我们的新“眼睛”——近十年部分自主望远镜剪影

郭守敬望远镜（LAMOST）在长城之外、燕山群峰中,坐落着国家天文台兴隆观测基地的郭守敬望远镜（LargeSkyAreaMulti-ObjectF1breSpectroscopyTelescope,简称LAMOST）。这座2011年正式投入运行的巨无霸,由我国科研人员自主研制,主要任务是对天体进行“户口普查”,一次可得多至4000个天体的光谱,将成为世界上光谱获取率最高的望远镜,而且也是世界上口径最大的大视场（野）望远镜。     

一种基于主分量分析的减天光方法

天光是天体观测中的一种重要噪声源.减天光问题是制约多目标光纤光谱观测深度的重要因素.主分量分析(PCA)是统计学的一种分析方法,它可以用来寻找各个天光谱之间的关系,以进一步获得目标光谱中含有的天光成分.为了研究LAMOST的减天光方法,用SDSS的一组原始观测数据进行了仿真实验,实验结果表明,采用PCA方法比SDSS处理程序能够更有效地减天光.最后对PCA方法在LAMOST中的应用前景进行了展望.     

LAMOST观测控制系统

LAMOST的观测控制系统将实时地与望远镜控制系统和焦面仪器控制系统一起来完成LAMOST的光谱巡天工作,同时与数据处理系统紧密联系以安排观测计划和数据处理任务。研制观测控制系统的目的是自动地完成整个光谱巡天工作,以最有效地获得科学产出。     

LAMOST网络控制系统结构

LAMOST(大型多天体分光望远镜)建成后将成为世界上视场最大、光谱观测效率最高的4m级口径以上的光学望远镜。它将要同时高效地观测4000颗星的光谱,这对网络控制系统的设计是巨大的挑战。该文主要从LAMOST网络控制系统构建的角度介绍了系统如何在大数据量、多任务的情况下实现各子系统控制、环境监测、授时和无线远程监控等功能,叙述了在该系统中运用的实时分布式操作系统、实时数据库,全球定位系统(GPS)和全球移动通讯系统(GSM)等多项技术．     

LAMOST观测控制系统用户界面设计

位于国家天文台兴隆观测基地的大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)是世界上最大的、可操控的反射施密特望远镜。为了便于控制望远镜,提高观测效率,设计了观测控制系统图形用户界面。首先分析了LAMOST望远镜的控制软件体系结构,采用基于场景的以用户为中心的设计方法,对界面进行了分析和设计。使用Qt、CORBA、多线程技术和MVC模式,实现了用户界面,并对界面进行了测试。最后,用户界面得到了用户的认可,成功应用于LAMOST观测。     

一种新的基于2维傅里叶谱图像的恒星光谱特征提取方法和深度网络分类应用

天体光谱分类是天文学研究的重要内容之一,其关键是从光谱数据中选择和提取对分类识别最有效的特征构建特征空间.提出一种新的基于2维傅里叶谱图像的特征提取方法,并应用于LAMOST (the Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope)恒星光谱数据的分类研究中.光谱数据来源于LAMOST Data Release 5(DR5),选取30000条F、 G和K型星光谱数据,利用短时傅里叶变换(Short-Time Fourier Transform, STFT)将1维光谱数据变换成2维傅里叶谱图像,对得到的2维傅里叶谱图像采用深度卷积网络模型进行分类,得到的分类准确率是92.90%.实验结果表明通过对LAMOST恒星光谱数据进行STFT可得到光谱的2维傅里叶谱图像,谱图像构成了新的光谱数据特征和特征空间,新的特征对于光谱数据分类是有效的.此方法是对光谱分类的一种全新尝试,对海量天体光谱的分类和挖掘处理有一定的开创意义.     

LAMOST“小系统”成功产出光谱

2007年5月28目的凌晨时分,我突然被两声“嘟嘟”的短信息通知声惊醒,顺手拿过手机一看,顿觉睡意全无：“一个多小时前拍到了亮星光谱!……”短信来自正在国家重大科学工程——LAMOST项目装调现场的总工程师崔向群。记得那晚是望远镜的各个子系统的第二次大联调,就获得了久盼的“天体光谱”,LAMOST项目的小系统出光谱的既定计划提前31天实现了,项目建设的历史性时刻,怎能不让人激动？     

前照条件下LAMOST焦面板光纤单元定位精度检测系统设计

大天区面积多目标光纤光谱望远镜(Large Sky Area Multi-object Optical Spectroscopic Telescope,LAMOST)是目前国际上口径最大、视场最宽、光谱获取率最高的大型施密特望远镜,通过借助并行可控式双回转光纤定位系统,其焦面系统上的4 000根光纤可以在数分钟内按预定天体坐标快速精确地对准各自观测目标并进行精调。望远镜观测时每一个光纤单元定位情况的好坏直接决定接收天体光谱的质量,然而目前针对光纤定位精度情况仅有的信息就是定位时光纤单元步进电机驱动情况的反馈,是一个内部信息,并不全面,无法给出每一个光纤单元的实际定位精度情况。因此需要搭建一个可用于LAMOST现场的检测系统,在望远镜观测间隙,在前置光源照明条件下,可以第一时间获取焦面板光纤单元定位图像,快速分析之后,检测出定位误差较大的光纤单元,由此决定进一步观测处理措施,以保证观测光谱的有效性和准确率。     

天球上和LAMOST焦面上天体位置关系的研究

用主光线法对正在研制的大天区面积多目标光纤光谱望远镜（LAMOST）焦面上天体成像位置进行了研究,提出了在焦面上确定天体位置的方法,导出了天体在天球和LAMOST实际焦面上一一对应的位置关系。本的方法可用于焦面上光纤位置的确定,同时,也为已知天体在焦面上的位置确定其在天球上的位置提供了一种方法。     

专家识谱平台的设计与实现

在利用LAMOST巡天数据进行特殊天体搜寻或样本构建,以及在处理LAMOST不断累积的低信噪比光谱时,通常需要耗费大量的时间完成人工识谱。针对这样的问题,设计并实现了一套专家识谱平台。该平台是集光谱可视化、光谱分析、多波段图像融合、多种数据挖掘算法等功能于一体的科学与科普教研平台。利用该平台,天文学家进行天体搜寻、样本构建等科学研究将变得相对容易;通过该平台,高校教师可以开展各种有天文特色的教研活动;借助群体力量,该平台将逐步消化LAMOST不断积累的未知光谱数据。     

2014年4月重要天象预报

4月的星空中,有—个星座很抢眼,就是室女座,因为在室女座中有一颗行星和两颗小行星在一周之内将轮番上演冲日大戏。这么多天体在同—个天区同时到达最佳的观测时机,是很有意思的天象,也是锻炼观测能力、摄影技巧的好时机。除此之外,4月还将发生一次月全食和一次日环食,不过遗憾的是,这两次天象在中国的观测条件都十分不利,几乎无法观测。     

猎户座分子云团中弥散电离介质的视向速度及线强度比分布

恒星形成区是研究恒星形成物理过程最重要的天体物理实验室. 猎户座分子云团是研究各种质量恒星形成和相关年轻恒星性质的一个著名天区. 通过对恒星形成区的光学光谱分析, 可以获取其内部热电离气体的运动学和化学性质. 基于国家大科学装置郭守敬望远镜(LAMOST)的光谱观测数据, 从LAMOST I期光谱巡天数据中筛选出8个指向猎户座分子云团的观测面板, 获取了1300多条针对猎户座分子云团内弥散电离介质的有效光谱. 选取不受星际介质污染的背景天光光谱构建超级天光, 对这些光谱数据做减天光处理, 并进一步测量其发射线性质,包括Ha、N Ⅱ] λ 6584、[S Ⅱ]λλ 6717和6731等发射线的中心波长和积分流量等.最后给出猎户座分子云团内弥散电离介质的视向速度和线强度比分布情况.     

LAMOST绘星流

近期,LAMOST特聘青年研究员,上海天文台博士后李静、国家天文台研究员刘超等人利用郭守敬望远镜(又名大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜,Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope,LAMOST)数据中的M巨星与“盖亚卫星第二次数据释放”(GAIADR2)的自行结合,第一次精确地描绘了银河系外晕中人马座星流的三维空间轨道分布。该成果已经发表在《天体物理学报》上。     

一种基于二维算法的新颖的多目标光纤光谱数据处理流程

郭守敬望远镜(Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope,LAMOST)、斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey,SDSS)、英澳望远镜(AngloAustralia Telescope,AAT)等大多数多目标光纤光谱望远镜现用的数据处理流程都是基于一维算法的.以LAMOST为例提出多目标光纤光谱数据处理流程方法.在LAMOST现用数据处理流程中,在预处理过程之后,通过基于一维模型的抽谱算法从二维观测目标光谱数据中得到一维抽谱结果作为中间数据.后续的处理步骤都基于一维模型的算法.然而,这种数据处理流程不符合观测光谱的形成机理.因此,在每个步骤中都引入了不可忽略的误差.为了解决这一问题,提出了一种还未被用于LAMOST及其他望远镜数据处理系统的新颖的数据处理流程.重新设计安排了各个数据处理模块的顺序,各关键步骤算法都是基于二维模型的.核心算法将详细论述.此外,列出了部分实验结果来证明二维算法的有效性和优越性.     

LAMOST0级观测控制系统物理模型

面向对象方法是一种新的软件工程方法,对象模型技术是当前流行的面向对象的建模技术,为了能理解LAMOST观测控制系统的设计和运行过程,需要用面向对象方法进行物理建模。本重点介绍LAMOST0级观测控制系统的物理模型。     

利用LAMOST和Gaia数据发现24颗晚型高速星

近日,中国科学院大学天文与空间科学学院杜翠花研究小组和美国RPI的海迪·霍·纽伯格(Heidi Jo Newberg)等人利用国家天文台LAMOST和Gaia空间天体测量卫星的观测数据,在近邻晕中发现了24颗晚型(温度4000~6300K)高速星,其中6颗属于超高速星。研究结果发表于国际知名天文期刊《天体物理学报通信》。     

梅西叶天体马拉松观测攻略

110个梅西叶天体,是天文爱好者最乐于观测的深空天体目标。你可能观测过其中的一部分天体,但你有没有想过进行这样一个挑战：在一晚上的时闻里,观测尽量多的、甚至全部的梅西叶天体？这项观测运动,称之为梅西叶天体马拉松（下文简称“梅马”）。     

依巴谷天体测量卫星的阶段成果

本文综合介绍依巴谷天体测量卫星自１９８９年１１月开始观测以来，由头两年获得的观测资料取得的空间天体测量的阶段性成果，以及空间天体测量结果与地面观测结果相互之间的比较，成功地用于解算天体测量参数的星数已达１１２４４颗，由依巴谷天体测量卫星的头两年观测资料进行归算处理，得到恒星位置，视差和年自行的预期精度分别为３、４和２ｍａｓ。由此从整体上合面地检验了依巴谷科学计划，包括观测纲要，输入星表，卫星本身及     

LAMOST控制系统实时分布式数据库

介绍国家“九五”重大科学工程项目“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)”中基于QNX(Quick UNIX)操作系统的实时分布式数据库的研究情况。此项研制已通过2002年7月2日由LAMOST工程指挥部组织的北京、南京和合肥三地专家的评审，并得到好评。该数据库功能强、工具丰富、操作方便，在类UNIX操作系统下实现了Windows的界面风格，可以满足LAMOST控制系统数据在线(或离线)处理、存储、程序生成表格和图形等需要，也可推广应用到其它相关领域。     

M31中天体的光谱观测与研究

仙女星系(M31)是距离地球最近的大型旋涡星系,与银河系结构相似且质量相当,对M31天体的光谱观测与研究有助于理解银河系以及一般星系的形成与演化历史。整理了自20世纪以来天文学家对M31中天体的相关光谱观测与研究成果,共涉及了M31中5 000余个发射线天体、2 000余个星团、6 000余颗恒星、1 000余颗新星以及核球和盘上的星族的光谱。恒星光谱观测由早期的以超巨星为主发展到近20年更大样本以及更多类型,其中红巨星被用于研究M31星系盘和晕的性质及子结构。发射线天体通常被应用于M31质量测定、运动学分析和恒星演化的研究。M31星团的研究集中于金属丰度和运动学性质,以及利用视向速度测定M31位力质量。对M31中心星族的研究主要集中于核区的星族组成和运动学分析,其中运动学研究结果更支持核区的偏心盘模型。最后,介绍了郭守敬望远镜对M31天体的光谱观测与相关科学研究。