近地小行星探测和危险评估

<正>1994年7月,苏梅克-列维9号彗星的21个碎片以约60 km/s的速度撞击木星,这是人类第1次直接观测到的大规模天体相撞.这次事件表明地球面临着天体碰撞的现实威胁.1995年在纽约联合国大厦召开的预防近地天体撞击地球的国际科学会议上,紫金山天文台提出了中国近地天体探测计划(CNEOS).1998年,CNEOS计划正式立项启动.从选址建站、望远镜和CCD系统研制,到投入试观测,实现海量数据处理和碰撞危险评估,经历了7 yr多时间.本论文综述CNEOS观测系统的概     

不同测站近地小行星地基观测效能评估研究

目标的完备性搜索是开展近地小行星预警和防御的前提. 为量化评价近地小行星观测效能, 提高监测设备使用效率, 提出一种综合望远镜参数和测站天文条件的观测效能评估方法. 以观测目标信噪比作为检测指标, 设定检测条件形成目标检测方法, 定义评价指标用于评估近地小行星观测效能. 再基于近地小行星轨道数据和尺度分布模型, 建立近地小行星轨道数据模拟样本库. 最后选取中国科学院紫金山天文台盱眙观测站和中国科学院国家天文台冷湖观测台址, 仿真分析近地天体望远镜对直径0.01--30km近地小行星的观测效能, 结果表明: 不考虑两观测站年有效观测时间差异, 近地天体望远镜在冷湖观测全尺寸模拟样本的效能比在盱眙提高了5.21倍, 其中对1km以上直径目标的观测效能相当, 对1km以下直径目标的观测效能差异开始显现, 对0.1km以下直径目标冷湖优势更显著.     

短期威胁小行星

为更明确近地小行星撞击地球威胁的监测预警需求, 提出了"短期威胁小行星"的概念, 即未来100yr内可能对地球造成撞击威胁且等效直径大于10m的近地小行星. 以目前已发现的756颗短期威胁小行星为基础, 分析短期威胁小行星的轨道分布特点, 研究显示其与一般近地小行星的轨道分布存在差异, 短期威胁小行星的轨道半长轴更集中于1au, 轨道面更集中于黄道面. 基于近地小行星的数量模型, 初步建立了短期威胁小行星的数量估计模型, 并预估了未来100yr内存在撞击可能的短期威胁小行星的总体数量. 短期威胁小行星的特定研究对制定近地小行星搜巡监测策略有重要意义.     

近地小行星轨道演化的研究

主要阐述近年来在近地小行星轨道演化研究工作中所获得的一些基本结果，即合理的力学模型和相应的有效算法，并以实际预报算例（近地小行星与地球的交会状态）与有关权威性的结果作了比较，证实这些研究结果确实是可信的。在给出的力学模型中，考虑了所有可能影响近地小行星运动的力学因素，包括各大天体和较大的主带小行星的引力作用、有关天体的扁率影响以及源于太阳引力的后牛顿效应。而在计算方法中，合理地处理了变步长问题和月球位置量这种相对而言的快变化问题，使得数值求解一个高维方程组时，对各天体而言，可采用同一步长进行 积分，避免了求解过程中的复杂性。     

国际小行星搜寻最新成果

2010～2011年度第六期国际小行星搜寻活动于2010年12月13日～2011年1月22日举行,第七期活动于2011年4月5日～2011年5月22日举行。两期活动先后有十八个学校的一百多位学生参加,取得了丰硕的成果：发现主带小行星7个,证认近地天体4个,进行近地天体观测100多次。     

120cm近地天体望远镜选址

介绍紫金山天文台120cm近地天体望远镜选址情况，给出了选址点的夜天光亮度和大气视宁度，风向，风速，温度，液温差和相对温度等气象要素的观测结果，结果表明：盱眙跑马山的天文气候条件满足120cm近地天体望远镜的要求。     

特殊BL Lac型天体的VLBI观测研究

BL Lac型天体是一类特殊的活动星系核,根据辐射能谱的不同可以分为低峰值频率BL Lac型天体(LBLs),中间峰值频率BL Lac型天体(IBLs),高峰值频率BL Lac型天体(HBLs),以及极高峰值频率BL Lac型天体(UHBLs)。不同类型BL Lac型天体具有不同的辐射特性,通过射电、光学、X射线、伽玛射线等多波段的观测可以发现很多特殊类型及辐射特性的BL Lac型天体,而甚长干涉测量技术(Very Long Baseline Interferometry,VLBI)是目前分辨率最高的观测技术,也是探测致密核区结构的唯一手段。主要介绍目前对BL Lac型天体的VLBI观测研究概况,以及对其中一些特殊BL Lac型天体VLBI研究的进展及初步结果。     

国际小行星搜寻活动

2008年2月1日至3月14日和3月17日至4月30日,历时三个月共两期国际小行星搜寻活动（International Asteroid Search Campaign,简称IASC）已经圆满结束。中国、德国、意大利、日本、摩洛哥、波兰、葡萄牙、美国、加拿大等9个国家的几十所学校参加了活动。到目前为止,两期活动共发现主带小行星6颗,证认了近地小行星34颗,获得虚拟撞击体观测结果6次。中国学生在此次活动中发现主带小行星1颗,证认了近地小行星4颗,获得虚拟撞击体观测结果1次。     

在天体物理研究中常用的计算程序ZEUS,ATHENA和NIRVANA的发展及应用

流体动力学(Hydrodynamics,HD)与磁流体动力学(Magnetohydrodynamics,MHD)高效数值计算方法被广泛应用于天体物理领域,用来研究和解释天体系统中有关磁场和流场的演化以及能量转化过程,如磁重联、恒星演化及形成、吸积盘等问题。通过对三个开源程序ZEUS,ATHENA和NIRVANA的探讨,详细阐述经典网格方法的起源、发展及适用于求解MHD方程的数值方法。同时介绍了基于此类程序已展开的科研工作和获得的成果,旨在通过对一些具体实例的计算的介绍,分析相应算法的优缺点,探索有关算法和程序在天体物理领域中的应用。希望提供给读者关于MHD数值优化方面一些参考与借鉴。     

近地小行星轨道演化的研究现状

近地小行星由于与地球的特殊关系为世人所瞩目, 对其研究始于５０ 年代, 近年来已成为太阳系动力学中的一个热门课题。全面地介绍了近年来关于近地小行星（ 小天体） 的研究状况, 包括对近地小行星轨道演化的研究方法和主要结果。阐明了在轨道演化过程中相应力学模型的选取、有关数值方法的引用以及积分步长变化的处理等具体问题, 并介绍了轨道长期共振的作用以及对这种共振的处理方法, 最后给出了根据目前研究所知的与地球轨道距离最近的一些小行星的轨道特征等。     

如何应对近地小行星撞地的威胁

2012年1月27日,一颗公共汽车大小的小行星与地球擦肩而过,距离地球最近时只有6万千米。这颗名为“2012BX34”的小行星位列20颗最接近地球的小行星之首。尽管它没有对地球造成威胁。但再次向地球人敲响了警钟,要加速研究如何防止近地小行星撞击地球的方法和技术了,因为小行星撞击地球是世界上四大突发巨大灾难之一,早晚有一天会撞击地球。     

近10年我国天体测量的发展

简述天体测量学研究的内各以及与各相关学科之间的关系；描述近10年来国际天体测量研究的进展和前沿课题；叙述我国天体测量研究的历史背景和研究基础，以及近10年来在国家自然科学基金委员会和其他科学组织支持下取得的成果，并对今后10～20年我国天体测量的发展提出初步看法。     

空间天体测量的前景和地面观测的意义

一、引言法国P.Lacroute教授首次提出在空间人造卫星上进行基本天体测量观测的建议,最近已由ESA(欧洲空间局)专家小组做了全面的分析和研究,其结果构成A阶段的研究报告,即《空间天体测量》一文。在空间进行观测具有深远的意义,预期其所得结果不但会影响基本天体测量将来的发展方向,也将大大推动整个天文学的进程。然而,在天体测量学这种革命性变革的前夜,地面基本天体测量是否还应该继续发展、前进?本文最后三节将试图讨论这个问题。二、空间天体测量的前景和意义     

彗木两次碰撞过程分析

Ｓｈｏｅｍａｋｅｒ－Ｌｅｖｙ９号彗星与木星碰撞，是人类有史以来第一次有预报的天体大碰撞。有关观测的初步结果，很快通过新闻报道和电子网络传遍了全世界。本文通过对其１４号、１１号核撞击木星的大量报道的综合分析，对彗木碰撞的物理过程、彗木碰撞时刻的确定等重要问题进行了探讨。这对于分析和改进对这类碰撞的预报，确定撞击时刻和撞击点位置，以及今后研究撞击黑斑的变化，都有一定的意义。     

北京天文馆带队 参加第八届国际天文与天体物理奥林匹克竞赛载誉归来

国际天文与天体物理奥林匹克竞赛（IOAA）与国际天文奥林匹克竞赛（IAO）、亚太天文奥林匹克竞赛（APAO）并称为国际三大天文奥赛。多年来,北京天文馆作为中国唯一授权单位,组队参加历年的三项赛事,选派的队员在国际赛场上屡创佳绩,为祖国赢得了荣誉。国际天文与天体物理奥林匹克竞赛分为理论竞赛、观测竞赛和实测竞赛等多个环节,分别考察选手不同方面的素质。     

CCD探测器在地面天体测量中的应用

ＣＣＤ技术在天体测量领域的应用已得到很大发展，本文回顾了１０年来ＣＣＤ技术应用于大型望远镜和子千环上的基本情况和所取的成果，分析了这些应用中所存在的三个主要问题，并对这些问题提出了相应的解决途径，这些问题的解决，将能促进地面基本天体测量的精度和效率跨上一个新台阶。     

紫金山天文台“太阳和太阳系等离子体”组研究工作简介

在过去的半个多世纪里,天文观测技术取得了“从可见光到全波段”观测和“从地面到空间”观测这两个方面的重大突破,不仅极大地开拓了天文学研究的新视野,也使整个天体物理学的研究方向发生了重大转变。从对稳恒天体及其天体系统的稳态平衡结构及其长期宇宙学演化规律的研究转向了对宇宙弥散介质的动力学过程的研究和活动天体的爆发现象、正常天体上的活动现象等高能爆发活动及其瞬变动力学演化过程的研究。宇宙各类天体的能量驱动来源大体上可以分为三类：天体物质坍缩过程中释放的引力势能、恒星内部核燃烧释放出的核能和各种磁天体环境中等离子体-磁场相互作用释放的磁能。     

近地天体望远镜增加卡氏内氏焦点的可行性研究

近地天体望远镜是巡天望远镜, 具有短焦距、大视场、低空间分辨率的光学特点. 望远镜只有一个主焦点, 焦距1.8 m, 底片比例9um/'', 像斑几何能量集中度EE80 ≤2''(像斑环绕能量的80%,即80% encircled energy, 记为EE80), 有效视场直径为4.28-°(14.3deg2), 目前配10k times 10k的STA1600LN CCD (charge-coupled device) camera, 观测视场为9deg2. 通过光学系统设计, 在原光学系统上增加副镜及场改正镜, 获得了焦距9m的卡氏焦点和内氏焦点，底片比例43.6 um /"，在直径15''的可用视场内，像斑EE80≤0.5",为近地天体望远镜实现多终端观测提供了理论依据.     

皖小行星轨道演化的研究现状

近地小行星由于地球的特殊关系为世人所瞩目,对其研究始于５０年代,近年来已成为太阳系动力学中的一个热门课题。全面地介绍了近年来关于近地小行星的研究状况,包括对近地小行星轨道演化的研究的方法和主要结果。     

地基雷达技术及其在太阳系天体探测中的应用

人类利用雷达波进行天文研究距今已有40多年历史了.它是一种发射雷达波到目标天体,通过分析其回波特性来进行天文探测的技术.该文从地基雷达在太阳系天体探测中的应用出发,分析了地基雷达相比其他探测手段的优点;介绍了地基雷达的基本工作原理;给出了近年来地基雷达的发展情况和探测成果;最后从现有条件出发,探讨了我国开展地基雷达探测的设想.