,是国家空天技术发展的组成部分。

推动科技新兴力量,引领天文新风尚

此团队所开发的天文摄星系统,包含天文望远镜、天文谐波赤道仪、天文摄星控制系统三大模块.可自由搭配,多种功能相互配合,可以满足科普、摄星、巡天、科研等不同需求。天文望远镜可单独使用,搭配相机终端可以用来摄影,如图一;可以使用天文望远镜组合谐波赤道仪模块与人工智能天文控制模块使用,还可以使用赤道仪模块组合天文摄星控制系统模块携带更宽口径的天文望远镜进行观测,如图二。

图三为天文望远镜模块独立使用

图四为谐波赤道仪组合天文摄星控制系统

在天文望远镜的开发中,对望远镜的光学设计经过仿真测试(通过对天文望远镜的光路优化,以及对最远对焦距离的光学优化),实现适用于天文观测场景的应用。此外,为了解决市面上普遍存在的拍摄终端与望远镜不兼容的情况,本文的天文望远镜外壳采用模块化设计,自带多相机转接模块可兼容多种机型。由于天文观测活动大多在夜间光亮条件差的环境下进行,采用手动对焦、手动调节光圈大小的方式精确对焦,改变光圈大小,确保在暗夜环境下也可以正常使用。

运用科技力量,守护星空梦想

在设计时,此团队考虑多个人群的使用需求,分别设计了仰望系列天文观测产品,包括仰望Mini:千元内的入门级天文科普产品,针对天文学感兴趣的普通公众,可以作为科普教育体验设备;仰望一号:中级天文摄星系统,针对对天文学有一定了解的初学者,他们已经具备一些基础知识和观测经验;仰望Pro:相较于仰望一号,更加便携、智能;仰望Max望远镜:口径200mm,焦距1000mm,通光孔径F5,针对具备较高天文学知识和经验的专业人士,需要更高级的设备来进行更深入的观测和研究。

图五为设计的天文明信片

发展科技力量,助力教育成长

习近平总书记在首个“中国 航天日”指出:“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。”仰望星空是航天梦的种子,本发明旨在助力中小学科学教育,培养广大青少年乐于探索星空、敢于发明创造的精神,为培养航天梦的未来建设者和接班人贡献力量 。

此团队所研发的设备为天文科普教育提供了强有力的支持。通过设备的实际操作和观测,青少年能够亲身体验天文学的奇妙和美妙,加深对天体和宇宙的认识。设备的低成本使得更多的学校和教育机构能够接触和使用,扩大了天文科普教育的覆盖范围。

图六为团队每周进行中小学科学教育

如果我们看星星,只能让孩子们更加亲近自然,那么在当今人类文化宝库中,就不会有那么多的诗赞美星空,就不会有那么多的画家用画笔描绘星空。仰望星空对孩子们有着深刻的心理意义,而如今探索星空已成为一项有着高昂成本的活动,我们不希望因为昂贵的器械便限制了孩子们对于追求星空的渴望,每个孩子都应该有机会去寻觅深空的奥秘,去发现,去探索,去求证那漫无边际,吸引着一代又一代科学家去探究的广袤宇宙。