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NASA每张星际海报背后,都有一场科学家和艺术家的讨价还价
0条评论 2017-05-05 10:15:45 来源:华尔街日报中文网 

这张图像显示的是系外行星55 Cancri e的一个可能景象。 图片来源:NASA/JPL-CALTECH
这张图像显示的是系外行星55 Cancri e的一个可能景象。 图片来源:NASA/JPL-CALTECH

在德尔加多(David Delgado)看来,给一颗新发现的行星特拉比斯特-1e(Trappist-1e)配上充满异域风情的海滩,会让人们大为倾倒,更何况天上还悬着六颗犹如圣诞球般的陌生星球。

这是一颗环绕恒星特拉比斯特-1(Trappist-1)运行的行星,德尔加多并没有亲眼见过它。事实上,根本就没人见过。今年2月,天文学家宣布发现了这颗行星。而其实,他们只是观测到,这颗行星从距离地球39光年的红色冷星特拉比斯特-1前方横越时,后者的星光闪了一下。但这难不倒德尔加多和他在美国国家航空航天局(NASA)的其他同事,他们发挥想象力,制作了相关海报,“美化”了特拉比斯特-1e(以及围绕遥远恒星旋转的未知星球)上的种种景致。

例如,围绕两颗恒星旋转的行星开普勒-16b(Kepler-16b)的海报是这样的:橘黄色的天空下,一个身着宇航服的地球人站在红色的大地上,乐不可支地欣赏着自己脚下的两个影子,远处是紫色的山脉。

德尔加多是一名视觉策略师,供职于加州帕萨迪纳市NASA喷气推进实验室的设计工作室。他和其他许多艺术家、设计师和插画师一道,负责描绘在某种意义上压根不存在的宇宙。他说:“我们的工作是要努力展现一个看似真实的世界。”

天文学家在太阳系外发现了数千个系外行星。在缺乏直接影像的情况下,公众要想了解这些未知星球,只能去看NASA和发现这些行星的天文台提供的大量插画。这些插画将科学事实与艺术想象大胆糅合在了一起。

到目前为止,天文学家知道了围绕特拉比斯特-1旋转的七颗行星的质量、密度和运行轨道,虽然还没有探测到水或大气,但有的行星表面可能比较温暖,理论上可以有液态水的存在。因此,NASA艺术家在插画中添加了海洋。这些插画不仅发表在NASA网站上,还被世界各地的报刊杂志转载。

有时候,这些插画会引发争论,比如艺术尺度是否太过自由,第一印象是否有误导性等等。美国亚利桑那州立大学地球与空间探索学院院长、NASA灵神星任务(Psyche asteroid mission)首席科学家、行星学家埃尔金斯-坦顿(Lindy Elkins-Tanton)说:“插画对这些行星的想象成分比我们所能知道的多得多。”

还有研究人员担心,如果真实情况跟插画所表现出来的差距较大,可能引发公众不满。纽约哥伦比亚大学天体生物学家沙夫(Caleb Scharf)表示:“我们要是花费数十亿美元打造一台能清楚观察这些行星的望远镜,结果发现每颗行星都是一毛不拔的荒漠,那最后可能就弄巧成拙了。”

然而,当科学发现不能满足人们的猎奇心理时,想象力就派上了用场。NASA和欧洲南方天文台(European Southern Observatory)发布的图片显示,特拉比斯特-1系某行星上,海边矗立着冰窟,溪流蜿蜒在阴霾的天空下。

开普勒-22b(Kepler-22b)可能有个易挥发的液态或气态外壳,因此被描绘成一个拥有青绿色海洋的星球,表面有云卷起来的漩涡。55 Cancri e第一次出现在世人眼前时,是一个由亮闪闪的钻石晶体构成的行星,因为科学家猜测该行星的主要成分是碳元素。前不久经过红外探测分析,这颗行星现在改头换面,成了一个翻滚着炽热岩浆的火球。

一位艺术家对开普勒-22b的构想 图片来源:NASA/AMES/JPL-CALTECH
一位艺术家对开普勒-22b的构想 图片来源:NASA/AMES/JPL-CALTECH

有了图像,天文数据才能生动起来。现代天文学家的研究工作主要是跟我们看不到的红外线、紫外线、微波和X射线的波长数据打交道,或是分析肉眼根本无法分辨的、强度差别极其细微的光线。一个像素点可以是一颗行星,也可以是一个拥有百万颗恒星的星系。

斯坦福大学视觉学者、《描绘宇宙》(Picturing The Cosmos)一书的作者凯斯勒(Elizabeth Kessler)说,天文学家在追求精准度的同时,也在对展现给普罗大众的恒星、星云和遥远的星系进行修饰。以哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope)和斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope)拍摄的照片为例,它们或许在构图和色彩上严格遵守了科学观测结果,但在宇宙地标方面,同样会通过数字技术进行提亮、突出和增艳。

弗吉尼亚大学人类学家梅西里(Lisa Messeri)说:“艺术家和天文学家有点像是在拔河。拔的过程中,数据变成了直观的星球,无生命的地方变得有了生气。” 梅西里主要研究科学家如何让冷冰冰的行星数据落到画面上后,令人印象深刻,引发无限遐想。

加州理工学院可视化艺术家赫尔特(Robert Hurt)说,给一幅行星特写上色时,艺术家和天文学家可就 “数以千计的艺术性选择”争论好几天。他跟加州理工学院计算机图形专家派尔(Tim Pyle)一起给NASA创作系外行星插画。

不能让海洋的颜色过于蔚蓝,那样看起来太像地球。任何情况下都不能使用绿色,因为绿色象征植被。派尔说:“我们会尽量避开一切有可能暗示存在生命迹象的颜色。”

一位艺术家对系外行星Trappist-1f的构想 图片来源: NASA/JPL-CALTECH/T. PYLE (IPAC)
一位艺术家对系外行星Trappist-1f的构想 图片来源: NASA/JPL-CALTECH/T. PYLE (IPAC)

在描绘特拉比斯特-1系的一颗行星时,天文学家希望这幅画的整体色调为深红色,以显示它在围绕一颗红矮星旋转。然而艺术家却不同意。派尔说:“从艺术角度来说,我们不喜欢深红色,因为它会把别的颜色给压下去。”

赫尔特研究过这颗红矮星星体的色温。他说:“它的色温更像是低瓦数的灯泡,而不像炽热的火炉。”然而这说服不了科学家。后来,赫尔特又对比了这颗红矮星的光谱和人眼对光的反应。他认为,肉眼根本不可能看见那样的红色,那已经属于红外光谱的范围了。

“它不是红色,倒更像是类似三文鱼肉质的橙色,”他说。

定下这样一种色调后,德尔加多的团队仿照上世纪30年代某老式旅游海报的风格,创作了一幅太空游客抵达这颗行星的海报,海报下方写着“距地球12秒差距的宜居带度假胜地”。当NASA公布发现这颗系外行星的消息时,海报也同步发布了出来。

几天后,NASA和欧洲南部天文台又发布了根据艺术家构思创作而成的3D虚拟现实游览图,方便人们通过不同角度了解Trappist-1系统的各个行星。

“我们离小时候看过的科幻小说又近了一步,”德尔加多说,“科幻正在成为现实。”

编辑:江兵

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