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太空旅游时代已经到来

开拓通往宇宙深处的全新航线——并及时赶回来吃晚饭。

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我正凝视着木星上那个巨大的、缓慢旋转的、红彤彤的巨型风暴——大红斑,仿佛我正透过未来载人航天器的舷窗向下望去。几秒钟后,在绕着这颗巨大的行星快速旋转了一圈后,我悬停在木卫一上的火山上空,仿佛正准备着陆。然而,我并没有下降,而是减速欣赏整个卫星,它看起来就像一颗在木星永恒风暴上方运行的、被打肿的橄榄。然后,我启程前往邻近的冰冻卫星——欧罗巴,并飞越了卡拉尼什的陨石坑地貌。当我观察着这些景观时,文字叠加层解释了关于它们的最新理论。

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这些计算机模拟由免费的基于网络的软件Celestia 程序提供,其图形逼真得让你感觉太空旅游时代已经到来。更妙的是,在Celestia 的数字宇宙中,任何人都可以成为向导。与其他流行的天文学程序(如 RedShift 和 Starry Night)不同,Celestia 允许普通的太空爱好者创建自己的定制星系之旅,并在互联网上分享这些旅程。

自从阿基米德发明了精巧的机械装置来演示太阳、月亮和行星的运动以来,富有远见的观星者们就开发了越来越复杂的工具,以创造从新视角观看宇宙的幻觉。在 17 世纪 60 年代初,一位有事业心的德国工程师 Andreas Busch 和一位荷兰数学家 Adam Olearius 建造了其中最著名的一个:一个直径 10 英尺的空心球体,后来被称为哥特堡地球仪。球体外表面绘制了当时已知地球的大陆轮廓,并以 24 小时为周期旋转。在球体的内部,Busch 和 Olearius 刻画了天体的景象:数百颗用当时天文学精度绘制的金星。站在球体内的平台上,未来的太空旅行者可以慢慢地看着星空旋转,想象自己漂浮在太空中,终于摆脱了地球有限的视野。在 20 世纪初,当人们涌入博物馆天文馆,发现自己可以在不离开座位的情况下探索宇宙时,那种超凡脱俗的体验变得司空见惯。

Celestia 将哥特堡地球仪或海登天文馆的奇妙带给了任何拥有家用电脑和互联网连接的人。软件设计师 Chris Laurel 于 2001 年开始着手这个项目,当时他从微软的工作中请了为期一年半的休假。“多年来,我一直喜欢 3D 图形编程,但最常见的 3D 应用程序纯粹是面向娱乐的——游戏和电影特效,”他说。“我想做一些不同的事情,而不仅仅是消遣。于是我将我对天文学和 3D 图形的兴趣结合到了 Celestia 中。” Laurel 主要从 NASA 的图像中借用了虚拟世界中物体的所谓“皮肤”——行星或卫星的表面。“太空模拟的好处在于,”他开玩笑说,“你不需要美术人员来创建它们。”

第一次启动 Celestia 时,它会将你置于地球大气层外几千英里处,你眼前展开的是蓝色星球的大陆和云层。然后,你可以通过一系列简单的按键来控制你的位置和速度。按下一个键,你就会加速飞过地球,月球会像高速公路上的加油站一样飞驰而过。在 Celestia 的宇宙中,传统的限速并不存在。按住同一个键可以实现“指数级加速”。几秒钟后,你将以数倍于光速的速度飞行,很快,银河系就会在后视镜中变成一片遥远的模糊。Celestia 还提供了快捷方式:按下一个按钮,你就会被传送到火星、土星,或者——只需稍作调整——宇宙中你定义的任何位置。

除了在太空中旅行,你还可以在 Celestia 中穿越时间。你可以将自己定位在我们太阳系之外,看着行星围绕太阳飞驰,仿佛宇宙在快进。你还可以将时钟设定到历史上的特定日期。你可以参观俄罗斯的和平号空间站,从 1986 年 2 月 20 日——它发射之日开始,但如果你试图在 2001 年 3 月 23 日——它最终坠落到地球的那天之后寻找它,你就会一无所获。日历功能允许你参观各种历史性的星际事件;Chris Laurel 喜欢向 Celestia 新手展示 1997 年 11 月发生在木星上的一次罕见的 triple eclipse。或者,你可以跳到未来,预览 2012 年金星凌日。

你还可以锁定 Celestia 中的某个特定天体,并随着它在宇宙中的旅程一同前进。例如,锁定地球,你将目睹一个托勒密式的太阳系景象——我们的家园静止不动,而太阳和其他行星似乎围绕它飞行。或者,你可以搭上哈雷彗车的尾部,看它划过太阳系。锁定一个天体也让你能够以绝佳的方式体验从地球发射的太空探测器的任务。最新版本的 Celestia 包括了对卡西尼号任务的精彩重现,从发射到它进入土星轨道。锁定卡西尼号,加速时间,你将跟随它穿越金星、木星,一路抵达土星的卫星泰坦,其朦胧的橙色大气层点缀着该探测器今年夏天通过相机揭示的小云层。

Celestia 的丰富性很大程度上来自于其开源软件设计,它允许有兴趣的程序员或太空爱好者对程序及其包含的数据做出重大贡献。这包括从修复 bug、优化图形例程到添加全新的功能或天体。成百上千的人制作了附加文件,并且现在有一个网站来协调所有这些贡献。Laurel 指出,开源社区对软件最巧妙的改进之一是:Celestia 特定的 URL。你可以为你所处的宇宙截取一个快照,捕捉你的时空位置,并将该信息嵌入网页链接中。点击该链接的其他 Celestia 用户将被传送到你捕捉到的宇宙中的精确位置。

每个天文学爱好者都有他们最喜欢的地标,当他们向新手介绍宇宙的奇妙之处时,会用望远镜指向这些地标。Celestia 的快照为这些爱好者提供了一个以光速查看的平台,用于分享他们对宇宙的独特视角:这不仅仅是透过目镜的观察,而是一次引人入胜的现场访问。有一定编程经验的潜在的宇宙导游可以开拓自己的星际之路,边走边用快照注释,然后将这些旅程上传到网上,供数百万人通过自己的个人电脑体验。在 celestiamotherlode 网站上快速搜索,你会发现到每个行星的详细游览,以及更具冒险精神的旅程,带你从银河系之外一直到太阳表面。

Celestia 还可以带你去从未存在过的地方。因为该程序的架构允许用户贡献新对象,许多社区成员创造了附加程序,重现了科幻小说中的虚构世界:例如,来自《星球大战》的塔图因行星,以及《2001:太空漫游》中的空间站。

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一些人,例如挪威图形设计师 Runar Thorvaldsen,已将 Celestia 的虚构可能性提升到了新的创造力高度。Laurel 极力赞扬 Thorvaldsen 的《彗星启航》,这是一个基于 Celestia 的儒勒·凡尔纳 1877 年小说《漂浮的岛屿》的演绎,讲述了 37 人被困在一颗彗星上的故事。“它将一个科学准确的模拟变成了维多利亚时代的奇幻艺术,”Laurel 说。对我来说,Celestia 开放式系统最强大的证明是 Thorvaldsen 的另一个创作。在下载了他网站上的几个文件并将其放入我的 Celestia 文件夹后,我发现自己正凝视着一颗蓝色的行星,云层在其表面 swirling,广阔的海洋点缀着陆地和极地冰盖。它呼应了我曾无数次见过的地球卫星图像,但有些奇怪的东西开始困扰我——有些东西放错了地方。于是我将我的虚拟飞船绕着这个星球旋转,并放大仔细查看,寻找熟悉的陆地标记:澳大利亚的漂浮大陆,非洲和南美洲的镜像海岸线。然后我意识到我根本不是在看地球。我看到的是一个一丝不苟的模拟,展示了如果金星被地球化——变成一个拥有水、氧气和宜居气候的类似地球的行星——它会是什么样子。

当我悬停在 Thorvaldsen 的“蓝色金星”上空时,我想起了 Busch 和 Olearius 那神奇的地球仪。天文学一直以来都得到了大量业余爱好者的支持,但在现代,模拟太空旅行一直由拥有天文馆资源的博物馆和大学主导。Celestia 将太空旅游的幻想重新带回了修补匠和爱好者手中。这些业余爱好者在政府拨款和高级学位方面可能有所欠缺,但他们可以用热情和想象力来弥补。他们可能提供的《星际迷航》引用比普通的天文馆导游要多,但能瞥见陌生人收藏的星际度假快照,确实有某种难以言喻的魔力。

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