欧洲空间天文中心科学档案馆的发展及借鉴意义

    楚艳娜

    摘要：欧洲空间天文中心科学档案馆保存有欧空局所有天文研究和太阳系计划的档案，在其发展过程中，历经三代技术革新，建立了丰富的资源体系、拥有了先进的技术、制定了积极的发展战略，为科学研究提供了重要支持。本文以欧洲空间天文中心科学档案馆的发展状况及建设特色为切入点，分析其对我国科研档案管理的借鉴意义。

    关键词： ESAC科学档案馆科研檔案

    欧洲太空局（European Space Agency，以下简称欧空局），成立于1975年，拥有22个成员，其使命是推动欧洲空间能力的发展，制订太空飞行计划并将其贯彻。[1]欧洲空间天文中心[2]（European Space Astronomy Centre，以下简称ESAC），设在西班牙马德里附近，是欧空局各项太空计划的“归宿”，欧空局所有天文和太阳系计划的档案都保存在ESAC，形成ESAC科学档案馆，其数据可供全世界利用，研究人员可通过单一入口访问丰富的科学数据，ESAC科学档案馆为欧洲太空局乃至世界天文学研究提供了重要的科学数据。ESAC科学档案馆自1998年建立以来，不断丰富平台资源，更新技术手段，以便更好地适应科学档案的发展需求，推动科学研究。鉴于此，笔者将简述ESAC科学档案馆发展状况及特色，以期为科学档案管理提供借鉴。

    一、ESAC科学档案馆的发展状况

    （一）丰富完善的档案资源体系

    ESAC科学档案馆保存有欧空局各项观测任务的数据，为每一台天文望远镜或天文项目所产生的天文数据设置一个数据库，数据类型多样，包括原始数据、校准处理数据、高级数据产品等。随着欧洲太空局天文项目的增多，ESAC科学档案馆的馆藏资源也在不断丰富。1998年，首次收录ISO（欧空局1995年升入太空的望远镜红外线空间观测站）数据档案，先后又收录了XMM-牛顿卫星、Giotto探测器、火星快车号、卡西尼-惠更斯号、普朗克卫星、盖亚卫星等产生的科学档案。

    ESAC科学档案馆档案资源体系的丰富性主要体现在科学文件数量的不断增长上。笔者节选了ESAC科学档案馆保存的欧洲太空局主导的部分太空计划科学文件数量，如表1所示。这些档案是欧空局科学业务中的核心组成部分，ESAC为各项任务提供最先进的存档系统，并服务于全球天文研究项目。

    科学的分类保障了ESAC对科学档案的有效管理。在ESAC科学档案馆中，按照太空任务的研究对象，分为四类档案馆。包括天文学科学档案馆（研究对象为天文学，如欧洲X射线观测卫星等）、太阳物理学科学档案馆（研究对象为太阳物理学，如尤利西斯探测器等太阳探测器等）、行星科学档案馆（研究对象为火星、彗星等行星，如火星快车号等）、未来档案馆（尚未实施的太空任务，如木星冰月探测器等）。[4]

    （二）与时俱进的档案馆系统

    在发展过程中，ESAC科学档案馆不断更新系统，以适应数据发展的需求。发展至今，已是第三代档案馆系统。第一代档案馆系统拥有3层灵活和模块化的架构，可实现全自动归档，ISO科学档案馆、XMM-牛顿科学档案馆、行星科学数据档案馆均属于第一代档案馆系统。当时的技术尚处在发展的早期阶段，一段时间后，其采用的Java1.1和FTP等程序设计已经不能满足用户的实际需求。科学数据的重组研究促使档案馆系统技术进一步升级，相较第一代档案馆，第二代档案馆系统采用更先进的技术和更现代的GUI（图形用户界面）、Java Web启动，重新使用现有的开源软件（几何搜索附加组件、GUI组件、应用程序服务器的开源数据库等等），采用更好的传输协议，克服防火墙问题，使系统与外部应用程序的互操作性增强。此外，还采用了富客户端和薄层GUI，系统性能极大改进，能够快捷地处理更大量的数据。第二代档案技术更新后，建立了新的档案馆，如普朗克档案馆、Clus？ ter档案馆等，并将第一代档案馆迁移。第三代档案馆系统主要采用薄层Web客户端，满足访问巨大数据集的需求，档案软件基础架构也可扩展以应对新的需求。[5]

    （三）科学完备的发展战略

    长期以来，ESAC科学档案馆为不同类型的用户提供服务，其发展战略主要包括三个方面：[6]第一，实现数据集最大化的科学利用。为此，ESAC计划：（1）开发一个强大的多任务、多仪器、多波长的归档接口，使专家和新用户都能科学地利用ESAC档案。（2）通过采用或开发必要的协议、产品和工具，确保ESAC及合作伙伴的计算机系统、网络操作系统和应用程序一起工作，并提高共享信息的能力，使用户尽可能广泛地利用欧空局科学数据。（3）汇集内部和外部科学专家为用户提供高质量的科学服务。（4）与欧洲合作伙伴一起促进ESAC档案的科学利用，确保从增值服务中获得最大利益。为实现数据、软件和知识的有效长期保存，最为关键的是确保欧空局任务科学“遗产”的长期保存。第二，使用现代技术，确保数据、软件和知识的有效长期保存。ESAC计划：（1）保存所有科学档案的元数据，以便长期利用欧空局科学档案。（2）落实欧洲长期保存合作伙伴关系。（3）与其他数据中心、PI团队和社区一起为促进虚拟天文台发展作出贡献。（4）保证归档技术的更新换代，确保5-7年升级一次归档技术，以便归档服务正常运行。第三，通过集成项目和跨项目，确保归档行为的成本效益。由于资料所限，笔者尚未找到与第三方面目标对应的计划。尽管如此，ESAC科学档案馆科学完备的发展战略对完善系统平台，提高服务质量，避免管理问题仍具有重要意义。

    二、ESAC科学档案馆的特色

    （一）实时归档，计划完整

    欧空局各项探测计划所产生的档案是欧空局科学业务中的核心组成部分，ESAC科学档案馆注重实时归档，确保档案的真实性，最大限度地实现了科学档案资源的完整。

    ESAC为档案工作的有序进行制订了完整的计划。首先专业团队按照档案特点研究设计科学档案归档系统，其次处理科学仪器和数据，最后实现科学数据归档。太空望远镜和探测器是人类在太空的眼睛，从高于地球大气层的高级观测位置，为我们提供了许多关于宇宙的惊人秘密。但是每一个望远镜和探测器的科学目标和观测计划不同，根据其目标和计划，ESAC研究设计出科学档案归档系统，每一个天文项目为一个全宗，为每一个全宗发布一个数据库，既保证了档案的完整，又方便档案的管理。科学的归档计划、实时的归档技术、标准的分类规则为科学档案的保存和管理奠定了基础，确保了数据的完整性，为未来科学服务提供了保障。

    （二）平台完善，统一管理

    随着欧空局太空计划的增多，所传输的科学档案也逐渐增多，为更好地确保档案的可持续发展，ESAC不断更新技术，完善数据平台，统一管理科学档案资源。从第一代档案馆拥有较少的TB数据，到第二代档案馆拥有的100TB数据，再到第三代档案馆拥有的PB数据，技术的革新为数据的可持续发展奠定了良好的基础。并且，ES？ AC科学档案馆平台的设计简单、实用，根据天文数据自身特点，注重网站页面的合理分布，将不同波长的星表、光谱、图像等尽可能地合理分布。如今，ESAC科学档案馆采用灵活和模块化的系统架构，实施开放档案信息系统标准，注重技术监测，定期维护和更新。在现代科学档案馆技术架构下，用户可以通过四种方式获取档案资源。其一，用户通过计算机的命令行，基于Http协议访问数据库；其二，通过浏览器等界面化工具，基于Http协议访问数据库；其三，通过VO应用，基于VO协议，访问VO服务器，获取档案资源；其四，通过用户磁盘，基于FTP访问数据库获取档案资源。[7]其平台的完善极大程度上方便了数据的统一管理。

    （三）资源共享，重视服务

    ESAC科学档案馆资源共享主要包括两个方面：一是向公众开放，实现数据最大化的科学利用。ESAC科学档案馆向全世界免费开放，采取半开放式访问和开放式访问相结合的方式，开放式访问无须注册，用户可以即时访问；但在用户需要启动异步服务、访问专有数据以及下载大量数据时，须注册并登录才能检索数据，此为半开放式访问。2011年，ESAC科学档案馆及计算机工程中心负责人Christophe Arviset针对档案馆4500个用户开展了一项调查，[8]结果显示：关于公众满意度，整体结果是非常积极的，仅有7%的用户对档案馆的服务、资源表示不满。此外，此次调查还收到250多条建议，主要针对档案界面、应用技术、档案馆内数据资源的反馈建议。科学档案馆开展此次调查正是为了更好地满足用户需求，实现资源共享。二是注重馆际之間的资源共享，提高系统间的互操作性。ESAC加入国际虚拟观测台联盟（IVOA）和国际行星数据联盟（IPDA），共同定义天文档案的互操作性标准、行星数据的归档指南等等。[9]虚拟天文台（VO）就是全球许多数据中心正努力实现的目标，VO允许天文学家以无缝和透明的方式，访问多个数据中心并利用天文数据，系统为其提供分析和可视化工具，要求每个数据中心使用相同的语言，为数据中心提供数据发布和提供服务的标准框架。[10]VO标准和协议均由国际虚拟天文台联盟内部定义和接受。虚拟天文台将彻底改变天文学研究工作，这也是天文数据集和其他资源应该成为一个整体的愿景。

    三、对我国科研档案管理的启示

    ESAC科学档案馆管理天文科研档案资源的方式对我国管理科研档案具有重要的借鉴意义，立足我国科研档案管理面临的问题，ESAC科学档案馆给我们的启示主要体现在以下三个方面：

    （一）管理理念科学化

    目前，我国科研档案资源管理还存在重视程度不够，档案收集不及时，缺乏完善科学的管理体制等问题。在科研档案管理过程中，应采用集成管理的理念，将科研档案的归档过程、管理方式与服务公众的全过程视为一个复杂的系统，不仅应实现科研档案管理过程的集成，更应实现档案形成者、管理者与利用者的集成。[11]档案形成者应遵循“前端控制”思想，在科研文件形成时，拥有对档案管理的整体规划，实现对科研档案的全过程监控，为档案管理者更规范、科学地管理档案提供基础；管理者将档案的有效管理同公众的利用需求相结合，在保证科研档案归档质量的同时，积极拓展适宜公众利用的最佳方式，更好地发挥科研档案的作用。

    （二）管理方式现代化

    随着科研档案信息资源的不断增加，传统的管理方式已经不适应科研档案的管理，必须采用现代化技术与设备，实现科研档案的现代化管理。一是建立科研档案管理系统。充分考虑不同类别科研档案的特点，运用计算机技术、网络通信技术，建设科研档案数据平台，科学地保存、管理、利用科研档案，使其成为满足用户需求的信息系统，既能解决海量科研档案的存储问题，又方便实现科研档案的科学化管理。随着科研数据的不断增多，及时更新技术，完善数据平台，以适应科研档案发展的新需求。二是加强同外部系统的合作，实现各个数据库资源的共享。为此，必须解决不同系统异构性问题，提高系统间互操作性，确保数据资源描述标准的统一性，实现各系统间无障碍访问，使用户真正感受现代化管理方式所带来的便利。此外，同一类别科研机构或组织可成立合作组织，建立统一的数据平台，为各个数据库系统提供分析和可视化工具，为其提供数据发布和提供服务的标准框架，确保各个数据库系统的无障碍访问。

    （三）服务对象社会化

    首先，转变原有的科研档案主要为科研管理机构利用的观念。在我国，公众利用科研档案的手续较为烦琐和复杂，科研档案主要服务于科研管理机构。只有促进科研档案为社会不同团体服务，实现服务对象社会化，才能发挥科研档案的价值。其次，全方位了解用户需求，建立专业团队。在档案管理现代化、建设数据平台的基础上，专业团队根据用户需求设计档案系统界面、检索方式、提供参考咨询、推送信息等，并提供利用指南，必要时进行用户培训，专业的团队为科研档案机构全方位服务用户提供保障。最后，丰富服务内容，创新服务方式。完善的服务不应只将各项服务简单累积，而应充分考虑不同用户（如研究团体、科学爱好者、普通公众）的兴趣和需求，将符合用户需求的服务加以融合创新，实现最优质的服务，既保证服务方式的多样性，又实现服务内容的有效性。

    注释及参考文献：

    [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]張静，叶六奇.论科研档案管理规范构建的宗旨——基于三个现有规范的分析[J].档案学通讯，2010（4）：85-88.

    作者单位：山东大学历史文化学院