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我国目前的天文设备

主讲人 方成

方成

中国科学院院士,第三世界科学院院士。曾任南京大学天文系主任,中国天文学会理事长,国际天文学联合会(IAU)副主席,江苏省科协副主席,国家自然科学基金委员会天文学科评审组组长、国际太阳物理(Solar Physics)编委、攀登计划“天体剧烈活动的多波段观测和研究”首席科学家、天文与天体物理期刊(ChJAA,英文)主编等职。现任南京大学学术委员会副主任。主持设计和研制了中国第一座太阳塔,创建了太阳塔实验室。主持国家级各类项目和课题以及国际合作项目20余项,先后在国内外学术期刊上发表论文270篇。

最后更新 2022-09-05
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主讲人 方成
南京大学

    我国天体物理的主要观测设备有:最大的2.4米望远镜,在云南高美谷,属于云南天文台管。2.16米望远镜,在国家天文台兴隆观测站。1.56米望远镜在上海,1.2米望远镜在盱眙,13.7米射电望远镜在青海,这是在北京的射电频谱仪、矢量磁象仪,太阳塔在南京。我们的设备不是很好很大,都比较小。

    我们现在发展也很快,VLBI网已经建立起来了,有50米、25米、40米、25米的天线,分布在全国4个地方。正是依靠VLBI网,我国才有可能做月球探测,才有可能做火星探测。没有天文不行。那么远,要定位,普通望远镜不准,还得靠射电的VLBI网,从不同的地方接收它的信号,然后可以精确地定位,才能知道“嫦娥”在什么地方,月球在什么地方,找不到就上不去。所以天文很重要,根本离不开天文。VLBI网发挥了非常大的作用。

    现在我们又建了大的望远镜,像郭守敬望远镜(LAMOST,大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜),口径大概4米,由两个镜子组成,不是圆形的。视场很大,有5度视场,4000根光纤,采用非常好的新的主动光学技术。大望远镜主镜附近由24块、37块拼起来,结构是最新的。主动光学的控制系统,在每个镜子后面都有一堆控制镜子形状的机械结构,靠计算机控制,不是人控制。它有4000根光纤,密密麻麻地排着,视场很大,光纤的长度达到130千米,望远镜上的光纤就有130千米。4000根光纤同时存在,可以同时观测4000个恒星,这是全世界效率最大、最高的望远镜。

    在上海又建立65米口径全方位可动的射电望远镜,可以360度转动。它也加入了VLBI网,加入了探测月球的定位上,因为它大,可以看得远。2015年可以全面完成,现在低频部分已经弄好了,马上弄高频部分(2012年10月落成)。它有主动镜面,镜面后面也有支撑镜面矫正镜面的形状,使得整个大的剖面不变形,这也是很新的技术。它可以观测到的频率是1.4到46个G,有很多的波段。可以是通用型,射电天文、天文地球动力学、单天线、VLBI都能做。

    21厘米的射电阵,一共有10287个天线,密密麻麻地排在一起,位于新疆大的山坳里。目的是探测宇宙的早期再电离。现在还在调,难度比较大。频率是50到200兆赫。要把1万多个天线的信号全部集中起来,让它同步还是相当难的,需要很大的计算机控制。天文仪器分布在全国天南地北。射电日像仪在内蒙古。内蒙古这个地方差不多有10平方千米,3千米乘1千米左右的范围,很大一片草原,没有工厂,没有干扰。建了100个天线,布在螺旋状的天线里。这是低频部分,这是高频部分,像阿基米德螺旋线一样,把天线排列起来。它观测到的分辨率很高,可以到1.37秒到59秒,得到太阳的射电像。这是太阳的射电像,跟光学(仪器)比差一点,射电不一样,能够成像就不简单了,这个成像是目前全世界最好的,所以可以得到高空间、时间和频谱分辨率的太阳射电像。这是要开辟一个新的窗口。大概今年可以全面完成(2016年已通过验收),科学院投资了6000万。

    我们还有1米的真空太阳望远镜,刚刚看到的几个图、电影就是(来自)1米望远镜,在云南抚仙湖。

    我们自己造了一个ONSET望远镜,叫作光学和近红外太阳爆发监测望远镜。这是我们系和云南天文台合作建的,放在抚仙湖旁边。两个望远镜,一个花瓣式的圆顶,打开以后非常漂亮,像莲花仙子,望远镜在里头;一个是他们的1米望远镜。离昆明大概60千米,车程1小时,海拔大概1700米。2010年就装好了,现在已经正式工作了,可以用三个波段同时观测。抚仙湖比太湖还大,最深的水是150米,平均水深80米、81米左右。环境非常好。天是蓝蓝的,没有污染,可以做很好的观测。这是我们观测到的一些资料。太阳上的精细结构都能看到,比如米粒、黑子等。这是观测到的10830太阳像,是全国第一张。

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