红外相机CASCAM光学设计

介绍紫金山天文台研制的光学-近红外相机CASCAM（Chinese Academy of Science，CAMera)的光学系统设计．CASCAM相机以红外列阵HAWAII-1和光学CCD为探测器，配备国家天文台兴隆观测站2．16米和1．26米望远镜进行0．4—2．5μm波长范围的成像和偏振成像观测．相机的光学系统由F／9→F／6缩焦系统和Offner反射成像系统构成．优化设计结果表明，光学设计方案已满足天文观测的要求．CASCAM相机在设计上实现了光学-近红外很宽波段的消色差变焦，并在楔形分柬片、常温滤光片轮和折射式焦面摆动技术等方面进行了新的尝试．     

年轻星体(YSO)红外氢谱线流量特征及其应用

在年轻星体星周致密HII区非局部热动平衡模型基础上，本文主要计算了年轻星体红外氢谱线流量及流量比．计算发现在Pfγ／Brα与Brγ／Brα之间，Pa7／Brα与Brγ／Brα之间有很好的线性相关性，这一关系与星周物理参数基本无关．利用这一理论关系可以估计YSOs的前景消光．另外，我们认为只要合理地选择中央星及星风的物理参数，例如质量损失率及星风速度等，年轻恒星的谱线过量问题就可以得到合理的解释．文中给出了部分红外源的分析结果．     

极亮红外星系的HST面源测光研究

星系间的相互作用和合并是一个非常普遍的现象,在星系的形成和演化过程中扮演了一个重要角色。理论和实测都有表明星系并合是椭圆星系形成的重要途径。极亮红外星系（ＵＬＩＲＧｓ）与星系间的相互作用和并合密切相关,是研究星系并合现象的理想实验室,对它们的测光研究将有助于理解星系的并合过程。哈勃望远镜（ＨＳＴ）的高分辨率观测为这方面的研究提供了条件。我们利用哈勃望远镜（ＨＳＴ）的宽场行星照相机（ＷＦＰＣ２）对极亮红外星短曝光巡天的Ｉ波段数据,选出了一个子样本。该子样本由２１个以单核为主的极亮红外星系组成,这些星系一般处于星系并合的晚期。我们对这些星系进行了面源测光研究,并根据面亮度轮廓与Ｒ１／４律的差别利用χ＾２判据律将它们分成了两大类：第一类八个星系的面亮度轮廓可以用Ｒ１／４律很好地拟合;而第二类星系在面亮度轮廓与Ｒ１／４     

水脉泽辐射的探测和时变考察

用中科院射电联合实验室上海天文台２５米望远镜,对１９个已知水脉泽源和２０个ＨＩＩ区候选源进行了水脉泽观测和搜寻,共测到水脉泽辐射２１个,包括２个首次测到Ｓ／Ｎ≥３σ的源．结合已知脉泽资料求出了脉泽时变,发现峰值流量的变化比较普遍,包括同一峰强度变化及不同成分置换引起的变化两种情况,峰值速度变化多数由不同成分置换所造成．证认了对应的ＩＲＡＳ源并探讨了脉泽辐射与红外参量的关系,表明红外辐射的强度对脉泽产生率的影响比颜色分布的影响大．     

1991年日全食近红外光谱观测结果

介绍１９９１年７月１１日墨西哥日全食的近红外光谱（１０７１２－１０９７２）观测资料和分析结果．从无缝谱得出的极边缘光球连续谱表面亮度曲线上发现在日面边缘之内２１０ｋｍ处有一强度凹陷,由该曲线拐点定出色球底的温度为４４２５±２６°Ｋ．无缝闪光谱资料显示Ｈｅｌ１０８３０线在边缘外１２００ｋｍ附近发射达极大,其下降段的对数梯度β为０．６３３×１０－８ｃｍ－１,与可见区Ｈｅｌ线相近．此外,东边大日珥的资料显示该日珥的强度很弱,仅为普通日珥强度的２％—５％,具有很大的湍流速度（约３０ｋｍ／ｓｅｃ）和视向蓝移运动（２１０±１５ｋｍ／ｓｅｃ）．由于Ｐγ在光谱上没有显示,所以认为其激发程度很高．该资料中未找到非日珥性质的色球发射     

天文类网址小录

近来与好友一起在因特网上“遨游”,略有收获,特将所知的有关天文类的网址与大家共享。一、研究机构１中科院北京天文台ｈｔｐ：／ｗｗｗ．ｂａｏ．ａｃ．ｃｎ／２上海天文台ｈｔｐ：／ｗｗｗ．ｃｓｔｎｅｔ－ｓｈ．ｎｅｔ．ｃｎ／ｓｈａｏ／ｓｈａｏ．ｈｔｍ上海天...     

SiO脉泽星的近红外测光与分析

本文给出３５个不同类型含ＳｉＯ（ｖ＝１,Ｊ＝１－０）脉泽发射的ＡＧＢ星的近红外观测结果（其中包括６个Ⅰ型ＯＨ星,１３个Ⅱ型ＯＨ星,９个仅有ＳｉＯ脉泽的星以及７个无ＯＨ脉泽但有ＳｉＯ和Ｈ２Ｏ脉泽的星）．得出了它们的ＪＨＫ星等和流量．同时经认证找出了它们对应的ＩＲＡＳ观测数据．通过对它们的近红外、中远红外以及ＯＨ射电资料的同时分析,得出了不同类型ＳｉＯ脉泽星的色指数、谱斜率以及在近红外波段上拟合的等效黑体温度Ｔｅｑ．由红外及ＯＨ射电资料导出了其中心星的质量损失率Ｍ,并在此基础上结合已知的ＳｉＯ脉泽源资料,找出了不同类型ＳｉＯ脉泽星各量之间的关系．计算结果表明,ＳｉＯ脉泽具有普遍性,在各类脉泽星中都可出现．ＳｉＯ脉泽的光度与质量损失率弱相关,并且从（Ｍｉｒａ）ＳｉＯ到（ＯＨ／ＩＲ）ＳｉＯ逐渐增加．ＳｉＯ脉泽的流量与近红外“色”以及等效黑体温度Ｔｅｑ的关系较为密切．ＳｉＯ脉泽积分流量的上限与ＩＲＡＳ在１２μｍ和２５μｍ上流量分别都相关．本文对ＳｉＯ脉泽在ＡＧＢ演化中的地位和特殊性进行了简单讨论．     

红团簇巨星元素丰度

基于高分辨率、高信噪比光谱观测资料,分析了１７颗红团簇巨星的５种α元素（Ｍｇ、Ｓｉ、Ｓ、Ｃａ、Ｔｉ）的化学丰度．结果表明,按金属丰度的不同可以将红团簇巨星分为两类：一类为富金属红团簇巨星（［Ｆｅ／Ｈ］≥０．０）;另一类为贫金属丰度红团簇巨星（［Ｆｅ／Ｈ］≤－０．３）．这两类红团簇巨星中的５种α元素均具有随金属丰度变大而增丰的趋势．同时,分析还表明,这两类红团簇巨星的α元素与铁元素的增丰历史可能是同步的．     

类铍氧离子X射线及EUV光谱理论模拟

根据非局域热动平衡状态下谱线形成理论，利用相对论多组态原子程序软件包FAC模拟了类铍氧离子的X射线及EUV光谱．分析了间接过程对类铍氧离子X射线及EUV光谱形成的影响．在典型天体等离子体密度(ne=10加／立方厘米)情况下，采用了3种模型，在不同温度下模拟X射线及EUV光谱形成过程，分析比较了间接过程对谱线形成的贡献，并给出了它们的速率系数，得出了在谱线形成过程中，间接过程具有非常重要的作用．     

大质量年轻星体的红外谱研究

本文对一批中心星光度大于１０３Ｌ⊙,质量大于７～８Ｍ⊙的大质量年轻星体（ＹＳＯｓ）进行了研究．利用近几年对这批源进行的ＪＨＫ波段的观测以及其它台站的红外测光和ＩＲＡＳ点源资料,得到了这批源的红外能谱．根据它们在７－２３μｍ间的低分辨率光谱（ＬＲＳ）,确定了其尘埃粒子的类型,并将其分成三类：（１）具有９．７μｍ的硅酸盐特征;（２）具有１１．３μｍ的ＰＡＨ特征;（３）特征不明显或谱噪音较大．本文采用球对称、各向同性、吸收和散射同时考虑的辐射转移模型,对１２个大质量年轻星体进行了红外能谱拟合,得到了这些源的一系列重要的物理参量,如：中心星的光度和表面有效温度、特征波长上的光深以及包层的尘埃温度和密度随半径变化的幂律等．模型拟合的结果显示：（１）在大部分尘埃包层中,尘埃温度随尘埃包层半径的分布为Ｔｄ（ｒ）∝ｒ－０．４±０．０３,它与假设尘埃的吸收／发射效率Ｑ（ν）＝Ｑ０（νν）β,β＝１时的理论预期一致．（２）尘埃密度随尘埃包层半径的分布为ｎｄ（ｒ）∝ｒ－２．０～－１．５,该关系式间接反映了恒星形成早期,分子包层从等温塌缩到自由下落的过渡．     

10m口径射电望远镜天线计算机远程控制系统

本文从当前天文观测所受自然环境的影响入手 ,提出远程控制观测是解决目前观测所遇到的困扰的好方法 ,并介绍了中科院云南天文台太阳射电组的 1 0m口径抛物面天线的计算机远程控制系统。本文着重讨论了远程控制的实施方案 ,包括天线当前的性能测试、如何安全地做到远程通信、前端控制 (即现场控制 )等问题 ,把TCP/IP协议族原理和Client/Server原理与模糊逻辑控制思想相结合 ,对 1 0m口径天线实施自动控制 ,并开发了用于现场控制、远程控制的网络控制软件。     

基于线性数据重构的天线动力学模型辨识方法

射电望远镜天线伺服控制系统中的非线性特性, 对系统动力学特性辨识有着显著的影响, 会提高辨识难度, 增加辨识模型的复杂程度. 系统非线性特性的测量与补偿也会增加系统辨识工作量. 针对上述问题, 提出了一种基于非线性采样数据的线性重构方法, 用于动力学特性建模. 通过提取原采样数据的相位与幅值, 对受到噪声与非线性畸变影响的系统采样数据进行线性重构, 降低待辨识模型的复杂度. 搭建了半实物实验平台, 以平台实际采样为基础, 重构线性数据, 利用奇异值法与自回归神经网络评估并辨识平台动力学模型. 实验结果表明, 建模数据奇异值拐点从100阶下降至40阶, 仅用10个神经网络节点200次训练即实现了模型辨识.     

一种基于全天相机组网的区域火流星监测网的实现和应用

流星监测网是小尺寸近地小天体撞击监测、判断陨石落点的主要工具. 提出了一种基于多站布局的全天视频相机组网监测系统, 并在江苏及周边构建了一个区域级原型系统, 实现了火流星监测组网控制、视频数据采集、数据处理及流星体定轨的完整流程. 通过1yr的实测运行表明, 该系统可观测流星极限视星等为-1.0等, 可以实现绝对星等-2.5等流星的完备检测; 根据监测数据得到火流星通量为2.68×10^-7km^-2 ·h^-1;群流星和偶发流星占比分别为46%和54%,偶发流星中类小行星轨道和类彗星轨道比例分别为27.1%和72.9,统计结果与国际主要流星监测网相接近,验证了监测网系统在实际组网使用中的监测能力.     

基于FPGA的空间太阳磁像仪自校正稳像系统研制

太阳磁像仪是开展太阳磁场观测研究的核心仪器,其中的稳像系统是空间太阳磁像仪的关键技术之一,针对深空探测卫星系统对载荷重量、尺寸限制严苛的要求,设计了基于图像自校正方法的稳像观测系统.介绍了一套基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array, FPGA)和数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP),通过基于自相关算法的高精度稳像方法设计,并结合精确偏振调制、准确交替采样控制等系统软硬件设计,克服由于卫星平台抖动、指向误差等因素造成的图像模糊,实现实时相关、校正、深积分的稳像观测系统.针对像素尺寸为1 K×1 K、帧频为20 fps的CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)探测器,实现了1像元以内的实时稳像观测精度.在完成实验室测试后, 2021年6月18日在国家天文台怀柔太阳观测基地35 cm太阳磁场望远镜上开展了实测验证,结果表明该系统能够有效地完成太阳磁像仪自校正稳像观测,获得了更高分辨率的太阳磁场数据.稳像系统的成功研制不仅可以为深空太阳磁像仪的研制提供轻量化、高...     

RTS2: Lessons learned from a widely distributed telescope network

RTS2 (Remote Telescope System 2) is a highly modular open source telescope and observatory management software package. It evolved from RTS, which was developed in Python to control a telescope aimed at observing optical transients of γ ray burts. The development of a network system capable of operating robotic telescopes is both difficult and complicated. Along with continued software development one must be concerned with maintaining operations and obtaining results. This is a review of experiences gained building a network of robotic telescopes. It focuses on describing which issues are important during development of the robotic observatory software and requirements for future development of the RTS2 package. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Distributed intelligence in an astronomical Distributed Sensor Network

The Telescope Alert Operations Network System (TALONS) was designed and developed in the year 2000, around the architectural principles of a distributed sensor network. This network supported the original Rapid Telescopes for Optical Response (RAPTOR) project goals; however, only with further development could TALONS meet the goals of the larger Thinking Telescope Project. The complex objectives of the Thinking Telescope project required a paradigm shift in the software architecture – the centralised intelligence merged into the TALONS network operations could no longer meet all of the new requirements. The intelligence needed to be divorced from the network operations and developed as a series of peripheral intelligent agents, distributing the decision making and analytical processes based on the temporal volatility of the data. This paper is presented as only one part of the poster from the workshop and in it we will explore the details of this architecture and how that merges with the current Thinking Telescope system to meet our project goals. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

遗传算法优化的BP神经网络卫星钟差预报

针对BP (Back Propagation)神经网络模型预测卫星钟差中权值和阈值的最优化问题, 提出了基于遗传算法优化的BP神经网络卫星钟差短期预报模型, 给出了遗传算法优化BP神经网络的基本思想、具体方法和实施步骤. 为验证该优化模型的有效性和可行性, 利用北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system, BDS)卫星钟差数据进行钟差预报精度分析, 并将其与灰色模型(GM(1,1))和BP神经网络模型预报的结果比较分析. 结果表明: 该模型在短期钟差预报中具有较好的精度, 优于GM(1,1)模型和BP神经网络模型.     

Evolutionary stellar population synthesis at high spectral resolution: optical wavelengths

We present the single stellar population (SSP) synthesis results of our new synthetic stellar atmosphere models library with a spectral sampling of 0.3 Å, covering the wavelength range from 3000 to 7000 Å for a wide range of metallicities (twice solar, solar, half solar and 1/10 solar). The stellar library is composed of 1650 spectra computed with the latest improvements in stellar atmospheres. In particular, it incorporates non-local thermodynamic equilibrium (LTE) line-blanketed models for hot  ( T _eff≥ 27 500 K)  , and LTE line-blanketed models (Phoenix) for cool  (3000 ≤ T _eff≤ 4500 K)  stars. Because of the high spectral resolution of this library, evolutionary synthesis models can be used to predict the strength of numerous weak absorption lines and the evolution of the profiles of the strongest lines over a wide range of ages. The SSP results have been calculated for ages from 1 Myr to 17 Gyr using the stellar evolutionary tracks provided by the Geneva and Padova groups. For young stellar populations, our results have a very detailed coverage of high-temperature stars with similar results for the Padova and Geneva isochrones. For intermediate and old stellar populations, our results, once degraded to a lower resolution, are similar to the ones obtained by other groups (limitations imposed by the stellar evolutionary physics notwidthstanding). The limitations and advantages of our models for the analysis of integrated populations are described. The full set of the stellar library and the evolutionary models are available for retrieval at the websites http://www.iaa.csic.es/~rosa and http://www.iaa.csic.es/~mcs/sed@ , or on request from the first two authors.     

Why every bipolar planetary nebula is 'unique'

We present the many evolutionary routes that progenitors of bipolar planetary nebulae (BPNe) can take. Overall, there are about a hundred qualitatively different evolutionary routes, hence about a hundred qualitatively different types of BPNe. Within each type there are quantitative differences as well. Adding the dependence of the appearance on inclination, we find that the number of different apparent structures of BPNe is about equal to, or even larger than, the number of known BPNe and proto-BPNe. Accordingly we argue that every BPN is a 'unique' object in its appearance, but all can be explained within the binary model paradigm. Therefore, we request a stop to the attaching of adjectives such as 'unique', 'peculiar', and 'unusual' to BPNe and proto-BPNe, thereby removing the need to invoke a new model for almost every 'unusual' BPN. As a case study we try to build a binary model for the proto-BPN OH 231.8+4.2. In our preferred model the AGB Mira-type star has a main sequence companion of mass ∼1 M_⊙, orbital period of ∼5 yr, and eccentricity of ≳0.1.     

High level interfaces to the Robonet‐1.0 Homogeneous Telescope Network

We describe the current high level interfaces used for communicating with the Robonet‐1.0 Homogeneous Telescope Network. This is a network of three telescopes, the Liverpool Telescope and the Faulkes Telescopes (North and South). We describe our use of RTML and web‐services to enable control of the network by intelligent agents. (© 2006 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)