文|知社学术圈

当地时间9月6日，美国宇航局戈达德科学可视化工作室（NASA Goddard Scientific Visualization Studio）发布了一款“CGI月球套件”，该套件能够结合NASA LRO传回的高精度图像数据，制作出逼近真实的3D月球模型。

CGI月球套件的动态演示。图片来源：NASA

月是中国古典文化中最受尊爱的意象之一。在观测技术尚不发达的中国古代，人们用无数的瑰思妙想描绘出月球的面貌，创造出了难以赀量的文化财富。但直到现在，认识月球的全貌依旧是人类面临的一项重大挑战。

在过去的十年中，NASA发送的月球勘测轨道器（Lunar Reconnaissance Orbiter, LRO）为收集月球环境的翔实数据做了大量工作。作为美国Artemis计划的一部分，LRO传回了包括全日月温图、月面大地坐标、高分辨率彩色图片以及月面紫外返照率在内的大量数据，以便寻求Artemis计划中的最佳着陆点。

LRO拍摄的第谷（Tycho）陨石坑日出情景。图片来源：NASA

拍摄高质量的月球全貌图像并不容易。试想，要在1.5亿千米的距离之外捕捉一个3D物体的图像信息，整个表面必须被绘制成精度为100英尺等级的地形图，这是多么困难的一项工作。何况该物体还与拍摄者以每秒近2千米的相对速度在移动。而LRO所克服的就是这样的挑战。

在这项拍摄任务里，有两项部件发挥了关键作用，分别是月球勘测轨道器相机 (LROC) 和月球轨道器激光测高仪(LOLA)。LROC如同扫描仪一样运作，利用航天器在月球上方的运动来逐行构建图像。而LOLA则利用激光脉冲来采集地形信息。它向下发送单个激光脉冲，并将其分成五个单独的光束。脉冲在到达月球表面后反弹回航天器，LOLA则依据时间等参数读取出地形信息。这些原始数据在被搜集打包之后，被航天器转发至地球的专门团队进行进一步的处理和解释。

LRO处理过后的月球全貌图。图片来源：NASA

NASA工程师Ernie Wright是一名科学可视化工作者，他在位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心供职。本次NASA公布的CGI月球套件正是由他开发。根据LRO提供的数据和图像，Wright得以用前所未有的细节精度来完成月球可视化工作——他利用LRO数据资料制作出了品质上乘的视觉动画。

LRO采集的海量数据均已公开，但如果不经过特殊的技术处理，这些信息就仅仅只是一堆数据而已。视觉动画使这些公共数据以更加直观的形式出现，让没有技术科学背景的人也能够了解LRO的成果。因此，在科学与艺术之间搭起桥梁，充分发掘原始数据的潜在价值，就成为了Wright最重要的工作。Wright表示：“可视化更像是在拍摄纪录片。虽然描绘的是事实，但也确实是在创造一个叙事角度。”NASA LRO科学家Noah Petro十分肯定Wright的工作价值，他认为这使得LRO任务能够公众联系起来，并且产生了正面的社会影响。

最右为Ernie Wright。图片来源：NASA

NASA目前正为Artemis计划进行着周密的筹备，Wright制作的视觉动画有助于任务的成功规划。现有的数据已经十分充足，可供Wright用计算机程序制作动画。他将详细描绘出更多特定区域，让科学家能够为即将到来的勘探找到更多靶区。

Wright最初创建的3D月球地图仅在科学可视化工作室（ Scientific Visualization Studio, SVS）内部使用。但在接收到多个分享请求之后，Wright决定开发CGI月球套件，让3D艺术家们更容易使用NASA数据进行相关创作。“它能讲述更多的‘故事’来沟通LRO与社会各界，这远比我们孤军奋战要好。”Wright说。

唐人张若虚曾经写下“人生代代无穷已，江月年年望相似”的不朽名句。今天我们或许可以对它再作新解——人类在探月历程上的努力从未停止，也必定功不唐捐。想到这里，相信各位读友翘首赏月时，心底也会多添一份感动吧。