自适应光学技术在天文观测中的研究进展

自适应光学技术克服大气湍流的干扰,使大口径光学望远镜的角分辨率不再受限于大气相干长度,成像接近光学系统的衍射极限.自适应光学技术在波前探测、校正和提高成像视场等方面的不断进步,极大地促进了天文学的发展.目前,天文观测中的自适应光学技术按应用主要分为三类:传统的大视场高分辨率天文观测、系外行星观测和太阳观测等.它们对自适应光学技术的要求各不相同,本文分别对自适应光学技术在这三方面的应用和其他关键单元技术的进展,进行了详细的总结与展望,这些对未来我国发展大口径自适应光学望远镜有参考价值.     

太阳近期黑子活动的观测

近两年是太阳活动的高峰年。我校地理系天文实验室组织部分教师、研究生对太阳活动情况从三个方面进行了观测:①太阳白光摄影;②太阳日面目视观测;③太阳辐射. 照片1、照片2均使用120天文望远镜加接海鸥DF照相机拍摄。拍摄太阳黑子活动照片     

2.5 m大视场高分辨率望远镜

为了显著提升我国太阳物理研究水平、满足国家对空间天气监测和预报的重大战略需求,同时兼顾夜间时域天文学观测的需要,我们建议研制一架2.5 m大视场高分辨率望远镜(WeHiT).它将是世界上首架既做白天高分辨率太阳观测又做夜间大视场巡天观测、具有重大创新设计的特殊望远镜.它的科学目标覆盖了太阳物理、时域天文学、星系物理和太阳系外行星物理等天文领域的前沿热门课题,可为我国、特别是高校的天文学家提供一流的观测资料.特别是,作为全世界最大的轴对称太阳望远镜,具有比所有大型太阳望远镜更大的视场,可提供前所未有的太阳活动区高分辨率资料,在太阳活动区和太阳爆发现象(特别是耀斑和日冕物质抛射)的研究中有望取得突破性成果,并为我国空间天气学研究提供宝贵资料;作为中国时区的大口径、大视场望远镜,对于持续严密监控超新星、伽玛暴和大质量双黑洞等时变天文现象十分重要,将填补国际上的空白,提供在中国时区的第一手观测资料;同时在窄波段星系巡天、临近星系研究及系外行星搜索等许多领域提供宝贵的高质量资料.     

中国巨型太阳望远镜

建设中国下一代大型地面太阳望远镜是我国太阳物理学科的共识.与当代1 m量级口径的地面大型太阳望远镜相比,下一代地面大型太阳望远镜更关注太阳和恒星物理的基本问题,对分辨率和磁场测量精度提出了更高的要求.计划中的中国巨型太阳望远镜是一架分辨率口径达到8 m,有效聚光面积不小于20 m2的望远镜,可探测太阳大气的基本结构及其演化.中国巨型太阳望远镜将为人类最终解决恒星磁场的起源、日冕加热等基本物理问题提供详尽的观测证据,为准确预报空间天气提供必要的理论和观测依据.     

太阳空间探测的过去与未来

在简要回顾国际太阳空间探测历史的基础上,结合我国太阳空间探测的现状,重点阐述了我国天文界近年来开展太阳空间探测规划研究情况,并就未来发展,简要介绍了规划中拟开展的深空太阳天文台、先进天基太阳天文台、空间甚低频观测阵、立体观测太阳磁场、高分辨太阳X射线成像望远镜、以及空间站候选项目—高灵敏度太阳高能辐射探测等计划.     

人类在太空的新“眼睛”

许多同学参观过学校或科技馆里的天文台,对里面的天文望远镜很感兴趣。这些＂高端、大气、上档次＂的观测设备价值不菲、技术含量高,大都拥有较高的分辨率以及先进的天文摄影系统等高科技装置。但尽管如此,地面天文观测仍受到许多条件限制,如碰到下雨、起大雾、刮大风等天气时,天文观测者只能干着急。     

太阳系内最远天体

<正>近日,一组国际天文团队观测到了太阳系内最远的天体,并暂将其命名为2018VG18,或者更亲切地称它为"Farout"。Farout距离太阳120个天文单位(1个天文单位为太阳到地球的平均距离,约为1.5亿千米)。而在此之前观测到的太阳系内最遥远的天体阋神星(Eris)距离太阳约96个天文单位。不过,     

太阳最高清照片

正全球最大的太阳望远镜—直径4米的Daniel K. Inouye太阳望远镜(简称:DKIST)终于开始运行。下图为2020年1月29日公布的DKIST最新观测图像,也是迄今为止太阳的最高分辨率图像。图像为我们展示了太阳表面的过热气体是如何搅动的。其中,形似细胞的明亮结构代表了刚从太阳内部喷射     

用红外线观察宇宙

斯皮策太空望远镜是一架天文观测航天器，它以红外线波段对太空进行天文观测，而且具有非常高的灵敏度和分辨率。红外线能够穿透星际尘埃等物质的遮蔽，因此，这架望远镜可以观测到用可见光无法看见的某些天文现象，尤其适合观测恒星的诞生。斯皮策太空望远镜在被发射上天以来的一年半的时间里，陆续拍摄到了大量清晰的红外线照片，其中许多照片揭示出以前从未见到过的宇宙景象。     

日冕仪的設計、制造和試驗

1.緒論日冕是太阳外层稀薄的大气,其中有許多带电的粒子,在它的光譜中有許多高次电离的金属原子所生的譜綫,这说明它的溫度很高,約有一百万度,射电观测也证实了这一点。在这种高溫下,稀薄物貭的物理性貭的研究,不仅在天文上,而且在物理上也有着巨大的意义。日冕的光和太阳周圍的散射光比較起来十分微弱,所以在平时观测日冕是很困难的,过去天文工作者只有在日全食的时候,才能观測日冕,这样很不方便,而且每次观测的时间也非常短促,为此长久以来許多人都尝試制造一种仪器,使得不在日全食的时候也可以观测日冕,这样的仪器就是日冕仪,它首先由利欧(B.Lyot)在1930年制造成功,用它在拔海2870米的高山上並在下雪之后成功地观测到了日冕和日珥。     

天文数据索引技术综述

信息技术、制造技术的蓬勃发展为提高射电望远镜灵敏度和分辨率奠定了基础.随着观测设备接收面积的增大及多功能数字终端技术的发展,天文观测设备的数据收集能力也得到了大幅提升,天文数据已经进入了PB量级时代.然而海量的观测数据并非全部实现了全世界范围的开放共享.部分新投入或正在建设中的大型天文观测设备在设计过程中并没有充分考虑到数据管理问题;已有的观测数据采用离线存储在磁盘或磁带上没能实现数字化:发表的文章所用到的数据没有进行有效归档,使他人无法重复数据处理;部分国家或地区的网络限制使科研人员无法在线获取归档数据.本文以目前主流的单天线和阵列射电望远镜为基础,综述各观测设备现状及数据管理相关情况.以虚拟天文台相关协议标准为依据介绍如何通过最新的虚拟天文台(Virtual Observatory,VO)技术实现数据发布及无缝透明的资源连接与访问.分析了目前常用的索引技术B-Tree,R-Tree,HTM,HEALPix,Q3C的特点,最后给出针对新疆奇台110 m射电望远镜数据管理方面可选择的关键技术.     

中国传统夏历及其置闰

中国传统夏历是严格按照太阳、月亮的视位置逐年推算编排的置闰极为复杂的历法.在望远镜发明之前,中国古人对历法推算所必须的许多天文基本数据的观测精度在当时是世界领先的;在牛顿-莱布兹发明微积分之前,中国古人对历法推算的数学手段及其运算技巧在当时也是世界领先的;至于中国夏历复杂的置闰规律,是更加值得后人用现代的数学手段去研究分析的,以便让这份精妙绝伦的科学遗产发扬光大、流芳百世.     

RHESSI探测结果的重大科学意义

本文简单介绍了RHESSI的基本特点:高能量分辨率、高空间分辨率和高时间分辨率。论述了太阳耀斑放能机制之谜,“电子——离子束缚态及其引发核过程”(束缚态模型)对太阳耀斑放能机制的解释,RHESSI观测结果对太阳耀斑放能机制的检验。通过对太阳耀斑放能机制的分析,从而对黑洞、中子星、伽马爆等流行理论提出质疑。     

基于MVC设计模式的怀柔太阳信息系统

中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地从1986年开始观测,至今已经获取了多种类型的海量太阳观测数据,建立完善的信息系统对这些数据进行科学管理和分析成为必要。系统设计模式中的MVC模式是一种将应用程序的输入、处理和输出分开的设计模式,可使系统结构清晰,方便维护和扩展。本文采用该设计模式构建中国科学院国家天文台怀柔太阳信息系统,提供了一个数据管理、数据检索和下载、数据分析和处理的平台,有助于促进天文、空间物理、地球物理等领域的数据共享,推动太阳物理等研究的进步。     

哈雷彗星观测

彗星的观测研究,对研究太阳系的起源和演化、太阳风速度场的分布、太阳系空间磁场的结构以及彗星本身的结构及其物理化学特性等都有重大的意义.哈雷慧星是一颗非常典型的周期彗星,有着众所周知的七十六年回归周期,1985—1986年,它将再次回归太阳附近,这是国际天文界的一件大事,国际天文协会第十五委员会——“国际哈雷彗星监测”(Inter-national Halley Wetch,简称IHW.)将动员、组织和指导全世界的地面观测和宇宙飞船的空间近距离探测。     

半月科技要闻

国际新闻毁灭并非地球的最终宿命几十亿年后,当太阳燃料耗竭时,我们目前赖以存身的地球将会怎样?是否会被太阳吞没?意大利科学家通过天文观测,给出了一种可能的答案——毁灭并非地球的最终宿命,劫后仍有可能再生。意大利那不勒斯卡波第蒙特天文     

一种短波段电离层突然骚扰的连续监测设备

太阳耀斑爆发时将引起地球电离层的一系列突然扰动现象,称做电离层突然骚扰,即所谓的SID事件。由于这现事件严重地影响无线电通讯,同时,太阳耀斑爆发本身的机制也是太阳物理及日地物理中很重要的课题,需要对这些现象的形态学方面进行深入研究。因此,对耀斑及其伴随的各种现象的观测,记录监视及资料分析无论对国民经济以及基础天文和地球物理的研究都有着十分重要的意义。     

中国射电天文观测和研究展望

综述了中国射电天文观测和研究状况,展望射电天文观测和研究的前景.介绍了中国射电天文观测的主要设备,为培养射电天文观测和研究人材提供相关信息.     

太阳耀斑中单能X射线源发射（Ⅰ）

本文用大量天文观测数据，在太阳耀斑中存在来自ｐ－ｅ－ｐ过程的单能。的Ｘ射线源发射。     

太阳大气等离子体动力学射电成像探测系统

揭示太阳爆发活动的起源、研究太阳活动规律、预测预报太阳爆发事件的发生既是一个重要的天文学问题,也是保障近地空间环境安全和众多现代高技术系统安全运行的重要依据.要达到这一目标,要求望远镜具备探测太阳元爆发、并能覆盖太阳爆发能量释放区域和传播演变区域的能力.上述科学需求和太阳望远镜技术的发展趋势表明,未来伴随地基大口径光学望远镜的发展,将主要向太阳空间望远镜发展,地基则应该是发展大型射电望远镜设施.本文指出在我国现有的新一代厘米-分米波射电日像仪MUSER和即将建设的子午II期米波-10 m波射电日像仪的技术基础上,未来可建设一个地基望远镜探测阵列,其最大基线长度为30 km左右,最高空间分辨率达到0.2″,具备对太阳大气等离子体中各种爆发现象的元爆发过程进行详细观测的能力.本文对相应的阵列方案、技术参数进行了初步的研究和设计.