百年天文馆 发布时间：2022-11-29 07:34:00 人类历史上用于演示天象的仪器装置，根据不同的演示内容可分为多种类型；其中⽤来演示太阳系运动的机械模型，我们称之为太阳系仪（orrey）；

在球形外表面上标记恒星位置的仪器，称之为天球仪(celetial globe)或浑象.

此外，古希腊和古代中国都曾出现的一种用于展示天体轨迹，测量天体坐标位置的复杂仪器，我们一般称之为浑仪(armillary sphere)。

真正可以用来模拟肉眼所见的天空的装置，可追溯至中国宋代。根据文献记载，当时天文家苏颂、韩公廉曾研制了可以在室内模拟星点的“假天仪”。其主要原理是在巨大的木制球面内开凿大量模拟恒星分布的小孔，再在外围点亮大量烛火照亮球体。当人进到球内后，就可以看到透过小孔的点点光亮，以此模拟天空中的恒星。

1913年美国也制造了一台被称为阿特伍德球的相似机械仪器，球体直径约5米，表面钻有 692 个孔，观众进入后可观赏模拟的芝加哥夜空。该装置现存于芝加哥阿德勒天文馆，今天仍可以供游客参观体验。

20世纪20年代，欧洲出现了一种被称之为“天象仪”的仪器，它专指通过光学投影天象的仪器，可将恒星、⾏星、太阳、⽉亮及其他天⽂现象投映到半球状的天幕，演示星空中不同天体的运转；安置这个天象仪的建筑，以及运⾏这座功能建筑的机构，我们称之为“天⽂馆”。而在英语中，天象仪和天⽂馆是同⼀个单词：planetarium。

1923年，德国耶拿的蔡司光学⼯⼚制造成功了世界上第⼀台光学天象仪，成为了天⽂馆事业的开端。天⽂馆伴随天象仪技术的精进和⾰新发展迅猛。最初的天象仪只能演示北纬48度慕尼⿊当地的星空；到了1925年，新款天象仪已经可以演示地球任何一处，任何时间的实际星空了。之后伴随着天⽂学领域⼤规模的巡天计划及深空探测的开展，以及数字媒体技术的广泛应用，新时代的天⽂馆的功能已经不单单用于模拟演示⼈造星空，它已经成为了传播最新宇宙学进展和太空知识的沉浸式剧场。

本⽂旨在“天⽂馆诞⽣⼀百年”之际，回溯这段发展历史。原⽂作者来⾃于制作第⼀座天象仪的德国卡尔·蔡司公司；⽂章聚焦于天象仪的技术演进和天文馆事业的发展，引述内容准确详尽。但⽐较可惜的是，其中未能提及有关中国天⽂馆发展及最近十年来国际天文馆领域进展的内容。为⽅便读者了解相关信息，在编译过程中，加⼊了若⼲条相关内容。

1923

1923年9月16日，第一座天象仪在德国卡尔·蔡司光学工厂的实验圆顶投射出投出了它的第一束光：蔡司天文馆I型（Mark I）天象仪。一个月之后，它在位于慕尼黑德意志博物馆(Deutsches Museum)的一次闭门会议上向官员们展示。1924年初，天象仪在耶拿（Jena）首次公开亮相，被称为“耶拿的奇迹”。

1925

世界上第一座带有天象仪的天文馆于1925年5月7日在德意志博物馆揭幕。

1926

第一台“哑铃”式天文馆的天象仪，来自于蔡司天文馆的II型 (Mark II)，于1926年在德国巴门天文馆（Planetarium Barmen）首次亮相，这也是第一台同时包含南北半球星空的天象仪。虽然现今从技术上已经有了许多现代化的更新，并且有很多不同的公司在生产天象仪，然而这种风格的天象仪至今依然流行。不幸的是，巴门天文馆在1943年被毁。

1930

欧洲以外的第一座天文馆是位于美国伊利诺伊州芝加哥的阿德勒天文馆（Adler Planetarium）；从1930年5月12日对外开放开始，阿德勒天文馆内令人惊叹的星空演示，持续吸引着观众来访。

馆内最初所使用的天象仪的控制台视图。外观看上去是一个被按钮和线缆所覆盖的大正方形。

1931

世界上第一台非蔡司生产的天象仪安装在德国吕贝克（Lübeck）的一所学校里。“星空室”（Sternkammer)中的天象仪是由教师Hans Cassebaum博士和吕贝克当地的公司E. Nachtigall & Co设计的，这使他们成为世界上第二家天象仪生产商，也很可能是第一款专门为学校设计的天象仪。其专利于1933年6月6日被确认。

1936

20世纪30年代，美国发明了三种独特的天象仪。

第一台由美国人制造的使用针孔投影天象仪来自哈维.斯宾塞.刘易斯的设计。

这台天象仪是专门为玫瑰十字会公园（ Rosicrucian Park ）的天文馆和加利福尼亚圣何塞玫瑰十字会埃及博物馆（Rosicrucian Egyptian Museum in San Jose）制作的。在一次到访德国的旅行中，刘易斯看到了天文馆，他强烈认为这座公园应该有一个专门学习天文学的地方。回到美国后他自行设计并建造了天文馆的天象仪。天文馆于1936年7月13日落成，其天象仪一直使用到1950年。

第二台独特的投影仪是科尔克斯天象仪，它是由弗兰克.科尔克斯和约翰.科尔克斯兄弟为马萨诸塞州斯普林菲尔德博物馆（Springfield Museum ）的西摩天文馆（Seymour Planetarium)设计和建造的。1937年，天文馆对外开放，光机式天象仪则作为核心展品。至此，这台天象仪已经在每一个单独表演的星空节目中使用了将近81年，甚至还将持续更久……因为这台“老古董” 直至今天仍然还在使用！

十年后，科尔科斯兄弟为波士顿科学博物馆的查尔斯.海登天文馆建造了他们的第二个也是最后一台天象仪。

最后但同样重要的第三台美国人自己研发制作的天象仪，位于旧金山加州科学院(CAS)的莫里森天文馆(Morrison Planetarium)。二战后，加州科学院想要建立一个天文馆，问题是他们无法从德国得到天象仪。不过，加州科学院的工作人员因在战争期间曾帮助修复美国海军的光学系统，他们就决定设计和建造他们自己的、独一无二的天象仪。

1937

亚洲第一座天文馆是大阪电气科学馆天文馆。它于1937年作为日本大阪市电气科学博物馆的一部分开放。现在，它是大阪市立科学馆的一部分，经过2004年的翻修及2022年的改造，重新对外开放。

1947

斯皮茨I型天象仪的第一个生产模型由阿曼德·斯皮茨（ Armand Spitz ）于1947年制造，并安装在弗吉尼亚州哈里森堡的东门诺学院（Eastern Mennonite College in Harrisonburg）。这台造型独特且造价低廉的十二面体式投影仪(形状源于阿尔伯特·爱因斯坦的建议)，经历了两年的设计研发，可适用于不同类型的机构场所。

1948

第一座便携式天文馆于1948年在马萨诸塞州的波士顿问世。波士顿科学博物馆(MOS)开展了一场“路演”，恰逢当时位于波士顿市中心老牌的自然历史博物馆关门，而查尔斯河上的科学博物馆正在兴建。这次“路演” 在该地区进行了巡回表演，将科学实验、活体动物和星空演示带入社区。

建造这座移动天文馆是为了将天象仪的展示带到新英格兰地区的学校、图书馆和教堂。流动天文馆的穹顶由木结构组成，高约18英尺（约5.5米），使用斯皮茨的天象仪，可以容纳大约50名观众 !

1951年前后，移动天文馆被安装在科学公园的新博物馆旁边，直至1958年查尔斯·海登天文馆开放。此后，这座可移动的圆顶被送给了当地的一所高中，一直使用到2006年。

1955

拉丁美洲的第一座天文馆是位于乌拉圭蒙得维的亚的Agrim. Germán Barbato 天文馆即蒙得维的亚天文馆。天文馆于1955年开幕，很快就受到蒙得维的亚市民的欢迎。

1957

1957年9月29日，北京天文馆落成，这是中国最早的一座专业天文馆。在2021年上海天文馆建立之前，也一直是大陆唯一的一座专业天文馆。天文馆建筑的设计出自著名建筑师张开济；建筑的主体——天象厅，其外径25米，内径达到23米，配置有一台当时最先进的由东德生产的蔡司23/2型哑铃式天象仪。

亚洲制造的第一台天象仪来自日本柯尼卡美能达公司于1957年制造的信岡式天象仪。

1959

日本五藤公司（GOTO Inc）于1959年首映的M(Mars)-1型天象仪。

大洋洲的第一座天文馆是奥克兰战争纪念博物馆的天文馆。该天文馆于1959年10月22日开放，参观的观众们兴致勃勃。

1960 – 1975

当提及美国国家航空航天局(NASA)的时候，相关联最多的应该就是关于“太空竞赛”、“登月”等内容；你会把NASA和“天文馆”联系到一起吗? 从1960年到1975年，在莫尔黑德天文馆和科学中心（Morehead Planetarium & Science Center），有超过60名宇航员为“水星计划”、“双子星计划”、“阿波罗计划”、“天空实验室”和“阿波罗-联盟号”测试计划接受训练!  训练的目的是为了让宇航员能够在他们的导航计算机内找到目标恒星。这种训练是必要的，因为他们中的许多人对星座或天文学知识没有宽泛的了解。事后也证明这其实是非常有必要的。当阿波罗13号出现系统故障时，宇航员Lowell就使用了六分仪寻找到了导航恒星，为航天器在太空中指引了方向。

1960

南非约翰内斯堡金山大学的约翰内斯堡天文馆于1960年10月12日开放。它是非洲的第一个天文馆，也是南半球的第二座天文馆。为了加快天文馆的开放，他们决定购买最初在汉堡天文馆使用的蔡司III型天象仪，并将其进行工厂完全翻新和现代化。该天象仪从1930年安装在汉堡天文馆，到1956拆除，1960年再安装到约翰内斯堡天文馆。前后使用时间80多年，这可能是迄今为止运营时间最长的天象仪了。

1968

1968年，由Sky-Skan公司制作的第一台商用特效投影器在天文馆应用。之后类似像“移动中的云”、“旋转的黑洞”等光学天象厅内画面的视觉特效，不再需要在圆顶附近用其他粗糙方式来模拟。这些特效投影器经常和天象仪配合使用，他们为天文馆的节目增加了更好的表演效果。

1970

ISPE，即国际天文馆教育者协会，于1970年10月21-23日在位于美国密歇根州东兰辛市的密歇根州立大学艾布拉姆斯天文馆（Abrams Planetarium）召开的一次会议上成立。第一次会议则在两年后在位于美国加州库比蒂诺DeAnza & Foothill学院的美能达天文馆举行。ISPE是当今国际天文馆学会(IPS)的前身。IPS在过去的50年里确实壮大了! 我们热切盼望它能茁壮成长，并把全世界所有的天文馆聚集在一起。

1973

作为天文馆激光音乐会的首演，“Laserium”于1973年11月19日首次出现在格里菲斯天文台天文馆（Griffith Observatory planetarium）的圆顶内。

演出的门票不断售罄，很快这种现象就蔓延到美国各地的天文馆，吸引了更多的游客来到球幕内。伊凡·德瑞尔（Ivan Dryer）对现场激光表演的热情在过去几年里催生出了许多令人难忘的演出。

今天，“Laserium”的激光秀节目，连同LaserFantasy，AudioVisualImagineering和许多其他公司，以他们的激光秀节目，为不同时期的观众们提供了愉悦的体验。

1975

中国制作出第一台大型天象仪。北京天文馆的诞生，开创了中国的天文馆事业。经过多年的努力，1975年北京工业学院 （现北京理工大学）研制出中国第一台大型天象仪。这台具有中国特色的天象仪取代了北京天文馆最初的蔡司天象仪，使用了30年。此后北京理工大学与其它公司合作开发小天象仪投入量产，推动了中国天文馆的发展。

第一套数字投影天象仪(基于矢量图形的)来自埃文斯和萨瑟兰公司（Evans & Sutherland）的 Digistar I。这些数字天象系统的源头来自于该公司早期开发的专为美国军方提供服务的飞行模拟器。这些模拟器用于空中加油、航母降落、预警机和B-52轰炸机的训练。1983年，这套数字系统被安置在弗吉尼亚州的科学博物馆。同年，Sky-Skan发布了第一套天文馆数字多媒体控制系统。天文馆开启了数字化时代。在接下来的几年里，许多天文馆开始在其球幕内添置上这些技术进步中的一项或两项。

1990

1990年7月，IPS会议首次在北美以外地区举行。

位于瑞典博伦厄（Borlänge）的Galaxen天文馆荣幸地承担了主办的任务，其主题是“无边界天文馆”。

1991

21岁的大平贵之在大学三年级时独立完成了一台拥有32片式的光学天象仪“Astroliner”，可投影星数达到32000颗。这是世界上首次以个人身份完成了被认为是不可能由个人独立制作的镜头投影式天象仪。

20世纪90年代末——21世纪初

快速发展的全球幕影像天文馆诞生于20世纪90年代末:1996年在日本大阪举行的IPS会议上，日本的五藤公司分享了世界上第一套全球幕视频投影系统的演示:“Virtuarium”。

不久之后，在1998年，Sky-Skan发布了“SkyVision”，这是世界上第一个商业上可用的全球幕视频播放系统。2002年，第一个实时全球幕投影系统问世，“DigitalSky”来自 SkySkan:

来自法国的RSA COSMOS 推出了他们的第一套数字星空系统：SkyExplorer

2002年，蔡司天文馆和JENOPTIK AG首次推出了ADLIP(全球幕激光图像投影 All-Dome Laser Image Projection)。

至此，球幕领域刮起一股数字化风暴，系统的独创性和多样性能带给观众们的如此令人惊叹的旅程。

2001

一个新颖的建筑概念在2001年被引入:开放的水平天文馆。2001年，位于圣路易斯科学中心的麦道天文馆（ McDonnell Planetarium ）在耗资1000万美元的波音空间站体验改造后重新开放。

The Orthwein Star Bay （剧院）没有防光门，在墙壁上的大开口，使得游客可以在Star Bay 和展览画廊之间自由流动。在学习在空间站生活和工作是什么感觉的同时，还包括在 24 米的圆顶内进行每小时两次的公开星空讲座，星空画面会一直开启。大家可以席地而坐，也没有固定座椅。这样的开放式楼层也允许在 Star Bay里 举办众多独特的活动。

2004

北京天文馆新馆落成开幕，建成世界上第一个中间未设置光学天象仪的，全球幕激光投影数字宇宙剧场。

2007

2007年，Domecasting被首次推出。这项技术有潜力改变我们在天文馆领域里合作的方式，因为它允许天文馆不仅在其球幕中进行现场演示，而且可以在世界各地的球幕中同时放映。第一次在丹佛自然科学博物馆进行了测试。2008年，这项技术在芝加哥首次公开展示。

至此，天文馆就开始利用云和类似的软件来制作数字投影系统。通过这种新能力可以让天文数据“无缝交付”，Data2Dome平台是由欧洲南方天文台(ESO)率先建立的。

2008

2008年，由Sky-Skan研制的世界上第一个达到8k x 8k超高分辨率的数字投影系统在北京天文馆问世。

2011

全球第一套8K分辨率的球幕3D系统诞生于澳门科学馆天文馆，2011年录入吉尼斯世界纪录大全，被列为全球最高分辨率的立体天文馆。

2015

大平技研与SONY DADC JAPAN合作，成功开发出世界最小的直径200纳米的极微孔加工技术。其结果就是：超精密恒星原板“GIGAMASK”，该原板能够投影10亿颗以上的恒星。

2017

2017年11月，世界上最大的天文馆在俄罗斯圣彼得堡正式对外开放。该天文馆建于一座巨大的废弃储气罐内，球幕直径达37 米，配置多达40台投影机，屏幕分辨率达到10K。场馆可同时容纳800人。在这栋建筑正式改造为天文馆之前，已经100多年无人使用了。

2018

大平技研开发出超高亮天象仪GIGANUIM，可满足直径500米级的巨大圆顶的投影需求，较原有提高10倍以上。

2021

经过将近10年的论证、立项、设计和建设，上海天文馆建成开放。上海第一次计划建设天文馆，是在“七五”期间，后因种种原因搁置。直到2012年，叶叔华院士再次倡议拥有超过2000万人口的上海 “应该要有自己的天文馆”。建成后的上海天文馆是中国大陆地区的第二家专业天文馆。

世界首座 LED 天文馆——15米圆顶直径的“满天”天文馆于2021年10月27日在日本名古屋开幕 。馆内安装了 8K LED Dome 系统结合RSA COSMOS的SkyExpoler数字天象演示系统，以最令人难以置信的渲染、最高的画质、最高水平的亮度和对比度、最广的色域、鲜艳的色彩和深黑色所呈现出的星空，具有前所未有的品质。

和过去的100年里所经历的一样，天象演示软硬件技术的革新，一直以来都是推动天文馆事业进步的强大动力之一。

2022

前文中所提及的建造于1937年的亚洲第一座天文馆——日本大阪市立科学馆天文馆，就在近期，在它的26.5m 直径的圆顶中完成了最新的数字系统更新。

世界上很多的天文馆已经走过了几十年的光阴，也有更多的新的天文馆在络绎不绝地建设。现在的天文馆，也已经不仅仅只是演绎星空，模拟宇宙运行的单一场所，越来越多的活动和仪式在此举行，越来越多的兴奋和感动，在此体验。

无论如何，对于星空的无限向往和好奇，才是把越来越多的人聚集在天文馆穹顶之下的最根本原因。

在天文馆，就在这里，引领我们通往繁星。