在中山大學行星環境與宜居性研究實驗室的一間昏暗房間裡，Jasmine左手舉著一個黑色小盒子，右手小心翼翼地調整著盒子裡的小攝像頭。攝像頭的另一端通過USB與電腦相連。Jeff在一旁，將一個亮著的LED燈放置在黑盒子前方，光線透過盒子上的一條細縫照了進去。與此同時，電腦軟體介面上出現了一道模糊的彩虹。隨著Jasmine調整攝像頭的角度，彩虹逐漸變得清晰起來。

“對，就是這裡！”聽到吳曉姝副教授的這句話，Jasmine鬆了一口氣，趕緊拿起膠帶固定住攝像頭的位置。

這道狹縫中的彩虹在術語中被稱為“繞射光譜”，而那個黑盒子則是Jasmine自製的光譜儀——一種用於測量光譜成分的科研儀器。

Jasmine和Jeff都是廣州耀華的中學生。2月8日至12日，他們與來自重慶耀中和臨港耀華的同學們一起，在吳老師及其他老師的指導下，深入探索行星科學。

本次為期五天的工作坊是耀中耀華未來教育部行星科學進階科研項目的關鍵一環。去年11月，曾參與歐空局金星探測任務等多項國際航天任務的行星科學家Dmitrij Titov教授到訪香港耀中，並以一場題為“行星科學的黃金時代”的科普講座為該項目揭開了序幕。此後，中山大學行星環境與宜居性研究實驗室的教授們聯手未來教育部，共同為耀中耀華的同學們舉辦了兩場線上講座及三場工作坊。

令她感到驚喜的是，耀中耀華的同學們在項目推進過程中展示出了非常強的解決問題的能力和相互合作的精神。

她以文章開頭提到的光譜儀的校準為例，這個校準的過程需要極大的耐心和協作。“需要一個很精巧的角度才能看到那一條光譜，可能你的手移動半毫米，然後那條光譜就沒有了，”她解釋道。為了找到恰當的位置，有的同學調試了十五分鐘之久。

將學習者帶入真實情境，應對真實挑戰，幾乎是耀中耀華所有校外學習項目的出發點之一。本次行星科學項目也不例外。

項目第四天，學生們在理解了光譜儀的工作原理並親手製作了光譜儀之後，進入了一項新的任務——利用光纖光譜儀進行等離子體測量。

曹雨田副教授是這一實驗的指導老師。在講解中，他將等離子體氣體實驗總結為“管中窺碧霄”，因為通過實驗，可以模擬極端環境、解析未知現象，並驗證探測數據，從而加深對行星大氣的理解。

實驗過程中，同學們被分為兩人一組。曹老師先將待測氣體通入密閉腔體並使其擊穿放電，隨後，一名同學手持光纖探頭對準發光區域採集發光信號，另一名同學則負責操作電腦端，記錄光譜儀的數據。

“希望大家在探索和完成課題的過程中，能夠掌握我們進行科學分析的思路。這種解決問題的方法不僅適用於物理和數學，還能廣泛應用於工科、醫科、理科，甚至文科。其實，解決問題的思路在各個領域都是相通的，”曹老師說道。

臨港耀華的Ray在這個過程中收穫了“意外之喜”。參加項目之前，她以為天體物理和行星科學只是和數據打交道，遠沒有想像中的浪漫。然而在實際參與後，她發現調試設備、獲取數據以及分析數據的過程“還挺有意思的”。此外，一直對自己的理科缺乏信心的她，通過這次項目重新認識了自己的能力，也更有信心在物理學科上投入更多熱情。

對此，曹老師有一個很好的比喻。“接觸久了之後，數據也是很具象的東西，有的人做實驗需要擰螺絲，把裝置弄好，我處理數據，雖然只是面對電腦，但其實本質上是一樣的，是在把虛擬的螺絲擰緊。”

未來教育部的張怡老師全程參與了天文科學進階科研項目的規劃及落地。她表示，讓學生們體驗真實的科研生活也是項目的一部分初心。

“這5天其實也讓同學們體會到了真實的科研生活。科研並非想像中的那樣嚴格、枯燥。在這裡，大家不僅能進行科研工作，還能結交志同道合的朋友，與實驗室裡的夥伴們像親人一樣相處。”

Jasmine為自己做的光譜儀取了一個暱稱：“炫彩功德箱”。離開中山大學時，她特意將光譜儀裝進小袋子，和自己的大件行李分開，以防壓壞。

“當學生真正去解決問題時，他們反倒可能會建立起自信心，找到自己的能量點。這樣的經歷會激發他們的內在興趣。我覺得興趣非常重要，先知道美好的願景是什麼樣子的，才有動力去努力，”吳老師感慨道。