2016年11月20日，美國天文學家勞倫斯.克勞斯曾說過：「你身體裡的每一個原子都來自一顆爆炸了的恆星，形成你左手的原子可能和形成你右手的來自不同的恆星。」作為一門基礎科學，天文學解答的是關乎人類從何而來、將去向何處這樣的大問題，它是孕育重大原創發現和前沿的科學，也是推動科技進步和創新的戰略制高點。在網際網路+的時代，面對海量的天文大數據，天文學家和公眾有同樣的機會取得新的發現。也許未來，我們中的任何人都有可能成為揭示宇宙和人類發展重大奧秘的那位幸運兒。
在天文大數據撲面而來之際，你準備好了麼，讓我們一起去迎接和描繪你對宇宙的新認識。
美國學者預測：到2025年，全球天文數據採集量為每年250億TB，而我們身邊比較常見的U盤及移動硬碟，U盤容量有16GB、32GB、64GB，移動硬碟數據容量有500GB、1TB、2TB，想想看，這樣怎樣的海量的數據？
作為寶貴的科研資料，天文數據成為人類了解和研究宇宙奧秘的第一手素材。從哈勃空間望遠鏡每天3-5GB的數據，到LAMOST每年10TB數據，再到FAST每4小時產生10TB數據，天文學研究已成為一項以數據為中心，為數據所驅動的科研活動。美國天文學家的預測，到2025年，全球天文數據採集量將達到每年250億TB。這些豐富的數據資源將大大加深人類對宇宙的認識，在這樣一個數據密集型時代，對天文大數據的挖掘和知識的發現變得大有可為。
現在，「數據洪水」或「數據爆炸」早已成為天文學界的常見詞彙，如何利用好這些海量數據，通過信息技術推進天文學研究成為一大挑戰，在這種情況下，虛擬天文臺應運而生。
虛擬天文臺是通過先進的信息技術將全球範圍內的天文研究資源無縫透明連結在一起，從而形成數據密集型、網絡化的天文學研究和科普教育環境。它將全球的天文資料庫連接起來形成一個多波段的數字星空和一個全球性的天文數據網格，讓科學家和普通公眾能夠基於數據發現、高效數據訪問和互操作，以各種創新的方式對數據進行檢索、展現和分析，打造創新型的科學研究和資源使用環境。
以往傳統的天文研究模式為人類留下了GB量級的數據遺產，大望遠鏡巡天模式則為人類留下了TB量級的數據遺產。而虛擬天文臺模式則把人類帶入PB量級的數據密集型時代這三種模式的關係並不是一種取代另一種，而是同時存在於現代天文學研究活動中。
以中國科學院國家天文臺為首的中國天文學界於2002年提出了中國虛擬天文臺的設想，並於當年加入國際虛擬天文臺聯盟。中國虛擬天文臺是將國內外天文望遠鏡的海量觀測數據融合在一個網際網路的平臺上，通過雲計算的方式為科學研究和科普教育提供服務。
隨著平臺的建立，知識發現的新模式也隨之建立。在中國虛擬天文臺匯集的眾多天文數據中，LAMOST望遠鏡的數據就是其中之一，LAMOST望遠鏡已經通過中國虛擬天文臺進行了多次數據發布，天文學家利用這些數據發表了一百多篇科學論文，取得了許多精彩的研究成果。比如，前不久美國天文學家利用這些數據發現了超高速星。這是國際上已經發現的20顆超高速星中距離地球最近的一顆。「超高速星」是指這顆星的速度很高，能夠達到銀河系的逃逸速度，會直接跑出銀河系，對超高速星的研究，可以讓科學家加深對銀河系中心黑洞的了解，在銀河系暗物質的分布、暗物質的組成等方面取得新的進展。
迄今為止，科學家已經在太陽系以外發現了1800多顆經證實的行星。其中1000多顆是由克卜勒太空望遠鏡在2009至2013年四年間發現的。在此期間，它成功地收集了大量的數據。
在對這些數據進行短短兩年的研究後，美國國家航空航天局將之公諸於眾--不僅僅是研究者，普通大眾也能獲取這些數據。美國的全民科學組織研發了一種工具，通過這一工具，天文學家足不出戶就可以尋找下一個類似地球的行星。最近NASA還發布了一個可在電腦中使用的尋找小行星的工具，借公眾下載使用。哈勃望遠鏡團隊的一些科學家致力於將哈勃的數據轉移到一個公共資料庫項目中，使研究者更容易獲取這些現有的數據，以驗證假設，減少研究時間。
在資深天文學家看來，如今的網際網路+時代，基於天文大數據的虛擬天文臺，結合計算宇宙學、天文信息學，對海量科學真實數據進行歸檔、大規模數值模擬、可視化展示，將天文大數據進行融合以及智能挖掘，從各個方面都能夠激發更多學科的發展。
在中國虛擬天文臺裡，大量天文科學數據的上線，除了能夠幫助天文學家進行更加高效的科學研究外，將天文科學數據也降低了公眾獲取天文數據，參與天文學研究的門檻，成為公眾科普的重要資源。
中國虛擬天文臺有一個「公眾頻道」，其中的特色欄目中包括徵集星座故事的「家鄉的星星」，開欄語中寫道：中華大地上，一地一方的人們心中都有不同的星空，這就是廣泛流傳的中國民間星座，這些星座充滿博物學氣質，有著各種各樣神奇的名字。然而，這些民間星座在慢慢消失……現在，如果你知道它們的名字或者故事，請告訴我們吧！
「公眾超新星搜尋計劃」和「WWT宇宙漫遊項目」是公眾頻道的重頭戲，前者是面向普通大眾的宇宙新天體搜尋項目，它讓任何對新天體搜索感興趣的普通公眾都有機會參與到專業的天文發現中來。2015年，來自安徽合肥的10歲小學生廖家銘，藉助中國虛擬天 文臺公開發布的天文數據發現了一顆超新星，他也成為全球年齡最小的超新星發現者。
如果說超新星搜尋需要一定的天文學知識的話，「WWT宇宙漫遊項目」就更為普及。"WWT"是萬維望遠鏡的是簡稱，WWT漫遊製作藉助先進的數據可視化技術，和友好的用戶界面，通過加載虛擬天文臺中豐富的真實大數據資源，可以將遙遠陌生的宇宙快捷、方便地呈現出來，並通過網際網路分享出去。利用基於虛擬天文臺的WWT軟體，任何人都可以對真實的科學大數據進行引用、剪輯，實現宇宙場景的切換，配以圖片、文字、音樂和旁白，可以製作出一個屬於自己的個性化宇宙漫遊節目。
從2010開始，中國天文學會普及工作委員會、國家天文臺、中國虛擬天文臺等多家單位聯合舉辦了兩屆WWT宇宙漫遊製作大賽，從獲獎的作品來看，這些由在校學生和天文愛好者們用手邊的普通電腦製作出的WWT宇宙漫遊課件讓人驚嘆，那恢弘的宇宙場景、震撼的畫面、宇宙時空中伸縮自如的鏡頭感及個性化的情節故事和配音配樂，都讓人感覺是在看BBC或Discovery製作的天文科普作品，又或是好萊塢重金打造的科幻大片。大賽獲獎者趙志豪表示：「任何人都可以製作一個漫遊節目來分享自己眼中的宇宙，把自己認為美的東西分享給別人，有時候千言萬語的描述不如一張圖片、一段視頻來得直接。我正在做的，就是分享我自己的宇宙。」
目前中國虛擬天文臺又啟動了第三屆宇宙漫遊製作大賽，面向全球徵集參賽作品，主題圍繞天文學基礎知識、天文學最新科學成果、航空航天和太空探索、地球科學和綠色家園等。可以預見，在天文大數據和網際網路+時代下孕育的虛擬天文臺及WWT，能夠讓更多的普通人通過電腦互動界面接入網絡，進入到海量的天文數據中去體驗天文之美。
本文來源：北京晚報-北晚新視覺網 本報記者蔡文清 中科院國家天文臺 萬昊宜