用衛(wèi)星地圖找到兒時(shí)的家

13歲的艾利和祖父母生 活在英國(guó)利茲市的哈洛小鎮(zhèn)。 艾利是個(gè)文靜的男孩，他十分 內(nèi)向，不愛(ài)說(shuō)話，這也許和他的 童年經(jīng)歷有關(guān)。艾利的父母都 是植物學(xué)家，由于工作原因，他 們帶著艾利在法國(guó)鄉(xiāng)下生活了 7年。不幸的是，就在艾利8歲 生日的前一天，他們?cè)庥隽塑?禍，雙雙遇難……艾利被親戚 送到了哈洛小鎮(zhèn)，和祖父母生 活在一起。

艾利的祖父是個(gè)嚴(yán)厲的老 人，在他的影響下，艾利也十分 堅(jiān)強(qiáng)。艾利喜歡科普類讀物，祖 父見(jiàn)他求知若渴，就給他買(mǎi)了 一臺(tái)電腦。從那以后，艾利被網(wǎng) 絡(luò)上的各種各樣的科普知識(shí)迷 住了。他最喜歡的是太空知 識(shí)。

通過(guò)谷歌衛(wèi)星地圖，艾利 的視野從英國(guó)的一個(gè)小鄉(xiāng)村延 伸到了全世界。他點(diǎn)擊鼠標(biāo)，急 于在地球上查看世界上那些著 名的景點(diǎn)：首先是中國(guó)的長(zhǎng)城。 就像書(shū)上說(shuō)的那樣，在太空中， 古老東方的中國(guó)長(zhǎng)城是從月球 上看得最清楚的建筑。

祖父見(jiàn)他這么興奮，就鼓 勵(lì)他說(shuō)，你可以找找我們的家。 隨即，艾利點(diǎn)擊鼠標(biāo)，呈立體球 形的地圖開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。艾利找到 英國(guó)的版圖，接著順利地找到 了哈洛小鎮(zhèn)。他第一眼看到的 就是祖父的鎮(zhèn)長(zhǎng)辦公樓和自己 的學(xué)校。就這樣，只要艾利點(diǎn)擊 鼠標(biāo)，他就能在網(wǎng)絡(luò)上“翻山越 嶺”“遨游世界”！

接著，艾利突發(fā)奇想，他想 找找童年和父母生活過(guò)的地方。憑 著7歲前的記憶，艾利在紙上畫(huà)出 了他在法國(guó)鄉(xiāng)村的家。不僅僅是那 座古老的橋，他連河流、街道，以及 附近的小山都手繪了出來(lái)，甚至還 標(biāo)出了河流寬度。然后，他開(kāi)始在三 維地圖上找到了法國(guó)，又在搜索欄 寫(xiě)下關(guān)鍵詞：橋。

艾利按圖索驥，一一搜尋著，試 圖在地圖上找到能和他記憶重疊的 地方……最終，他在法國(guó)東部找到 了那座古老的橋。接著，又驚喜地看 到了橋附近的幾棟房子，其中那個(gè) 紅色屋頂?shù)姆孔泳褪撬晟钸^(guò) 的地方！艾利的眼睛濕潤(rùn)了。童年的 記憶一下子全部涌現(xiàn)出來(lái)。艾利仿 佛又看到了最后一個(gè)平安夜的晚 上，他和父母在屋頂上放煙火的情 形……

從英國(guó)到法國(guó)，并不遙遠(yuǎn)。艾利 本想在高中畢業(yè)后獨(dú)自去法國(guó)尋找 和父母生活過(guò)的地方。但如今，通過(guò) 衛(wèi)星地圖，他就提前實(shí)現(xiàn)了夢(mèng)想！艾 利保存下了衛(wèi)星地圖所拍攝到的那 棟房子以及周圍景色的照片，這成 了他最珍貴的收藏。

他沒(méi)想到，衛(wèi)星航拍的地圖竟 能幫他找到夢(mèng)中的家園！

癡迷從空中鳥(niǎo)瞰的感覺(jué)

從那以后，艾利迷上了衛(wèi)星地 圖。通過(guò)學(xué)習(xí)，他了解了衛(wèi)星地圖是 用直升機(jī)、固定翼飛機(jī)或超輕型飛 機(jī)在空中對(duì)地球上的實(shí)景實(shí)物進(jìn)行 拍攝。

2009年5月的一天，在一場(chǎng)大 雨過(guò)后，艾利看到天空中出現(xiàn)了一 道彩虹。它又彎又長(zhǎng)，一直延伸到樹(shù) 林的另一端。

那時(shí)，艾利正在一家福利院做 義工，負(fù)責(zé)照看雙腿癱瘓，坐在輪椅 上的瑪麗。當(dāng)艾利看到彩虹時(shí)，他激 動(dòng)地說(shuō)：“啊！好漂亮的彩虹！”可瑪 麗卻傷感地說(shuō)：“我真想看更多的美 景。”瑪麗傷感的話語(yǔ)觸動(dòng)了艾利的 心，他知道，瑪麗先天殘疾，從未走 出過(guò)福利院，更無(wú)從領(lǐng)略周圍的美 上乏‘ 與風(fēng)。

他想幫助瑪麗看到美麗的景 色，于是他用祖父給他的生日禮 物——一款小型尼康相機(jī)拍攝了一 張全景照片。而“全景拍攝”幾乎是 現(xiàn)在相機(jī)的必備功能之一，使用者 只要按住快門(mén)移動(dòng)相機(jī)，就能將廣 闊的景象記錄下來(lái)。

可是，艾利覺(jué)得一般相機(jī)所謂 的“全景拍攝”其實(shí)是一張橫向、寬 景的照片而已，并非真正的“全 景”。

盡管如此，瑪麗還是非常開(kāi)心， 通過(guò)照片，她看到了遠(yuǎn)處的樹(shù)林、學(xué) 校和足球場(chǎng)。艾利卻并不滿足，他想 讓瑪麗看到真正的全景照片。于是， 他突發(fā)奇想——如果能用拍攝衛(wèi)星 地圖的方法，把相機(jī)綁在風(fēng)箏上航 拍福利院周圍的全景，那不是很妙 嗎？

然而，艾利的尼康相機(jī)雖然輕 巧，但要把它綁在風(fēng)箏上拍攝，根本 不可能實(shí)現(xiàn)。就在艾利百愁莫展時(shí)， 一天下午，他看到幾個(gè)同學(xué)在一起 玩彈球——那是一種綠色、透明的 高性能橡膠做成的水晶彈球，它可 以被高高地拋向空中。

看著彈球在空中進(jìn)行360度旋 轉(zhuǎn)，艾利的腦中忽然靈光一現(xiàn)！他立 刻設(shè)計(jì)了一張圖紙——將多個(gè)手機(jī) 用的攝像頭集成放人一個(gè)橡膠的球 體內(nèi)，然后將球高高地拋向空中，它 就能從頭頂上空向下拍攝到圖像！ 艾利的想法也引起了和他一樣愛(ài)好 科技的同學(xué)以及物理老師的興趣。

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)360度的全景拍 攝方法，大家將找到的36個(gè)200萬(wàn) 像素的定焦手機(jī)攝像頭做成了一個(gè) 模塊，固定在一個(gè)用橡膠制成的有 較好彈性的“照相機(jī)球”里。然后，將 它拋向天空……

2009年6月15日，艾利和大 家一起來(lái)到福利院，他把照相機(jī)給 瑪麗說(shuō)：“把它拋向空中，加油，使 勁！”瑪麗接過(guò)相機(jī)，她舉起雙手，把 相機(jī)球拋向高空。當(dāng)相機(jī)飛到最高 點(diǎn)時(shí)，36個(gè)攝像頭同時(shí)打開(kāi)，自動(dòng)拍 下了36張不同角度的照片。

由于相機(jī)球的外表是彈性較好 的橡膠，所以當(dāng)它落到地面時(shí)，攝像 頭依舊完好無(wú)損！艾利撿起相機(jī)，并 將照片導(dǎo)出到電腦上。于是，一張真 正的360度全景照片做成了！

當(dāng)瑪麗點(diǎn)擊鼠標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)圖片時(shí)， 她驚奇地說(shuō)：“原來(lái)我就住在這樣的 地方！”所有人都鼓起掌來(lái)。這件事 后，艾利的愛(ài)心和他的創(chuàng)意被其他 熱愛(ài)科學(xué)的伙伴公布到了網(wǎng)上。

沒(méi)想到，這個(gè)小小的迷你相機(jī) 球竟然引起了德國(guó)電腦工程師約納 斯的注意，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，將艾利的相 機(jī)改裝成了更具有高科技含量的 “360度全景球形可拋擲相機(jī)”。

而英國(guó)《每日郵報(bào)》引述了這個(gè) 項(xiàng)目的官網(wǎng)介紹報(bào)道說(shuō)：“比起普通 照片，由中學(xué)生艾利創(chuàng)意、德國(guó)專家 設(shè)計(jì)的大廣角照片能給人帶來(lái)身臨 其境的全景效果！”當(dāng)記者采訪艾利 是如何想到這個(gè)好點(diǎn)子時(shí)，他說(shuō)： “我是受衛(wèi)星地圖的啟發(fā)。直到現(xiàn) 在，我依舊對(duì)萬(wàn)米以外的高空感到 好奇！”

自制衛(wèi)星拍攝奇妙美景

通過(guò)這件事，艾利開(kāi)始對(duì)電子 工程產(chǎn)生了濃厚的興趣。沒(méi)想到，他 在這方面頗具天分。2012年，他提 前自學(xué)完了中學(xué)數(shù)學(xué)和物理的基礎(chǔ) 課程。而他的天分也引起了英國(guó)諾 森伯蘭郡布萊斯市比德學(xué)院教授的 注意。這是一所古老而優(yōu)秀的大學(xué)， 它尤其注重物理和電子科技的人才 培養(yǎng)。2012年9月，艾利被破格錄 取，成為這所大學(xué)年齡最小的天才 少年。

在輕松的氛圍里，艾利依舊對(duì) 高空拍攝念念不忘。雖然由他創(chuàng)意 的360度全景相機(jī)已經(jīng)成為了一種 高科技的產(chǎn)品，但艾利卻覺(jué)得，它的 運(yùn)用卻十分有限。要知道，360度全 景相機(jī)只是平日生活中的一種娛樂(lè) 方式。盡管它可以被拋向高空之上， 但它的高度有限。而艾利渴望看到 的是萬(wàn)米高空下，萬(wàn)物的自然美景！ 他希望能拍攝出屬于自己的衛(wèi)星照 片。

于是，艾利決定自制一個(gè)太空 相機(jī)！

說(shuō)干就干！艾利首先用30英鎊 在網(wǎng)上買(mǎi)了一臺(tái)二手佳能相機(jī)。然 后憑借在物理課上的知識(shí)，用了40 小時(shí)制作拍攝裝置——一個(gè)裝有溫 度傳感器、高性能太陽(yáng)電池板、無(wú)線 電和微處理器的泡沫塑料絕緣盒 子。

他們將相機(jī)捆綁在這個(gè)盒子 里，再在盒子的一側(cè)挖個(gè)洞，以便相 機(jī)鏡頭露出。此外，他們還在相機(jī)上 綁了一部摩托羅拉手機(jī)，手機(jī)的 GPS定位功能可以方便他們?cè)诘孛?上確定相機(jī)的具體位置。另外，在這 個(gè)裝置里還配有一個(gè)降落傘。

而這個(gè)艾利自制的“太空照相 機(jī)”發(fā)射升空的辦法看起來(lái)也相當(dāng) “原始”：艾利在化學(xué)系同學(xué)的幫助 下，給一個(gè)氣象氣球充滿氦氣，讓這 個(gè)氣球帶著攝像設(shè)備升上天空。

然后，艾利設(shè)定好相機(jī)的拍攝 頻率，讓其每5秒鐘拍照一次。而氣 球上的傳感器通過(guò)氣球上的無(wú)線電 裝置，把數(shù)據(jù)發(fā)回電腦進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào) 告進(jìn)展。艾利所用的氣球體積約2 立方米，僅重1.5千克。它所攜帶的 傳感器和相機(jī)共重1.5千克。

然而，目前科學(xué)家將人造衛(wèi)星 離地面的最低高度（100公里至110 公里）作為外層空間的最低界限。而 艾利的太空照相機(jī)設(shè)備還不能飛到 太空中去。

當(dāng)氣球上升到距離地面約17.5 英里（約28公里）高空的平流層時(shí)， 氣球就會(huì)爆炸。此時(shí)，降落傘打開(kāi)， 隨后帶著照相機(jī)回到地面，手機(jī)發(fā) 出的信號(hào)會(huì)幫助艾利找回照相機(jī)。

2012年12月，艾利完成了這 個(gè)自制太空照相機(jī)。在此之前，為防 止照相機(jī)最后降落在海中，艾利和 他的助手在互聯(lián)網(wǎng)上查閱了大量資 料并進(jìn)行過(guò)反復(fù)計(jì)算，才確定下最 好的升空日期、時(shí)間和地點(diǎn)。為確保 萬(wàn)無(wú)一失，他們還“懸賞”40美元給 任何撿到這個(gè)設(shè)備并送還給他們的 人。

9月18日，艾利自制的太空照 相機(jī)一大早在諾森伯蘭郡附近升 空。氣球以平均每分鐘270米的速 度升空。升空過(guò)程中，大氣壓力逐漸 變小，氣球開(kāi)始膨脹，氣球最大可膨 脹至約9.5立方米。關(guān)鍵一點(diǎn)在于氣 球能否順利從對(duì)流層進(jìn)人距地面1 萬(wàn)米的平流層，1萬(wàn)米是大型飛機(jī)的 平穩(wěn)飛行高度。

幸運(yùn)的是，氣球經(jīng)受住了考驗(yàn)， 最終超過(guò)了3萬(wàn)米高度。5個(gè)小時(shí) 后，因?yàn)闅馇騼?nèi)部壓力大于外部壓 力而爆炸。拍照設(shè)備在降落傘的協(xié) 助下返回地面，落地地點(diǎn)在升空地 點(diǎn)25英里（約40公里）之外的一個(gè) 建筑工地上！當(dāng)實(shí)驗(yàn)成功時(shí)，艾利的 同學(xué)都興奮極了：“在3萬(wàn)米高空看 地球真的太美了！”

從照片上，艾利能看到這3萬(wàn) 米高空的大氣層，甚至可以看到 云層上方黑色的太空。這張?bào)@艷 的太空照片讓艾利成為明星！而 艾利完成這一“壯舉”才花費(fèi)了 150英鎊。

美國(guó)媒體感嘆說(shuō)，美國(guó)國(guó)家航 空航天局（NASA）每年耗費(fèi)上億美 元在高科技衛(wèi)星上，所拍照片也不 過(guò)如此！

艾利的創(chuàng)舉讓那些博士生大跌 眼鏡，但他卻不敢懈怠，始終沒(méi)有放 棄自己的夢(mèng)想。

從艾利在衛(wèi)星地圖上找到自己 的家園那一刻開(kāi)始，他就對(duì)衛(wèi)星產(chǎn) 生了濃厚的興趣，而發(fā)明自制360 全景相機(jī)和太空相機(jī)，讓艾利更加 堅(jiān)定了夢(mèng)想。

2013年2月，艾利在這些博士 的幫助下，對(duì)自制的“太空相機(jī)”進(jìn) 行了改裝。他把一些只有乒乓球大 小的太陽(yáng)能感應(yīng)器綁在氦氣氣象氣 球上邊。像那臺(tái)太空相機(jī)一樣，氣球 可以飛到高于3萬(wàn)米的高空，而太 陽(yáng)能感應(yīng)器則會(huì)收集太陽(yáng)輻射流和 大氣波動(dòng)數(shù)據(jù)——到目前為止，這 是世界上成本最低、設(shè)計(jì)最便捷的 太陽(yáng)能感應(yīng)器衛(wèi)星。由于它輕巧耐 用，穩(wěn)定性強(qiáng)，能更長(zhǎng)時(shí)間地在太空 中工作。更重要的是，艾利所設(shè)計(jì)的 這款太陽(yáng)能感應(yīng)器衛(wèi)星可以幫助科 學(xué)家分析、權(quán)衡是將太陽(yáng)能板安裝 在地球大氣層內(nèi)，還是安在外太空 更有利！

比德學(xué)院的助理副校長(zhǎng)艾倫· 康納也說(shuō)：“艾利雖然非常年輕，但 卻令人難以置信地能夠理解電子工 程，更令人驚奇的是，他已經(jīng)把衛(wèi)星 送人太空?？梢灶A(yù)見(jiàn)他長(zhǎng)大之后在 科學(xué)領(lǐng)域?qū)⒋笥凶鳛?！”如今，艾?也表示，他希望將來(lái)能成為一名電 子工程專業(yè)的博士，用能力實(shí)現(xiàn)更 多的夢(mèng)想。