不一样的“追星”少年

2021-11-08 08:21秦银银田春忆
发明与创新·中学生 2021年5期
关键词:南县天文学追星

秦银银 田春忆

“一闪一闪亮晶晶,满天都是小星星。”这首儿歌对于大多数人来说,太熟悉了。然而,你是否真的关注过头顶这片璀璨的星空?你对它又有多少了解?

在湖南省益阳市南县第一中学(以下简称南县一中)高三学生方洋轩的眼中,这片星空不仅仅代表神秘、绚烂或浪漫,更多的是带给他思考的空间。

初生牛犊不怕虎,方洋轩是敢于在大咖如云的群里默默吸取知识的“潜伏者”,也是勤于与陌生网友交流分享信息的“网虫”,更是勇于将想法不紧不慢变成现实的梦想“践行者”。

实践调查:探索未知的新世界

初一时,一本偶然得到的天文学杂志开启了方洋轩的新世界:为什么会出现这些天文现象?其中有怎样的奥秘?为了寻求心中的答案,他添加了一些与天文学研究相关的群,作为“好奇宝宝”,他在群里时不时地发问。从零基础到具备扎实的理论基础,方洋轩很感恩那些曾给过他帮助的网友。

在群里看多了大家晒的用天文望远镜拍摄的照片后,方洋轩偷偷用压岁钱购买了一台天文望远镜。一个晴天的夜晚,他以月球为对象开展了首次观测。第一次透过镜头看到月球凹凸不平的表面时,他感到很震撼。紧接着,他又观测到了八大行星。

独乐乐不如众乐乐。方洋轩想把天文观测的乐趣传递给其他人,于是,他不仅首开先河,在学校成立了天文社,还把笨重的天文望远镜搬到学校门口的广场,开展路边天文观测活动,吸引了很多人前来围观。这次活动让他收获了“意外”的快乐:原来,大家对天文学有一定的兴趣。

进入南县一中后,方洋轩心里一直有一个想法:如何让更多的人了解天文学这门“小众学科”?他决定开展有关天文学认知度的调查。

走访4所学校,发放、回收问卷500多份……方洋轩完成了一篇约5000字的调研报告。学校的科技创新顾问看过初稿后指出了不少问题:问卷设计不合理,样本不具备普遍性,调研报告的格式也不对……小试牛刀的方洋轩虽然很失落,但很快就重振旗鼓。

他再次设计了问卷,先在南县一中三个年级中抽了几个班级进行调查。为了增加样本的普遍性,他利用课余时间到南县其他中小学及职中等9所学校开展问卷调查,并电话采访了湖南省天文协会会长、湖南省天文台台长谭巍,清华大学博士、国内天文领域著名研究学者邱虹云,国内知名天文爱好者龚隽夫。“这些顶尖学者不仅在百忙之中接受了我的电话采访,还对我的研究表示认可,我当时觉得很自豪。”谈及这次电话采访的经历,方洋轩的眼里满是星光。

经过好几天的奋战,方洋轩将琐碎的材料进行整理、分析,一篇近两万字的《南县中小学生天文学认知度现状调查研究》终于完成。得知这项作品入选湖南省第41届青少年科技创新大赛后,他又将调研报告的字数删减到符合大赛的要求。这次,经过三次修改后的调研报告得到了学校科技创新顾问的点赞。

在湖南省第41届青少年科技创新大赛中,《南县中小学生天文学认知度现状调查研究》获得了二等奖,这对方洋轩来说无疑是很大的鼓舞。

用爱发电:让天文学变得更大众

方洋轩觉得,想触及天文学的门槛,如果没有很高的理论水平,就得有雄厚的经济实力。“比如学生要学机器人,学校会为其配备专业的机器人教师,物理、生物、化学等学科也都有很多专业老师,而对于天文学,学校的现状是,不仅专业老师太少,而且天文学的器材也很少,因为它们价格昂贵。”这是方洋轩“混迹”多个与天文学相关的群后得出的结论。“我觉得,我还可以为天文学的普及做点什么。”带着这个想法,他开始着手准备。

方洋轩发现,天文摄影等进入大众的生活后,越来越多的天文爱好者走上了天文摄影的道路。为了得到绚烂的星空照片,必须进行长时间曝光,然而,由于天体的自转现象,长时间曝光带来的问题就是无法得到一张完整的照片。如何解决这个问题?

利用Arduino单片机、云台支架、驱动板、步进电机、摄像头等,方洋轩设计了一种装置,该装置能通过程序自动控制步进电机的转速,同时通过修改不同的程序指令,克服天体自转导致的拍摄拖影等问题,使拍摄出来的照片具有连贯性、完整性。

原理简单,制作的过程却不轻松。“编程语言我一点都不会,所以只能从中文编程入手,再慢慢学习新的编程。”能熟练编程后,方洋轩将自家的杂物间变成了工作坊。由于切割模板时木屑乱飞,各种胶粘、焊接导致家里总是弥漫着一股怪味,他的行为招来了家人的“嫌弃”……尽管颇具波折,但模型总算出炉了。

方洋轩将这个模型寄给他的网友之一、曾两次在全国青少年科技创新大赛中获得大奖的“前辈”尹晓峰。尹晓峰试用后,指出了作品的不足:天文观测活动大多在深山老林里进行,装置精度足够,但体积不够小,不防水,不抗摔,载重也不够。针对这些建议,方洋轩又多次改进,终于让装置能自动化控制,且造价低廉,便于携带。

执念引领:不负追梦赤子心

“方洋轩具有很强的发散思维能力。比如,这个作品基于天文望远镜赤道仪,有一次我提出了通过提升减速比来提升赤道仪跟踪精度的想法,第二天,他便针对精度问题,提出通过后期升级导星的方式来解决。而导星是专业天文望远镜才有的功能,这点让我觉得很惊讶。”对于这个从未见过面的网友,尹晓峰给出了很高的评价。

在第二十四屆全国发明展览会上,方洋轩的“一种基于单片机控制的多功能天体克服自转的便携装置”大放异彩,不仅获得“发明创业奖·项目奖”金奖,还荣获了第二十四届全国发明展中国宝武青少年发明奖。

得知获奖后,方洋轩给为他提出过建议、曾鼓励过他的网友们一一发了信息,分享自己的喜悦。湖南省科技创新名师张永强就是收到这条信息的人之一。提到方洋轩,张老师连连称赞:“方洋轩很有个性,我和他亦师亦友。他善于思考、敢于质疑但又能接受他人建议,不怕困难,解决问题后很快又能发现新的问题,然后再想方设法去尝试解决,对科技创新有一股执念。”

“绝大多数人对天文学有探寻未知的本能冲动,但跨进门之后,很多人会退却,因为维持对这门学科的爱好不仅需要一定的经济实力,更需要坚持不懈地去钻研。聚是一团火,散是满天星。我希望通过自己的努力汇聚每个人的力量,让天文学更好地发展。”方洋轩很开心,因为他的努力,更多的人开始关注天文学,这也是他的初衷。

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