新天文馆昨展宇宙神奇
来源:    作者:    发布时间:2004-12-13

 

 

昨天,投 资3亿元、建设3年的北京天文馆新馆落成试开放,近3000名观众和航天英雄杨利伟一起,先睹了高科技打造的“神奇宇宙”。 新天文馆建筑规模21594平方米,装备着世界首个数字实时全天域投影系统,拥有我国惟一的300毫米口径太阳真空望远镜,世界上最先进的3D动感剧场首次采用了船舱式座椅,我国最大最先进的4D动感影院的特效也是匠心独具——

西外大街南侧。老天文馆坚实厚重的穹顶之后。一座玻璃建筑将知识与趣味、科学与人文、过去与未来通通聚拢其中——这就是北京天文馆新馆。

   新馆的北侧立面是一面长约153米、高30米的玻璃幕墙。从西外大街望去,新馆就像一个通体透明的玻璃盒子。“盒子”内部有四个不规则的玻璃柱体,直径从7米至25米不等。这四个柱体的内部分别是4D剧场、数字宇宙剧场和楼梯、电梯等竖向交通空间。

  昨天是新馆正式落成并对外试开放的第一天,来自通州的果先生买到了天文馆新馆的第一张门票。他的儿子——5岁的果维昭兴奋地把门票举过头顶,站在队伍的最前面等待入场。

  3000名观众首日进馆

  和果先生父子一样,开放首日来天文馆新馆参观的绝大部分都是“家长+孩子”:陶然亭小学的傲然在妈妈的指导下,用数码相机拍摄一层展览区内的天体照片;7岁的聂智成则激烈地和爸爸争论着彗星“尾巴”的问题……

  昨天下午1时,天文馆新馆的数字宇宙剧场和4D剧场首场开演。原计划是连演5场,但因观众太多,不得不加演一场,延时一小时。两个剧场的12场演出场场爆满,2388位观众先睹为快。加上没看演出的游客,近3000人在新馆开放首日走进这座神秘而深邃的建筑。

  除了神奇的“宇宙”、“星空”,有不少参观者还是“冲”着航天英雄杨利伟而来的。记者在太阳展厅里询问他:“您是不是从小就对天文感兴趣?”杨利伟笑着回答:“就跟现在的小朋友一样。”

  预计明年5月正式开放

  天文馆新馆建筑规模21594平方米,是我国最大最先进的天文科普教育基地,总投资3亿元,从正式动工到落成耗时3年。

  据介绍,天文馆新馆目前只是试开放,二期工程正在进行中,主要是设计和布置馆内展览。展览的内容是天文知识,除了集中在地下一层和地上一层的展览区外,所有有观众走过的地方可能都会布置展板。

  试开放期间,新馆的开馆时间和演出时间表并不固定。具体哪天开馆、什么时间能看到哪场演出,参观者可以提前打电话向天文馆查询。天文馆工作人员将利用几个月的时间进行设备的磨合、展览的完善。整体工作将在明年4月底完成,预计5月份正式对外开放。

  -现场感受

  太阳展厅实时“写真”细看太阳

  一进天文馆,左边就是太阳展厅。蔚蓝的地球、炽热的太阳、遥远的星系、头顶“掠”过的陨石、偶尔划破黑幕的一道流星。原来,这儿可以让“你”从“太空”中看“太阳”。

  记者一进太阳展厅,就直奔那个直径1.8米的圆形平面大展台。因为早就听说,展台上呈现的是太阳的实时“写真照”。这个就是此时此刻我们头顶上的太阳了:全日面呈亮白颜色,最边缘部分还在不断抖动。工作人员介绍说,这是太阳外表面在不断活动,那个蚕豆大小的黑点,就是太阳黑子。

  太阳展台的右上方,还有4台大电视。通过它们,观众不仅可以看到太阳的光球层、色球层,还可以看到太阳黑子、光斑、大日珥、耀斑等有趣的太阳现象。看,在太阳的色球层上有一个暗斑、一个耀斑,形状有点像人耳朵。这些太阳的实时“写真照”打哪儿来的呢?工作人员介绍说,它们是由太阳真空望远镜拍摄。

  “我们这架真空望远镜集中了各种太阳展示仪的能力。”太阳厅工作人员自豪地说。据悉,太阳真空望远镜是由日本西村光学制作所专门为新天文馆“量身定做”的太阳观测设备,目前国内独此一台。

  今后,只要是晴天,太阳展厅就会开放。城市的光污染、粉尘污染对其影响不大。不过,能否看到大黑子、大耀斑等奇特景象,还要凭点儿运气。据介绍,在太阳活动较剧烈的年份,碰上的几率会比较大。

  幕后揭秘

  记者跟随工作人员来到矗立在新馆天台之上的太阳观测台。它面积不大,半球状顶棚,里面安放着价值1000多万元的太阳真空望远镜。这个望远镜可是个大家伙,在观测台里只能看到它的“局部”:口径为30厘米的主镜;4个捆绑式望远镜,口径为8厘米;一人多高的钢架。若再加上直径近40厘米、长度约40米的导光真空管及安放于展厅内的末端接收系统,总重量有10吨。

  “嗡”的一声,望远镜镜头竟然“自己”动了一个小角度,顶棚上的观测窗口也随之偏转。原来,真空望远镜可以自动追踪太阳。每次移动5度,镜头总是对着太阳。

  镜头捕捉到的各种太阳图像通过导光真空管实时传送到一层的太阳展厅。整个传输通道从上到下有40米,其间要穿过数层楼板,把它准确安装可真不是件容易事儿。而且,若是垂直安装就得从4D影院正中穿过。最终,设计人员利用潜望镜的原理,让真空管打了个“折”,巧妙地把它藏到了影院的主控室里。

  4D剧场剑齿虎迎面喷“口水”

  乘扶梯上二楼,东边一个圆柱体便是4D剧场所在了。这是我国最大最先进的4D动感影院,可容纳196名观众,180度环形银幕长达20米。和3D立体动感影院相似的是,这里的座位也能做小幅度的运动,让观众观看科普片的时候产生下坠、上升、颠簸摇摆等运动感觉。不过,更有意思的是,4D剧场还能根据影片情节制造出烟雾、雨水、风吹及气味等特殊效果。

  4D剧场播放的片子是从美国进口的《生命颂》。这次奇异之旅中,可以见到地球从荒凉的星球到如今的高度文明的整个演变过程。生命刚刚诞生时的地球环境什么样?侏罗纪时期数十种恐龙“横行”的景象何等壮观?冰川期过去后,绿草鲜花又是如何将地球装扮得如此生动鲜艳的?最后,人类从何而来?短短十几分钟的影片,却是一次跨越亿年时空的长途旅行。

  除了逼真的音响和细腻的画面,情节特效更让人惊叹。当“水母”出现在眼前时,座位下部探出一个软绵绵的东西,“涌动”着直碰记者双腿;视角从悬崖急速降至平原时,座椅底下同时“呼呼”地喷出了强大的气流,风从耳边擦过的感觉格外逼真;故事进入第四季更新世,一只龇着两根獠牙的剑齿虎活生生地出现在了眼前,它威风凛凛地冲着记者张开大口,正想在逼真的立体画面前闪避时,伴随着一声虎啸,一股气流和三两星带凉意的液体已经喷到了记者脸上。“是剑齿虎的口水啊?!”

  放映结束后,记者仔细研究才发现,前排座位上有一组孔径半毫米大小的小孔。原来,气流和“口水”都是从那里喷出来的。

  幕后揭秘

  记者在主控室见到了喷“口水”装置。这是一个比洗衣机稍大点的机器,揭开盖子,里面是一个大约5升大的罐子,里面盛的纯净水便是刚才让人大吃一惊的“口水”了。机器下面有一根电缆和控制放映机的微型计算机连接,什么时间、喷多少水量都由计算机根据电影情节操纵。工作人员还告诉记者:“银幕下面还藏着泡泡机和烟雾机,能制造水泡和烟雾呢。”

  4D剧场的放映机总共有6台之多。放映时,6台同步电影放映机同时工作,在环形银幕上放映出具有立体效果的影片。记者还发现,放置电影胶片并不是普通的拷贝盘,而是6个一人半高的玻璃柜子,里面则像老染坊里的布匹一样挂满了电影胶片。工作人员说,要调好6台机器并放映出天衣无缝的画面是件十分复杂烦琐的事情,使用柜子而不是普通拷贝盘,就省得每次放映前都要调机器了。另外,这样放胶片还能保证影片不间断地循环播放而不出差错。

  数字宇宙剧场“躺着”欣赏壮观“星空”

  数字宇宙剧场在二层西面,与4D剧场相对应。参观之前,工作人员便一直强调:这是到天文馆参观的终极壮观体验!据设备商美国SGI公司副总裁介绍,宇宙剧场里的“星空”由37000多颗恒星和30000多颗行星组成。

  一进宇宙剧场,记者便发现了它与老馆天象厅的差别很大:原先正中央放天象仪的空地已经排满了座位,座椅总数增至200个;正头顶的穹幕倾斜15度,座椅靠背还可以向后倾斜,再也不用使劲仰着脖子观看了。座椅的扶手上还有上下左右的操作键,通过它观众可以参与节目互动。

  剧场播放的影片《我们是惟一的吗》将记者带进浩瀚无垠的宇宙:地球、火星、太阳系、银河系、系外星系……壮丽的星空令人陶醉,海洋深处、火星表面的景象叫人大开眼界,同时记者还学到了不少天文知识。

  坐在宇宙剧场里看星星跟在“神五”上有什么区别?记者好奇地问杨利伟。“很多东西都是在‘神五’上看不到的。天文馆的星空是高科技模拟出来的,所含信息当然更多。两者的心理感受也不一样。”

  幕后揭秘

  英语中“Planetarium”一词有双重含义:天文馆和行星仪,所以天文馆最重要的功能就是模拟演示星空。老天文馆中的天象厅采用光学天象仪进行演示,其原理是将做好的星板置于仪器中,然后通过光学镜头投影到穹幕上。

  数字宇宙剧场的实时数字全天域投影设备是由美国SGI公司和德国蔡司公司联合制作的。这种采用激光全天域投影技术的数字宇宙剧场在全世界可是第一家。它省去了传统天象厅中间的光学天象仪,只用6部隐藏在四周激光投影器和强大的计算机系统就可以拼接成一个完整的穹幕全天域图形。

  与传统光学天象仪比起来,数字全天域投影系统不仅在色彩、纵深感、透视感、颜色平衡等方面效果更好,而且还能自主添加路径或者特殊效果,邀请观众参与节目。比如在一次星际旅行途中,观众可以通过座椅扶手上的操作键来选择向左走,还是向右走。当然,最终的选择将尊重大部分“旅客”的意愿。

  3D立体动感影院“亲历”逃离恐龙袭击

  乘扶梯往地下一层,左拐便是3D立体动感影院。穿过候映厅,继续往下大约20个台阶,打开门,眼前6组宽大的8基座船舱式动感座椅和10米见方的巨型幕布、头顶空旷的空间已先声夺人地让人产生了进入宇宙深处的感觉。戴上特殊的眼镜、坐上动感座椅,压下面前的保护杆,座位两边就传来了“嘎嘎”的钢铁挤压声。在数个气压泵的作用下,登上座椅用的几十级台阶、八列扶手只用十来秒钟便全自动“隐伏”了起来。一切就绪。

  《逃离恐龙岛》开始了!浩渺水波中即将被淹的恐龙岛上,数百只恐龙身陷绝境,“你”正和几名科学家一道乘着探险船前往营救它们。探险船被凶恶的霸王龙震得直哆嗦,被援助直升机吊起时又遭恐龙咬断吊绳,便在此起彼伏的恐龙吼声中坠入深水,开始了一段逃离恐龙袭击的历险。失重坠落、撞上岩石紧急刹车、陷入沙地打滑旋转、从长脖子梁龙腿间急转弯穿过……座椅随之上下升降,前后左右地摇摆、旋转,以6个自由度运动让人身临其境,在影片开始三秒钟后就忘记了这不是真实场景。不好!一只绿色的“大毒蜂”逼近了,它几乎已经停在“你”的鼻尖上。记者吓得身子一动不敢动、双眼几成斗鸡眼似的盯着自己鼻子,生怕真的被“毒蜂”蜇坏了。放映结束,手心都已经渗出微微细汗。

  幕后揭秘

  记者随后参观了放映室。放映室里有两台一人多高的大铁柜子,上面布满了各种按钮和指示灯,这便是从美国进口的放映机了。刚分配来的大学生放映员告诉记者,影片放映采用的是8片孔70毫米影片格式。放映时,铁柜子里温度极高,电流强度能点亮几十只百瓦灯泡。据悉,该设备主要由3D放映系统、动感系统、动感控制系统以及6声道强力环绕立体声音响系统组成。这是一套世界上最先进的动感电影设备,目前只在纽约等地的几个世界顶级科技馆里才有。

  太阳展厅向观众展示太阳知识。

  -特别背景

  北京天文馆

  北京天文馆老馆建于1957年,不仅是新中国第一座大型天文馆,也是当时亚洲最大的天文馆,当时属世界一流水平。40多年来,曾经有1500多万人走进那座穹顶建筑。

  “如果对新中国成立初期的大型建筑物进行一次评选,确定有纪念意义作为共和国的文物并进行永久保护,我肯定投北京天文馆一票!”记者所住宿舍楼一位物业管理员徐师傅曾这么告诉记者。北京天文馆1957年9月29日建成开放时,他正好上小学,天文馆展示的浩瀚宇宙中的奥秘,让他至今记忆犹新。

  老馆的设计师是曾设计过国家博物馆、天安门观礼台的张开济先生,建筑本身也充分展示了我国建筑设计和施工的水平,曾以其独特的建筑风格被《世界建筑史》收录。能享受这一殊荣的建筑,全国也只有37个。

  但随着时间的推移,该馆面临设施老化、展览空间和科研办公空间不足等问题。从上世纪90年代开始,改造北京天文馆的呼声就一直没有间断过。

  据介绍,新馆落成后,老馆只将科普、展览内容搬至新馆。老馆建筑将进行维修改造以更好保存,其功能以公众天文教育教学为主。用天象厅的光学天象仪表演真实星空等天文馆传统功能会得到保留。

  -特别提示

  天文馆新馆票价(暂定)

  成人   成人团体 学生特殊群体 学生团体

  展厅     10元   5元     2元

  数字宇宙剧场 45元   35元   25元

  3D动感剧场  30元   20元   15元

  4D剧场    30元   20元   15元

  注:特殊群体指持老年证、军官证、士兵证、残疾证的群体,展厅每周二对学生团体和特殊群体免费开放,团体需提前一天联系。

  -建筑解析

  新馆诠释现代宇宙学

  充满神秘,这是天文馆新馆建筑本身留给观众的印象。设计者则希望它能成为北京又一城市地标。

  入口修成“虫蚀洞”形态

  新馆的北侧立面是一面长约153米、高30米的玻璃幕墙,所以,从西外大街望去,新馆就像一个通体透明的玻璃盒子。“盒子”内部有四个不规则的玻璃柱体,直径从7米至25米不等。它们“扭动”着,仿佛要挣脱“盒子”顶盖的束缚。外形规则的北侧立面由此被赋予了动感与活力。

  主入口也修在北面。跟常见的入口截然不同,设计者用向内弯曲的双曲面中空玻璃幕墙模拟出穿越遥远时空的捷径——“虫蚀洞”的形态,以此作为连接内外空间的入口。“虫蚀洞”是科学家所设想的、一个在宇宙中不同维度的时空之间穿梭的“神秘之门”,这种独具匠心的设计用在天文馆的入口,真是再合适不过了。

  北立面玻璃幕墙延伸至老馆的部分柔缓地呈曲面向内凹陷,仿佛是被一个硕大的物体给“砸”了一下。设计者称,这一灵感来自相对论中“大质量天体的引力场使空间弯曲”的论断,内陷曲面的曲率与老馆的穹顶遥相呼应。恐怕更重要的是,这种处理手法保证了新馆与老馆之间相距9米,化解了两者间紧迫的空间关系。

  如果说庄严、肃穆、均衡、对称的老馆是对人类始于毕德哥拉斯、完善于牛顿的经典天体物理学的理解,那么新馆的建筑语汇则是对以广义相对论、量子力学为代表的现代物理学、宇宙学的表达。新馆建筑中空透的玻璃、金属与老馆的水泥、砖石形成鲜明的反差,却又如此和谐。

  一个模具只生产一块玻璃

  新馆的建筑方案全数字化,设计人员在电脑上用三维立体的形式模拟出建筑的各个细节。只有这样,才能把大量不规则状玻璃的使用设计描述给制造和施工单位。这种新的设计方式在中国建筑界还很少见。

  即便如此,施工中还是会遇到各种难题。新馆的几大天文演示设备都是定制的,有的还是世界“头一份儿”。所以设备商也缺乏经验,有些设备的数据在初期并不能明确地提供,而且还在不断进行修改。建筑设计中方主持人吕琢和所有设计施工人员就只能不断想办法克服一个又一个的新问题。

  “还有那些不规则的玻璃也是个大挑战。最早有十几家生产厂都有意向接活儿,等一深入了解,最终投标的就只剩3家了。”吕琢介绍说,连接南北外墙的双曲面马鞍形玻璃拱廊就需要800多平方米玻璃,而且形状、曲度各异。在深圳的生产厂厂房被几百个模具堆得满满的,因为一个模具只能生产一块玻璃。

  有人曾质疑,拿出新馆十分之一的投资用于建造玻璃幕墙是否值当,也有人对新馆内的闲置空间提出异议。对此,吕琢表示,天文馆应该是一座对于孩子和童心未泯的成年人具有吸引力的建筑物,并能激发他们对于天文、科学、审美的兴趣。这种精神上、感受上的需要可以在单纯却神秘的玻璃材质中、在充分宽松的公共空间里得到满足。

  摄影/本报记者 孙戉


本篇编辑:david
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