宇宙你好，问候来自地球南极——第24次南极科考及Dome A天文选址

2007／2008中国第24次南极科考,将中国首架南极望远镜阵CSTAR和自动天文观测站到运送到Dome A进行天文选址和天文观测,这是中国天文事业发展的重要里程碑,也是国际天文办期待与注目的重大事件,同时也是中国天文界的机遇与挑战。     

天文望远镜的故事

保卫真理的武器 在剧院内看戏,常常会见到一种只用两片玻璃组成的、结构简单的“观剧镜”,这种观剧镜也就是所谓伽利略望远镜。您可曾想到,这小东西竟是当年反抗宗教势力、保卫真理的犀利武器吗？     

巨型天文望远镜简述

出于对字宙天体奥秘的好奇。科学家和工程师们将不断地挑战巨型望远镜的极限。展望未来,一个新的巨型天文望远镜的时代即将来临。在今后的十几年里,“世界上最大的望远镜”的称号将继续出现“几易其主”的现象。一批正在筹建中的巨型望远镜已经开始向目前世界上最大的望远镜发起“冲击”。     

基于PMAC的天文望远镜控制系统研究及应用

天文望远镜为大型高精密仪器,对望远镜的控制系统性能提出了极高的要求。作为控制系统的核心器件,伺服控制器的性能决定了控制系统的性能。介绍了一种基于PMAC(Programmable Multi Axes Controller)控制器的天文望远镜控制系统,研究了PMAC伺服控制原理、PID参数整定方法及基于PMAC的天文望远镜运动控制系统基本原理,并以此为基础设计了天文望远镜伺服控制系统软、硬件体系。基于PMAC的天文望远镜控制系统主要特点在于,伺服系统采用了传统的PID反馈控制算法和前馈控制算法相结合的组合控制算法,有效地克服了外界扰动对望远镜控制过程的影响,获得了较好的动、静态性能;同时,针对望远镜不同的轴系传动方式,如直驱方式和齿轮传动方式,应用不同的PID参数整定方法,如阶跃整定法和基于速度测量+阶跃整定相结合的参数整定方法,可分别使系统获得较为理想的PID控制参数;另外,基于PMAC的天文望远镜控制系统,对于不同的驱动电机和不同的轴角测量元件,均具有较好的适应性。该系统已在国家天文台2.16 m天文望远镜上得到了应用,该项应用中,采用了"IPC+PMAC"的双CPU分级控制方式,并以VC++为软件平台,通过对于PMAC Pcomm32底层接口函数的调用,实现了基于工控机的望远镜界面操作和控制,同时,以PID反馈控制算法和前馈控制算法为基础,采用了PID参数自适应控制算法,保证了望远镜高速的运行平稳性,也实现了低速精确性和快速性的控制要求。技术研究和运行实践表明,基于PMAC的望远镜控制系统具有较高的控制精度和良好的通用性,可广泛应用在不同类型的天文望远镜系统。     

NGST,GAIA和SIM：21世纪初的空间天文望远镜

“下一代大型空间天文望远镜”（ＮＧＳＴ）、“空间干涉测量飞行任务”（ＳＩＭ）和“天体物理的全天球天体测量干涉仪”（ＧＡＩＡ）是２１世纪初的大型空间天文望远镜的计划。ＮＧＳＴ和ＳＩＭ是ＮＡＳＡ“起源计划”的关键项目,可用于探索宇宙最早期形成的第一批星系,星团,ＮＧＳＴ是大孔径被动控制冷望远镜,口径４－８ｍ,是哈毂空间望远镜（ＨＳＴ）和红外空间望远镜（ＳＩＲＴＦ）的后续项目,它强大的观测能力特别体现在     

国内首架日冕仪落户云南丽江

日冕仪的重要功能是通过人造日食的巧妙方式来直接观测太阳最外层大气——日冕层。借助日冕仪,人们在常规太阳观测条件下就可以欣赏美丽的日冕以及壮丽的日冕爆发过程。我们的前辈自上世纪50年代末就开始了针对日冕观测址点的不断考察,但遗憾的是一直未能寻找到理想的候选点。随着近几年我国西部太阳选址工作的不断深入,我们选址科考队得到了一批颇有价值的潜在理想址点,大香格里拉地区便是其中得到证认的区域之一。滇西北的丽江高美古天文基地就位于大香格里拉地区南部,海拔较高,空气十分洁净,每年旱季日照充沛。高美古目前拥有东亚最大的地面天文望远镜集群,为我们日冕仪观测站的建立提供了极其便利的基本条件。     

LAMOST光学系统成像的动态模拟分析

LAMOST是一个大视场兼大口径的中星仪式望远镜,其光学系统是反射Schmidt系统。为克服Schmidt系统长镜筒（二倍焦距）的整体运动所引起的各种困难,采用了特殊的装置,即球面主镜固定不动,由非球面改正板的转动完成对被观测目标的瞄准和跟踪。使大视场和大口径的兼备成为可能。因而AMOST在观测过程中的成像情况与一般的望远镜不同,其焦面、改正板的位置和面形,都随观测天区和时间而变化,另外还有视场旋转和大气折射的影响。本文提出了用光轴稍微倾斜放置的球面代替最佳焦面的方法,并详细叙述了对LAMOST实际观测过程中,光学系统成像情况动态模拟分析的方法和结果。进一步证明了这种特殊的光学系统的可行性。     

丽江高美古台址和2m级望远镜项目(英文)

自 1992年起云南天文台开始了在云南省西北部的天文选址。丽江高美古最终被选择作为未来中国地基天文光学观测的新址点。并且 ,在国家科技部 ,云南省政府 ,以及中科院的支持下 ,2m级天文望远镜项目在 2 0 0 0年 12月获得立项。在文中 ,我们简要的介绍了高美古台址的情况 ,并给出了 2 .4m望远镜的详细情况 ,以及其他相关情况。     

南极冰穹A首台自动视宁度检测仪的研制

南极冰穹C (Dome C)的选址结果显示:Dome C具有寒冷干燥、红外背景辐射低、可连续3～4个月观测、空气明净、透过率高、风速低等特征,是比地面上任何中纬度台址都好的天文观测台址.而由我国最先登陆的内陆最高点冰穹A (Dome A)被国际天文界广泛认为可能是比Dome C更好的天文台址.近3 yr来,中国科学院南极天文中心领导开展Dome A的台址测量工作,初步结果表明Dome A作为天文台址具有巨大优势.但是到目前还没有获得直接用于衡量天文台址在光学观测方面的主要参数—视宁度数据.介绍了中国科学院南京天文光学技术研究所自行研制的我国首个用于Dome A的自动视宁度测量仪,基于一台口径35 cm的商用望远镜进行硬件改造和软件开发,使其能在Dome A低温低压环境下进行自动观测和数据处理.目前该仪器已随“雪龙号,科考船起运南极,于2011年初安装到Dome A并开始测量.起运前,在兴隆观测站与中国科学院国家天文台(国台)选址组的一台视宁度监测仪进行了对比测量,对软件、硬件和装调方法进行了检验验证.     

世界最大天文望远镜将安放在智利

2009年11月13日,在智利北部欧洲南方天文台（ESO）所属的帕拉纳尔天文台——甚大望远镜（VLT）之家,科学家们用气象探针挂在气球下升空,这种探针称为无线电探空仪,测量各种大气参数并把其传输到地面接收机;来自欧洲南方天文台、加拿大莱斯布里奇（Lethbridge）大学和智利Valparaiso大学的的研究者,     

The Master Mobile Astronomical System. Optical Observations of Gamma-Ray Bursts

The operating principles of the telescope-robot system MASTER (Mobile Astronomical System of Telescopes-Robots, http://observ.pereplet.ru), designed to search for fast transient phenomena in the optical range, are described. The robot-telescope includes the following: a Richter-Slefogt telescope with D=355 mm, F/D=2.4, a Richter-Slefogt telescope with D=200 mm, F/D=2.4, a Flugge telescope with D=280 mm, F/D=2.5, a TV camera with a field of 20x40 degrees, and three CCD cameras. A German mount with a slew rate of 8 deg/s is used. MASTER obtains images down to 19^m in a field of 6 square degrees in a 1.5 minute exposure. We present some observations of the optical afterglow of cosmic gamma-ray bursts. MASTER was the first system in Europe to record optical emission from GRB030329.__________Translated from Astrofizika, Vol. 48, No. 3, pp. 463–475 (August 2005).     

观测天体光谱的纤维光学方法及2.16m望远镜实用系统

本文描述了近年来广泛发展起来的天体物理实测技术中的一项重要进展——纤维光学分光技术方法在天体光谱观测中的应用及2.16m望远镜实用系统的特点和初步应用结果     

吉林天文观测基地光学观测环境及相关研究进展

地基光学天文望远镜是人类探索与研究宇宙的重要手段, 对已有地基光学台址的光学观测环境进行监测分析, 可以为后期设备针对性改造以及观测者调整观测策略提供参考依据, 对提升地基光学设备的观测效能具有重要的意义. 吉林天文观测基地(简称``基地'')隶属于中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站, 位于吉林省吉林市大绥河镇小绥河村南沟约5 km处(东经126.3^\circ, 北纬43.8^\circ, 海拔高度313m). 基地大气视宁度均值范围约为1.3$''$--1.4$''$、天顶附近V波段的天光背景亮度为20.64magcdotarcsec^-2、年晴夜数最高可达270余天, 具有良好的天文观测条件. 吉林天文观测基地于2016年投入运行, 现有1.2m光电望远镜、迷你光电阵列望远镜、大视场光电望远镜阵列、新型多功能阵列结构光电探测平台等多台(套)光电望远镜设备. 利用上述设备, 主要围绕空间目标探测与识别、精密轨道确定、光电探测新方法以及变源天体的多色测光等开展相关研究工作, 与多家国内高校及科研院所保持着良好的合作关系.     

The Astronomical Potential of Optical Superconducting Detectors

The operational principles, current experimental status, and astronomical potential of a promising new class of optical photon detector based on superconductors is presented.     

Reliability Analysis of Main-axis Control System of the Antarctic Equatorial Astronomical Telescope Based on Fault Tree

The Antarctic astronomical telescopes work chronically on the top of the unattended South Pole, and they have only one chance to maintain every year. Due to the complexity of the optical, mechanical, and electrical systems, the telescopes are hard to be maintained and need versatile expedition teams, which means that an excessive awareness is essential for the reliability of the Antarctic telescopes. Based on the fault mechanism and fault mode of the main-axis control system for the Antarctic equatorial astronomical telescope AST3-3 (Antarctic Schmidt Telescope 3-3), the method of fault tree analysis is introduced in this article, and we obtain the importance degree of the top event from the importance degree of the bottom event structure. From the above result, the hidden problems and weak links of the system can be effectively found out, which will indicate the direction for improving the stability of the system and optimizing the design of the system.     

光学系统参数确定带宽约束的天文图像盲反卷积

大气湍流极大限制了地基大口径望远镜观测天文目标图像的空间分辨率.根据最大似然估计原理,提出了用实际光学带宽约束的可有效减小天文观测图像中大气湍流影响的盲反卷积方法,通过共轭梯度优化算法使卷积误差函数趋向最小.建立了望远镜光学系统参数和图像频域带宽的关系,采用变量正性约束、点扩散函数带宽有限约束,提高算法的收敛性.为避免图像处理中有效傅立叶变换频率超出截止频率,要求采集望远镜焦面图像时单个成像单元(如CCD像素单元)应小于四分之一衍射斑直径.算法中未用目标支持域约束,所提出的方法适用于全视场天文图像恢复.用计算机模拟和对实际天文目标双鱼座图像数据的恢复结果验证了所提出方法的有效性.     

应用自适应光学望远镜所取得的天文观测成果

自适应光学技术已经成为现代地基天文光学望远镜的重要部分。在世界各地的天文台中 ,许多大型光学望远镜的自适应光学系统正在建造 ,不少的系统已经投入使用。自适应光学技术经过二十多年的发展 ,取得了越来越多的令人激动的天文观测成果 ,自适应光学正在接近成熟并正向天文实际应用的阶段转化。本文根据近几年来自适应光学望远镜在天文中的应用 ,对其所取得的天文成果给予介绍 ,并讨论了自适应光学系统所能开展的天文研究课题。     

天文光学望远镜轴系驱动方式发展概述

该文首先介绍了已投入使用的2.5米口径以上的25架地平式光学望远镜和11架赤道式光学望远镜轴系驱动方式,并概述了天文光学望远镜轴系驱动及其相关技术的发展过程;然后对目前国际上在研的6架大型光学望远镜和预研的10架极大光学望远镜轴系所采用的驱动形式进行了归类;最后分析了未来极大光学望远镜轴系驱动的发展趋势和与之相关的研究内容.     

天文台址大气光学湍流探测技术

综述了大气光学湍流探测技术的最新进展,对近年来光学湍流探测设备进行简要总结。通过对光学湍流特征参数的介绍,分析了大气光学湍流探测在天文观测中日趋重要的作用。重点介绍了微温脉动仪、DIMM、MASS、SCIDAR等技术的原理与观测。总结国内大气光学湍流探测技术的现状,展望其在天文领域应用的未来发展趋势。     

当代光学天文望远镜控制系统新技术

对当代光学天文望远镜控制系统技术之进展进行了综述，同时也对这一领域的未来发展作了一些预测，以期给这一领域的控制工程师们提供一个与他们专业需要有关的概貌。