从游客一脚迈入天文馆的范围每一步都将踏向宇宙的秘密

 　1928 年德国慕尼黑建起了世界上第一座天文馆，到现在，全世界已经有 100 多所大型天文馆，中小型天文馆更是不可胜数。其中比较著名的有美国阿德勒天文馆、格林菲斯天文台、纽约自然博物馆罗斯空间与地球中心、德国汉堡天文馆、俄罗斯天文馆、日本名古屋天文馆等。在中国，唯一的一座综合性大型天文馆在北京，1958 年建成。

在中国空天科技取得飞跃式进展的今天，国内科普教育实现的并不充分，对于公众开放的天文科普性质场馆更是少之又少。我们和我们的**都对星空充满渴望与好奇，却很少有人能够引领我们接近这份渴望，揭开这种好奇。这实在是一种遗憾。

不过现在，全世界建筑面积最大的天文馆——上海天文馆正在建设中，已经初具雏形，年底封顶，很快在 2020 年，我们就有机会到上海临港新城看星星和银河了。

这个天文馆能够从计划变成图纸最后变成全球最大的过程也是不容易，建设上海天文馆的计划最早可以追溯至 1974 年，因政治因素而下马。现在这一次的倡议始于 2010 年叶叔华院士向上海市写信见言，2014 年 1 月获得正式立项批复，2016 年 11 月 18 日奠基并开工建设。

上海天文馆总建筑面积 38164 平方米，土建投资约 6 亿元，预计 2020 年建成开放，将包括地下 1 层和地上 3 层主体建筑，包括青少年观测基地、大众天文台、魔力太阳塔等附带设施，建成之后会成为全球建筑面积最大、国际一流的天文馆。

场馆由美国 ennead 建筑事务所和上海现代建筑设计院联合设计，主创建筑师为 ennead 的合伙人之一 Thomas Wong。

天文馆的造型非常有趣，从高处俯瞰，它像一个别致的指甲钳，又像翻盖手机。不光建筑异形，它的顶部有一个大球体，一个大圆孔和一个小圆孔，是不是藏有什么奥秘呢？

那是必须的，作为一个现代高科技的天文馆，这个场馆的设计完美地跟天体规律和天文现象结合在一起，从游客一脚迈入天文馆的范围开始，每一步都将踏向宇宙的秘密。

建筑形态即是“三体”规律

上海天文馆的主体建筑中，3个明显的圆形或球体构成“三体”结构，体现出“天体”及“轨道运动”概念。说到“三体”，很多人的第一反应可能是刘慈欣著名的科幻小说《三体》，不过在天文学中，“三体”指的就是三个天体，而无特殊含义。

我们最熟悉的三体就是太阳、地球、月球。月球绕地球运动轨迹是椭圆，地球绕太阳运动轨迹也是椭圆。如果一颗卫星进入三体系统，那么它的运动轨迹将划出一条既复杂又美妙的曲线，而且以椭圆为基础。设计师正是以这种自然规律为灵感，先设置了天文馆上 3 个圆形或球体——倒置穹顶、圆洞天窗、球幕影院，它们分别代表太阳、地球和月亮。随后假想三体的运动轨迹，在建筑外墙上勾勒出一条条轨道，从而形成了上海天文馆的建筑造型。这种设计，不仅外观线条流畅，而且诠释了天体运行的基本规律，暗示“万有引力”这一塑造宇宙面貌的神奇自然力。

穹顶天空与子午线走道

上海天文馆“三体”之一是屋面穹顶，但这个穹顶不是向上凸起，而是一个倒置穹顶，从外看就像一个大碗。观众参观完主展区后，可以沿着坡道走到屋顶的倒置穹顶。碗型设计相当于“重置”了地平线，当人们置身“碗底”，放眼望去只能看到天空，而看不到任何地景。这正是设计师希望达到的效果：将所有人造物体和城市喧嚣“屏蔽”，让你静观天空。

登上倒置穹顶的这条走道是南北向设置，这一设置也有寓意。天文学里，有一个重要概念叫“子午圈”，它的定义是连接北点、南点和天顶的大圆。子午圈在地面的投影就是子午线。地球上每个地点都有标注其位置的子午线，这条通道恰恰标注了上海天文馆的子午线，也指明了正南、正北两个方向。施工方将利用卫星定位系统，确保通道指向地理的南北极，而不是地磁的南北极。

圆洞天窗是日冕时钟

天文馆的主入口天花板上被开了一个洞——圆洞天窗。透过这个洞，阳光直接射到主入口的门庭。每天随着太阳东升西落，圆洞天窗投下的光斑位置会缓慢移动，形状也会随之变化。而季节不同，太阳的高度也不一样，所以每天光斑的移动轨迹并不相同。因此，圆洞天窗具有日晷的功能。

天文馆展示设计团队会将时间刻度绘制在地面上。建成开放后，当你走过主入口时，不妨留意一下光斑位置，这个“巨型时钟”会告诉你进馆和离馆的时间。

球幕影院的秘密

主体建筑最显眼的那个大球体就是球幕影院，直径为 23 米，这个尺寸也有特定含义。据介绍，距离上海天文馆不远的滴水湖是一个直径约 2.5 公里的正圆形人工湖，如果把滴水湖比作太阳，那么球幕影院就是等比例缩小的地球。这个尺寸设计，可以让观众对太阳和地球的大小关系有直观的认识。

球幕影院周围将使用透光材料，让太阳光能照射到场馆地下一层的公共空间，在解决采光问题的同时，最妙的是它会在地面形成一个光环。根据上海地区的阳光照射角度，23 米直径的球体会挡住一部分光环，现出另一部分光环，根据季节和时间的变化，这个光环的位置和完整性也会发生变化，只有在夏至前后一段时间里，才会形成一个完整光环。

馆外步道是银河系旋臂

主体建筑外的景观区域，设计有 4 条非同心圆的步道，从建筑向外自然延伸出去，象征银河系旋臂。散步其中的大人**，远远看去就想银河悬旋臂上的大小星体。

天文馆的主展区将分为“家园”、“宇宙”、“征程”三个展区。“家园”展区从我们熟悉的星空、日-地-月徐徐展开，带领观众漫步太阳系，穿越银河系；该展区中计划建设直径 18 米的光学天象厅，将十分逼真地模拟地球上任意时间任意地点的星空。“宇宙”展区从时空、光、引力、元素和生命五个角度全景呈现宇宙奇妙现象，探索天体演化及运行的机理；“征程”展区：呈现人类探索宇宙的伟大历程以及对未来的美好憧憬。

为了弥补都市人看星的愿望 ，建成后的上海天文馆将提供“观星”服务。大众天文台等部分设施也会在夜晚向特定观众开放，天文爱好者可在这里看“银河”、看“星座”。**们可以在讲解员指导下观测星空。天文台里面有一个直径 1 米的天文望远镜，在科普领域属于最大的一个。

晚上可以观星，那白天来天文馆的人怎么办呢？别慌，白天可以观日。魔力太阳塔的设立是国内首次将“专业级”观测设施建在科普场馆内。白天可以观测太阳，展示效果也进行了特别设计，观众可以看到一束阳光从天而降，然后观察这束阳光如何神奇地转变成太阳像，而且在不同波段下的太阳像还大不相同。

根据上海科技馆天文馆管理处处长林清介绍，天文馆的门票并不会很贵，现在北京天文馆普通门票才 10 块钱，其他收费项目主要是各种特效影院的电影票。而上海天文馆建成之后就只有球幕影院一个，主要还是依靠展厅效果演示星空，星空演示肯定是不收费的，虽然门票价格目前还没有确定，但不会太贵，毕竟同属于上海科技馆分馆的自博新馆门票才 30 元，天文馆肯定是大众都去得起的。