记录浩瀚星空瞬间
星空的每个瞬间皆不可复制,这些珍贵底片记录下的3万多个稍纵即逝的瞬间,对现在的天文学家而言,意味着如星空般浩瀚的天文大数据,蕴藏着不知多少未知的天文学发现。记者从负责我国“天文底片数字化”的中科院上海天文台佘山观测站天文底片数字化实验室获悉,整个项目最核心的科研“神器”——达到世界一流水平的天文底片专用扫描仪,在地质、遥感、医学、文物保护等诸多领域也可大展宏图。“它能为天体变源、恒星运动学等提供宝贵的原创资料,也可帮助故宫博物馆在慈禧的老照片中寻回面部细微表情。”项目实施负责人、上海天文台高级工程师赵建海如是说。
不能有丁点灰尘
穿过2道门,换上生化洁净服,才得以进入位于“远东第一镜”正下方的天文底片库。早年的底片,是在玻璃上黏胶溴化银药膜而成,其保管殊为不易,霉变、脱膜、缺损、起泡是常有之事。在底片清洗室里,工作人员用皮老虎吹去药膜面上的杂质,镊着蘸有纯净水的脱脂棉球轻拭玻璃面,再将底片晾干。
再穿过2道门,记者终于进入底片扫描室,只见还有一层塑料罩子将扫描仪罩了个严严实实,生怕有个风吹草动。“因为要求误差小于1微米,所以即使细微的空气对流,也会对扫描仪有影响。”据赵建海介绍,为了避震,摆放扫描仪的桌子把基墩一直打到了佘山的基岩。这里还是十万级净化室的配置。“任何一丁点脏东西落入底片上,一旦扫描生成图像,未来都可能被研究者误认为一颗星。”
扫描精度不超1微米
扫描精度,每300毫米的误差不超过1微米。这是世界上第三个达到如此先进水平的实验室,另两家在美国哈佛大学和比利时王家天文台。1微米有多小?一根头发丝的平均粗细,也有10微米。只有这样的精度,方可满足天文学研究的要求。
为此,在东京大学获得博士学位、在日本成功创业的赵建海,回到上海天文台,不计待遇,开始了佘山之巅的“守望者”生活。他带领的中外合作团队,花了6年多时间,终于研制出了世界一流水平的天文底片专用扫描仪。“德国的镜头、美国的探测器、英国的编码器、日本的机械系统……每一样部件都采用了世界上最好的,但最好的与最好的之间也需要无数次‘磨合’,才能达到系统误差小于1微米,其中的坎坷难以想象。”接下来,研发团队将精益求精,将每300微米的扫描误差减少到0.25微米,成为“世界第一”;同时,赵建海希望能从数字化的天文底片中,尽快发现新的天文学研究目标。一张照相天文底片,传统利用率往往不到1%,数字化新生后,可再利用的空间超过99%。
这台高新技术含量极高的扫描仪,其实还有大量天文以外的“未来客户”。扩大应用范围,向其他科学领域开放,未来将有无数影像大数据获得新生。