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国家天文台相关的资讯

  • 《科学》关注国家天文台射电频谱日像仪项目进展
    2008年8月15日,《科学》(Science)以《星星在中国出现》为题,在“科学纵览”专题中头条介绍了国家天文台射电频谱日像仪项目的进展。文章称:“中国正在建设一双地球的新耳朵来聆听我们最近的恒星。”   由国家天文台太阳射电团组首席研究员颜毅华负责的射电频谱日像仪项目是我国太阳物理规划中确定大力发展的“两天两地”设备中的地面设备之一,已得到“十一五”国家“973“项目中的重大设备和中科院-基金委天文联合重点项目支持。射电频谱日像仪由40面4.5米天线和60面2米天线分别组成分米波和厘米波两个射电综合孔径阵列,分布在10平方公里的范围内,最长基线3公里。它的建成,将首次在厘米、分米波段上同时实现以高空间、高时间和高频率分辨率观测太阳的动力学过程及探测日冕大气。通过与国内有关高校和研究所的合作,项目组首先确立了总体方案,先后设计研制了原理样机,攻克关键技术,取得了重要进展。目前,该项目在国际学术界进一步引起关注,如前国际天文联合会太阳活动委员会主席Pick教授于2005年在考察我日像仪预研样机和台址并明确指出,作为“国际新一代太阳射电望远镜”,建成后将成为国际学术中心的重要舞台。2007年Springer出版社的Lecture Notes in Physics文集载文指出:“新的主要观测设施(特别是FASR和中国射电日像仪)将大为扩展太阳射电探测能力。”颜毅华研究员多次在国际学术会议上做邀请报告,如2007年在意大利都灵举行的国际日球年第二届欧洲大会上,颜毅华就被邀与美国FASR(频率灵活太阳射电望远镜)和欧洲LOFAR(低频射电阵)等一起做关于未来地基太阳射电设备发展的主题报告。频谱日像仪一旦建成,可以对太阳活动能量初始释放区的不同高度进行同时成像观测,如同CT扫描一样。首次实现的能量初始释放区的三维观测,对于太阳耀斑物理研究有望取得原创性成果。   作为新一代射电望远镜设备,无线电环境至关重要。为此,颜毅华首席研究员带领项目组进行了三年的缜密预研,确定站址在内蒙古自治区锡林郭勒盟正镶白旗明安图镇(我国清代杰出的蒙古族天文学家明安图的故乡,2002年国家天文台提请国际小行星委员会批准,命名了“明安图星”)。国家天文台将以太阳射电频谱仪、日像仪为主要观测设备组建明安图天文基地。明安图天文基地站区的无线电环境保护申请已得到内蒙古自治区无线电管理委员会的批复。国家天文台明安图天文基地将拥有当今世界先进的观测设备,成为与国际接轨的集科学研究、设备研究更新、科学信息交流、国际学术交流和科学普及为一体的天文研究重地。
  • 伊朗国家天文台望远镜首获观测图像
    天文学家近日在德黑兰宣布,耗资2500万美元伊朗国家天文台(INO)看到了“第一缕曙光”,其3.4米口径的世界级光学望远镜走出了去年的建设“阴霾”,正式投入运行,并获得了首张图像。这是伊朗科学界的一个重要里程碑。“这一刻,我们等了太久。”德黑兰基础科学研究所(IPM)天文学家Habib Khosroshahi说。INO位于伊朗中部3600米的加尔加什山上,其科学之旅始于20年前,当时面临着巨大的挑战。“项目刚开始时,似乎只是个梦。因为伊朗此前没有尝试过作这种规模的事情。”英国剑桥大学天文学家、INO国际咨询委员会主席Gerry Gilmore表示。去年,一些前INO的工作人员表达了对INO设计变更是否会影响其性能的担忧。“现在这些疑虑已经消除了。”INO国际咨询委员会委员Lorenzo Zago表示。据《科学》报道,INO于9月27日打开其穹顶进行校准,第二天晚上拍摄了一对距离地球约3.19亿光年的星系——Arp 282的图像。该图像分辨率为0.8角秒。第二张图像的分辨率则为0.65角秒,接近INO所在地大气条件的所能达到的分辨率极限。目前,工程师们还要完成诸如集成软件、微调主动学器件、安装第一台科学仪器——高质量成像相机等任务。Khosroshahi还希望与国际团队建立合作关系,给INO安装最先进的仪器。
  • 国家天文台超大型CCD控制器研制技术取得进展
    p   经过三年努力和两轮流片试验,超大型电荷耦合元件(CCD)控制器研制的关键元件之一,CCD控制器偏压及时钟驱动电路ASIC,日前在中国科学院国家天文台天文光学与红外探测器实验室研制成功,使得国家天文台在CCD控制器的研制技术上位居国际先进水平,为我国独立研制超大规模的CCD系统奠定了基础。 /p p   随着光学望远镜向更大口径和更大视场发展,相应的CCD探测器的规模需求也提高到了十亿、数十亿像元甚至更大,这给其控制器的研制带来了巨大挑战。CCD探测器要达到天文观测要求的优良性能,除了CCD器件本身性能优异以外,其工作所必需的控制器的性能指标至关重要。经过各国天文探测器技术人员多年努力,天文观测使用的CCD控制器在图像像质指标上已经达到目前技术的极限。然而当CCD像元规模达到数十亿量级时,传统CCD控制器技术却遇到了困难。这是因为以传统技术完成数十亿像元的CCD控制器,仅其体积就将达到数十立方米,更遑论众多模拟量数据通道之间的串扰控制、巨大的功耗以及观测环境的温控等问题。因此,支持数十亿像元及更大规模的CCD控制器技术成为国际上天文光学探测器研制的最大技术难题和技术发展方向。增加电路的集成度以减小体积,是目前唯一的解决办法,国际上各大天文CCD实验室纷纷开始研制CCD控制器专用集成电路ASIC。 /p p   为了满足我国大型天文光学红外望远镜的需要,在国家自然基金和天文财政专项的支持下,在国际知名CCD控制器电子学专家魏名智的技术领导下,国家天文台光学与红外探测器实验室开展了CCD探测器ASIC技术的研究。研究方案是CCD控制器的主要电路研制成为两片ASIC芯片,即CCD控制器偏压及时钟驱动电路ASIC(CDA)和CCD信号处理电路ASIC(SPA)。自2014年经过三年的研究实验,日前新一轮的CDA流片经实验室测试已证明完全符合设计要求,从而表明国家天文台拥有自主知识产权的CCD控制器偏压及时钟驱动专用集成电路CDA研制成功。 /p p   CDA芯片提供CCD运行需要的所有电压和驱动脉冲,是CCD控制器的重要组成部分。此次研制的CDA芯片继承了天文CCD控制器中的经典——UCAM控制器的优良性能品质,也是通用性很强的芯片,其灵活性使得它适用于目前世界上绝大多数的CCD芯片和CCD控制器。它可以和正在研制的SPA组成大规模集成化的多CCD系统或超小型的单CCD控制器,也可作为一个部件单独集成到任何一个CCD系统中去。高度集成化使CCD控制器性能更可靠稳定,功耗体积更小,更易研制。目前,CDA芯片的版本已是可供批量生产的版本,易进行低成本的重复生产,为国内外科学级CCD系统的研制提供低成本、高性能、高集成度的专用芯片,开辟了新的研发手段。 /p p   CDA的研制是我国大型CCD控制器的研制技术的进步,为实现空间站光学巡天望远镜、大型光学红外望远镜(12米口径)、南极大视场光学红外望远镜、国际30米光学红外望远镜等大型CCD控制器的研制目标展开了光明前景。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/f99f6cb9-0b1a-43d1-bb01-87cd6aa202ed.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong CDA2芯片及其性能测试电路 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 2.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/78734153-701e-4628-aacc-83d6dd1cb1e9.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong CDA和SPA各一片即可替代图中的三块电路板 /strong /p p & nbsp /p
  • 中国科学院国家天文台长春人卫站自主研制的近红外单光子探测器成功实现卫星激光测距
    近日,中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站自主研制的近红外单光子探测器成功实现了卫星激光测距。长春人卫站激光测距研究室的研究人员利用先进的数值仿真技术、器件工艺以及外围控制驱动技术,自主完成了近红外单光子探测器的结构设计、电路优化以及器件制备。近红外单光子探测器经中科院上海天文台测试并应用于1064nm近红外激光测距系统,成功获取地球同步轨道卫星北斗G1的观测数据,单次测距点数高达31446点,测距精度为1.42cm,与常规的532nm激光测距相比,系统回波探测率提高3-4倍;器件性能与美国PGI研制的同样采用SAGCM设计方案的近红外单光子探测器水平相当。 长春人卫站研制出国内首款近红外激光测距单光子探测器,不仅打破了国外技术封锁及市场垄断,推动我国先进光电探测仪器向小型化、高可靠、高稳定方向持续发展,更为我国自主建设空间碎片测距系统、开展激光测月等国家重大工程任务提供可靠有效的工具和手段。
  • 新疆天文台“110米口径全向可动射电望远镜”项目开工
    9月21日,中国科学院新疆天文台“110米口径全向可动射电望远镜”项目在奇台观测站开工建设。新疆维吾尔自治区党委副书记、自治区主席艾尔肯吐尼亚孜,中国科学院副院长、党组成员张涛以视频连线方式在项目开工活动中讲话。  艾尔肯吐尼亚孜指出,110米口径全向可动射电望远镜项目作为国家在疆布局的“国之重器”,体现了科技强国的战略部署,承载着促进我国现代天文学进入世界先进行列的光荣使命,同时对提升新疆的科技创新能力,促进经济社会高质量发展,建设区域领先的文化科教中心,具有重大示范引领作用。他强调,自治区各部门将形成合力,全力做好项目建设要素保障,提供优质高效的政务服务,协调解决项目建设中的困难问题,确保项目顺利实施、扎实推进,不断开创自治区科技创新工作新局面。  张涛代表中科院和全院科技工作者,对项目开工表示热烈祝贺。他表示,110米口径全向可动射电望远镜项目作为院区双方科技合作的重要内容,凝聚了自治区各级各部门党政领导、中科院广大科技工作者的心血和汗水。110米口径全向可动射电望远镜项目作为我国天文领域又一重大科技基础设施,是与“中国天眼”相媲美的重大项目,对加快打造原始创新策源地,加快新疆创新驱动发展都具有重要意义。随着项目建设进入具体实施阶段,中科院将发扬团结奋进、协同创新、严谨踏实的工作作风,优质高效完成好项目建设。  110米口径全向可动射电望远镜项目建设期6年,建成后将在纳赫兹引力波、快速射电暴、黑洞、暗物质、天体及生命起源等前沿领域开展科学研究,并为未来我国空间活动提供强大技术支撑。  新疆维吾尔自治区党委常委、政府副主席玉苏甫江麦麦提,中科院副秘书长严庆到现场参加开工活动。科技部基础研究司、国家自然科学基金委数理学部、中科院国家天文台、新疆分院、合作单位以及自治区相关部门领导专家参加活动。
  • 上海天文台等在弱引力透镜宇宙学研究中获进展
    近期,中国科学院上海天文台陕欢源课题组和上海交通大学物理与天文学院张鹏杰课题组合作,基于目前国际上最先进的千平方度巡天(Kilo-Degree Survey,KiDS)数据和Planck卫星宇宙微波背景辐射弱引力透镜(CMB lensing)数据,探究了利用二者的交叉关联限制宇宙学,并首次在这一结果中完整考虑扣除来自星系内秉指向性(intrinsic alignment,IA)带来的污染。5月16日,相关研究成果发表在《天文学与天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)上。弱引力透镜是暗物质宇宙演化的唯一无偏探针,在限制宇宙学、大尺度结构演化、暗能量模型等方面具有其他观测手段无法替代的优势。弱引力透镜描述了光线因相对论效应在弱引力场中产生偏折,而对应光源即会在观测者眼中发生形变而偏离原本形状。通过对这一形变效应的观测,即可推测出光源和观测者之间的引力场分布或物质分布,从而更深入地理解宇宙成分性质和宇宙大尺度结构的演化规律(图1)。天文学家认为,使用星系形状因弱引力透镜的形变(剪切场,shear)和CMB光子因弱引力透镜的形变(汇聚场,convergence)的交叉关联,可以有效避免一些系统误差的影响,更好地提取出宇宙学信息。这一交叉关联自2015年首次被观测到以来,已被多项研究工作使用不同数据得以验证。然而,这一信号的处理仍存在一些简单的假设,而这些假设在未来的观测中可能会被打破。上海天文台博士姚骥提出,星系内秉指向性IA即星系在被弱引力透镜扭曲之前的形状,对这一交叉关联信号的影响一般均基于一些假设,而这些假设的正确性值得更深入探讨。本研究总结了过去八年对这一信号所有的处理方法(图2),其中忽略IA的处理方法以橙色线段标注,考虑了IA的影响但对IA的模型和参数进行了很强的假设的工作以绿色线段标注。为了弥补这方面探索的缺失,研究利用星系内秉指向性和弱引力透镜信号在光路上是否具有对称性这一特征,使用自修正的方法分离并扣除KiDS数据中星系内秉指向性(IA)的影响,并验证了IA导致的这一系统误差在如今的数据中已拥有一定的影响,约合0.5σ,超出无偏宇宙学0.31σ的要求。而这一影响在即将到来的第四代弱引力透镜巡天中将会随着统计误差的缩小而极速放大。本研究所使用的全新的IA自修正方法是在弱引力透镜宇宙学的首次应用。这一新方法为宇宙学研究提供了除模型拟合、模拟数据验证等传统的手段之外,直接从测光巡天数据中提取IA并消除其宇宙学影响的方法,也是目前唯一基于对称性的IA修正手段。研究显示,通过大量的基于模拟数据和观测数据的自洽性检验,自修正方法能够很好的减少IA对宇宙学信号的污染,且通过打破简并现象,保持了观测对宇宙学的限制力。上海天文台研究员陕欢源表示,本研究的重要意义体现在通过大量验证、完善了扣除方法的方式对IA进行了更为翔实的研究,同时本研究使用了独立于其他方法的、全新的自修正扣除方法,首次在测光巡天数据中从对称性的角度提取并扣除IA污染。这种全新的扣除方法也可以扩展到许多其他宇宙学研究上。陕欢源还补充道,本次从星表到宇宙学的研究,在工程实现方面也具有重要意义,期望后续在我国自主研发的空间站工程巡天望远镜(CSST)上开展相关的应用研究。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。图1.弱引力透镜示意图。左上角的星系发出的光线如果沿蓝色直线传播到望远镜处被我们观察到,则呈现出左下蓝色框中的图景。而实际上光线的传播会被途经的物质的(中上部)引力场所扭曲,以黄色光路传播。对应地,观测到的星系形状也会呈现相应的扭曲,如右下黄色框中所示。从蓝色框到黄色框中星系图像发生的形变,可以用来研究光路经过的物质分布。图2.使用IA自修正方法与之前结果获得的引力透镜幅度的对比(幅度为1表示和Planck宇宙学吻合)。本研究的三个主要结果:使用IA自修正方法扣除IA、完全忽略IA的存在、不使用IA自修正也不对IA进行强的假设,在图中以蓝色呈现。本研究中和IA的物理本质无关的一些对数据、模型、处理方式的选择所造成的差异,以红色呈现。对之前工作的总结以橙色(忽略IA)和绿色(对IA有强假设)呈现,其中橙色做法对应蓝色“ignore IA”,未能扣除IA的污染,绿色做法如果不对IA进行强假设,则误差棒会像蓝色“IA w/o SC”的情况一样显著增大。
  • 中科院紫金山天文台牵头完成中国南极科学考察太赫兹实验
    中国第39次南极科学考察期间,中国科学院紫金山天文台牵头完成了南极内陆太赫兹天文试观测和通信收发等实验。紫金山天文台科考队员已乘坐极地考察船离开南极中山站,返航回国。中国南极昆仑站所在的冰穹A是独一无二的地面太赫兹天文观测优良台址,也是具有重要战略意义的科学考察地。中国第39次南极科学考察队于2022年10月先后随“雪龙2”号和“雪龙”号极地考察船从上海出发赴南极,并在时隔三年后再次派遣内陆队赴昆仑站、泰山站考察。紫金山天文台科研人员参加了此次南极内陆科学考察,携带一套我国自主研发的南极太赫兹探测实验系统,包括太赫兹超导接收机、太赫兹信号源、低温制冷机和小型高精度天线等自主研制的关键核心设备。科研人员分别在昆仑站和泰山站开展了太赫兹天文试观测和通信收发演示实验,首次实现我国自主研制太赫兹探测设备在南极内陆极端环境下的成功运行,并精确测定冰穹A地区0.5THz观测窗口大气透过率,进一步完善了前期太赫兹天文台址测量结果,对未来南极内陆太赫兹天文观测具有指导意义。本次实验还首次实现南极内陆地区公里级0.5THz频段太赫兹信号收发实验,为今后在南极深入开展下一代通信技术研究和实验验证奠定了基础。本次实验由紫金山天文台和中国极地研究中心联合组织实施。实验设备由紫金山天文台牵头,中国科学院理化所、中国电科集团54所、中国工程物理研究院和上海师范大学“史生才院士工作站”联合研制。相关工作得到国家自然科学基金委和中国科学院的支持,以及中国第39次南极科学考察内陆队的通力协作。2022年10月31日,紫金山天文台科考队员乘坐极地考察船启航
  • 中科院新疆天文台154万采购牛津仪器成像终端
    东方国际招标有限责任公司受中国科学院新疆天文台的委托,就中国科学院新疆天文台仪器设备采购项目(项目编号:OITC-G16036207)组织采购,评标工作已经结束,中标结果如下:  一、项目信息  项目编号:OITC-G16036207  项目名称:中国科学院新疆天文台仪器设备采购项目  项目联系人:耿佳  联系方式:68729915 / 68725599-8434  二、采购单位信息  采购单位名称:中国科学院新疆天文台  采购单位地址:新市区科学一街150号  采购单位联系方式:0991-3689002  三、项目用途、简要技术要求及合同履行日期:  项目用途:科研  简要技术要求及合同履行日期:详见招投标文件要求  四、采购代理机构信息  采购代理机构全称:东方国际招标有限责任公司  采购代理机构地址:北京市海淀区阜成路67号 银都大厦15层 (请乘大厅中间的电梯)  采购代理机构联系方式:耿佳 68729915 / 68725599-8434  五、中标信息  招标公告日期:2016年06月07日  中标日期:2016年07月22日  总中标金额:154.1 万元(人民币)  中标供应商名称、联系地址及中标金额:  包号产品名称数量(批)服务要求型号中标金额中标供应商名称中标供应商地址  1天文成像终端1详见投标文件要求XL-EA05-DS美元230000牛津仪器(上海)有限公司上海市闵行区瓶北路150弄  评审专家名单:  郭奋 樊中朝 王璐 王琤 马路  中标标的名称、规格型号、数量、单价、服务要求:  中标标的名称、规格型号、数量、单价、服务要求:详见其他补充事宜  六、其它补充事宜
  • 太空垃圾光污染严重——地球上,天文台或无处安放
    近年来,近地轨道卫星和太空碎片数量一直在增长,预计还在加剧。尤其自2019年美国太空探索技术公司(SpaceX)发射了第一组由数千颗卫星组成的“巨型星座”以来,近地轨道上的卫星数量增加了一倍多。每一颗新卫星都会增加它撞击另一个绕地球轨道运行物体的风险,产生更多碎片,连锁反应下,由“级联碰撞”产生越来越小的碎片。这些太空垃圾的威胁,近年来被提到过多次,但这一次,科学家将视角聚焦在碰撞本身之外。最新一期英国《自然天文学》发表了一系列文章,专门探讨了人造卫星和空间碎片对夜空亮度的影响。不断增加的“太空垃圾”云,将光反射回地球,这导致了天文学界的严重忧虑:光污染的潜在影响,及它对地面望远镜和空间望远镜的潜在干扰。“明亮的夜空”致天文数据损失在一篇评论文章中,意大利光污染科学与技术研究所科学家法比奥法尔奇团队表示,地面和来自近地轨道卫星的光污染正在增加。他们说,由于光污染,地球现在几乎已经没有什么偏远之地能满足安放天文台的标准了,即没有光污染、晴空数量多、视野效果好。这组科学家提出,对抗光污染和太空污染是一个社会政治问题而非技术问题,他们认为应当引入约束机制,停止夜间人工照明和卫星集群的迅速增加。美国暗夜咨询有限公司的约翰布兰特尼及其同事在一篇观点文章中,计算了近地轨道卫星和太空碎片增加的总体影响,他们认为,这导致全球夜空亮度潜在上升,造成面天文数据损失,因为宇宙信号可能在噪音里丢失,也可能减少地面发现和一些观察项目的机会。最新建模研究显示,在未来十年内,夜空最暗的部分将变得更亮,而天文台能够看到的恒星数量减少约7.5%。天空正在飞速变化尽管可能很难注意到,但我们的天空正在以天文数字的速度变化。地面上的光污染与天空中卫星和碎片相结合,意味着天文学家正慢慢“耗尽”真正黑暗的地方来研究星体。斯洛伐克科学院研究人员米洛斯拉夫科奇法吉团队提出了一个模拟夜空亮度的新方法。他们解释说,夜空建模通常使用米氏理论对光散射的理解。这种方法提出了夜空中光散射的一个简单的物理图景,易于计算。但研究团队发现这一方法可能对真实世界情形过于简化,可能导致低估天空辉光。美国旧金山大学天文学家阿帕娜温卡特珊在一篇全球视点文章中,讨论了近地轨道日益拥挤的特征,并强调了这对天文观察和全世界黑暗天空的消极影响。她认为,人类从先辈那里继承了太空的美好,亦应将美好传承下去,太空“通过科学、叙事、艺术、起源故事和文化传统连接我们彼此——而现在它岌岌可危。”从地面到天空的光污染在这次讨论之前,科学界早已展开过光污染对天文学领域影响的研究,不过,主要针对地面光源。在地球陆地表面的很大一部分,天空在日落后很长一段时间内继续散发着人造暮光。这种“天光”是对环境有严重影响的光污染形式,会影响昼夜活动的动物,会破坏人类文化遗产的重要组成部分,更会对观星和天文学产生负面影响。今年年初发表在《科学》杂志上的一项研究报告指出,在城市环境中,星星从人类视线中消失的速度是惊人的,星星能见度的变化可用每年7%—10%的天空亮度增加来解释。如果继续以这种速度发展,一个出生时能看到250颗星星的孩子,在18岁生日时只能看到100颗星星。这是2011年至2022年间50000多次肉眼观察夜空的分析结果,它表明“污染”人们视野的,除了光学光源,其实还有各种无线电源,如手机、无线互联网发射器、GPS卫星等。尽管人们对光污染的认识在不断提高,但目前的照明政策还没有带来任何改善,至少在陆地层面上如此。人们希望在太空层面,一切还来得及。
  • 日本将发射能精确测量深空X射线的太空天文台
    X射线成像和光谱任务(XRISM)将于8月28日在日本种子岛航天中心由H-IIA火箭发射升空。该任务旨在观察来自深空的X射线,并以前所未有的精度识别它们的波长。这将使研究人员更深入地了解从星系团如何形成到黑洞如何产生高能粒子喷流的天体物理现象。  XRISM是日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)和美国国家航空航天局(NASA)的一项联合任务,欧洲空间局(ESA)也将有进一步的贡献,预计将运行3年左右。  据悉,该火箭还将发射智能探月着陆器SLIM,其目的是展示在月球表面精确选择着陆点的能力。如果成功,这将是JAXA首次登陆月球。  XRISM的独特之处在于它的X射线量热计,这是NASA在20世纪80年代开发的一项技术,可以通过百万分之一度的温度变化探测电磁辐射。单个X射线光子的能量与其波长有关,了解这一点将使天文学家能够区分化学元素的特征,帮助天体物理学家重建宇宙的历史。  XRISM的量热计还能够获取天体的光谱,包括星系间气体和黑洞吸积盘。而现有的X射线天文台只能采集点状光源的光谱,比如单个恒星。对于运动中的X射线源,光谱会因多普勒效应而发生偏移,例如,这可以揭示一个星系团是否由两个较小的星系团合并而成。星系间的物质也经常被位于星系中心的超大质量黑洞产生的物质喷流搅动。绘制这些漩涡的地图可以帮助天体物理学家了解喷流的神秘起源,以及它们是如何影响星系演化的。  XRISM将是日本第四次尝试在太空中部署X射线量热计。  2016年2月,JAXA发射了ASTRO-H卫星,后来更名为“瞳”。仅仅5周后,当仪器仍在进行校准和测试时,一个软件错误导致航天器失去控制并解体。  XRISM科学团队成员、美国芝加哥大学天体物理学家Irina Zhuravleva参与了“瞳”的研究。她说,2016年发表的研究结果“非常非常惊人”,而真实数据要比理论预测更详细。  “我们的模型缺少一些线条,观测结果表明我们对简单原子跃迁的理解是多么地不完整。这也激发了我们在实验室环境中研究等离子体的新兴趣。”Zhuravleva说,“我们终于有望开启X射线天文学的一个全新时代。”
  • 紫金山天文台等提出直接寻找暗光子暗物质新方法
    中国科学院紫金山天文台研究员黄晓渊与清华大学、北京大学合作,提出利用射电望远镜直接寻找暗光子暗物质的新方法。5月2日,相关研究成果以《利用射电望远镜直接探测暗光子暗物质》(Direct detection of dark photon dark matter using radio telescopes)为题,发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。该论文被列为物理学特别推荐(Featured in Physics),并得到美国物理学会(APS)的推荐报道。   暗物质是一种在天文观测中被发现的物质,具有引力作用但不发光,占据宇宙总能量的27%。关于暗物质的粒子物理性质的研究是当前粒子物理和宇宙学最重要的研究课题之一。超轻暗光子作为暗物质的候选者越来越被物理学家重视。   20世纪60年代初,彭齐亚斯和威尔逊在进行射电天文学研究时意外发现了一个低水平的背景噪音。后来,这个噪音被证实是宇宙微波背景辐射,是早期灼热宇宙膨胀的重要证据之一。超轻暗光子通过与光子的动力学混合,呈现出类似光子的电磁相互作用。作为弥散在宇宙中的暗物质的候选者,超轻暗光子暗物质可表现出类似于宇宙微波背景辐射的行为。如果现代射电望远镜仔细聆听,可能会听到来自黑暗世界微妙的声音。   暗光子暗物质可以在地面上的射电望远镜的反射板或偶极天线上引起电子振荡,从而在望远镜的探测器上产生单频射电信号,其辐射频率与暗光子质量根据质能方程转换得到的特征频率相同。利用我国500米口径球面射电望远镜(中国天眼,FAST)的观测数据,黄晓渊与合作者在1-1.5GHz寻找暗光子暗物质产生的信号,给出了这个频率范围内对暗光子暗物质的最强实验限制。已有的低频阵列射电望远镜(LOFAR)、在建的平方千米阵列射电望远镜(SKA)以及未来FAST望远镜将能够达到更高的灵敏度,有发现此类暗物质的潜力。   研究工作得到国家自然科学基金、科技部、中国科学院、江苏省、清华大学、北京大学等的支持。 (左)暗光子暗物质在FAST镜面上转化成普通光子的示意图;(右)本文结果对暗光子暗物质的限制(图中标注“FAST”部分)。相关成果已被暗光子综述网站收录。
  • 香港天文台:港辐射水平未受日本核电厂事故影响
    据香港大公报报道,日本福岛县核电厂发生爆炸,香港天文台表示,监测显示,过去两天香港辐射水平没改变,相信事件没有影响香港。天文台高级科学主任黄永德说,按日本当局公布的核泄漏水平,估计影响不会持续太久。但绿色和平组织称,日本当局尚未清楚交代反应堆机组损坏情况,呼吁香港特区政府留意事态发展。   黄永德接受香港商台访问时表示,过去两日监测,香港辐射量没改变。“我们的辐射仪器,一年365日每日24小时不断监测,过去两日辐射(水平)与平时的水平完全一样,因为日本主要是西风带,如果放射物去到大气层会向东飘去太平洋,香港在日本的西南面,所以香港暂时不会受辐射影响。”   香港城大建筑系讲座教授梁以德同意黄永德讲法,他说,核辐射以水蒸气和海水散播,但由于风向及水流问题,不会传向香港方向。他补充,福岛的核事故是受许多连续的参数影响,包括大地震引发海啸,以致厂房控制出问题,后备供电没启动,冷却系统未能正常运作等。另外,香港发生严重地震机会较低,即使是旧楼,只要做好维修,亦足够抵御香港可能发生的地震。   绿色和平项目主任古伟牧称,日本当局尚未清楚交代反应堆机组损坏情况,难以确认是否已发生核泄漏,纵释放蒸气能避免大规模爆炸的可能,仍会泄漏辐射,对人体健康长远构成威胁,再者反应堆融化危机持续。他呼吁香港特区政府留意事态发展。   相关阅读:香港监察日本输港食品辐射量
  • 紫金山天文台在多次曝光图像的超分辨率重建领域取得进展
    目前,天文观测中望远镜的最高分辨率和感光元件的采样率仍是获得高质量图像的瓶颈。近期,中国科学院紫金山天文台科研团队提出新的图像叠加方法——欠采样的“多次曝光图像反混叠与PSF反卷积技术”,获得了超过望远镜衍射极限的超分辨率图像。该项技术已应用在中国空间站工程巡天望远镜多通道成像仪(CSST-MCI)的科学仿真数据处理管线中,届时CSST-MCI超深场的极限星等将达到30等,光学分辨率至少提高一倍。相关研究成果发表在《皇家天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。   19世纪照相术的应用为天文观测领域带来质的飞跃,而20世纪基于CCD、CMOS的数字照相技术引领天文学进入数字化时代,产生了斯隆数字巡天、哈勃太空望远镜、XMM-Newton、凯克等望远镜,本年度世界最强大的太空望远镜“韦布”(JWST)也投入运行。但受限于建造技术和加工工艺,望远镜口径无法无限制加大,感光元件的最小感光单元(pixel)尺寸也无法无限小。在硬件提供有限支持的条件下,科研人员通过软件技术来提升图像质量。天文观测不同于普通的摄影拍照,被拍摄对象一般是恒久不变的(如系外恒星、星系等)。因此,对于欠采样的感光元件,研究通过对同一天区多次曝光再叠加的方法,提高采样率和信噪比。另一方面,将望远镜口径支架的衍射模型与拍摄到的恒星(点源)图像相结合,能构建决定望远镜最高分辨率的点扩散函数(PSF),再结合适当的PSF反卷积方法可获得超过望远镜衍射极限的超分辨率图像。   在综合分析其他多次曝光图像叠加技术的基础上,科研人员提出带有比值改正项的迭代新技术——欠采样的“多次曝光图像反混叠与PSF反卷积技术”。该技术根植于贝叶斯统计理论,并引入了正则化手段,加快了迭代收敛速度,减少反复使用快速傅立叶变换而导致的振铃效应(ringing),从而得到具更高保真度的超分辨率图像。与其他技术相比较,新技术用最少的迭代步数实现了在多种场景下(噪音不同、源形态不同、背景不同等)最高峰值信噪比(PSNR)、最高光学分辨率、几乎最高的结构相似性(SSIM)和最小的流量改变量等关键技术指标,有利于分辨天体的空间结构、天体测光和引力透镜信号测量。   研究工作得到国家自然科学基金委、中国载人航天计划、中科院前沿科学重点研究计划和国家基础学科公共科学数据中心等的支持。图1.新技术(黑线)与其他工作在PSNR,SSIM和流量改变量(越小越好)的对比,横轴为迭代次数。图2.超分辨本领对比,三组双星系统分别在单次曝光的欠采样观测图像(左一)、Drizzle(叠加110副观测图像,左二)、Richardson-Lucy(其他研究工作中最好的图像,左三)以及重建技术(右一)中的表现,可看到新技术能完全分辨出三组双星系统的图像重建。图3.新技术在JWST-NIRcam三波段F090W(blue)、F150W(green)、F200W(red)的RGB合成图中的表现。动图显示的是SMACS-0723-clusterfield中的一角,一帧是Drizzle叠加的原图(星系上的星芒明显),另一帧是利用新技术进行欠采样反混叠和PSF反卷积后的图像,可看到被卷积在星系上的星芒已被消除,该图比NASA官方发布的图像像素解析度提高一倍(9384X9384pixel),光学分辨率提高至少一倍。
  • 上海天文台等利用射电望远镜获得星际最大类肽键分子观测证据
    近日,由中国科学院上海天文台研究员李娟、王均智和沈志强等牵头的国际研究团队,利用目前世界上最大的射电望远镜——阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array, ALMA),在人马座B2(Sagittarius B2, Sgr B2)中首次探测到丙酰胺分子C2H5CONH2,这是目前在星际空间发现的最大的类肽键分子。相关研究成果发表在《天体物理学期刊》(Astrophysical Journal)上。   蛋白质由氨基酸(NH2CH(R)COOH, R=H, CH3等)连接而成,两个氨基酸之间的羧基和氨基发生脱水缩合,形成一个肽键结构-NHCO-。肽键是蛋白质中普遍存在的特殊结构,也是蛋白质的特征结构,因此类肽键分子的观测对于星际蛋白质形成的研究具有科学意义。此前在星际空间探测到的200多个分子中,只有4个类肽键分子,限制了相关前生命分子形成的相关研究。   Sgr B2是位于银河系中心的一个活跃的大质量恒星形成区,这一巨分子云是搜寻星际复杂有机分子的最佳场所,以往的观测结果也揭示了复杂有机分子在Sgr B2巨分子云中广泛存在。目前,科学家主要通过探测和证认分子谱线发现新分子,但由于Sgr B2中存在丰富的复杂有机分子,谱线之间的干扰严重,微弱的复杂分子信号淹没在“谱线森林”中,较难找到足够多条干净的分子谱线,导致新分子的探测难度大。  研究人员通过与热核分子的积分流量图像比较,找到了合适位置来证认丙酰胺分子。“首先找到一条干净的丙酰胺的跃迁线,得到其空间分布;然后通过与热核分子的空间分布进行比较,找到丙酰胺相对增丰的位置,”该工作的第一作者李娟说,“在这个位置上,共找到6条干净的发射线和20多条部分混淆的发射线,这些发射线的强度、速度均与模型计算结果吻合。”   观测结果表明,人类在星际空间首次探测到了丙酰胺分子。这一分子由12个原子组成,不仅是星际空间探测到的最大的类肽键分子,也是目前星际空间探测到的最大的星际分子之一。研究还发现,丙酰胺分子的丰度是乙酰胺的五分之一,甲酰胺的十九分之一。王均智表示:“丙酰胺分子来自于大质量恒星形成区,丙酰胺分子很可能不是特例,更大的类肽键分子,甚至更复杂的生命相关分子可能在恒星形成过程中形成并稳定存在。这些复杂分子可能在随后的行星形成过程中,被带到行星上,为生命起源提供原材料。 ”  研究工作得到国家自然科学基金重大项目、面上项目、天文联合基金重点项目及天文联合基金培育项目等的支持。
  • 紫金山天文台等实现首个基于石墨烯的太赫兹超导约瑟夫森结探测器
    中国科学院紫金山天文台与中国电子科技集团第十三研究所合作,实现了基于超导体-石墨烯-超导体(SGS)约瑟夫森结的太赫兹频段高灵敏度探测器。近期,相关研究成果以A terahertz detector based on superconductor-graphene-superconductor Josephson junction为题,发表在Carbon上。   太赫兹频段(0.1-10 THz)介于微波与红外之间,是天文学领域观测早期遥远天体、冷暗天体及被尘埃遮掩而光学不可见天体等的独特“窗口”。在技术上,太赫兹频段处于电子学向光子学的过渡区域,是有待全面开发的电磁谱段。科研人员不断尝试新材料和新技术,以期实现背景极限灵敏度的天文探测。近年来,基于二维石墨烯材料的高灵敏度探测器技术快速发展,特别是二维石墨烯材料和超导材料相结合的SGS约瑟夫森结超导探测器已在微波波段实现,并有望拓展到太赫兹谱段,为研制高灵敏度太赫兹超导探测器开辟新途径。   该研究采用高温热解法外延生长的双层石墨烯薄膜作为微桥,连接两个铌(Nb)超导电极,研制出太赫兹谱段基于二维石墨烯材料SGS约瑟夫森结高灵敏度超导探测器。当石墨烯薄膜长度缩短至亚微米尺度时,科研团队观测到铌超导电极与石墨烯微桥间临近效应(Proximity effect)导致的约瑟夫森隧穿现象。研究通过监测石墨烯微桥中因吸收辐射引起的电流变化,即可检测太赫兹辐射信号。科研人员采用低噪声超导量子干涉仪(SQUID)作为该SGS约瑟夫森结探测器的读出电路,在1.4 THz频段和0.1-0.6K温区测得光学噪声等效功率(NEP)为2.5-5×10-16 W/Hz0.5,达到了该频段地面观测背景极限探测灵敏度。该研究首次在太赫兹谱段实现基于SGS约瑟夫森结高灵敏度探测器技术,拓展了二维石墨烯材料的应用方向,为研制天文应用大规模阵列太赫兹探测器提供新的技术途径。   研究工作得到国家自然科学委优秀青年科学基金项目、中科院关键技术研发团队项目等的支持。太赫兹超导体-石墨烯-超导体约瑟夫森结探测器示意图(左)和不同偏压下实测探测器灵敏度(光学噪声等效功率/NEP)随环境温度变化(右)
  • 中国首台天文观测高分辨率光纤光谱仪通过验收
    高分辨率光谱仪本体,设有主动温控系统,以适应高精度视向速度观测的需要。 1月6日,由中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所为山东大学威海分校研制的中国第一台天文观测高分辨率光纤光谱仪通过验收。验收专家组由国家自然科学基金委、国家天文台、山东大学和北京大学的专家组成。 该仪器配置在山东大学威海天文台的1米望远镜上。光谱仪光学系统采用白瞳设计,光束口径92.5mm。仪器设有良好的恒温、隔震系统,由光纤引导连接到望远镜的卡焦接口,并配备有平场定标,波长定标及碘蒸汽盒定标装置和独立的导星系统。光谱仪一次曝光可覆盖波长范围为375nm~1000nm,光谱分辨率为40000~60000。 该仪器的科学目标是进行恒星视向速度测量,高分辨率、高信噪比的星际参数测量和化学元素丰度测量等。从2010年8月仪器交付使用以来,山东大学威海天文台进行了大量的试观测。试观测期间,光谱仪性能优良,工作状态良好。高稳定度的恒温系统和高精度的碘蒸汽吸收装置为高精度视向速度测量提供了有力的保障。试观测中对于视星等8等的恒星,一小时曝光观测的信噪比好于100。
  • 多个天文望远镜项目落地青海冷湖天文观测基地
    18日从柴达木循环经济试验区冷湖工业园获悉,目前,冷湖天文观测基地已有7个天文望远镜项目签约落地该园区。  冷湖天文观测基地建设以来,青海海西州政府、省科技厅积极与中国科学院国家天文台、紫金山天文台等科研单位和高校合作,开展天文台址资源考察,在冷湖赛什腾山天文观测选址、配套基础设施建设等方面做了扎实有效的前期工作。  据介绍,通过实施“天文大科学装置冷湖台址监测与先导科学研究”重大科技专项,开展天文台址科学监测工作,在选址区域获取了大量气象、天光背景、全天云量、晴夜数统计和视宁度分析等关键监测数据,科学证明冷湖天文观测基地具备世界一流的视宁度和重大科学研究潜力。  目前,冷湖天文观测基地已签约落地天文望远镜项目7个,4个项目已经于2020年开工建设,项目总投资1.74亿元,2021年即将开工建设的有3个项目,总投资4.23亿元。  7个天文望远镜项目分别是:国家天文台实施的SONG望远镜项目、西华师范大学与国家天文台联合实施的50Bin望远镜搬迁项目、紫金山天文台实施的多应用巡天望远镜阵MASTA项目、中国科学技术大学和紫金山天文台联合实施的2.5米大视场巡天望远镜项目、中科院地质与地球物质研究所实施的行星科学望远镜PAST项目、中科院地质与地球物质研究所实施的行星科学望远镜TINTIN项目、国家天文台实施的用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统AIMS。  其中50Bin是第一台到达冷湖天文观测基地4200米观测点的科学级望远镜,该望远镜是由西华师范大学与国家天文台合作的50厘米双筒望远镜。测量显示,星象的半高全宽是0.68角秒,该结果表明在长期监测下台址的质量得到了科学设备的印证,冷湖天文台址具备世界一流的视宁度,结合其他监测数据,可支撑天文大科学装置充分发挥科学能力,冷湖天文观测基地具备了巨大科学潜力,能够为中国观测天文学提供有力保障。  柴达木循环经济试验区冷湖工业园相关负责人表示,随着冷湖天文观测基地影响力的提升,多个科研项目伸出洽谈合作的橄榄枝,有望落地冷湖天文观测基地
  • 新疆首架米级光学天文望远镜通过验收
    3月8日,记者从中国科学院新疆天文台获悉,新疆天文台南山1米大视场天文望远镜项目通过验收,这是新疆首架米级光学天文望远镜。   据新疆天文台光学天文与技术应用研究室主任马路介绍,南山1米大视场天文望远镜依靠大口径,可实现天文观测更远、更清晰。原先新疆最大光学望远镜为80厘米,观测星等为16、17等左右,现在通过米级天文望远镜观测到星等可达20等。   据悉,该项目设备自2012年3月进行安装、调试,今年2月通过验收。
  • 全球最大射电天文望远镜阵列首台中频天线在华研制成功正式吊装
    全球在建最大射电天文望远镜阵列——国际大科学工程平方公里阵列射电望远镜(SKA)项目中,中国牵头研制成功的首台中频天线,9月20日在位于河北石家庄的中国电科网络通信研究院测试现场正式吊装。  这是中国作为创始成员国的SKA项目进入建设阶段以来建成的首台中频天线,也是继2022年底中国科技部联合SKA天文台,成功举办SKA中频天线结构实物贡献协议线上签署仪式后的又一里程碑事件,标志着中国在SKA核心设备研发中发挥引领和主导作用,为国际大科学工程提供天线研制的“中国方案”,为世界天文领域作出重要贡献。  中国电科网络通信研究院总监马英昌指出,该研究院作为SKA天线结构工作包联盟的牵头单位,联合来自南非、意大利等国家的科研及工业机构,在首台中频天线正式吊装的基础上,还将共同推进完成SKA天线结构工作包的后续建设任务。  SKA天文台宣传部主任威廉加尼尔(William Garnier)表示,中国电科网络通信研究院承建SKA项目首批共64台中频天线,这是对该院在复杂无线电系统方面专业知识的认可,也是对他们在望远镜设计、建设阶段所做伟大工作的认可。“未来一片光明,我们期待继续合作,共同交付世界上最强大的射电望远镜”。
  • 安洲科技参加中国天文学会2019年学术年会
    2019年9月7-9日,由中国天文学会主办的中国天文学会2019年学术年会在青海省海西州德令哈市举行。来自全国各天文机构的近700位专家学者齐聚“聚宝盆”柴达木盆地,交流和探讨天文学领域的最新研究进展和发展趋势。柴达木盆地具有世界级天文科技产业基地建设条件的暗夜星空资源,依托良好的地理位置和星空资源优势,大型光学望远镜、光电篱笆、中红外观测系统等天文望远镜项目将落户冷湖地区。安洲科技携ET100红外发射率测量仪及410-Solar太阳能反射率测量仪参加了本次天文学盛会,同时展示了全自动BDR测量系统SOC100、高精度自动化BRDF测量系统SOC210、国际首款商用型单探测器全光谱成像光谱仪425、辐射校准传递光谱仪SR-4500/A、超高分辨率光谱辐射计SR-6500/A等业内顶级科研仪器。安洲科技国际合作方SOC公司曾参与美国NASA多个太空探测项目,如Kepler,NuStar和Chandra等天文望远镜及InSight火星探测器的热控涂层研制;本次安洲科技展示的ET100及410-Solar红外发射率/反射率测量仪在天文望远镜镜片检测、热控涂层开发、红外光学材料检测等领域也有着广泛应用。迄今世界上最大的耗资达2亿美元的双子座天文台、中国科学院国家天文台、国家航天局下属多个科研院所等知名单位均已配备ET100及410-Solar红外发射率/反射率测量仪,用于检测望远镜镜面的光学性能;该设备为便携式设计,可以原位无损快速地进行测量,深受用户好评。据悉,双子座天文台南分部的红外望远镜是世界上首先对主镜面和2个副镜面采用喷银技术,以达到红外最高灵敏度。研究人员使用410-Solar红外发射率/反射率测量仪以进行镜面的性能检测和维护。天文台的每一台望远镜配备一台先进的Gemini多目标光谱成像仪(GMOS)。配有3个2048x4608 CCD。GMOS的统一视野模式采用的镜头组阵列包含1500个部件,将聚焦平面分为多个部分。双子座天文台的红外望远镜喷银技术及其传世照片NGC 1097本次年会协办单位:国家自然科学基金委员会数理科学部、中科院国家天文台、中科院上海天文台、中科院云南天文台、中科院国家授时中心、中科院南京天文光学技术研究所、中科院新疆天文台、南京大学、北京大学、北京师范大学、中国科学技术大学、广州大学、清华大学、北京天文馆、中科院自然科学史研究所、中科院高能所、中科院南京天文仪器有限公司、中科院国家天文台长春人卫站、中科院测地所、南京师范大学、华中师范大学、武汉大学测绘学院、中国科学院大学、大连舰艇学院、上海交通大学、厦门大学、中山大学、中科院光电技术研究所。
  • 我国天文学家建立星系批量高精度测距方法
    6月20日,国际学术期刊《自然天文》在线发表了中国科学院国家天文台副研究员陈孝钿领衔完成的一项重要成果。研究团队发现双周期的天琴座RR型变星是最好的标准烛光,利用它的两个周期来测量星系距离不再需要元素丰度的信息,这使得星系批量高精度测距得以实现。  一百年前,美国天文学家爱德文哈勃测量了第一个河外星系仙女座大星云的距离,从而确定了河外星系的存在,开创了星系天文学的研究。随着技术的发展,天文学家已经能测量数百亿光年之外的遥远星系的距离,这让人们认识到,银河系只是浩瀚宇宙中的一粒星尘。当前,天文学家关注的是如何更准地获得一颗恒星、一个星系、甚至整个宇宙的距离。  科研人员介绍,测量星星的距离通常需要使用“量天尺”,即标准烛光。标准烛光就像一盏已知功率的灯,其内在亮度一致,离它越远,就会感觉它越暗。人们观测到标准烛光的亮度随距离的平方降低。恒星中有两种常用的标准烛光:年轻(千万年)的造父变星和年老(百亿年)的天琴座RR型变星。它们的内在亮度分别是太阳的上万倍和一百倍。  那么,人们是如何知道这两类恒星的内在亮度呢?这类恒星的亮度随时间周期性变化,并且周期与内在亮度之间存在着线性的周光关系。利用周光关系,就可以得到这两类恒星的内在亮度,然后通过内在亮度与观测亮度的比较计算出距离。  使用这种方法可以得到一个误差为5%-10%的天体距离,如果想得到更准的距离,则需要判断标准烛光是否足够标准。天文学家发现,恒星的内在亮度会受元素丰度的影响,也就是说,拥有不同重元素的恒星具有不同的内在亮度。  因此,当天文学家想继续减小天体距离的误差时,就需要测量这些标准烛光的元素丰度。元素丰度的测量成本较高,需要依靠光谱测进行量。我国的郭守敬望远镜已经获得了数千万条光谱,是世界上最大的光谱库之一。然而,有光谱测量的天体仍然只是冰山一角。目前只有不到5个河外天体的距离误差小于2%。  陈孝钿研究团队利用我国郭守敬望远镜等数据,首次发现了双周期天琴座RR型变星的多个周期与金属丰度之间的线性关系,进而建立了双周期天琴座RR型变星的周光关系。基于该周光关系,星系的距离误差可以优化到1%-2%。  我国空间站巡天望远镜将在未来两年内升空,它将能发现近百个近邻星系中的双周期天琴座RR型变星。利用该成果的方法,高距离精度的星系样本将扩大20倍。届时,科学家有望看到一张精细的本星系群的三维直观图象,并能得到一个误差在1%的哈勃常数。
  • 50BiN中国节点望远镜完成 新天文学科点诞生
    近日,在紫金山天文台青海观测站(青海省海西州德令哈市东,原315国道45公里处),由西华师范大学出资购买设备,由中国科学院国家天文台、中国科学院紫金山天文台和西华师范大学三方联合建设并运行的50BiN项目(50厘米双筒望远镜网络)中国节点望远镜工程取得实质性进展。在50BiN设备的安装过程中,国家天文台、西华师范大学和南京天文光学研究所的科学家和技术人员通力合作,并在紫金山天文台青海观测站的密切协作下,克服高寒、缺氧、施工条件差等种种困难,力保施工质量。目前望远镜已经完成安装工作。   项目的基建施工于2012年10月开始,因为天气原因,仅完成了所有控制楼的地基建设和供50BiN望远镜安装的部分。余下的建筑将在2013年开春后启动并于一个月左右完成,以确保SONG项目1米望远镜及附属设备的安装。   今年完成的设备安装内容包括50BiN的圆顶和望远镜。圆顶于12月1日安装完成并通过初步测试。望远镜于12月12日安装完成,进入光机电和软件联调阶段。   50BiN具有大视场多色测光的能力,并具备同时获取两个波段高精度测光数据的能力。其主要的科学目标是恒星的时域问题研究,将开展星震学、双星、恒星活动、系外行星搜寻等天体物理前沿课题研究。在试运行阶段,50BiN中国节点将开展银河系疏散星团的多色测光巡天,得到疏散星团大样本均匀一致的观测资料。   50BiN中国节点望远镜是整个网络的原型节点,这是一个中科院和地方院校合作的成功案例。西华师范大学将以此为契机,建设西华师范大学天文台,实现科研、教学和科普一体的发展思路。加上先期成立的国家天文台、紫金山天文台、西华师范大学联合实测天体物理中心,中国的一个新的天文学科点就此诞生。
  • 中美拟联手建造世界最大天文望远镜
    130亿年前宇宙是什么样子?太阳系以外有无外星人?宇宙大爆炸后星系如何形成?……这些问题用当前的天文学技术尚不能解答。现在,中国和美国正在磋商,拟联手建设世界上最大天文望远镜,解答茫茫宇宙的诸多谜团。 “这个项目是一个巨大的工程,不是一国所能完成,需要国际社会包括中国的参与。它将决定物理学和天文学未来六、七十年的发展方向。”加州理工学院校长钱缪8月28日在北京国家天文台接受新华社记者采访时说。 钱缪所指的项目是正在研制中的30米巨型光学/红外望远镜(TMT)。该项目由美国加州大学和加州理工学院牵头研制,目前已有加拿大和日本参加。钱缪此次和加州大学圣巴巴拉分校校长杨祖佑一起访华,就TMT合作事宜进行具体磋商。 从400年前伽利略用一根直径仅4.4厘米的“管子”看天空,到研制直径30米的巨型望远镜来仰望苍穹,人类通过望远镜观测天空的脚步就没有停止过,对宇宙的探测也越来越远、越来越深。 目前,发达国家都在寻求联合建造巨型天文观测设备。除了TMT外,美国还在计划研制巨型麦哲伦望远镜,欧洲也正在计划建设巨型望远镜。 由于起步较早,TMT成为世界上最大的天文望远镜,除了“个头”巨大,其灵敏度要比哈勃高100多倍,能够捕捉到130亿光年外的宇宙景象,清晰度也是哈勃望远镜的十几倍。 “(这个望远镜)可以一直探测到宇宙的穹苍,宇宙有多大,就能看多远。回溯历史,可以看到130亿年以前,宇宙大爆炸初期。”杨祖佑说。 “TMT可以让科学家们看到宇宙的早期阶段,能够看到星系、黑洞是如何形成的。它也会改变我们对于宇宙的认识。”钱缪说。 同时,这个世界最先进的天文望远镜也能为探寻太阳系外有无生命提供技术保障。中国科学院院士、天体物理发展战略专家研究会主席陈建生对新华社记者说,利用TMT的高分辨率和清晰度,可以观测到遥远行星的大气光谱。如果存在生命,光谱会有所不同。如果发现有水蒸气、二氧化碳或甲烷光谱,就有可能确定生命的存在。 目前,TMT项目计划投资10亿美元,其使用寿命可达至少60年,各参与合作的国家按照投资比例获得相应望远镜观测时间。今年7月,TMT已把天文台地址选在夏威夷的莫纳克亚山山顶。 “由于TMT投资大、技术先进和苛刻的天文台寻址要求,必须靠国际大合作,共同出资建造。”陈建生说:“中国天文学发展到今天,必须加强国际合作,不能关起门来搞研究。” 但是陈建生同时表示,考虑到中国加入TMT的益处、经费投入、承担风险等因素,具体细节磋商还将继续,中国能否最终正式加入TMT尚未最后敲定。 实际上,望远镜的每一次发展、突破,都引发了天文学的重大发现和人类对宇宙认识的飞跃。 “通过TMT,我们可以探测到不为人知的宇宙奥秘,满足人类求知的欲望。”杨祖佑说。
  • 科学仪器助力科学家破解天文学难题 一箭双雕揭秘第一代星系和暗物质
    宇宙中第一代星系是如何形成的?暗物质的性质是什么?这两大谜团能否同时通过天文观测进行研究揭秘?最近,我国天文学家提出,通过测量21厘米森林的一维功率谱,未来的平方公里阵列射电望远镜(SKA)将能够同时揭秘宇宙第一代星系和暗物质的性质。相关研究发表在国际学术期刊《自然天文》上。探测21厘米森林一直面临极大挑战宇宙中存在大量的中性氢气体。这些气体中的氢原子在基态能级超精细结构之间的跃迁,会产生电磁波波长为21厘米的线辐射,也就是中性氢21厘米线。中性氢21厘米线为天文学家探索宇宙提供了巨大的机遇。“中性氢21厘米线为探测宇宙黎明与第一代星系提供了独一无二的手段。同时,利用中性氢21厘米谱线探测宇宙黎明与再电离也是平方公里阵列射电望远镜最重要的科学目标之一。”论文共同通讯作者、中国科学院国家天文台研究员陈学雷说。同时,宇宙早期各种结构及其周围的氢原子气体会在高红移射电点源的光谱上产生密集的21厘米吸收线。“这些吸收线丛,被天文学家形象地称为21厘米森林。”陈学雷说,多年来,探测21厘米森林一直面临极大挑战。“主要原因有两方面:一是21厘米森林信号微弱,并且探测它所依赖的宇宙黎明时期的射电亮源难以获取;二是21厘米森林信号同时受到第一代星系加热效应和暗物质性质的影响,因此在观测上我们很难区分这两种效应。这就使得21厘米森林探测难以实际用于限制第一代星系的加热效应或暗物质的性质。”论文共同通讯作者、中国科学院国家天文台副研究员徐怡冬解释。近年来,已经有一批高红移射电噪的类星体被发现,而且平方公里阵列射电望远镜也进入了工程建设阶段,开展21厘米森林探测已迫在眉睫。在这项研究中,我国天文学家提出了一种原创性的统计测量方案,使得21厘米森林不仅能够限制宇宙第一代星系的性质,还可以同时测量暗物质粒子的质量。新方法有望拓展人类对宇宙的认知“我们意识到由第一代星系的加热效应和温暗物质引起的信号变化,在光谱上的尺度分布特征存在明显不同。通过一维功率谱分析,我们未来可以从统计上区分这二者。”徐怡冬介绍。“21厘米森林的一维功率谱确实可以成为一箭双雕的宇宙学探针,它为揭开暗物质和第一代星系之谜提供了一种极有前景的新途径。”论文共同通讯作者、东北大学教授张鑫强调。针对此研究,加拿大圆周理论物理研究所教授凯瑟琳麦克评论道:“这项研究提出了一种有趣的方法,能够利用21厘米森林功率谱同时限制宇宙X射线对星系际介质的加热,以及温暗物质的可能效应这两种现象。虽然以前的研究已经检查了21厘米森林作为星系际介质探针的可能性,但将温暗物质效应作为一个独立信号包含进来,则为未来的观测提供了一个新的科学目标。”《自然天文》的编辑团队也针对这项研究发表了评论:“我们宇宙的最远处总是极为神秘,由于被尘埃、吸收光的原子和中间介质中的气体阻挡而很难直接观测。这项研究将吸收转化为一种优势,利用它打破了其他方法所遭遇的不同效应的简并,并可用于阐明早期宇宙的结构形成。”研究人员表示,这一突破性方法的发展对于解开暗物质和宇宙早期天体形成的奥秘具有重要意义,并将进一步推动我们对暗物质的理解,揭示宇宙结构形成及演化的过程。通过更深入的观测和分析,我们有望在不久的将来获得关于暗物质性质和早期星系形成的更多见解,进一步拓展我们对宇宙的认知。
  • FAST引领 贵州构建天文科研矩阵
    p style=" line-height: 1.5em "   7月24日,来自贵州省科技厅的消息显示,截至目前,FAST已发现44颗脉冲星,其中18颗获得国际认证。随着19波束L波段馈源接收机的投入使用,以FAST为引领,中国科学院FAST重点实验室、FAST早期科学数据中心、贵州省射电天文数据处理重点实验室、贵州省信息与计算科学重点实验室、国家天文台· 贵州大学天文联合研究中心等科研机构有机融合,构建起了贵州天文科研矩阵,进一步聚集国内外创新资源,在射电天文领域产生新一批具有国际领先水平的原创性成果,助推中国射电天文研究跨越式发展。 /p p style=" line-height: 1.5em "   经过一年多的紧张调试,FAST已实现跟踪、漂移扫描等多种观测模式,调试进展超过国际同类大型望远镜,成为世界级的“观天利器”。目前,FAST已完成升级,用上了目前国际上最为先进的19波束L波段馈源接收机,由于巡天速度提高了五至六倍,预计将收获更多的科学观测数据。今后,19波束接收机每年将产生约20个PB的超级数据,未来十年产生的数据量将达到200PB。为满足其存储和超算能力,贵州正在对FAST早期科学数据中心进行扩容,并将启动建设贵安新区科学数据中心。 /p p style=" line-height: 1.5em "   截至目前,FAST已发现了44颗脉冲星和54颗侯选体。特别是通过与美国国家航空航天局的费米伽马射线卫星合作,FAST首次发现毫秒脉冲星J0318+0253(周期5.19毫秒)并获得国际认证,这是中美科学装置首次在地面和太空、射电与高能波段合作完成的天文学发现,也是FAST继发现脉冲星之后的另一重要成果。19波束L波段接收机投用后,FAST将会获得射电源更精确的定位图像,发现更多的脉冲星,并能观测宇宙中不同距离不同方向的中性氢1.4GHz谱线,以更好地探索宇宙历史,甚至搜寻可能存在的外星文明。 /p p style=" line-height: 1.5em "   对于FAST的卓越表现,FAST早期科学数据中心功不可没。FAST早期科学数据中心主要开展天文数据存储、共享,并行计算和高性能计算等科研工作,对实时传送的FAST海量数据进行存贮、计算和筛查,为FAST数据管理、数据综合分析与应用提供重要保障。在脉冲星搜索计算和人工智能识别等方面,FAST早期科学数据中心已经达到了世界领先的水准。其中,针对单台服务器单个文件,FAST早期科学数据中心在计算能力上提速近百倍。面对海量的图片和数据,FAST早期数据中心还创新性地开发了智能数据库,可以通过条件检索出天文学家想查找的脉冲星计算结果图型,此项技术为国际首创。FAST首次发现的毫秒脉冲星,就是由该系统计算协助发现,美国阿雷西博望远镜在相同位置三次观测均未成功。 /p p style=" line-height: 1.5em "   依托世界最大单口径射电望远镜FAST,面向国际天文前沿问题和国家重大战略需求,致力于低频射电天文研究与技术方法发展,中国科学院FAST重点实验室在探索科研与技术有机结合新模式的同时,与贵州省射电天文数据处理重点实验室、贵州省信息与计算科学重点实验室、国家天文台· 贵州大学天文联合研究中心等构成了贵州天文科研矩阵,使得贵州省初步形成了以FAST为引领的天文科研体系。 /p p br/ /p
  • 中国出资1亿美元参与建最大天文望远镜
    2018年建成,我国承担光学系统等关键技术研制 (图片来源:美国物理学家组织网)   据美国媒体1月13日晨报道,中国成为全球最大天文望远镜的建造者之一,将承担这台巨大的望远镜的光学系统、激光引导星系统和科学仪器系统等关键技术研制任务。   项目由中、美、日、加、印五国合作。这直径30米的望远镜预计在2018年建成,造价约10亿美元。   报道指出,这是中国首次在国际上参与此类天文研究项目。   5国合作 中国出资1亿美元   几年前,美国与加拿大就计划在夏威夷大岛(Big Island)的莫纳克亚山(Mauna Kea)山顶上建造一台直径30米的天文望远镜。2009年时,中国成为这个项目的观察员,印度在次年加入,现在两国都成为该项目的合作方。   报道称,如今这项计划由中、美、日、加、印五国合作,领军机构是美国加州大学圣塔芭芭拉分校和加州理工大学。   目前,望远镜的设计工作已由美方完成,参与这一项目的各国已开始筹措建设资金。报道称,中国将出资10%,即1亿美元。   报道指出,望远镜建成后,各参与国家科学家观测时间的长短取决于该国出资的多少。   美联社指出,近年来,中国在航空航天领域奋起直追,不过在天文观测方面依然落后。   中国科学院国家天文台天体物理学教授、30米望远镜项目科学家毛淑德表示,参与这个项目对中国来说是一个飞越。   据悉,中国将承担该望远镜的光学系统、激光引导星系统和科学仪器系统等关键技术研制任务。   背景链接   这台巨大的天文望远镜计划用来观测宇宙中暗物质,它的灵敏度将比哈勃太空望远镜高一百多倍,清晰度也是哈勃的十几倍,能够捕捉到130亿光年外的宇宙景象。   这台直径30米的天文望远镜选址在夏威夷大岛是因为当地海拔在4000米以上,大气相对稀薄,且无光线干扰,是建造大型天文望远镜的理想之地。
  • 香山科学会议聚焦大型射电天文望远镜
    近日,香山科学会议第501次学术讨论会在京闭幕。会上,专家呼吁目前我国已拥有多项世界级天文学先进仪器,应进一步对仪器设备关键技术的发展提出要求,完善大型设备的科学目标。   随着我国射电天文学研究的发展,科学家相继提出了一批大型射电望远镜的建设方案,包括已建成的天马望远镜,在建的500米口径球面射电望远镜(FAST),正在计划中的奇台110米望远镜(QTT)以及正在构想阶段的COME空间卫星等。   与会专家认为,射电天文大型设备的建成和运行将使我国在天文学拥有更多世界级的先进仪器,同时也将为中国从事大科学装置项目、引领射电观测领域的国际前沿提供必要条件,但并非充分条件。   会议执行主席、中科院国家天文台研究员南仁东指出,我们亟须抓住这一难得的机遇,整合国内一线实测射电天文学家与仪器设备专家的研究力量,对仪器设备关键技术的发展提出要求,共同完善大型设备的科学目标,通过开展国际合作,力争提升我国在射电天文领域的自主创新能力,并取得国际一流的成果。
  • 云南研制天文地动仪 望破解地震预测难题
    中国科学院云南天文台正在秘密研究“天文地动仪”,这种仪器有望破解千年地震难题——提前预测地震的到来……   多功能经纬仪原理   (1)本项目研制的多功能天文经纬仪,是一种用于观测恒星位置的望远镜,恒星离地球非常遥远,它们在天空中的位置固定不变。    处于地面某一位置的望远镜,在正常情况下,地球引力g是垂直向下的,望远镜中有个水银盘,水银面的垂直方向与引力平行指向天顶,望远镜在固定时刻观测到某一恒星在天顶位置A出现。    当地下地震孕育区M受到周围应力作用,导致物质密度反常,引力方向偏移到f方向,使望远镜中的水银面指向天顶的方向发生偏移,望远镜在固定时刻观测到某一恒星在天顶的位置偏移到B,我们就可以获得偏转角θ。      在一定区域内设置多个望远镜,在地下某一区域M的物质密度发生改变时,它会导致多个望远镜的水银面方向产生偏移,通过观测某一恒星在固定时刻的位置,可以测量引力的偏转角α和β,从而可算出密度异常区的位置。地震孕育区通常存在物质密度异常,引起地面的重力异常,该仪器能够探测产生一定程度重力异常的区域,为地震专家和政府决策提供重要信息。   (2)该仪器还能测定瞬时天文大气折射,建立多方位大气折射实测模型。由于以记录电磁波传播时间为基本数据的空间大地测量技术,包括卫星激光测距、全球定位系统GPS和甚长基线射电干涉测量VLBI,都受到大气折射延迟的影响,目前仅能用理论模型或经验模型作修正,导致测量距离的误差比较大。利用多功能天文经纬仪,建立天文大气折射实测模型,转换建立起大气折射延迟实测模型,它将能使距离的测量精度接近于理论精度水平。另外,研制的仪器在航天发射和国防上也有应用价值,用该仪器和相应的测量方法可以为卫星发射和导弹基地建立本地大气折射实测模型,提高卫星发射和导弹制导系统的时间、方向和定位精度。   去年以来,王建成就一直带着一个科研小组加班加点、夜以继日地投入到一项秘密研究课题中。   王建成是中国科学院云南天文台副台长。与此前的一些研究目的不同,这次虽然同样是“看天”,但最终却是为了“探地”。   当发现甘肃舟曲1000多人死于泥石流灾害的主要原因之一是汶川“512”地震震松了舟曲山体时,王建成心中又增添了些许沉重:“我们现在希望少受外界干扰,静心和高效地研制仪器,使仪器尽快应用和推广。”王建成所说的仪器,正是他们一年多来潜心研究、能通过寻找和监测地下物质密度的异常变化,为预测地震提供有效信息的“多功能经纬仪”。张衡发明的“地动仪”在1700年前神秘失踪,今天,云南天文专家正尝试利用一种叫做“多功能经纬仪”的仪器,用天文观测的方法对地震进行精确预报。   可以想见,这种“天文地动仪”一旦研制成功,将会是人类对抗自然灾害的历史上最大的一次“地震”!   现实   上天容易入地难   众所周知,地震预测是全世界公认的难题,预测地震的仪器都具有“不可入性”,由于地震专家不能直接观测地球内部,以致对地震的孕育过程和影响这一过程的种种因素缺乏观测数据。   市防震减灾局副局长靳树才介绍,一般而言,地震的震源都在地下十多公里以下,有的深达几百公里,依托现有的技术水平,要打钻下去,直接观测,基本不可能。现阶段,地震预测主要依靠电磁波、磁辐射、地下水化学分析、放射性元素、大地倾斜、重力变化等,通过综合分析各种数据来作预报。但这些数据与地震的关系都是间接的,同时受干扰因素较多。如对地下水的观察,不仅要了解地下水变化的原因,还要了解地下水所处的构造部位、水的补给源、正常动态、可能引起水位变化的降雨及工业用水、农田灌水、气候变化、季节变化、补给源变化等干扰因素,以至引起地震发生的变化量非常小,不具有独特性,很容易淹没在其它干扰因素中,要将它们有效甄别提取出来,难度很大。   有人说汶川地震前青蛙曾有异常行为。靳树才说,动物的异常行为和地震有关联,但没有直接的、必然的联系。青蛙行为异常完全有可能是由其他原因引起的。更何况,青蛙不会告诉你将会在哪里、什么时间、发生几级地震。   “我们需的是准确、科学的预报。”靳树才说。   启发   东汉“地动仪”带来灵感   1800多年前,在张衡所处的东汉时代,地震比较频繁。经过长年研究,张衡发明了一个测报地震的仪器,叫做“地动仪”。   据史书记载,地动仪是用青铜制造的,形状有点像一个酒坛,四围刻铸着八条龙,龙头向八个方向伸着。每条龙的嘴里含了一颗小铜球:龙头下面,蹲了一个铜制的蛤蟆,对准龙嘴张着嘴。哪个方向发生了地震,朝着那个方向的龙嘴就会自动张开来,把铜球吐出。铜球掉在蛤蟆的嘴里,发出响亮的声音,就给人发出地震的警报。   汉顺帝阳嘉三年十一月壬寅(公元134年12月13日),地动仪的一个龙机突然发动,吐出了铜球,掉进了那个蟾蜍的嘴里。当时在京师(洛阳)的人们却丝毫没有感觉到地震的迹象,于是有人开始议论纷纷,责怪地动仪不灵验。没过几天,陇西(今甘肃省天水地区)有人飞马来报,证实那里前几天确实发生了地震,于是人们开始对张衡的高超技术极为信服。陇西距洛阳有一千多里,地动仪标示无误,说明它的测震灵敏度是比较高的。   遗憾的是,凝聚中华民族智慧的地动仪没有保存下来,1700多年前,地动仪神秘消失。   “应该可以用天文观测的技术和仪器来提高地震预测的准确度。”祖先的智慧、先进的科技启发和驱动着云南天文学家投入到了看似不可能的“天文地动仪”研制中。   原理   精准把脉重力变化   据了解,虽然地震孕律具有很大的复杂性,但通过研究,世界各国专家普遍认为地震孕育区受多种应力的作用,积累大量能量,引起周围重力变化。监测到重力变化,就能发现地下能量的异常聚集,地震部门现在已经能用重力仪测出重力变化大小,但却测不出重力方向。   王建成介绍,“多功能经纬仪”这一项目是通过云南天文台独创的低纬子午环的观测原理和仪器误差测量方法,研制出一架达到高精度要求的小型、轻便、全自动的“多功能天文经纬仪”样机。这种“多功能经纬仪”本来是天文上用于精确观测恒星位置变化的望远镜,而恒星位置变化是重力变化的一面“镜子”,如果同时启动多台“多功能经纬仪”监测,就能测量出重力方向,由此寻找和监测到引起重力变化的源头,为地震专家预测地震提供可靠信息。   2009年1月24日和2010年2月4日,省委常委、市委书记仇和等领导在连续两次专程登门拜访中国科学院、中国工程院在昆的院士时,都对我国恒星物理研究专家、云南天文台黄润乾院士以及云南天文台副台长、项目组长王建成介绍的多功能经纬仪项目研究情况给予了高度评价和极大地支持。   王建成表示,项目已开始总体方案设计和研讨,今年10月底完成总体设计和论证,项目研究组正排除一切干扰,不舍昼夜、严谨高效地加紧研制,计划2011年底验收,力争早日投入应用和推广。他透露,明年底样机研制成功后,即可建立多台测量仪组成的监测网,布置到我省地震断裂带周围,寻找和监测地下物质密度的异常变化区域,通过监测地下物质密度的异常变化,为预测地震提供新的有效信息。   希望   能像预测台风一样预测地震   靳树才表示,感谢其他行业专家对地震预测的关注,为地震预报献计献策,身体力行地做研制工作。   他认为“多功能经纬仪”项目是符合科学规律的,但同时,他对引起地下重力变化的力量是否就足够使地表发生形变表示不确定。因为使地表发生形变的因素也很多,比如说重型货车经过时,在路边就能感到颠簸,这就是一种形变,重型货车对路面产生的压力都远远大于重力变化的力量。所以,这对地震观测条件提出了高要求,要尽量避开环境和人为干扰,而选择环境比较安静、工农业生产干扰小、无环境污染的地区。仪器具体安装位置要选择地质条件较好的岩石,而不是松软的土层,尽量减少干扰因素。   对未来能够准确预报地震,靳树才充满了信心,他说, 地震预测具有时代性。虽然很难,但随着人类科技进步,终有一天能解决。“退回200年前,台风的预测也只能凭经验,而现在什么时候登陆,在哪里登陆,都已在人类的严密监控下,因为我们有了卫星。”他说。   至于“多功能经纬仪”,靳树才也充满期待:“仪器究竟能发挥多大作用?现在尚不能确定。待仪器研制成功后,我们将成立专门研究小组,总结规律性东西,认真观测,积累经验,在实践中提出改进建议。”
  • 雷尼绍RESOLUTE™光栅升级科研级天文望远镜的位置反馈性能
    背景Wise天文台是由以色列特拉维夫大学 (Tel Aviv University) 拥有并运营的天文研究机构。四十多年以来,该天文台始终致力于支持天文学领域的前沿研究。它位于以色列的内盖夫 (Negev) 沙漠中,距离最近的城镇也有五公里;这种独特的地理位置意味着,这里的夜空全年大多数时间晴朗无云,并且远离光污染的影响。凭借这些优势,该天文台的一米口径天文望远镜可以拍摄出高质量的天文照片,为全世界各大天文学和天体物理学研究机构提供理想的研究素材。特拉维夫大学的天文望远镜是全自动操作的,并且配有超高分辨率的光谱仪,用于发现已知恒星周围的新行星。该望远镜安装于1971年,自安装之后,它的结构基本保持不变。但是其中的一些内部组件, 例如电机和轴承,尤其是位置反馈光栅,已经逐渐接近设计使用寿命,而且研究人员也开始注意到一些性能问题。望远镜的运动轴上装有光栅,用于测量望远镜的移动位置。天文台的研究团队发现,原来的光栅有时会提供错误的信息,导致软件毫无预警地停止运行。因此,现场工程师最终决定更换光栅,并且开始联系光栅供应商报价。该研究团队咨询了其他天文台的同行,并且对供应商进行了在线审核,最终选择与一家以色列的运动技术供应商Soulutions合作,这家公司同时还是雷尼绍光栅产品的授权经销商。 挑战“由于天体沿着轨道不停运行,研究人员只有很小的机会窗口能拍摄特定星座的高质量照片,所以我们必须快速完成升级工作,从而将停机时间降至最短,”Soulutions公司的雷尼绍光栅业务经理Benny Naim解释道。Naim先生继续说道:“我们详细了解了天文望远镜的运动方式,包括它的精度和速度要求,以确定新光栅的最佳安装位置。综合考虑以上因素,我们认为必须进行定制设计。”“在为研究团队提供解决方案建议时,我们还考虑了天文台的地理位置,”Naim先生补充道。“在沙漠中,气温日变化剧烈,白天仿佛盛夏,到了夜晚温度却降到零度以下。温度变化会导致热胀冷缩,进而对 金属物体产生不利影响。因此,在设计用于将新光栅安装到望远镜上的定制安装支架时,我们必须考虑热膨胀效应,以确保气候状况不会影响望远镜的精度。” 解决方案Soulutions团队建议在望远镜上安装两个雷尼绍RESOLUTE™ 绝对式光栅。RESOLUTE系列能够使 直线光栅系统在高达100 m/s的速度下实现1 nm分辨率,使圆光栅系统在高达36,000转/分的速度下实现32位分辨率,这是世界上首款做到这一点的绝对式光栅。而且,RESOLUTE直线光栅系统的超低电子细分误差 (SDE) 和抖动使其从同类光栅中脱颖而出。该团队还搭配了RTLA30-S直线栅尺。这是一款轻薄小巧的不锈钢钢带栅尺,其安装选项考虑到了基体热膨胀的影响,又兼具钢带栅尺的便利性。雷尼绍光栅技术提供了无与伦比的坚固性、优异的运动控制性能、宽松的安装公差、更高的位置稳定性,以及低至±40 nm的电子细分误差,能够实现平稳的速度 控制。“在首次造访天文台进行现场调查之后,我们决定不从望远镜上拆下原来的光栅,因为这样需要拆解整个望远镜,从而增加研究团队的停工时间,”Naim先生说道。“相反,我们建议先断开旧光栅的连接,然后使用定制加工的机械支架安装新光栅,这样就能快速而高效地完成整个升级工作。”Soulutions团队在天文台进行了两次现场访问,并且在望远镜的每个运动轴上都安装了RESOLUTE直线光栅。横滚轴控制望远镜的方向,用于观测不同的天区;而俯仰轴控制物镜和摄像机的左右运动。“将光栅连接至望远镜的控制器之前,我们先使用雷尼绍的高级诊断工具 (ADTa-100) 测试了光栅的安装效果,”Naim先生说道。“我们使用软件验证了两个光栅均可提供良好反馈,并且检查了整个轴行程上的信号强度,从而确保了光栅能够实现优异的运动控制性能。在确定安装成功后,我们才将光栅系统与控制器相连。”ADTa-100可从RESOLUTE绝对式光栅中获取全面的实时数据,并将这些信息显示在ADT View软件的 用户友好型界面上。它不仅可以在复杂安装条件下报告光栅的性能,亦可辅助系统查错,从而避免机器发生长时间停机。结果“雷尼绍的先进技术与Soulutions经验丰富的本地专家团队强强联手,帮助我们快速找到了最适合的解决方案,”Wise天文台的Arie Blumenzweig表示。“望远镜的位置反馈子系统的精度、分辨率和可靠性均显著提升,性能焕然一新。现在,我们正在研究如何进一步改进观测方式,以充分利用新光栅系统的诸多功能。”Naim先生继续说道:“对于我们团队而言,这个项目既特别又充满挑战,但同时也收获颇丰。在运行了一个月之后,Wise天文台的研究人员向我们反馈说,新光栅系统的位置测量性能优异,并且希望我们继续升级天文台的其他望远镜。看到雷尼绍技术在天文学研究领域施展身手,我们感到非常激动。” Wise天文台简介Wise天文台是专业的天文研究机构,由特拉维夫大学拥有并运营。它位于内盖夫沙漠的米茨佩拉蒙镇 (Mitzpe Ramon) 附近,在特拉维夫以南约200 km的位置。这里部署有一架一米口径的Ritchey-Chrétien天文望远镜,多台小型自动天文望远镜,以及多种用于地质与大气科学研究的专业仪器。
  • 国家重大科研仪器研制项目“太赫兹超导阵列成像系统” 结题验收会在南京召开
    p   6月30日,中国科学院紫金山天文台承担的国家重大科研仪器研制项目(部门推荐)“太赫兹超导阵列成像系统”结题验收会在南京召开。国家自然科学基金委员会相关负责人、中科院条件保障与财务局相关负责人、项目验收专家组、项目监理组、财务验收组、紫金山天文台相关负责人、项目组全体成员等50余人参加了验收会。验收会由基金委数理学部副主任、项目管理专家组组长董国轩主持。 /p p   基金委主任、中科院院士杨卫在讲话中指出,承担国家重大科研仪器研制项目对承研单位和研究团队都是非常难得的经历,希望科研人员珍惜当前中国科技由弱变强的大好时代,潜心钻研,不断产生新的突破。他还特别强调,验收工作是件很严肃的事,希望验收组专家认真细致地进行审核和评估,也希望紫金山天文台项目研究团队能高标准完成验收。 /p p   项目验收专家组由13位专家组成,中科院院士、浙江大学教授张泽和中科院上海天文台研究员沈志强分别担任验收专家组组长和副组长。专家组首先听取了项目负责人、紫金山天文台研究员史生才关于“太赫兹超导阵列成像系统”项目研制情况的报告。该项目是国家基金委首批立项的9项国家重大科研仪器研制项目(部门推荐)之一,也是基金委数理科学部第一个召开验收会的项目。史生才带领项目组历时5年时间,攻克了国际前沿的超导动态电感探测器(KID)及超导相变边缘探测器(TES)技术,成功研制了高灵敏度850微米波段8× 8像元和350微米波段1024像元超导阵列成像系统,处于国际同类探测器系统的前沿水平。项目研制过程中,项目组共申请国家发明专利14项和软件著作权4项,并发表了一批高水平论文。通过该项目的研制,紫金山天文台形成了一支有特色、有活力的太赫兹探测器系统研制团队。 /p p   验收专家组还听取了监理组报告、技术测试验收报告、财务验收报告、档案验收报告,其中项目技术测试、财务验收、档案验收是6月5日至7日由基金委组织专家先期完成的。随后,验收专家组和基金委相关领导一起现场考察了仪器设备运行情况。专家组对项目研制工作给予了高度评价,一致认为项目组全面完成了项目工作,取得了突出进展。 /p p   参加验收会的还有基金委数理科学部主任谢心澄、财务局局长郑仲文、数理科学部常务副主任孟庆国等,中科院条件保障与财务局副局长曹凝等,项目依托单位紫金山天文台台长杨戟、副台长常进等。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/a11bf0f8-700b-41ea-b85d-a8d9d196154d.jpg" title=" W020170703693630627189.jpg" /    /p p style=" text-align: center " 会议现场 br/ /p p br/ /p
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