带乡村孩子“向天空出发”！阿里志愿者历时5个月开发观星小程序

　　近日，神舟十六号载人飞船成功发射，景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员顺利进入太空，神舟十六号载人飞船与中国空间站组合体完成自主快速交会对接。当中国空间站经过四川甘孜上空时，这精彩一刻被泸定中学孩子们提前架好的天文望远镜尽收眼底，孩子们欢呼雀跃，用观星小程序拍下中国空间站的珍贵影像。

阿里志愿者和孩子们在调试设备

　　西部地区普通的乡村孩子，缘何能捕捉到“天宫”的浪漫？里面又有着什么样的故事？

　　在现场欢呼雀跃的除了孩子们还有5位阿里志愿者。5位阿里程序员历时5个多月，制作了一个能观测中国空间站的天文望远镜，并且开发了一个观星小程序，使用光学追踪技术，让天文望远镜自动追踪到许多行星和近地轨道人造天体（卫星、空间站等），并能拍下珍贵的照片。

　　事情缘起于四川甘孜州泸定中学校长方润根的突发奇想：去年8月，作为杭州学军中学西溪校区副校长的他来到泸定驻点帮扶。在教学中，方校长发现，科普师资力量在乡村地区普遍缺乏，培养乡村孩子对高科技的兴趣爱好、发展学生科技社团需要专业的设备，设备也稀缺。

　　方校长觉得，如果能够让孩子们看到中国空间站，他们会更加深刻在心里萌发科学的精神，并认识到祖国的强盛。多方打听下，他找到了阿里“向天空出发”公益幸福团求助。

　　“公益幸福团”是阿里员工自发成立的员工公益组织，阿里内部鼓励员工业余时间投身公益，员工根据不同的公益志向，组成不同的“公益幸福团”，寓意“公益有伴，幸福抱团”。据悉，阿里内部近两百个公益幸福团。

　　“向天空出发”公益幸福团，由一群热衷航天航空科普的阿里程序员志愿者组成，去年，他们还带着贵州普安的乡村孩子发射了一枚气象探空火箭。

　　接到方校长求助后，“向天空出发”公益幸福团团长曹林，萌发了一个更大胆的想法：“如果能用拍摄空间站的形式，让孩子们和空间站的航天员们打招呼，这简直是太酷了！”

　　阿里志愿者们了解到这样的系统，毕业于北大的天体物理学博士刘博洋曾开发过一个，但很难给非专业人士使用。为了泸定的孩子们，志愿者们联络到刘博洋博士。大家一拍即合，约定共同开发一个可供乡村学校使用的天文观测系统。

　　捕捉“天宫”脑洞很浪漫，但系统开发起来却很不容易，志愿者们很快遇到了各种挑战：追踪一个在400公里外高速运动的物体，在视觉算法上仅仅有一个“点”清晰度的中国空间站，相当于要在100米远的地方，精确看到并追踪一根头发丝。

　　此外，如果想要当地师生经过简单培训，也可以操作这样的一个系统，随时随地能拍摄星空，对程序的易用性也提出了超高的要求。

　　为此，志愿者雷斌在方案设计的阶段就提出，要通过云计算，让望远镜能够进行OTA升级，观测到不同的目标；志愿者赵培龙曾经是一名自动驾驶工程师，他解决了望远镜有乌云过境的追踪问题；志愿者刘旭恒开发出了简单易懂的观测页面；志愿者柴东凯则操心起了教学可行性的问题，自学了不少天文学知识，希望能够给孩子们解答问题。

　　从去年12月份开始，历时5个多月，5个程序员志愿者经过反复的试验，共敲击7799行代码，终于通过“施卡/牛反深空望远镜+高精度赤道仪+导星系统”搭建一套基本自动化的天文观测设备。最终，大家一起把一个需要几十个参数调整的系统，变成了一个容易操作的简单程序。

志愿者们在测试系统

　　在志愿者们开发的，高精度轨道光学巡天追踪系统的支持下，师生们能够观测、拍摄、记录不同的近地轨道物体，包括中国空间站、火箭、大型卫星等，成本仅为几万元。

　　曹林说，航空航天教育门槛高、实施难度大、以常见的天文教学为例，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。很多学校的科普课程最终难逃“不了了之”的结局，特别是乡村地区的孩子，他们很少有机会“眼见为实”地看到中国航天的进步，更难了解背后的原理，以及相关的科学知识。

　　志愿者们想做的，就是以低成本、可复制、可持续的方式向乡村孩子们进行科普，以技术力量弥补数字鸿沟，传承科学精神。

　　观测当日凌晨，当中国空间站从四川上空飞过时，志愿者们和泸定中学的孩子一起，动手拍下中国空间站的影像，和天上的航天员说了一声，“你好，我们在这里！”

　　观测结束后，阿里志愿者们把全套观测系统捐赠给泸定中学，供师生们日常观测学习，志愿者还加入了泸定中学天文社，远程提供力所能及的帮助。