分类： 地球科学 >> 空间物理学 分类： 物理学 >> 地球物理学、天文学和天体物理学 分类： 天文学 >> 星系和宇宙学 提交时间： 2024-06-02
摘要： 近邻宜居行星巡天计划(Closeby Habitable Exoplanet Survey, CHES)采用空间微角秒级别的高精度天体测量技术, 普查太阳系近邻(10 pc内)约100颗FGK等类型恒星, 探测宜居带类地行星或超级地球; 详细普查宜居行星的数目、真实质量和三维轨道等信息, 这将是国际上首次近邻宜居带类地行星的空间探测任务. CHES的有效载荷是一台口径为1.2 m, 视场为0.44°×0.44°, 焦距为36 m的高像质、低畸变、高稳定光学望远镜, 采用同轴三反TMA光学成像系统. 为实现宜居带类地行星探测, CHES任务中的测量精度为1 μas, 是目前国际测量精度最高的空间探测项目. 在空间科学先导专项背景型号项目的支持下, CHES团队深入凝练和论证科学目标, 成功突破了三项关键技术难题: 实现了畸变大视场高像质空间望远镜光学系统技术的重要突破; 突破了10–5pixel级别星间距测量技术; 实现了卫星系统高稳定度姿态控制精度及热控精度的创新. CHES预计发现50颗类地行星, 引领中国空间科学探测技术的跨越式发展.
分类： 天文学 >> 天文学史 分类： 天文学 >> 天文仪器与技术 提交时间： 2024-04-10
摘要： 中国古代保留着丰富的天文观测记录，其中尤为宝贵的是大量实测的恒星观测数据。然而，确定这些观测数据的年代是一个相当复杂的问题。本文以宋元时代的两组观测数据为基础，运用广义霍夫变换的技术手段对数据进行计算和分析。我们成功地获得了对恒星观测年代的较为准确的估算结果。这一方法为未来分析更多古代天文星表数据提供了新的途径和视角。
分类： 天文学 >> 天体物理学 提交时间： 2024-01-22
摘要： 射电天文图像去卷积是射电天文学中的一项关键数据处理技术, 其主要目标是去除天空图像中由天文观测仪器引入的效应, 从而复原原始的天空图像. 射电望远镜阵列采用稀疏干涉阵列, 成像原理与光学望远镜有所不同. 如果UV 空间中的采样点不足够密集, 将会导致在图像重建时无法获得足够高分辨率的信息, 传统的射电天文图像重建算法未能根本解决UV 空间欠采样的问题. 本文基于压缩感知理论框架, 并结合射电天文图像稀疏性的先验知识, 研究了一种新的射电天文图像去卷积算法, 该算法将脏图的去卷积过程转化为一个旨在求解全局最小化的凸优化问题, 即基于IUWT-CS 的射电干涉图像重建算法. 为了评估该算法的重建性能, 研究使用了射电天文学仿真软件包OSKAR 对SKA1-low 射电望远镜阵列进行模拟观测, 并对观测得到的点源和扩展射电源进行了去卷积处理. 实验结果表明, 与HOGBOM-CLEAN、MS-CLEAN和IUWT-FISTA 方法相比, IUWT-CS 方法显著提高了射电图像的重建质量, 实现了更加精细的去噪和复原效果.
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-06-07 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： GNSS 信号在卫星发射以及接收机接收的传输过程中存在设备时延。设备时延与钟差、模糊度等密切相关，很难将其与它们完全分开。通常，根据实际需要将设备时延与其相关参数组合形成不同的相对设备时延。如果能更好地将这些相对设备时延进行分类和区分，对高精度的GNSS 应用具有重要的参考意义。分别介绍了目前基于设备时延提出的几个常用偏差：码间偏差、未校准的相位时延、频间钟差偏差和系统间偏差，详细说明了它们的概念、产生原因、解算策略及相关研究进展。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-06-07 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 从 RNSS (radio navigation satellite system) 米级服务角度给出了 BDCS (Beidou coordinate system) 实现精度估算方法，包括广播星历定位法、精密星历与广播星历比对法和卫星激光测距 (satellite laser ranging, SLR) 坐标估计法。广播星历定位法适用于用户对参考框架实现精度的实时监测，但监测精度受限于广播星历精度。轨道比对法引入了事后精密产品，监测精度较高，但其时效性相对较差。SLR 坐标估计法不受电离层延迟和卫星钟差影响，在三种方法中精度最高，但由于激光测距数据量较少，无法做短期监测。结果表明，三种方法估算 BDCS 与ITRF 对齐精度均为厘米级。最后，在中俄卫星导航系统协作背景下，估算了 BDCS 和 PZ-90对齐精度，结果表明，两者在厘米量级对齐，能够满足米级定位用户应用需求。随着北斗三号广 播星历精度的提升和 SLR 的发展，上述三种方法的估算精度将会进一步提高。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-06-07 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 日冕物质抛射 (CME) 是从太阳抛出的大尺度磁化等离子体团，携带大量磁通量和等离子体进入行星际空间。进入行星际空间的 CME 也被称为行星际 CME (简称 ICME)，当它朝向地球运动并传播至地球附近时，会与磁层相互作用产生地磁暴和其他空间天气现象。现有观测结果提供的二维数据不能完整描述 CME 的真实磁场结构和等离子体分布。为了更好地预测 ICME到达地球的时间以及对地球和周边环境可能产生的影响，需要了解 CME 的三维结构和速度的 3个分量。介绍了根据现有的成像观测结果对 CME 进行三维重构的方法，包括基于日冕仪数据和日球成像数据的两类重构方法以及与 CME 成像重构关联度较高的 CME 驱动激波的三维重构方法。每种方法适合不同特点的 CME 事件，也有各自的局限性和需要满足的约束条件。我们对比 了几种不同重构方法获得的结果，发现这些方法对 CME 的传播速度和传播角度的估算结果都比较接近，说明这些方法的可靠性高。最后对 CME 三维重构的热点问题和发展趋势进行了讨论。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-06-07 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 射电望远镜的热膨胀是大地测量和天体测量 VLBI (甚长基线干涉测量) 数据分析中不可忽视的影响因素。为了研究天马 13.2 m VGOS (VLBI 全球观测系统) 射电望远镜热膨胀，开发了一套监测系统，可自动和实时地监测天线结构的热形变。通过连续观测安装在天线方位轴上、距离参考点正下方 1.5 m 的靶标，监测系统可以确定棱镜的三维位置变化。通过从 2020 年11 月 10 日至 2021 年 8 月 31 日的连续监测，发现 10 个月内棱镜高度最大变化为 2.6 mm，一天之内最大变化为 0.2 mm；10 个月内棱镜在水平方向上的位移为 0.1 mm。最后，利用天马VGOS 的高度热形变验证了 IERS (国际地球自转服务) 热膨胀模型，结果表明它们之间的残差小于 1.5 mm，残差的 RMS 为 0.43 mm。该结果可以满足当前常规的 VLBI 测量，但不能满足VGOS 的精度要求。因此，对于 VGOS 天线，需要重新考虑 IERS 热膨胀模型。
分类： 天文学 >> 天体物理学 提交时间： 2023-01-06
摘要： 平方公里阵列(Square Kilometre Array, SKA)射电望远镜将在多个科学方向取得革命性的突破, 而SKA软件系统是影响科学产品的关键因素之一. SKA区域中心是天文学家进行SKA数据分析、科学研究和学术交流的平台. 处理SKA科学数据的软件环境需要具备通用性、灵活性和高适应性. 中国科学家已经建成了中国SKA区域中心原型机, 部署了被大型超级计算机广泛使用的作业调度系统, 并安装了能够处理当前主流射电望远镜观测数据的天文软件, 还部署了多个科学数据处理管线, 以方便不同科学方向的观测数据的自动化并行处理. 本文介绍了中国SKA区域中心原型机的软件平台和处理SKA先导望远镜数据的管线, 包括低频连续谱成像管线、谱线成像管线以及甚长基线干涉测量数据处理管线. 国内外用户已经基于该平台成功开展了SKA相关科学研究. 该平台的建设和运行为未来全面建设中国SKA区域中心提供了宝贵的实践经验.
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