天文技术(可见光和红外)专业学科进展报告

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可见光与红外线望远镜的巡天观测数据分析

可见光与红外线望远镜的巡天观测数据分析

可见光与红外线望远镜的巡天观测数据分析望远镜是现代天文学研究的重要工具之一,通过望远镜的观测,我们可以了解宇宙中的各种现象和物体。

其中,可见光和红外线望远镜是最为常用的两种观测工具。

本文将从数据分析的角度出发,探讨可见光与红外线望远镜在巡天观测中的应用。

在天文学中,可见光波段具有较高的分辨率和观测效率,因此被广泛应用于天体研究。

可见光望远镜可以观测到各种恒星、星系和星云等物体,以及宇宙中的各种现象,如超新星爆发、行星形成等。

通过对可见光信号的分析,我们可以了解宇宙的结构和演化。

例如,通过对星系的红移测量,可以推断出宇宙正在膨胀的事实,这是宇宙大爆炸理论的重要支持。

红外线望远镜则能够观测到可见光波段之外的红外线辐射。

由于红外线穿透力强,红外线望远镜能够观测到在可见光波段中被遮挡的天体,例如尘埃云和星云。

此外,红外线波段对于天体的热辐射非常敏感,因此能够探测到温度较低的天体,如行星表面、恒星的辐射以及星际尘埃等。

通过对红外线信号的分析,我们可以了解这些天体的特性和成分,以及它们的演化和动力学过程。

在巡天观测中,可见光和红外线望远镜常常同时进行观测,从而获得更为全面的数据。

这些数据通常是由望远镜捕获的图像或光谱,需要通过特定的数据处理算法进行分析。

数据处理的目标是提取出物体的位置、亮度、光谱信息等,并与已有的天体数据库进行对比,从而确定物体的性质和标识。

例如,在可见光图像中,我们可以通过检测光源的亮度变化来发现新的超新星爆发事件;在红外线图像中,我们可以通过分析光谱来确定星际尘埃的成分和分布。

除了数据处理,数据分析还包括对巡天观测数据的统计学和计算学分析。

巡天观测通常会产生大量的数据,这些数据需要进行分类、整理和存储。

通过统计学的分析,我们可以了解观测数据的分布特征、相关性以及异常值等。

计算学的分析则涉及到对观测数据进行模拟和数值计算,以验证观测结果的可靠性和准确性。

例如,通过模拟恒星演化过程,结合观测数据,我们可以推断出恒星的质量、年龄和未来的命运。

天文学的研究现状及其发展趋势

天文学的研究现状及其发展趋势

天文学的研究现状及其发展趋势天文学是研究宇宙天体及其相互间的物理过程和演化规律的学科。

从古代的观测星象到现代的天文望远镜和卫星探测,天文学已经成为人类科学发展的重要组成部分之一。

在过去的几年里,天文学在技术和观测手段方面取得了重大突破,也推动了天文学研究的飞速发展。

下面将详细介绍天文学的研究现状及其发展趋势。

星际物理星际物理学研究天体内部物质以及它们相互作用的原理。

在星际物理学中,研究范围非常广泛,从恒星内部的电子行为到星系旋转之间的引力相互作用,都是它的研究对象。

目前学界对于黑洞、中子星、星系和宇宙大爆炸等重大问题的研究,都涉及到了星际物理学。

目前,在探测和研究宇宙中存在的黑洞方面,星际物理学朝着更深入的方向发展。

科学家们利用先进的望远镜和探测器,对黑洞周围的高能区域进行了大量观测。

同时,也有很多科学家在研究黑洞现象,包括黑洞的形成和性质,以及黑洞周围物质的运动和分布规律。

星际物理学的研究也可以帮助人类更好地理解宇宙的结构和演化。

行星和系外行星行星和系外行星的研究是天文学领域中的一个热门话题。

在过去的一段时间里,人类已经探测到了大约4000颗系外行星,这项成果的达成极大地促进了行星学领域的发展。

目前,人类对于系外行星的基本性质、物理形态以及大气层的组成等问题已经有了比较深入的了解。

在未来,行星学领域将继续深入发展,人类可能会发现更多的行星,这些发现将会极大推动人类更好地了解宇宙的演化规律。

恒星和星系演化在天文学领域中,恒星和星系演化也是研究的热点。

人类对于恒星的研究已经有了相对深入的了解,但对于星系的研究还存在很多未知。

目前,对于星系中不同恒星和行星的组成和演化规律,科学家们正在努力进行研究和探索。

同时,在星系形成和演化等领域,人类也取得了一些重要的发现,这些发现将对于深刻理解宇宙结构和演化提供重要依据。

总结天文学作为一门基础学科,对于促进科学技术的发展以及人类更好地了解宇宙演化规律都起到了重要的作用。

天文探索的新技术和新突破

天文探索的新技术和新突破

天文探索的新技术和新突破一、概述天文学是研究宇宙物理、宇宙化学和宇宙演化等广泛领域的学科。

随着科技的进步,天文学的研究方法也在不断地创新和发展。

本文将介绍天文探索中的新技术和新突破。

二、光学技术在天文学中,光学技术被广泛应用。

最近,一些技术革新使得望远镜的性能得到了提高。

1. 自适应光学技术自适应光学技术是一种通过实时测量大气湍流和变形,对望远镜反射镜进行实时调整的技术。

这种技术可以减少大气湍流的干扰,提高望远镜的效率和清晰度。

欧洲南方天文台的VLT(Very Large Telescope)和W.M. Keck Observatory就采用了这种技术。

2. 凌日望远镜凌日望远镜是一种利用太阳系内其他天体在太阳前面掠过时产生的日食来观测太阳的望远镜。

凌日望远镜可以观测太阳表面的结构和活动,对太阳物理学的研究有着巨大的帮助。

目前,在轨凌日望远镜如Hinode和SDO已经运行多年,并取得了重要发现。

三、射电技术射电技术是天文学研究中的另一个重要分支,其原理是通过接收和分析来自宇宙的无线电波来探测宇宙物理现象。

在射电技术中,一些新技术的出现也推动了天文观测的进一步发展。

1. ALMAALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)是由欧洲、美国和日本等国共同合作建设的世界最大的射电天文台。

ALMA由66个大型天线互相联合组成,可以探测到不同波长的射电波,并对射电波的频率、强度、偏振和相位等进行测量。

ALMA的成像分辨率可以达到亚弧秒级别,是目前最高的。

2. FASTFAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)是世界上最大的单口径射电望远镜,直径为500米,位于中国贵州省。

FAST的高灵敏度和高分辨率,使其有望探测到更多的疑难天体和天体现象,例如探测天体的水平面线、测量氢原子中的微小变化等。

红外天文学中的红外波源与红外探测技术

红外天文学中的红外波源与红外探测技术

红外天文学中的红外波源与红外探测技术红外天文学是研究天空中的红外辐射现象以及与之相关的物理现象和宇宙学特征的学科。

相对于可见光波段,红外波段的波长更长,能够提供更多关于天体物质的信息。

本文将介绍红外天文学中的红外波源以及红外探测技术。

一、红外波源红外波源是指在红外波段能够辐射出丰富红外光谱信息的天体。

其中,恒星是最主要的红外波源之一。

恒星的核聚变反应产生的高温等离子体会产生大量红外辐射。

此外,星际尘埃和分子云也是红外波源,它们对可见光具有较强的吸收能力,而对红外光的透过能力较好。

这使得红外波段能够观测到被尘埃遮挡的天体,如星云、星际尘埃和行星等。

另外,红外波源中的重要成员之一是活动星系核(Active Galactic Nuclei,简称AGN)。

AGN是源自超大质量黑洞周围的高能辐射区域,红外波段的辐射主要来自相对论性喷流和尘埃的热辐射。

红外观测对于研究AGN的起源、演化以及与星系的关系等方面具有重要意义。

此外,还有一些特殊的红外波源,如脉冲星、褐矮星和行星等。

对于这些天体的红外观测能够提供它们的物理性质和演化历史的重要线索。

二、红外探测技术红外探测技术是指用于从红外波段获取天文数据的技术手段和仪器设备。

近年来,随着技术的不断发展,红外探测技术取得了巨大进展,使得我们能够更加深入地研究红外波段中的天体现象。

1. 红外探测器红外探测器是红外探测技术的核心部件。

常见的红外探测器有光电二极管(photodiode)、光电倍增管(photomultiplier tube)和半导体探测器等。

其中,半导体探测器是目前应用最广泛的红外探测器,其结构复杂但性能卓越,能够以高精度、高空间分辨率以及多波段探测红外辐射。

2. 红外望远镜红外望远镜是进行红外观测的重要工具。

红外望远镜需要具备较大的口径和较高的分辨率,以便能够接收并分析来自红外波源的微弱辐射。

同时,红外望远镜还需要具备冷却系统,以降低望远镜本身的热辐射干扰,提高红外观测的质量和准确性。

天文学科研成就及其未来研究方向

天文学科研成就及其未来研究方向

天文学科研成就及其未来研究方向天文学是自然科学的一门重要学科,研究天体物理学、宇宙学、天体测量学、天文历法等方面。

随着技术的不断进步和天文学研究的深入,许多天文学成就已经取得了重要的突破,同时也揭示了许多未解之谜和未知之域,为未来的研究指明了方向。

一、天文学科研成就1、宇宙的起源和开端随着科技的发展,科学家们对宇宙的创始问题越来越感兴趣。

研究表明,大爆炸理论认为宇宙的起源是一次能量巨大的爆炸,而微波背景辐射是大爆炸后形成的,进一步验证了大爆炸理论的正确性。

2、黑洞研究黑洞是各种天体物理现象中最神秘且最具有挑战性的研究对象之一。

天文学家通过探测射线、强引力场和光学现象等多种方法研究黑洞的特性。

观测黑洞所释放出的巨大能量,更有可能成为人类未来新的能源来源。

3、行星的探索与发现行星是太阳系中最吸引人类关注的天体之一。

人类经历了数百年的探索,才发现了太阳系中的八大行星,其中,土星和木星的大气压强远远超过地球,探测登陆这些行星的技术成为未来探索太阳系的新挑战。

4、暗物质与暗能量的研究暗物质和暗能量是目前尚未被直接检测到但被认为占据了宇宙总物质和能量大部分的物质和能量,它们是解释宇宙学问题和回答宇宙进化中很多未解的谜题的关键。

目前天文学家正致力于研究暗物质和暗能量的性质和成因。

二、天文学未来研究方向1、探测暗物质和暗能量暗物质是宇宙的基本组成部分,相信采用新一代的探测技术,在未来几年内会有更为重大的发现,理解暗物质的性质研究是未来天文学研究的一大重点。

2、深入研究黑洞黑洞是天文学领域内最富有争议性和吸引力的研究对象之一。

未来的目标是了解黑洞天体的形成、生命周期、环境、演化以及黑洞与星系演化的关系。

3、太阳系外行星的发现随着太空望远镜技术和数据的增强,发现太阳系外行星已经成为了一个热门的话题。

掌握太阳系外行星的分布和性质,对于探索星系的发展和成因有着重要的影响,未来天文学的发展方向之一便是太阳系外行星的的探索。

红外技术在天文观测中的应用

红外技术在天文观测中的应用

红外技术在天文观测中的应用一、红外天文学的发展历程及意义红外技术从它诞生之日起就与天文学有着不可分割的联系,红外作为地面天文中最后一个被打开的观测窗口,在当今天文创新科研活动中占据的地位越来越重要。

由于来自天体的红外辐射本身就比较弱且地球大气层对这些弱红外辐射有着严重的吸收和散射,而天空、望远镜和接收仪器本身的背景噪声又比较大,更加加大了在地面进行天体红外探测的困难;直到以制备出了高灵敏度的红外探测器,以及致冷技术在天文上的应用,才把天体的红外探测推向了一个崭新的阶段,从而导致了现代天文学中不可忽视的一个重要分支—红外天文学的形成。

红外天文观测主要是在红外波段通过观测研究宇宙中各类天体源。

天文学上,红外波段的范围在1.0∼1 000 µm,主要分为三个区域:近红外区(1.0∼5 µm)、中红外区(5∼25 µm) 和远红外区(25∼1 000 µm)。

天体的红外探测在天文学领域中有其特殊的重要作用,主要原因为:(1)根据维恩位定律:Tλm=2 998 µm·K,温度在3 000 K 以下的天体,其辐射峰值在红外波段。

近、中、远红外分别对应的黑体温度约为:3 000∼600 K、600∼100 K、100 K 以下。

由于从宇宙尘埃到巨大恒星它们的温度范围约为3–1500 K, 辐射能量主要集中位于红外区,因此红外观测对研究低温环境,揭示冷状态的物质,例如恒星周围形成的多尘恒星云和被冰覆盖的卫星表面等非常重要(2)探索隐藏的宇宙,红外谱段的光线具有极强的穿透性,可以穿透宇宙中的云团和尘埃揭示被气体和尘埃包裹的恒星形成区的变化过程,借助红外望远镜,我们可以观测到银河系的中心和新成的星系。

(尘埃的瑞利散射与辐射波长的四次方成反比)。

(3)空间红外观测可以追溯宇宙早期生命。

宇宙哈勃膨胀产生的宇宙红移,不可避免地会使能谱向长波长端移动,其移动量与天体的距离成正比,使高红移体早期发出的可见光和紫外辐射光谱位于红外光谱区,因此宇宙中的第一个物体是怎样和什么时候形成的,都可通过红外观测了解到。

红外技术的发展现状与发展趋势

红外技术的发展现状与发展趋势

红外技术的发展现状与发展趋势第一部分红外技术的发展及主要应用领域红外技术的发展1800年,英国天文学家F.W.赫歇耳利用水银温度计来研究太阳光的能量分布发现了红外辐射,从那时起,人们就致力于研究各种红外探测器以便更好地研究和探测红外辐射。

在红外探测器发展中,以下事件具有重要意义:上世纪70年代,热成像系统和电荷耦合器件被成功地应用。

上世纪末以焦面阵列(FPA)为代表的红外器件被成功地应用。

红外技术的核心是红外探测器。

红外探测器单元红外探测器:如InSb(锑化铟)、HgCdTe(碲镉汞)、非本征硅,以及热电等探测器。

线列:以60元、120元、180 元和256元等,可以拼接到1024元甚至更多元。

4N系列扫描型焦平面阵列:如211所的研制生产的4x288。

凝视型焦平面阵列(IRFPA) :致冷型256x256、320x240、384x288,更大规模的如640x512,1024×1024和1280×720元阵列也已有了;非致冷型160×120、320x240已广泛应用于各个行业中,384x288、640x480也已开始应用。

红外探测器按其特点可分为四代:第一代(1970s-80s):主要是以单元、多元器件进行光机串/并扫描成像;第二代(1990s-2000s):是以4x288为代表的扫描型焦平面;第三代:凝视型焦平面;第四代:目前正在发展的以大面阵、高分辨率、多波段、智能灵巧型为主要特点的系统芯片,具有高性能数字信号处理功能,甚至具备单片多波段探测与识别能力。

目前非制冷焦平面探测器的主流技术为热敏电阻式微辐射热计,根据使用的热敏电阻材料的不同可以分为氧化钒探测器和非晶硅探测器两种。

非制冷焦平面阵列探测器的发展,其性能可以满足部分的军事用途和几乎所有的民用领域,真正实现了小型化、低价格和高可靠性,成为红外探测成像领域中极具前途和市场潜力的发展方向。

氧化钒技术由美国的Honeywell公司在九十年代初研发成功,目前其专利授权BAE、L-3/IR、FLIR-INDIGO、DRS、以及日本NEC、以色列SCD等几家公司生产。

观测天文学近红外技术在恒星形成研究中的应用

观测天文学近红外技术在恒星形成研究中的应用

观测天文学近红外技术在恒星形成研究中的应用随着科技的发展,天文学研究也在不断取得突破。

近红外技术作为一种观测天文学的重要手段,在恒星形成研究中发挥了重要作用。

本文将探讨近红外技术在恒星形成研究中的应用,并初步讨论其对我们理解宇宙起源与演化的意义。

近红外技术是一种可见光和远红外之间的电磁波段,波长范围在0.75-3微米之间。

相比可见光,近红外波段具有更强的透明度,能够穿透宇宙尘埃,观测到更加遥远的天体。

这对于恒星形成研究来说至关重要,因为恒星形成过程中有许多尘埃和气体的云团,可见光很难穿透这些云团进行观测。

利用近红外技术观测恒星形成过程中的尘埃和气体云团,我们可以研究星云的物理性质,并观察到正在形成的年轻恒星。

近红外波段的高透明度使得我们能够看到尘埃云内部的细节,观测到年轻恒星周围的原行星盘以及尘埃颗粒的凝聚和演化过程。

这些观测结果可以帮助我们揭示恒星形成的机制和物理规律,从而深化对宇宙起源与演化的理解。

同时,近红外技术在恒星形成研究中还可以用于观测恒星形成区的温度和密度分布。

通过对近红外辐射的观测和分析,我们可以推断恒星形成区的物理环境。

恒星形成需要高温和高密度的条件,而近红外波段正好可以提供这方面的信息。

通过对恒星形成区不同区域的近红外辐射强度的测量,我们可以对其温度和密度进行估算,进一步研究恒星形成的过程和机制。

近红外技术在恒星形成研究中的应用不仅局限于可见光的补充,还可以与其他天文学技术相结合,进一步拓展研究范围。

例如,通过将近红外技术与射电观测相结合,我们可以研究恒星形成区内不同物质组分的分布和运动情况。

这样的组合技术还可以应用于研究恒星形成区与周围环境的相互作用,从而更全面地理解恒星的形成和演化。

需要指出的是,近红外技术目前仍面临一些挑战和限制。

例如,地球大气对近红外辐射的吸收和散射会影响观测结果的准确性和清晰度。

因此,科学家们需要设计和建造更先进的观测设备和仪器来降低这些影响。

此外,近红外技术的观测范围也受到限制,无法观测到更远的恒星形成区。

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天文技术(可见光和红外)专业学科进展报告⏹国际上8-10米地面光学/红外望远镜自20世纪90年代以来,世界上已有14架8~10m级光学/红外天文望远镜相继建成并用于天文观测,这些望远镜分别是:由美国Lick天文台、加州理工学院(California Institute of Technology)、夏威夷大学(University of Hawaii)和美国宇航局(NASA)共同研制的2架10m拼镜面望远镜KeckⅠ和KeckⅡ,这两架望远镜分别在1994年2月和1996年10月安装在夏威夷的Mauna Kea。

由美国、英国、加拿大、阿根廷、智利和巴西6个国家共同投资兴建的2架单镜面8.2m望远镜Gemini,其中1架(Gemini North)已于1999 年初安装在夏威夷的Mauna Kea,另1架(Gemini South)将在2001年3月底安装在智利的Cerro Pachon。

由美国McDonald天文台、宾夕法尼亚州立大学、斯坦福大学和德国慕尼黑Ludwig-Maximilians大学、戈丁根Georg-August大学联合研制的1架9.2m望远镜HET,1997年10月安装在美国德克萨斯州的Fort Davis山,1999年10月开始试观测。

欧洲南方天文台(ESO)的4架8米望远镜VLT,1998-2000年间安装在智利的La Paranal观测站。

日本国立天文台联合夏威夷大学研制的1架8.2m望远镜Subaru,1998年12月安装在夏威夷的Mauna Kea。

此外,还有3个计划共4架8~10m级望远镜在2000-2005年间投入运行,它们是:美国亚利桑那大学、德国马普天文研究所、意大利Acetri天文台、美国俄亥俄州立大学联合研制1架8.4m 大双筒望远镜LBT,西班牙1架仿Keck 10m望远镜GTC(Gran Telescopio Canarias)和南非1架仿HET 10m望远镜SALT(Southern African Large Telescope)。

在望远镜的研制方面发展了许多新技术,涉及光学、力学、计算机、自动控制和精密机械等领域。

这些技术使望远镜的制造突破了镜面口径的局限,并且降低造价和简化望远镜结构。

特别是主动光学技术的应用,使望远镜的设计思想有了一个飞跃。

其中,欧洲南方天文台的VLT,美、英、加合作的GEMINI,日本的SUBARU的主镜采用了薄镜面主动光学技术;美国的Keck I、Keck II和HET望远镜的主镜采用了拼接镜面主动光学技术。

⏹国际30-50米地面光学/红外极大望远镜计划(EL T)使用这些8-10米口径的望远镜和哈勃空间望远镜,一些早期宇宙的事件已被观测到;又与其他一些望远镜一起发现了二百多颗太阳系外的类木行星。

这些观测结果强烈地激励了全世界的天文学家和民众,希望能观测到更多早期宇宙的事件,包括第一代照亮黑暗宇宙的星系和恒星,即看到现代宇宙的黎明,研究恒星的形式,观测银河系和其他星系的近核区,探索近邻恒星周围的类地行星,发现大批亚恒星和Kuiper带中的天体,因此需要建造更大口径的光学/红外望远镜。

空间观测有地面观测不可比拟的优越性。

但在同一个技术发展的阶段,地面望远镜可以有更大的口径,能配置更大的光谱仪,获得更高的光谱分辨率,在某些波段(一些红外窗口)配上自适应光学系统能获得更高的像分辨率。

所以地面和空间望远镜在观测工作上总是互补的。

现在的8-10米地面望远镜和2.4米哈勃空间望远镜是互补的,未来的地面20-50米望远镜与下一代6-8米的空间望远镜也是互补的。

在近二十年研制8-10米望远镜的过程中得到的经验和发展起来的各种技术,特别是Keck望远镜发展的拼接主镜主动光学技术的成功,为研制更大得多的望远镜创造了可能。

同时自适应光学的成功又使更大的地面望远镜不仅有更大的集光本领,还有更高的角分辨率。

1998年以来,世界各国纷纷提出建造20-50米地面光学/红外望远镜的研究计划。

在美国国家自然科学基金近期优先发展的计划中,下一代6-8米空间望远镜JWST(NGST)和30米光学/红外望远镜GSMT就分别被列在第一和第二位。

目前世界上已开始预研究的20-50米望远镜计划有:欧洲42米计划EELT,美国30米GSMT和CELT,美国的3个20米LAT,Magellan20,HDRT,法国20米LPT,加拿大20米VLOT,以及我们中国的30米CFGT。

澳大利亚也正在酝酿20-30米的光学/红外望远镜计划和开展方案讨论。

南极天文计划南极内陆有地球上独特的地理位置、最好的大气透明度和大气视宁度、3-4个月的连续观测机会、较低的风速以及在较宽的电磁波段内有利于天文观测的其它条件。

南极将为天文观测提供新的窗口,解决现代天文中最重要的问题,如:空间目标与碎片监测及监测预警;早期宇宙和宇宙中暗能量的本质研究;类地行星的起源等关系到生命的起源,地球,恒星系统和宇宙的起源等科学问题研究。

澳大利亚在Dome C 的大气视宁度的观测结果于2005年在Nature上发表后,南极内陆已被国际天文界公认为地球上最好的天文台址,并预测Dome A可能会有更好的测试结果。

在南极开展天文观测,设置可见光、红外及毫米波观测仪器, 不仅为我国天文学攀登世界科技前沿提供极好的机会,而且更重要的是在目前的国际激烈竞争的形势下具有重要的国家战略意义,可为国家安全服务,更好的满足国家战略需求。

美国在其南极点的南极站建造了10米口径的亚毫米波望远镜,并已在正常运行和观测几年。

澳大利亚、法国、意大利已在南极内陆Dome C 的Concordia 站开展过天文台址测量,并获得大量数据和很好的结果,已于2005年发表在Nature上。

意大利已研制一台80公分口径的红外望远镜(IRAIT)计划在2006年11月运到Dome C 的Concordia站。

澳大利亚、法国、意大利、英国和美国等国于2006年已开始研制一台2.4米大视场光学/红外望远镜PILOT(Pathfinder for an International Large Optic Telescope),并计划于2010年安装到Dome C的Concordia站进行天文观测。

澳大利亚、美国等国建议2014年在Dome C 建造一架8米口径偏轴的光学/红外望远镜LAPCAT(Large Antarctic Plateau Clear Aperture Telescope),为将来建造南极的30米极大光学/红外望远镜GMT做准备。

目前,国际上天文界都看好南极。

在2006年8月国际天文学会在布拉格的第26届大会上,前国际天文学会主席Lodewijk Woltjer教授在这次大会的简报第6期上他的文章中最后说“空间和南极这两个地方对天文学都是非常重要的(great important)”。

欧洲十几个国家联合的组织欧洲南方天文台(ESO)在2006年也组织了南极望远镜预研究组准备在南极内陆建造一架3-4米口径的光学/红外望远镜。

我国科考队于2005年初首先登上南极内陆的最高点Dome A,给我国的南极科考开创了很好的机会。

但是西方国家预测Dome A的大气视宁度和水汽含量以及其他天文台址的参数都可能会好于Dome C,因此他们也都在计划到Dome A测大气视宁度和各种天文台址参数。

考虑到我国将在Dome A建站,澳大利亚和美国已在积极的与我们合作测量Dome A的天文台址和试观测。

如果我国首先建站,将使我国有机会首先测到Dome A的视宁度和各项天文台址参数,有可能首先在Nature上发表观测结果,有可能首先在Dome A开展天文观测和空间目标监测的工作,使我国的南极天文学走在国际前沿并作出国际领先水平的结果。

未来5-15年地面仪器设备设想(1)30米主动光学亚毫米波望远镜1.项目意义亚毫米波是天文学研究早期星系和恒星形成的重要和热门波段。

目前英国和美国分别在建议30米和25米口径亚毫米波望远镜。

我国建造30米主动光学亚毫米波望远镜不仅在科学上可以以其高灵敏度观测与欧美的60台12米口径亚毫米波望远镜阵ALMA的高分辨率观测形成互补,具有国际前沿的显示度,还可充分利用了我国现有的成熟技术:(1)在建造LAMOST中发展和积累的拼接镜面主动光学的技术,和(2)在近十年发展成熟的超导接收机的技术,使我国亚毫米波天文观测一步走到国际前沿,(3)还可为我国下一步建造30-50米光学红外望远镜在结构上积累经验,打下基础。

2.科学目标和建设内容科学目标:—早期宇宙的星系和恒星的形成;—大尺度宇宙结构的研究;—形成行星的尘埃和气体的研究;建设内容:(a) 研制一台30米口径的采用主动光学技术保持反射面精度的亚毫米波望远镜(其中面板可能到国外订购);(b) 研制THz超导接收机;(c) 建设台址所需的设施。

3.现有基础—青藏高原选址表明已有适合亚毫米波观测的天文台址。

另外南极也非常适合亚毫米波的天观测,并且我国政府已正式批准在南极Dome A建第三个南极科考站。

—我国已在LAMOST项目中发展成熟光学拼接镜面技术,可用在亚毫米波望远镜上。

—我国已成功地发展了超导接收机,并已参加ALMA的THz超导接收机研制工作。

(2)青藏高原12-16米大视场光学望远镜1.项目意义面对欧美都已立项开展30米和42米口径极大光学红外望远镜研制的国际天文观测发展形势,结合青藏高原选址的成功,我们尽快在青藏高原建造12-16米的大视场光学望远镜,用少得多的经费在科学目标上与30-50米的光学红外望远镜互补和配合,并可同时站在天文学研究前沿。

2.科学目标和建设内容科学目标:配合下一代20-50米光学望远镜进行多色测光和多目标光谱巡天观测,可以对宇宙学、宇宙第一代天体、星系形成和演化、银河系结构等进行深度和广度的研究。

建设内容:研制拼接镜面的大视场12-16米口径的光学望远镜、CCD相机、光谱仪,和台址建设。

3.现有基础—已开展多年各种概念的大视场兼大口径光学系统的研究,LAMOST 的成功将使大视场光学和天文观测成为中国特色;—LAMOST已发展了拼接大口径镜面的技术,以及相应的望远镜研制技术。

—大视场光谱巡天观测即将在LAMOST上积累的经验(3)南极4米大视场光学红外望远镜1.项目意义澳大利亚在Dome C 的大气视宁度的观测结果于2004年在Nature上发表后,南极内陆已被国际天文界公认为地球上最好的天文台址,并预测Dome A 可能会有更好的台址测试结果。

今年国际天文界与我国合作即将开始DomeA 的台址观测。

我国已立项“十一五“期间在Dome A建设夏季科考站,“十二五”期间建立冬季科考站,给我国天文学带来了在南极开展天文观测的很好的机遇。

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