杭州程序员为乡村孩子建天文台：把宇宙级浪漫带进现实
杭州网 发布时间：2024-04-29 10:39
全国首个智能教育天文数字人“沈括老师”来了！
↑“沈括老师”数字人发布及现场参观体验天文台
4月27日，“未来高百丈，手可摘星辰”沈括智能教育天文台启用仪式暨“同心·公益”科普活动在杭州市余杭区百丈镇中心小学隆重举行。这标志着国内首个具备无线电教学、卫星云图接收、中国空间站及卫星高精度观测、行星成像、深空拍摄、流星监测等六大功能于一体的智能化公益科普实践基地正式投入使用。
活动现场，沈括智能教育天文台执行台长雷斌发布了融合AI技术打造系列天文领域的“大模型智能体”教师——“沈括老师”，旨在为中小学生提供前沿的航空航天及天文教育，实现了科技与教育的完美结合。
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活动当天，时不时有来自杭州各地学校的学生和“沈括老师”积极互动。“沈括老师，什么是蟹状星云？”，“沈括老师，球状星云M5是在哪里？”，“沈括老师，可以给我们介绍一下沈括智能教育天文台吗？”数字人“沈括老师”一一作答，天文知识库及“大模型”赋予的Ai大脑，让数字人老师的回答深入浅出，活泼有趣，赢得了中小学生的一致好评和喜爱。
沈括的故乡要让全国孩子都能“追星”，这个“沈括智能教育天文台”是由一群杭州的程序员们“出品”的。
曹林和雷斌，是两名杭州程序员，也是天文爱好者。“叔叔，什么时候我们能看到自己的空间站呀？”一次支教活动中，孩子的天真一问，让他们想为此做些什么。
从PPT上的平面方案到CAD建模出天文台雏形，从望远镜第一次在百丈的群山中启动，旋转着指向奔赴星体，再到如今天文台的落成，这群程序员用了将近一年的时间，把这份宇宙级浪漫带进了现实。
【1】
让乡村孩子也能做一个宇宙梦
“向天空出发”幸福公益团在泸定县合影。 （图源：潮新闻）
天文台的出发点，源于曹林这么多年一直在做的公益科普团队。
一次支教活动中，曹林发现乡村里的航空航天和天文科普教育很难开展，于是他发起了“向天空出发”的民间组织，过去5年里，组织走过近20个地方，为乡村里的小朋友们、基层群众和贫困地区，持续开展形式多样的航空航天公益科普活动。
2023年，四川省泸定中学的小朋友们表示，希望能够亲眼看到中国人自己的空间站。航空航天教育门槛高、实施难度大，一个校园天文台需动辄投入数十万、上百万，且设备标准化不足，后期运行维护成本高昂。对乡村孩子而言，“眼见为实”地看到中国航天的进步并不容易。因此，沈括智能教育天文台应运而生。
“向天空出发”公益幸福团团长曹林在给孩子们上课（图源：阿里巴巴公益）
为何以沈括为名？曹林表示，余杭区是中国古代大科学家沈括的故乡，目前正奋力打造科技创新高地，用沈括命名天文台，就是希望传承沈括的科学精神，持续发展新质生产力。
考虑到光污染、承重等环境因素，曹林他们把天文台建造的地址选在百丈中心小学的后山上。在百丈镇的协调下，这座崭新的天文台最终落成。
【2】
天文台造型灵感竟来源于淘宝上的伸缩棚
从事数字化及信息化方面工作近二十年，雷斌从未想过有一天自己会有一个天文台台长的身份。
“起初，我也觉得这会不会是天方夜谭，如今看到它从一个PPT到真的落地变成了一个天文台，内心也难免有点汹涌澎湃。”
回忆起陪伴天文台从无到有的点点滴滴，雷斌有些激动。因为经费有限，所以在最初确定天文台造型的时候，雷斌和团队小伙伴就做了不少功课。“传统的圆顶天文台造价高昂，所以我们想在预算有限的情况下，尽可能功能俱全，并且放置更多的设备，直到看到淘宝上的伸缩棚，大家瞬间灵感爆发，才有了现在这个形状。”
天文台的电脑建模。 （图源：潮新闻）
而从方案到落地，每一项新设计再次让团队面对新挑战。如何防水？如何防冻？答案只能在实验中一次次摸索。山区晚上温度极低，有一次团队测试到深夜，发现手竟然粘在设备上了，只能一边哈气，一边慢慢往外拉。就是在这样的条件下，经过多次测试和验证，2024年春节前夕，集装箱的设计方案终于进入工厂生产。
2024年春节刚过，百丈小学后山人头攒动，这个和传统天文台大相径庭的“方盒子”经过近数小时的吊装，被吊放到了山顶上。随后，各种硬件陆续进场，为了让每个设备都有一定的回转空间，大家充分分割工作间与望远镜室的空间，将望远镜按照不同的任务体系摆放。今年三月初，天文台终于进入了软件调试阶段。
正式开台的天文台。 （图源：潮新闻）
天体物理学博士刘博洋（图源：阿里巴巴公益）
曹林依然记得，当第一次月球的画面清晰地出现在屏幕上的时候，大家瞬间跳起来的场景，“一声‘耶’都很能说尽我们内心的苦尽甘来。”曹林表示，天文台从图纸变为现实，离不开背后每一个小伙伴的支持，“这是程序员曹林、雷斌、刘旭恒、赵培龙、樊嘉楠、张文涛、梁素婷、雷勇、张旭、郭生发，还有著名天体物理学博士刘博洋一起花了一年多时间建造的‘沈括智能教育天文台’。”
【3】
全国首个天文领域“数字人”
除了天文台正式开台，国内首个以“大模型+科普”的科普公益项目建设——沈括智能教育天文台的专属智能体“沈括老师”，也和大伙儿见面。
雷斌抱着女儿lucky跟数字人“沈括老师”对话。 图源：潮新闻 记者李文瑶 摄
有意思的是，这个智能体的模样，与曹林本人非常相似。“一开始我们采用的二次元设计，但后来用了真人复刻的方式，以‘曹林’为样本，将‘沈括老师’和设备、算法进行联动，最终为它装上大模型的‘大脑’，实现数据分析、远程教学等诸多功能。”雷斌表示，通过最新的大模型能力，将天文观测，科普科学，航天爱国主义教育等进行紧密结合，小朋友们点点鼠标，就能够看到中国空间站等中国航天的梦想之星。
沈括智能教育天文台落成后，越来越多的孩子将离天文、离宇宙更近一点：团队成员迦南无偿提供了一台12寸口径的望远镜，今年他想带着孩子们拍到太阳系的全家福；而一项跨越东西部的合作也已达成，天文台与四川省泸定中学通过远程并机的形式，将天文台成果共享给中西部偏远地区的孩子。
雷斌在向百丈中心小学的学生们介绍天文台。 （图源：潮新闻 记者李文瑶 摄）
曹林说：“我们相信，仰望星空是每一代人、每一个人的权利。”
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来源：潮新闻/都市快报 作者：潮新闻/都市快报/阿里公益 编辑：郭卫
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