歐洲空間天文中心科學(xué)檔案館的發(fā)展及借鑒意義

楚艷娜

摘要：歐洲空間天文中心科學(xué)檔案館保存有歐空局所有天文研究和太陽系計劃的檔案，在其發(fā)展過程中，歷經(jīng)三代技術(shù)革新，建立了豐富的資源體系、擁有了先進的技術(shù)、制定了積極的發(fā)展戰(zhàn)略，為科學(xué)研究提供了重要支持。本文以歐洲空間天文中心科學(xué)檔案館的發(fā)展?fàn)顩r及建設(shè)特色為切入點，分析其對我國科研檔案管理的借鑒意義。

關(guān)鍵詞： ESAC科學(xué)檔案館科研檔案

歐洲太空局（European Space Agency，以下簡稱歐空局），成立于1975年，擁有22個成員，其使命是推動歐洲空間能力的發(fā)展，制訂太空飛行計劃并將其貫徹。[1]歐洲空間天文中心[2]（European Space Astronomy Centre，以下簡稱ESAC），設(shè)在西班牙馬德里附近，是歐空局各項太空計劃的“歸宿”，歐空局所有天文和太陽系計劃的檔案都保存在ESAC，形成ESAC科學(xué)檔案館，其數(shù)據(jù)可供全世界利用，研究人員可通過單一入口訪問豐富的科學(xué)數(shù)據(jù)，ESAC科學(xué)檔案館為歐洲太空局乃至世界天文學(xué)研究提供了重要的科學(xué)數(shù)據(jù)。ESAC科學(xué)檔案館自1998年建立以來，不斷豐富平臺資源，更新技術(shù)手段，以便更好地適應(yīng)科學(xué)檔案的發(fā)展需求，推動科學(xué)研究。鑒于此，筆者將簡述ESAC科學(xué)檔案館發(fā)展?fàn)顩r及特色，以期為科學(xué)檔案管理提供借鑒。

一、ESAC科學(xué)檔案館的發(fā)展?fàn)顩r

（一）豐富完善的檔案資源體系

ESAC科學(xué)檔案館保存有歐空局各項觀測任務(wù)的數(shù)據(jù)，為每一臺天文望遠鏡或天文項目所產(chǎn)生的天文數(shù)據(jù)設(shè)置一個數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)類型多樣，包括原始數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)處理數(shù)據(jù)、高級數(shù)據(jù)產(chǎn)品等。隨著歐洲太空局天文項目的增多，ESAC科學(xué)檔案館的館藏資源也在不斷豐富。1998年，首次收錄ISO（歐空局1995年升入太空的望遠鏡紅外線空間觀測站）數(shù)據(jù)檔案，先后又收錄了XMM-牛頓衛(wèi)星、Giotto探測器、火星快車號、卡西尼-惠更斯號、普朗克衛(wèi)星、蓋亞衛(wèi)星等產(chǎn)生的科學(xué)檔案。

ESAC科學(xué)檔案館檔案資源體系的豐富性主要體現(xiàn)在科學(xué)文件數(shù)量的不斷增長上。筆者節(jié)選了ESAC科學(xué)檔案館保存的歐洲太空局主導(dǎo)的部分太空計劃科學(xué)文件數(shù)量，如表1所示。這些檔案是歐空局科學(xué)業(yè)務(wù)中的核心組成部分，ESAC為各項任務(wù)提供最先進的存檔系統(tǒng)，并服務(wù)于全球天文研究項目。

科學(xué)的分類保障了ESAC對科學(xué)檔案的有效管理。在ESAC科學(xué)檔案館中，按照太空任務(wù)的研究對象，分為四類檔案館。包括天文學(xué)科學(xué)檔案館（研究對象為天文學(xué)，如歐洲X射線觀測衛(wèi)星等）、太陽物理學(xué)科學(xué)檔案館（研究對象為太陽物理學(xué)，如尤利西斯探測器等太陽探測器等）、行星科學(xué)檔案館（研究對象為火星、彗星等行星，如火星快車號等）、未來檔案館（尚未實施的太空任務(wù)，如木星冰月探測器等）。[4]

（二）與時俱進的檔案館系統(tǒng)

在發(fā)展過程中，ESAC科學(xué)檔案館不斷更新系統(tǒng)，以適應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)展的需求。發(fā)展至今，已是第三代檔案館系統(tǒng)。第一代檔案館系統(tǒng)擁有3層靈活和模塊化的架構(gòu)，可實現(xiàn)全自動歸檔，ISO科學(xué)檔案館、XMM-牛頓科學(xué)檔案館、行星科學(xué)數(shù)據(jù)檔案館均屬于第一代檔案館系統(tǒng)。當(dāng)時的技術(shù)尚處在發(fā)展的早期階段，一段時間后，其采用的Java1.1和FTP等程序設(shè)計已經(jīng)不能滿足用戶的實際需求。科學(xué)數(shù)據(jù)的重組研究促使檔案館系統(tǒng)技術(shù)進一步升級，相較第一代檔案館，第二代檔案館系統(tǒng)采用更先進的技術(shù)和更現(xiàn)代的GUI（圖形用戶界面）、Java Web啟動，重新使用現(xiàn)有的開源軟件（幾何搜索附加組件、GUI組件、應(yīng)用程序服務(wù)器的開源數(shù)據(jù)庫等等），采用更好的傳輸協(xié)議，克服防火墻問題，使系統(tǒng)與外部應(yīng)用程序的互操作性增強。此外，還采用了富客戶端和薄層GUI，系統(tǒng)性能極大改進，能夠快捷地處理更大量的數(shù)據(jù)。第二代檔案技術(shù)更新后，建立了新的檔案館，如普朗克檔案館、Clus？ ter檔案館等，并將第一代檔案館遷移。第三代檔案館系統(tǒng)主要采用薄層Web客戶端，滿足訪問巨大數(shù)據(jù)集的需求，檔案軟件基礎(chǔ)架構(gòu)也可擴展以應(yīng)對新的需求。[5]

（三）科學(xué)完備的發(fā)展戰(zhàn)略

長期以來，ESAC科學(xué)檔案館為不同類型的用戶提供服務(wù)，其發(fā)展戰(zhàn)略主要包括三個方面：[6]第一，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集最大化的科學(xué)利用。為此，ESAC計劃：（1）開發(fā)一個強大的多任務(wù)、多儀器、多波長的歸檔接口，使專家和新用戶都能科學(xué)地利用ESAC檔案。（2）通過采用或開發(fā)必要的協(xié)議、產(chǎn)品和工具，確保ESAC及合作伙伴的計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序一起工作，并提高共享信息的能力，使用戶盡可能廣泛地利用歐空局科學(xué)數(shù)據(jù)。（3）匯集內(nèi)部和外部科學(xué)專家為用戶提供高質(zhì)量的科學(xué)服務(wù)。（4）與歐洲合作伙伴一起促進ESAC檔案的科學(xué)利用，確保從增值服務(wù)中獲得最大利益。為實現(xiàn)數(shù)據(jù)、軟件和知識的有效長期保存，最為關(guān)鍵的是確保歐空局任務(wù)科學(xué)“遺產(chǎn)”的長期保存。第二，使用現(xiàn)代技術(shù)，確保數(shù)據(jù)、軟件和知識的有效長期保存。ESAC計劃：（1）保存所有科學(xué)檔案的元數(shù)據(jù)，以便長期利用歐空局科學(xué)檔案。（2）落實歐洲長期保存合作伙伴關(guān)系。（3）與其他數(shù)據(jù)中心、PI團隊和社區(qū)一起為促進虛擬天文臺發(fā)展作出貢獻。（4）保證歸檔技術(shù)的更新?lián)Q代，確保5-7年升級一次歸檔技術(shù)，以便歸檔服務(wù)正常運行。第三，通過集成項目和跨項目，確保歸檔行為的成本效益。由于資料所限，筆者尚未找到與第三方面目標(biāo)對應(yīng)的計劃。盡管如此，ESAC科學(xué)檔案館科學(xué)完備的發(fā)展戰(zhàn)略對完善系統(tǒng)平臺，提高服務(wù)質(zhì)量，避免管理問題仍具有重要意義。

二、ESAC科學(xué)檔案館的特色

（一）實時歸檔，計劃完整

歐空局各項探測計劃所產(chǎn)生的檔案是歐空局科學(xué)業(yè)務(wù)中的核心組成部分，ESAC科學(xué)檔案館注重實時歸檔，確保檔案的真實性，最大限度地實現(xiàn)了科學(xué)檔案資源的完整。endprint

ESAC為檔案工作的有序進行制訂了完整的計劃。首先專業(yè)團隊按照檔案特點研究設(shè)計科學(xué)檔案歸檔系統(tǒng)，其次處理科學(xué)儀器和數(shù)據(jù)，最后實現(xiàn)科學(xué)數(shù)據(jù)歸檔。太空望遠鏡和探測器是人類在太空的眼睛，從高于地球大氣層的高級觀測位置，為我們提供了許多關(guān)于宇宙的驚人秘密。但是每一個望遠鏡和探測器的科學(xué)目標(biāo)和觀測計劃不同，根據(jù)其目標(biāo)和計劃，ESAC研究設(shè)計出科學(xué)檔案歸檔系統(tǒng)，每一個天文項目為一個全宗，為每一個全宗發(fā)布一個數(shù)據(jù)庫，既保證了檔案的完整，又方便檔案的管理。科學(xué)的歸檔計劃、實時的歸檔技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)的分類規(guī)則為科學(xué)檔案的保存和管理奠定了基礎(chǔ)，確保了數(shù)據(jù)的完整性，為未來科學(xué)服務(wù)提供了保障。

（二）平臺完善，統(tǒng)一管理

隨著歐空局太空計劃的增多，所傳輸?shù)目茖W(xué)檔案也逐漸增多，為更好地確保檔案的可持續(xù)發(fā)展，ESAC不斷更新技術(shù)，完善數(shù)據(jù)平臺，統(tǒng)一管理科學(xué)檔案資源。從第一代檔案館擁有較少的TB數(shù)據(jù)，到第二代檔案館擁有的100TB數(shù)據(jù)，再到第三代檔案館擁有的PB數(shù)據(jù)，技術(shù)的革新為數(shù)據(jù)的可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。并且，ES？ AC科學(xué)檔案館平臺的設(shè)計簡單、實用，根據(jù)天文數(shù)據(jù)自身特點，注重網(wǎng)站頁面的合理分布，將不同波長的星表、光譜、圖像等盡可能地合理分布。如今，ESAC科學(xué)檔案館采用靈活和模塊化的系統(tǒng)架構(gòu)，實施開放檔案信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，注重技術(shù)監(jiān)測，定期維護和更新。在現(xiàn)代科學(xué)檔案館技術(shù)架構(gòu)下，用戶可以通過四種方式獲取檔案資源。其一，用戶通過計算機的命令行，基于Http協(xié)議訪問數(shù)據(jù)庫；其二，通過瀏覽器等界面化工具，基于Http協(xié)議訪問數(shù)據(jù)庫；其三，通過VO應(yīng)用，基于VO協(xié)議，訪問VO服務(wù)器，獲取檔案資源；其四，通過用戶磁盤，基于FTP訪問數(shù)據(jù)庫獲取檔案資源。[7]其平臺的完善極大程度上方便了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。

（三）資源共享，重視服務(wù)

ESAC科學(xué)檔案館資源共享主要包括兩個方面：一是向公眾開放，實現(xiàn)數(shù)據(jù)最大化的科學(xué)利用。ESAC科學(xué)檔案館向全世界免費開放，采取半開放式訪問和開放式訪問相結(jié)合的方式，開放式訪問無須注冊，用戶可以即時訪問；但在用戶需要啟動異步服務(wù)、訪問專有數(shù)據(jù)以及下載大量數(shù)據(jù)時，須注冊并登錄才能檢索數(shù)據(jù)，此為半開放式訪問。2011年，ESAC科學(xué)檔案館及計算機工程中心負責(zé)人Christophe Arviset針對檔案館4500個用戶開展了一項調(diào)查，[8]結(jié)果顯示：關(guān)于公眾滿意度，整體結(jié)果是非常積極的，僅有7%的用戶對檔案館的服務(wù)、資源表示不滿。此外，此次調(diào)查還收到250多條建議，主要針對檔案界面、應(yīng)用技術(shù)、檔案館內(nèi)數(shù)據(jù)資源的反饋建議。科學(xué)檔案館開展此次調(diào)查正是為了更好地滿足用戶需求，實現(xiàn)資源共享。二是注重館際之間的資源共享，提高系統(tǒng)間的互操作性。ESAC加入國際虛擬觀測臺聯(lián)盟（IVOA）和國際行星數(shù)據(jù)聯(lián)盟（IPDA），共同定義天文檔案的互操作性標(biāo)準(zhǔn)、行星數(shù)據(jù)的歸檔指南等等。[9]虛擬天文臺（VO）就是全球許多數(shù)據(jù)中心正努力實現(xiàn)的目標(biāo)，VO允許天文學(xué)家以無縫和透明的方式，訪問多個數(shù)據(jù)中心并利用天文數(shù)據(jù)，系統(tǒng)為其提供分析和可視化工具，要求每個數(shù)據(jù)中心使用相同的語言，為數(shù)據(jù)中心提供數(shù)據(jù)發(fā)布和提供服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)框架。[10]VO標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議均由國際虛擬天文臺聯(lián)盟內(nèi)部定義和接受。虛擬天文臺將徹底改變天文學(xué)研究工作，這也是天文數(shù)據(jù)集和其他資源應(yīng)該成為一個整體的愿景。

三、對我國科研檔案管理的啟示

ESAC科學(xué)檔案館管理天文科研檔案資源的方式對我國管理科研檔案具有重要的借鑒意義，立足我國科研檔案管理面臨的問題，ESAC科學(xué)檔案館給我們的啟示主要體現(xiàn)在以下三個方面：

（一）管理理念科學(xué)化

目前，我國科研檔案資源管理還存在重視程度不夠，檔案收集不及時，缺乏完善科學(xué)的管理體制等問題。在科研檔案管理過程中，應(yīng)采用集成管理的理念，將科研檔案的歸檔過程、管理方式與服務(wù)公眾的全過程視為一個復(fù)雜的系統(tǒng)，不僅應(yīng)實現(xiàn)科研檔案管理過程的集成，更應(yīng)實現(xiàn)檔案形成者、管理者與利用者的集成。[11]檔案形成者應(yīng)遵循“前端控制”思想，在科研文件形成時，擁有對檔案管理的整體規(guī)劃，實現(xiàn)對科研檔案的全過程監(jiān)控，為檔案管理者更規(guī)范、科學(xué)地管理檔案提供基礎(chǔ)；管理者將檔案的有效管理同公眾的利用需求相結(jié)合，在保證科研檔案歸檔質(zhì)量的同時，積極拓展適宜公眾利用的最佳方式，更好地發(fā)揮科研檔案的作用。

（二）管理方式現(xiàn)代化

隨著科研檔案信息資源的不斷增加，傳統(tǒng)的管理方式已經(jīng)不適應(yīng)科研檔案的管理，必須采用現(xiàn)代化技術(shù)與設(shè)備，實現(xiàn)科研檔案的現(xiàn)代化管理。一是建立科研檔案管理系統(tǒng)。充分考慮不同類別科研檔案的特點，運用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，建設(shè)科研檔案數(shù)據(jù)平臺，科學(xué)地保存、管理、利用科研檔案，使其成為滿足用戶需求的信息系統(tǒng)，既能解決海量科研檔案的存儲問題，又方便實現(xiàn)科研檔案的科學(xué)化管理。隨著科研數(shù)據(jù)的不斷增多，及時更新技術(shù)，完善數(shù)據(jù)平臺，以適應(yīng)科研檔案發(fā)展的新需求。二是加強同外部系統(tǒng)的合作，實現(xiàn)各個數(shù)據(jù)庫資源的共享。為此，必須解決不同系統(tǒng)異構(gòu)性問題，提高系統(tǒng)間互操作性，確保數(shù)據(jù)資源描述標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性，實現(xiàn)各系統(tǒng)間無障礙訪問，使用戶真正感受現(xiàn)代化管理方式所帶來的便利。此外，同一類別科研機構(gòu)或組織可成立合作組織，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，為各個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供分析和可視化工具，為其提供數(shù)據(jù)發(fā)布和提供服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)框架，確保各個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的無障礙訪問。

（三）服務(wù)對象社會化

首先，轉(zhuǎn)變原有的科研檔案主要為科研管理機構(gòu)利用的觀念。在我國，公眾利用科研檔案的手續(xù)較為煩瑣和復(fù)雜，科研檔案主要服務(wù)于科研管理機構(gòu)。只有促進科研檔案為社會不同團體服務(wù)，實現(xiàn)服務(wù)對象社會化，才能發(fā)揮科研檔案的價值。其次，全方位了解用戶需求，建立專業(yè)團隊。在檔案管理現(xiàn)代化、建設(shè)數(shù)據(jù)平臺的基礎(chǔ)上，專業(yè)團隊根據(jù)用戶需求設(shè)計檔案系統(tǒng)界面、檢索方式、提供參考咨詢、推送信息等，并提供利用指南，必要時進行用戶培訓(xùn)，專業(yè)的團隊為科研檔案機構(gòu)全方位服務(wù)用戶提供保障。最后，豐富服務(wù)內(nèi)容，創(chuàng)新服務(wù)方式。完善的服務(wù)不應(yīng)只將各項服務(wù)簡單累積，而應(yīng)充分考慮不同用戶（如研究團體、科學(xué)愛好者、普通公眾）的興趣和需求，將符合用戶需求的服務(wù)加以融合創(chuàng)新，實現(xiàn)最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，既保證服務(wù)方式的多樣性，又實現(xiàn)服務(wù)內(nèi)容的有效性。endprint

注釋及參考文獻：

[1]What is ESA.[EB/OL].[2017-03-01].http：//www. esa.int/About_Us/Welcome_to_ESA.

[2]ESAC Overview.[EB/OL].[2017- 03- 01]http：// www.esa.int/About_Us/ESAC/Overview2.

[3]Christophe Arviset . From ISO to Gaia ： a 20 year journey through ESA Science Archives [EB/OL]. [2017-03-01].http：//www.adass2016.inaf.it/images/presentations/ 01_Arviset_HD.pdf.

[4]ESACSCIENCEDATACENTRE[EB/OL].[2017-03-01]. https：//www.cosmos.esa.int/.

[5]Pedro Osuna. ESAC Science Archives and VO Team[EB/OL]. [2017-03-01].https：//gaia.ub.edu/Twiki/ pub/RecGaia/ProgramaSitges/Osuna.pdf.

[6]Christophe Arviset. Long Term Strategy for ESAC Science Archives [EB/OL]. [2017-03-01].http：//esaconfer？ encebureau.com/docs/default-source/13c17_docs/11-05_ 11-30_longtermstrategyesacarchives-arviset.pdf.

[7][9]Christophe Arviset. Science Archives at the ES？ AC Science Data Centre [EB/OL]. [2017-03-01].https：// zenodo.org/record/34493/files/Arviset_SciOps2015.pdf.

[8]Christophe Arviset， Deborah Baines， and Pedro Os？ una. Results from the Survey of ESA Science Archives[J]. Astronomical Society of the Pacific，2013（475）：171-174.

[10]DeborahBaines.ArchivalSciencewiththeESACSci？ ence Archives and Virtual Observatory EB/OL].[2017- 03-01].https：//www.eso.org/sci/meetings/2013/UVASTRO/ ArchivalSciencewithESACScienceArchives_DBaines.pdf.

[11]張靜，葉六奇.論科研檔案管理規(guī)范構(gòu)建的宗旨——基于三個現(xiàn)有規(guī)范的分析[J].檔案學(xué)通訊，2010（4）：85-88.

作者單位：山東大學(xué)歷史文化學(xué)院endprint