师生用无线电设备监测流星 顾圣灏 摄
昨天20时,晚风卷着夏末的余温,暮色漫过位育中学博育楼的露台。一群师生蹲在地上摆弄着几节PVC管与金属伸缩天线。他们,正在为一场“追星”行动作准备。本周,一年一度的英仙座流星雨如约而至。然而受城市灯光和月光干扰,肉眼捕捉流星较困难。师生们想借助无线电监测,“听”流星划过星空的声音。
“流星进入地球大气层时会与大气剧烈摩擦,进而产生独特的电离尾迹。”位育中学天文观测课题组指导教师陈凯表示,如果把调频广播的信号想象成球,这道电离尾迹可以看作乒乓板,能把原本射向宇宙深处的小球“弹”回地球。如果忽然监测到平日无法听到的远方电波,很可能是流星划过。
这需要天文观测课题组和无线电社的同学们通力合作。“最早我们用圆管做框架,钻孔容易钻歪,组装完一拎就散架,后来改成了方形的,铁丝也换成金属杆。”
这已经是第三代装备了。学生以两段75厘米和86.25厘米长的PVC管作为主梁相接,再向左右两侧各伸展出3对金属拉杆天线,组合成“王”字结构。形状和长度,都是他们在选择以80MHz为监听的频率中心后,使用物理公式计算,再结合前辈经验并经历多次试验后才总结出的门道。无线电社指导教师王嘉忱是80后,他回忆:“阿拉小辰光看电视,就需要用‘八木天线’来对准电视台!学生们现在手工制作的就是当年‘八木天线’简易版”。他希望如今的孩子也能拥有这样慢悠悠摆弄天线,细听宇宙回响的心境。
支架转动,天线对准了东北方向——师生将目标锁定在一个波段为85.1兆赫的电台上。天线和笔记本电脑相连,屏幕上亮起蓝色的频谱图,耳边杂音传来。“这是底噪,等流星来,就会出现尖峰。”
时间分秒过去,沙沙的底噪宛如远处的海浪声,也一波波冲击着师生们的耐心。就在露台另一侧,夜色中,一座穹顶缓缓开启。去年9月,位育中学天文台完成升级改造,除了望远镜,在AI技术的辅助下,让都市学子有了将目光投向光年之外的可能。陈凯表示,天文选修课一推出,名额就需要“秒杀”才能获得。高一女生张元源忙着用神经网络给星空画像,收集长曝光的夜空照片,编写代码,在保留流星、卫星与飞机轨迹的关键特征的情况下改变照片形态,希望通过这种数据增强手段,让人工智能模型学会分辨流星、卫星与飞机的轨迹;高三的索明达则制作“星空导航仪”,让观测者可以根据天体坐标、观测者经纬度和时间算出角度,再用高低频声音提示如何调整无赤道仪的望远镜,实现辅助寻星……
22时56分,耳机里嘈杂的噪声中似乎传出了人的声音,频谱图上猛地蹿出一道尖峰,又倏然回落。“有了!”22时59分、23时04分、23时23分……同样的尖峰接连出现,让人不禁屏住呼吸。“如果有目视流星记录,能对得上无线电信号,那就更好了”,下一轮的探究,在夜色中开始了。尽管很难看清彼此的脸,但那道来自心底的光,灿若星辰。
本报记者 陆梓华 实习生 徐一白