浅谈业余天文观测技术

浅谈业余天文观测技术李志超编者按：中国科学技术大学李志超教授对物理光学、自然科学史等颇有研究，还曾成功地自制了业余天文望远镜，为了满足许多爱好者的来信要求，明年本刊将开辟“业余天文观测技术讲座”（李志超教授主笔）专栏，欢迎读者阅读。本刊今年第卫期曾发...     

伽马天文观测技术综述

伽马射线作为宇宙中极端事件的独特探针,探测伽马射线是人们了解宇宙构成、星体演化和宇宙线起源等的重要途经.伽马天文涉及了宇宙中的各种前沿科学问题并且观测所需能谱跨度极宽(102 keV–102 TeV),针对不同的科学目标和细分谱段,必须利用不同的伽马望远镜探测技术.总结了空间和地面的共5大类伽马射线观测技术,分别是编码孔径望远镜、康普顿望远镜、电子对望远镜、成像大气切伦科夫望远镜和广延大气簇射阵列;回顾了70 yr来在观测设备和技术进步的推动下伽马射线天文学领域的巨大进展,其中包含高能和甚高能谱段取得的大量成就,中低能段由于已有观测任务有限以及灵敏度低,超高能和极高能段由于观测难度大、起步时间晚,数据和成果相对其他谱段产出较少;展望了未来已经规划的伽马望远镜任务、能力及预期科学产出,其中,中低能段空间望远镜增强型ASTROGAM望远镜(e-ASTROGAM)、全天区中能伽马射线观测站(AMEGO)和甚高能段地面望远镜阵列高海拔宇宙线观测站(LHAASO)、切伦科夫望远镜阵列(CTA),由于灵敏度较同谱段已有任务灵敏度有大幅提升,极有可能在20 yr内从不同角度再度扩展人类对伽马宇宙的认知.     

天文观测科学实践中心技术实现

天文观测科学实践中心是一个以天文观测为核心的网络实践体验中心,以网站的形式向公众提供服务。网站建设使用HTML、CSS、JavaScript和JSP/JaveBean等技术;基于B/S结构实现望远镜远程控制;采用Windows Media技术实现视频发布。建成的网站为用户提供了全新的天文观测实践体验机会,达到了传播天文知识的目的。     

气球天文观测

对科学观测用气球技术和气球天文观测的国内外发展现状作了综述,并对当前紫台如何开展气球天文观测提出了建议。     

元初的天文观测

天文学在各门自然科学中发展最早。在古代,天文攀萱接是所谓的“带头科学”。在我国大约自有文字以来,就开始有天文现象的记录。奴隶社会,天文学就确定了它的雏形,形成了具有科学形态的天文学。到元朝初期忽必烈时代,我国古代天文学发展达到了高峰,在世界居领先地位。     

幸运成像技术在天文观测中的应用

由于大气湍流的影响,传统地基望远镜难以获得高空间分辨率的图像。天文学家为了在天文成像、测光观测、天体测量等领域的研究中得到更好的结果,不断追求克服地球大气的影响,获得更高空间分辨率的方法。幸运成像技术是一种能够使地面望远镜获得接近其衍射极限分辨能力的技术方案,具有成本低、设备简单的优点。介绍了幸运成像技术的发展趋势和基本原理,总结了国际上目前在用的幸运成像系统及其设备参数。结合幸运成像技术在国际上成功应用实例,综述了含系外行星多恒星系统的观测研究、双星系统轨道测量、球状星团中变星搜寻等天文观测获得的大量研究成果。随着新数据处理方法的应用,近年来蓬勃发展的幸运成像与自适应光学复合技术,将进一步拓展幸运成像技术的应用前景。     

1899.7—1992.0光学观测的极移序列分析

利用傅里叶谱分析、数字滤波器、小波变换分析对重新处理的1899.7至1992.0年相对于H37参老系的最新均匀极坐标序列Pole37作了分析,结果表明：（1）Chandler摆动的谱结构在不同的历元处是不同的,在1930年前后的时段确实存在“双峰”结构。在1930年以后Chandler摆动为稳定的单峰,其振幅是随时间变化的。从“双峰”到单峰是一个平衡的“演化”过程。（2）极移的财年振荡的周期、振幅是较稳定的;（3）从资料是到极移的Markowitz项不像一个随机运动,而是一个周期为近30年、振幅为25mas左右的天平动。（4）极移的线性漂移速率在Y分量上比较明显。其X分量为1.6mas/a,Y分量为.4mas/a,速度方向为西经64°.8,速度大小为3.75mas/a。     

我国天文光学观测仪器

我国古代天文学是非常发达的,诞生了很多位著名的天文学家,制造了一大批天文观测仪器,我们的祖先早在公元前就注意到了众多天文现象,并有相当数量古老、丰富的天象记录,这些对日后研究天文学做出了很多宝贵的贡献。可惜能保存下来的古代天文仪器数量较少,现存的古代仪器主要保存在北京古观象台及南京紫金山天文台上。     

空间射电天文观测研究

本文评述了空间射电天文观测研究的新发现和成果。综合介绍了太阳、三大行星(地球、木星和土星)以及银河系的空间超长波观测方法和观测得到的物理特征,比较了三大行星千米波辐射的异同,讨论了当前空间射电天文观测的局限性和对未来的展望。     

昆明凤凰山天文气象条件观测

根据云南天文台的选址任务、我们对原昆明天文站(昆明东效凤凰山)的天文气象条件进行了一些调研和实际观测。主要数据和结论分析如下:     

丽江高美古的天文观测条件

综述对丽江高美古的视宁度、天光亮度、消光系数进行观测的原理、仪器、观测方法和结果．结果表明,高美古是我国南方的优良光学天文台址,视宁度达到世界优良台址的水平     

天文观测攻略系列之十三金星观测

随着12月的来临,北半球逐渐进入了隆冬时节。此时在我国中高纬度地区。夜间气温已经很低,如果再遇到刮风,给人的感觉将会非常寒冷。因此,夜间观测一定要特别注意保暖。不光要穿够衣服鞋补,还应该戴上帖子和手套,围上围巾。不过,在这个冬季里,有一个天体不用大家熬夜挨冻就能很好地观测,它就是夜空中的亮星之王——金星。     

大气和极移的高频变化比较

采用从1988－1999年的现代技术测定的高精度极移序列EOP（IERS97C04）推导出激发函数χ^m）和美国国家环境预测中心和美国国家大气研究中心（CNEP／NCAR）提供的大气角动量激发函数χp和χib^p，使用几种数据分析方法，分析了大气对极移高频振荡（12－42cpy)激发贡献，复数小波变换和功率谱分析表明，χ^m和χ^p序列在高频段内呈现比较强的谱峰，它们具有相似的谱特征，比较而言，χib^p在这个频率段内比χ^p要弱些，χ^m和χ^p之间的相关系数分别为0．75（逆向）和0．6（顺向），两个序列之间的平方相关谱的估计值分别在0．5－0．9之间（负频）和0．4－0．6（正频），相位谱表明χ^p(AAM)超前x^m一天左右，这些大气是极移高频变化的主要激发源，特别是在逆向运动上具有更大的贡献，由于它们之间位相差和振幅变化的不稳定性，说明可能存在AAM以外的其他激发源，这个问题有待进一步深入研究。χ     

对射电高时间分辨率观测技术的天文评价

本文综述了射电高时间分辨率(HTR)观测技术情况,从天文角度论述了HTR技术在观测太阳、恒星射电方面的重要意义。建议不仅是太阳射电、宇宙射电的相关课题和设备亦应注意配备HTR技术。     

大气激发和观测极移之间的转换变化分析

本文采用１９８４—１９９２年期间日本气象厅（ＪＡＭ）推算出的大气激发函数序列（χ１，χ２），和美国喷气推进实验室（ＪＰＬ）提供的Ｓｐａｃｅ９３极坐标序列经过反卷积而推出的测地激发函数（ψ１，ψ２）进行了比较。同时也比较了极移（ｘ，ｙ）和从大气激发序列归算出（经过卷积）激发极移（ｍ１，ｍ２）。     

大气激发和观测极移之间的转换变化分析

本文采用１９８４－１９９２年期间日本气象厅（ＪＡＭ）推算出的大气激发函数序列（χ１，χ２），和美国喷气推进实验室（ＪＰＬ）提供的Ｓｐａｃ３极坐标序理经过反卷积而的测地激发函数（ψ１，ψ２）进行了比较。同时也比较了极移（ｘ，ｙ）和从大气激发序列归算出（经过卷积）激发极移（ｍ１，ｍ２）     

第一次参加天文观测活动

2002年6月11日,我随校天文爱好者俱乐部来到了上海南汇区芦潮港海边码头,观测本世纪第一次日食,这是我第一次参加天文观测活动。     

天文CCD观测的星象定心算法

针对目前常见的地面光学观测系统（天望远镜和CCD系统）,提出了一种快速确写是星星象中心的算法－逐次逼近法,该算法采用逐次副近的思想,可快速准确地解定恒星星象的中心,并采取了一些措施,较好地消弱了大气湍流的影响,该算法从整个系统的角度来分析和解决问题,很适应于计算机自动处理,具有实用性强,速度快的特点,还利用VC＋＋开发一套基于Windows98平台CCD星象定中心处理的软件。     

影响射电天文观测的有害干扰

本文从理论上推导出射电天文接收机的灵敏度公式,由此估算了射电天文各个波段观测的灵敏度和有害干扰电平的极限值。简述了三种类型的有害干扰和减小干扰影响的技术措施。