□ 展覽設(shè)計(jì)部

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北京天文館“宇宙暢游”展覽（二期）開(kāi)展啦！

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經(jīng)過(guò)近一年的策劃、設(shè)計(jì)和布展實(shí)施，北京天文館“宇宙暢游”展覽（二期）在2016年寒假來(lái)臨之際，正式對(duì)廣大觀眾開(kāi)放了。該展覽位于北京天文館B館地下一層，包括七個(gè)主題展區(qū)，分別為宇宙演化、宇宙尺度、系外行星、引力透鏡、逃離黑洞、天體系統(tǒng)和時(shí)空穿梭。

宇宙穿梭，是本次新展覽的主題。展覽以“宇宙演化”雕塑開(kāi)篇，拉開(kāi)穿梭宇宙的序幕。接著通過(guò)動(dòng)手體驗(yàn)“宇宙尺度”，幫助大家了解人類認(rèn)識(shí)宇宙的深度。然后走出太陽(yáng)系，開(kāi)啟尋找“系外行星”的旅程。通過(guò)“引力透鏡”，欣賞宇宙中神奇的天體變形像。在最具神秘色彩的黑洞附近，大家可以體驗(yàn)“逃離黑洞”的樂(lè)趣。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，觀賞和了解層級(jí)式的“天體系統(tǒng)”。最后，進(jìn)行“時(shí)空穿梭”，讓大家實(shí)現(xiàn)穿梭宇宙的夢(mèng)想。

“宇宙暢游”展覽（二期），在有限的展廳空間內(nèi)營(yíng)造出了奇幻的氛圍，七個(gè)展區(qū)的展示內(nèi)容緊扣主題，造型美觀，創(chuàng)意新穎，互動(dòng)方式豐富多樣。

宇宙演化

“宇宙演化”展區(qū)，以“宇宙演化簡(jiǎn)史”為主題，將宇宙演化各階段直觀呈現(xiàn)，造型極具視覺(jué)沖擊力。同時(shí)，配以宇宙演化的“年歷”，將宇宙演化的歷程直觀明了地進(jìn)行展示。

宇宙演化造型從地面到天花板，依次表示宇宙的大爆炸、黑暗時(shí)期、星系形成以及太陽(yáng)系形成等一系列重要演化階段。觀眾可以通過(guò)觸摸屏，選擇四個(gè)重要階段，分別進(jìn)行了解。造型用樹(shù)脂成型，表面采用投影涂料處理，配合先進(jìn)的激光投影，營(yíng)造出動(dòng)態(tài)感覺(jué)。造型下方是宇宙年歷，展示著將宇宙演化史壓縮至一年時(shí)，在各月份發(fā)生的標(biāo)志性事件。

宇宙尺度

在宇宙空間內(nèi)，存在各種類型的天體，包括恒星、星系、類星體等。人類已觀測(cè)到距離地球100多億光年以外的天體。

本展區(qū)以宇宙的距離尺度為內(nèi)容框架，從地球出發(fā)，由近到遠(yuǎn)，以先進(jìn)的厲動(dòng)（leap motion）交互技術(shù)為媒介，將不同距離處的各類天體呈現(xiàn)給觀眾。

7 個(gè)50寸的屏幕一字排開(kāi)。無(wú)人操作時(shí)，屏幕統(tǒng)一組成連貫的畫(huà)面，氣勢(shì)恢宏。每個(gè)屏幕前各有一個(gè)交互區(qū)域，觀眾可以通過(guò)不同的手勢(shì)來(lái)控制屏幕的演示內(nèi)容。從距離地球較近的流星開(kāi)始，一直到宇宙中遙遠(yuǎn)的超星系團(tuán)、類星體，以體感交互的方式，幫助大家認(rèn)識(shí)宇宙空間中的各類天體。此外，還設(shè)置了兩套坐標(biāo)系統(tǒng)，橫貫七個(gè)屏幕，分別是國(guó)際單位制的“米”以及天文常用的“天文單位”、“光年”和“秒差距”。

系外行星

太陽(yáng)并不是唯一具有行星系統(tǒng)的恒星。圍繞其他恒星運(yùn)動(dòng)的行星稱為“系外行星”，意思是“太陽(yáng)系”之外的行星。目前在各種類型、各個(gè)年齡階段的恒星周圍都探測(cè)到了行星，這表明行星形成是非常常見(jiàn)的過(guò)程，具有行星系統(tǒng)的恒星相當(dāng)普遍。

此展區(qū)主要是介紹人類尋找系外行星的情況，在展墻上展示著最新的搜尋成果以及人類為探測(cè)系外行星做出的努力。

在互動(dòng)多媒體平臺(tái)上，您會(huì)了解到探測(cè)系外行星常用的方法、學(xué)習(xí)宜居帶是如何受恒星影響的，并且知道在恒星的一生中宜居帶是如何演化的。

在飛往星際空間的飛船中，您可以通過(guò)一個(gè)強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡，近距離觀察已知的宜居行星，看看它們的質(zhì)量、大小、軌道和地球有多相像。

在浩瀚的宇宙中，我們是孤獨(dú)的嗎？美國(guó)天文學(xué)家弗蘭克?德雷克在上世紀(jì)60年代提出了德雷克公式，用來(lái)推測(cè)“銀河系中可能與我們接觸的外星智能文明的數(shù)量”。在這個(gè)展區(qū)，您可以自己定義每個(gè)參數(shù)，看看我們?cè)谟钪嬷惺遣皇枪陋?dú)的吧！

引力透鏡

引力透鏡現(xiàn)象是廣義相對(duì)論所預(yù)言的一種現(xiàn)象，現(xiàn)已得到證實(shí)。由于時(shí)空在大質(zhì)量天體附近會(huì)發(fā)生彎曲，所以當(dāng)光在星系、星系團(tuán)或黑洞等天體附近經(jīng)過(guò)時(shí)，光線會(huì)像通過(guò)凸透鏡一樣發(fā)生彎曲匯聚，這種現(xiàn)象稱為引力透鏡效應(yīng)。

此展區(qū)設(shè)計(jì)的主旨是模擬在天文觀測(cè)中的引力透鏡現(xiàn)象。展項(xiàng)利用攝像頭實(shí)時(shí)捕捉觀眾半身像，通過(guò)引力透鏡變形的公式算法，將最終的變形像呈現(xiàn)給觀眾。

當(dāng)觀眾單人體驗(yàn)時(shí)，會(huì)看到對(duì)面展墻上的星系變形。當(dāng)多人體驗(yàn)時(shí)，將會(huì)看到彼此的多重像變形。南北兩側(cè)的體驗(yàn)區(qū)，通過(guò)上方的星系旋臂進(jìn)行串聯(lián)，地面還畫(huà)有光路示意圖表示對(duì)應(yīng)關(guān)系。同側(cè)的三個(gè)體驗(yàn)區(qū)，則分別代表距離地球不同遠(yuǎn)近的天體的位置。

在這個(gè)展項(xiàng)里，能夠體驗(yàn)出三種不同的效果，這是因?yàn)閷?duì)面觀眾所在位置、黑洞和觀測(cè)者不一定在一條直線上。當(dāng)三者恰好共線，我們就可以看到很漂亮的愛(ài)因斯坦環(huán)的效果了！

逃離黑洞

黑洞是宇宙中最神秘的地方之一。在那里，時(shí)間和空間都強(qiáng)烈扭曲，它產(chǎn)生的引力場(chǎng)是如此之強(qiáng)，以至于在它的視界之內(nèi)，任何物質(zhì)和輻射都無(wú)法逃逸，就連傳播速度最快的光也逃逸不出來(lái)。如果你駕駛著宇宙飛船經(jīng)過(guò)一個(gè)黑洞，怎樣才能安然無(wú)恙地逃離黑洞的引力陷阱呢？

在逃離黑洞展區(qū)，漏斗形的表面模擬了黑洞附近扭曲的空間，中間深陷之處是黑洞中心的奇點(diǎn)。凡是進(jìn)入視界范圍的物體，便再無(wú)逃出的可能。觀眾可以選擇適當(dāng)?shù)慕嵌群土α堪l(fā)射小球，小球或許能逃離黑洞的引力，但多數(shù)情況都會(huì)落入黑洞的中心。而操作區(qū)域正面的大屏幕上將實(shí)時(shí)播放小天體逃離黑洞的模擬畫(huà)面。

天體系統(tǒng)

自地月系統(tǒng)至大尺度纖維狀結(jié)構(gòu)，整個(gè)宇宙呈現(xiàn)出等級(jí)式層級(jí)關(guān)系，宇宙中的一切都是更大結(jié)構(gòu)的一部分。地球是太陽(yáng)系的一部分，位于銀河系中。銀河系是本星系群的一部分。本星系群只是本超星系團(tuán)的一角。本超星系團(tuán)則是分散在可觀測(cè)宇宙的纖維狀結(jié)構(gòu)中的數(shù)百萬(wàn)超星系團(tuán)之一。

本展區(qū)以“樹(shù)”的造型作為設(shè)計(jì)理念，將可觀測(cè)宇宙形象地寓意在一棵“樹(shù)”中。樹(shù)干、樹(shù)枝、樹(shù)杈、樹(shù)梢、樹(shù)葉分別寓意已知宇宙結(jié)構(gòu)中的各個(gè)層級(jí)天體系統(tǒng)。從樹(shù)根向上，分別代表宇宙大尺度結(jié)構(gòu)、超星系團(tuán)、星系團(tuán)（群）、星系、恒星系統(tǒng)、行星系統(tǒng)。這代表宇宙結(jié)構(gòu)之復(fù)雜、數(shù)量之龐大，也寓意著不同天體系統(tǒng)之間的包含與被包含關(guān)系或并列關(guān)系。模型本身可謂一幅絢麗的“宇宙畫(huà)作”。

觀眾通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，持續(xù)用力，會(huì)發(fā)現(xiàn)光帶從樹(shù)根開(kāi)始點(diǎn)亮，不斷往上，各個(gè)層級(jí)會(huì)依次點(diǎn)亮，最終將點(diǎn)亮我們身處的地球。

時(shí)空穿梭

作為展廳的結(jié)束，觀眾在領(lǐng)略了宇宙的廣闊、引力透鏡的奇幻之后，將在此進(jìn)行一場(chǎng)帶有競(jìng)技性的體驗(yàn)。觀眾需要認(rèn)真參觀，學(xué)習(xí)展墻、多媒體內(nèi)的知識(shí)，來(lái)完成本展區(qū)的“答題”環(huán)節(jié)，并將有機(jī)會(huì)進(jìn)行“時(shí)空穿梭”體驗(yàn)。

（責(zé)任編輯 馮）