封面新闻记者 李雨心
“现在是2046年,我们将乘坐火神号载人火箭,从地球出发,飞往火星。
作为发射任务的成员之一,你正处于发射现场,马上要乘坐未来火箭,沉浸式经历一次真实的火箭发射过程。
快跟上,别掉队了……”
9月5日,来到成都自然博物馆(成都理工大学博物馆)二楼宽阔的展厅中,会发现不少大人和孩子戴着XR眼镜,一边小心地移动着步伐,一边扭动着头部似乎在观察着什么。
原来,透过佩戴的XR眼镜,他们正穿梭在浩瀚无垠的宇宙中,在中国古代神话中火神祝融的带领下,与木星擦肩而过,行走在土星的光环中。
这,就是正在馆中与观众见面的“宇宙猜想·启程——大型宇宙探索VR沉浸体验剧场”。
虚拟空间中的场景
利用空间计算与建模技术
1:1真实还原太阳系行星
瞬移亿万光年,满眼星辰璀璨。
当戴上XR眼镜,背上主机背包的一刻起,观众就迈入了一场太空之旅,通过现代的科技手段,得以在宇宙星河中自由穿越,游历各大行星,前往人类未曾踏足的地方,感受宇宙生命的力量,目睹宇宙中的自然景观,并见证宇宙星辰的变化莫测。
“此次‘宇宙猜想·启程’活动,是我们自然馆引进的第一个VR虚拟展。
”采访中,成都自然博物馆(成都理工大学博物馆)副馆长周磊,谈到了此次活动展开的契机。
“我们馆作为一座自然类博物馆,向观众讲述的就是探索地球奥秘,认识地球家园的故事。
而我们是地球的一分子,地球是太阳系的一分子,太阳系更是宇宙的一分子。
所以引进此次活动,就是希望观众从真实的地球,走到我们还没有认知到的宇宙中去,对地球在宇宙中所处的位置有更清晰的了解。
”
成都自然博物馆(成都理工大学博物馆)副馆长周磊
据现场介绍,本次体验剧场运用了全球最先进的LBE(Location-Based Entertainment)空间技术,通过XR眼镜与物理空间的完美融合。
同时,利用空间计算与建模技术,实现了太阳系行星1:1的真实还原,更精心设计了12大星际空间场景,让观众仿佛穿越了时空的界限,可以探索那些遥远而神秘的星际秘境。
“我们体验中的场景,都是运用前沿的建模技术,一个个搭建出来的,包括宇宙中的黑洞、银河、星云等等。
”现场,馆中的技术支持人员方浚丞向记者说道。
“在搭建的虚拟空间场景中,很多观众对黑洞的印象很深刻,在体验后表示感到了震撼。
”
观众在感受VR沉浸体验展
祝融、太阳神鸟、飞天壁画……
体会中式宇宙观独有的浪漫
在虚拟的世界中,随着火箭逐渐远离地球,体验者们开始穿越星河,每一颗行星、每一片星云都如此逼真,仿佛触手可及。
观众可以在短短30分钟内,体验到了亿万光年的宇宙变迁,感受到了宇宙生命的无穷魅力。
而在这个空间中,他们还将邂逅中国古代神话中的火神——祝融,在她的带领下穿越古今,感受中国人对宇宙的不懈追求与独特宇宙观。
此外,太阳神鸟、飞天壁画等传统文化元素的出现,更让人体会到中式宇宙观独有的浪漫。
观众在感受VR沉浸体验展
“把传统文化的元素,通过新科技的手段融入,再与自然和宇宙的主题结合,这是我们之前也在不断尝试的方向。
”周磊这样说道。
如今,通过高科技数字手段丰富观展体验,已经成为不少博物馆竞相追逐的赛道。
虚拟现实(VR)体验、数字化展示、大屏幕交互……当科技与艺术碰撞,助力让博物馆中的展品“活过来”“动起来”。
“这次的活动,是我们馆利用科技手段、进行科技展示所迈出的第一步。
我们也在谋划把馆中的基本陈列与科技手段进行更多结合。
”周磊还谈道,也许在今年年底或者明年的年初,就能在成都自然博物馆(成都理工大学博物馆)的基本陈列中,体验到更多的科技手段。
本文图据成都自然博物馆(成都理工大学博物馆)
即使已经有几十个探测器已被送往火星,但我们对于那个世界仍有许多未知之处。
以下是一些有关于火星尚未解开的大奥秘。
1. 为什么火星有两副面孔? 科学家们几十年来一直对于火星两端的景观百思不得其解。
北半球较光滑和低平,这是在太阳系中最平坦、光滑的地方之一,可能是由曾经流过火星表面的水造成的。
而南半部火星表面是粗糙的并布满了陨石坑,而且海拔约比北部高2.5英里至5英里(4公里至8公里)。
最近的证据指出,火星北部和南部的两半之间的巨大差异是在很久以前一颗巨大陨石撞击火星造成的。
2. 火星上的甲烷如何来的? 不过还有一些产生甲烷的方法没有牵涉生命,例如火山活动。
欧洲太空总署的ExoMars探测船预计在2016年发射,目的是要研究火星的大气中的组成,以更了解这甲烷。
这些条纹的宽度从几十米到上百米不等,长度通常可达几百米甚至上千米,其颜色特别深,与周围浅色尘土形成鲜明对比,它们通常从斜坡高处区域开始,然后顺着坡度向下延伸并逐渐分叉。
而在一段时间之后,一些条纹还会变浅甚至消失,与此同时,新的条纹又会出现,这使得它们看上去不像是火星表面的固定地质纹理,而更像某种持续发生的活跃现象。
在刚开始的时候,科学家曾经认为,这应该是火星表面涌出的液态水造成的冲刷痕迹,毕竟在那个时候,大家普遍乐观地认为,火星上可能会有生命,所以出现这样的现象也合情合理。
然而这个观点被否定了,因为后续的探测数据表明,以火星表面的温度和气压,就算是有液态水,它们也无法长期稳定地存在,根本就不可能形成规模如此巨大的冲刷痕迹。
如果不是水,那这些条纹又是怎么形成的呢?对此,一个曾被普遍认同的观点认为,其形成原因可能是陨石撞击产生的震动波“抖落”了斜坡上的尘埃颗粒,暴露出下方深色的基底物质。
然而随着观测数据的累积,越来越多这样的条纹被发现,迄今为止,其数量已经高达大约160万条,并且其中有很多都是“新鲜”的,其形成年龄通常在几年至几十年之间。
显而易见的是,在这么短的时间内,火星上不可能遭到如此密集的陨石撞击,退一步讲,如果真有这么多陨石撞击火星表面,那我们也应该观测得到。
所以这种观点也站不住脚了,就这样,火星上的这160万条神秘条纹,困扰科学家半个世纪。
好消息是,根据一项近日发表在《自然·通讯》上的新研究,关于这些条纹的形成机制,现在终于有了答案。
据了解,此次研究利用火星勘测轨道飞行器(MRO)在2006年至2024年间拍摄的海量数据,通过机器学习自动识别,对火星表面上的这种条纹进行了前所未有的详尽分析。
尽管这看上去很简单,但实际上却工作量巨大,耗费了大量的时间和算力,其最终的结果是:绝大多数新条纹的形成,都集中在火星上特定的季节,且发生在那些风速极高的区域。
所以此次研究给出的答案就是:火星上的这些神秘条纹,其实就是风造成的,它们本质上就是一种由细小尘埃层塌落造成的“干滑坡”现象。
研究人员表示,火星表面长期覆盖着一层相对较轻且明亮的尘埃颗粒,当季节性风速升高到能让这些尘粒松动和被重新搬运的水平时,尘层会在某些坡面上失去稳定,像一张被轻轻扯开的毯子一样沿坡滑落。
这样一来,就露出了其下方颜色更深、粒度更粗的基底物质,从而形成了明显变暗的条纹,在此之后,它们又会逐渐被火星大气中的明亮细尘重新覆盖,然后慢慢地变浅和消失。
那么问题就来了,既然答案是如此简单,那之前为什么没有发现呢?对此,研究人员给出的解释是,形成这些条纹的条件(例如特定的温度梯度和风切变),基本上都是出现在日出和日落时分,并且其过程通常只会持续几分钟,这使得探测器几乎不可能“现场抓到”条纹生成的过程,所以此前就只能在“某个时点之前不存在、后来突然出现”的观测结果中推测其成因。
而此次研究基于海量的探测数据和机器学习分析,首次对火星全球数百万条纹进行系统统计(包含了部分重复拍摄),并把它们的出现时间与当地季节性风速、尘埃活动进行逐点比对,确定了条纹出现的时段与强风触发尘层松动的季节高度吻合,才最终得到了正确的答案。