带着价值千万的巨大相机，来一次跨越1万千米的洲际旅行
一名工作人员用手电筒照薇拉·鲁宾天文台天文台的照相机。图片来源：J. Ramseyer Orrell/SLAC国家加速器实验室/NOIRLab (CC BY 4.0)
这台价值数千万美元的数码相机可以彻底改变天文学。但首先，它需要跨越1万千米，爬上一座山。
如果一切按预期进行，到明年晚些时候，薇拉·鲁宾天文台（Vera C. Rubin Observatory）将会开始对太阳系、银河系以及更远的星系进行为期10年的调查。该天文台对准南方天空的巨大的眼睛，其实是一个像素为32亿的相机，大小和重量都接近一辆小汽车。从质量和像素分辨率上来看，它无疑是地球上最大的数码相机，并且将在智利北部一座名为塞罗·帕尚（Cerro Pachón）的山上扫描宇宙。
现在只剩下一个问题：这台精致的、质量近3吨的机器目前在距离智利约1万千米的旧金山湾的山上，工程师在那里对它进行了最终测试。在接下来的几周里，这款设计精密的相机将开始一场紧张刺激的洲际航行，它将由货运飞机运送到智利，并在卡车的护送下，一路艰辛地爬上曲折的山路。
这项令人生畏的后勤工作落到了一个工程团队身上，他们所属的的工程子领域名不见经传，却无比重要：该领域致力于确保这些价值数百万美元的天文硬件在运输途中完好无损。薇拉·鲁宾天文台和美国SLAC国家加速器实验室的工程师马尔高克斯·洛佩兹（Margaux Lopez）负责这项任务，他说，“很显而易见的是，运输阶段很容易出错”。
这台巨型相机的旅程将从美国硅谷的一个洁净室开始，SLAC的人员将为这台相机配备一个由钢绳组成的外骨骼。SLAC和薇拉·鲁宾天文台的工程师马丁·诺德比（Martin Nordby）说：“它基本上就是一个安装在另一个框架弹簧上的框架。”这个防护罩可以让这台相机放进一个标准的集装箱中，并保护其脆弱的内部结构免受振动的影响。随后，在5月的两天内，SLAC人员将会把装有相机的集装箱和49箱设备送往旧金山国际机场，在那里，集装箱和所有设备将搭上一架波音747货机，经过16小时的飞行抵达智利圣地亚哥的阿图罗·梅里诺·贝尼特斯国际机场。
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相较而言，薇拉·鲁宾天文台的研究团队还算幸运：其他一些正在开发的望远镜必须经历数周的海上旅行，最终才能在智利异常晴朗（智利北方主要是沙漠气候）的天空下前往天文台。例如，弗雷德·杨亚毫米望远镜（Fred Young Submillimeter Telescope，FYST）5层高的支撑结构就太大，根本无法通过货机从德国运输到智利，因此必须借助比利时安特卫普的散货船来完成运输。
特大望远镜（ELT）的巨大镜子也将通过海洋航线从欧洲运到智利。“过去，我们主要用飞机来运输望远镜的所有设备，但当我们谈到运输ELT这样新型尺寸的望远镜时，飞机要么不够大，要么运输成本高得离谱，”Hervé Kurlandczyk说，他是欧洲南天天文台（European Southern Observatory）的一位工程师，他参与了ELT的工作，但并没有参与薇拉·鲁宾天文台的望远镜项目。
无论是何种形式的运输方式或者交通路线，物理伤害永远会是一种威胁。天文学仪器在设计时就包含有一些世界上最精密的部件。无论是道路上的颠簸还是空中的湍流，这些都会导致敏感的电子设备震动，或者让放置好的部件偏离原来的位置。而天文台用到的镜子，例如薇拉·鲁宾天文台在2019年就抵达智利的那些镜子，可能需要制冷和控制湿度，否则其涂层就会有损坏的风险。
任何有过国际航运经验的人都都很熟悉的是，运输还可能带来其他一些令人头疼的问题。恶劣天气和其他混乱可能会改变运输方向，甚至使运输停滞。数年前，由于沟通失误，载有西蒙斯天文台（Simons Observatory）部分设备的集装箱船在智利附近抛锚了两周，而天文台的工作人员在港口等着，完全摸不着头脑。此外，即使是天文学仪器也需要海关检查，特别是在离开美国时，例如，美国制造的天文仪器可能会遇到政府的出口管制，这些管制旨在将先进的光学技术留在美国境内。
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Kurlandczyk说，这些担忧都意味着工程师需要“尽可能地控制整个链条中的每一个步骤”。虽然圣地亚哥（智利首都）和旧金山分别位于赤道的两侧，不过SLAC的人员也会继续监督相机在智利境内的运输。一旦波音747着陆，运输箱和所有设备都将装载到一个由9辆车组成的车队上——每辆车都类似于运输饮料的卡车，并配备了空气支架，用于防止额外的振动。这个车队将经过6个小时的公路旅行达到帕琼峰（Cerro Pachón）山脚下，而这只是这段旅程中最艰难部分的前奏，随后他们需要将相机从山脚带到帕琼峰一座山峰的天文台上。
最后的一段路程长达35千米，是一条蜿蜒曲折的土路。它狭窄且充满危险，而山峰顶部的天文台一次只能接收一辆卡车，所以这个过程将耗时3天，每天3辆卡车。其中搭载相机的卡车需要有前后护卫的观测车辆，行驶速度不能超过每小时10千米。洛佩兹说，运输相机的货车往上爬预计需要5个小时，而其他大多数货车只需要90分钟。
而让洛佩兹和同事稍感安慰的是，他们已经用和望远镜部件质量相同的仿制品练习了几乎每一步。他们把这些仿制品装上卡车，在旧金山半岛和智利的高速公路上来回行驶，甚至还排练了从加利福尼亚到智利的飞行。
洛佩兹说：“每次我们需要解决一些事情时，基本上都是第一次。在我们运输价值2500万美元的光学设备之前，我们花了很多精力，想办法用一些不那么脆弱的仿制品来实践这些棘手的运输过程。”
为了这段为期6天的旅程，他们已经进行了5年多的准备工作。“运输方案必须奏效，也必须成功。我们不能破坏或者失去其中的任何东西——或者出现任何形式的失败，” 洛佩兹说。“不过，我们有一个非常可靠的运输计划，我们已经准备好了。”
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