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  • 国家天文台LAMOST DR7数据集正式发布
    在LAMOST运行和发展中心及相关单位的共同努力下, 2019年6月, LAMOST第七年光谱巡天圆满结束,这也是LAMOST开展中分辨率光谱巡天的第一年。经过9个月的数据处理及质量分析, 2020年3月31日,包含先导巡天及正式巡天前七年的LAMOST DR7数据集正式对国内天文学家和国际合作者发布。中分辨率光谱巡天采用中、低分辨率交替进行的光谱巡天模式,即暗月夜继续开展低分辨率光谱巡天,亮月夜进行二期中分辨率光谱巡天,大月夜进行高分辨率光谱观测。发布光谱总数达到1448万条:其中低分辨率光谱1060万,中分辨率非时域光谱101万,中分辨率时域光谱287万。天文学家将基于LAMOST千万光谱不断刷新人类对宇宙的认知。
      在LAMOST运行和发展中心及相关单位的共同努力下, 2019年6月,LAMOST第七年光谱巡天圆满结束,这也是LAMOST开展中分辨率光谱巡天的第一年。经过9个月的数据处理及质量分析,2020年3月31日,包含先导巡天及正式巡天前七年的LAMOST DR7数据集正式对国内天文学家和国际合作者发布。 
      经过一年测试观测,LAMOST中分辨率巡天策略、观测目标及数据处理能力均已达到巡天要求,2018年10月5日,LAMOST二期中分辨率光谱巡天正式启动,预计2023年6月结束。中分辨率光谱巡天采用中、低分辨率交替进行的光谱巡天模式,即暗月夜继续开展低分辨率光谱巡天,亮月夜进行二期中分辨率光谱巡天,大月夜进行高分辨率光谱观测。 因此,发布的DR7数据集中包括常规低分辨率光谱数据和中分辨率光谱数据两部分。DR7共包括4926个低分辨率观测天区,680个中分辨率观测天区。发布光谱总数达到1448万条:其中低分辨率光谱1060万,中分辨率非时域光谱101万,中分辨率时域光谱287万。DR7高质量光谱数(S/N>10)达到1143万条。同时,DR7发布数据中还包括一个约700万组的恒星光谱参数星表,其中部分恒星首次增加了碳、镁、钙等12种化学元素的金属丰度参数,这是目前全世界最大的恒星参数星表。
      具体的数据信息如下: 
      国家天文科学数据中心为LAMOST DR7数据发布搭建了专门的数据发布平台,科学用户可登录网站(http://dr7.lamost.org/)进行数据查询和下载。
      自巡天以来,天文学家利用LAMOST数据发表科研成果550余篇,引用5000余次。2019年共发表论文136篇,其中外国天文学家利用公开数据发表成果45篇,占33%,基于中分辨率光谱数据发表科研论文5篇。
      上图为LAMOST先导巡天和低分辨率巡天前七年天区覆盖图,下图为LAMOST中分辨率光谱巡天第一年天区覆盖图。 
      2019年度代表性成果如下:1)在LAMOST数据中发现了一颗70倍太阳质量的恒星级黑洞,超过了理论预言的恒星级黑洞的质量上限。这一成果开创了搜寻恒星级黑洞的新方法,对现有的恒星理论提出了挑战;2)首次在银河系中发现低镁的快中子俘获过程元素超丰恒星,开创了用化学DNA识别银河系中“星系际移民”的新方法;3)在银河系晕中发现40余个子结构,首次得到了银河系晕中大样本子结构的六维参数信息,精确地展现出银河系现在的结构及过去的吸积历史;4)首次精确地描绘了银河系外晕中人马座星流的三位空间轨道分布;5)利用LAMOST光谱验证了只有30%的类太阳恒星周围存在“超级地球”,太阳系不存在“超级地球”属于正常现象;6)首次认识到场星双星已不是原生状态,而在诞生之初就发生变化;7)发现44颗富锂巨星候选体,构建了目前国际上一致性最好、数据量最大的高分辨率富锂巨星样本;8)发现16032颗OB星,成为目前世界上最大的、准确度最高的OB星表,该星表已被作为基础数据用于研究银河系外盘年轻恒星的运动;9)发现6颗Oe星,为目前世界上仅发现的13颗Oe星样本扩充了50% 的成员;10)证认42552颗类星体,其中17128个是被LAMOST首次发现,为研究类星体光谱变化、发现特殊类星体等研究工作提供了丰富的光谱数据;11)补充美国斯隆数字巡天项目缺失的星系光谱,凑成2400余对星系对,对研究星系的形成和演化有重要意义。 
      目前,来自中国、美国、德国、比利时、丹麦等国家和地区的141所科研机构和大学的937位用户正在利用数据开展研究工作。LAMOST已进入中、低分辨率观测的新时代。天文学家将基于LAMOST千万光谱不断刷新人类对宇宙的认知。 
    2020-04-02
  • 国家天文台基于嫦娥四号测月雷达揭开月球背面地下浅层结构的面纱
    中国科学院国家天文台李春来、苏彦研究员领导的科研团队在我国月球深空探测领域取得重大发现。该团队利用嫦娥四号玉兔二号月球车上搭载的测月雷达,首次揭示了月球背面着陆区域地下40米深度内的地质分层结构,发现地下物质由低损耗的月壤物质和大小不同的大量石块组成。这一研究成果对于了解撞击过程对月表的改造、火山活动规模与历史等具有非常重要的意义。这项研究工作通过嫦娥四号测月雷达的直接就位测量,获得了月球背面地下浅层的第一张雷达图像、月表下物质的特性参数,以及溅射物内部地层序列。人类首次揭开了月球背面地下结构的神秘面纱,极大地提高了我们对月球撞击和火山活动历史的理解,并为月球背面的地质演化研究带来新的启示。
      中国科学院国家天文台李春来、苏彦研究员领导的科研团队在我国月球深空探测领域取得重大发现。该团队利用嫦娥四号玉兔二号月球车上搭载的测月雷达,首次揭示了月球背面着陆区域地下40米深度内的地质分层结构,发现地下物质由低损耗的月壤物质和大小不同的大量石块组成。这一研究成果对于了解撞击过程对月表的改造、火山活动规模与历史等具有非常重要的意义。 
      北京时间2019年1月3日,嫦娥四号探测器在月球背面最古老且最大的南极–艾特肯(South Pole–Aitken)盆地内的冯卡门(Von Kármán)撞击坑底部成功着陆。冯卡门撞击坑形成于前酒海纪,中心位置为44.45°S, 176.3°E,直径约为186千米。坑内地形相对平坦,坑底被玄武岩填充,玄武岩表面相当一部分区域被周边大型撞击坑的溅射物所覆盖,并广泛分布着二次撞击坑。 
      测月雷达好比是一台给月球做CT的设备,它在2019年1月4日早上9点29分35秒开始工作。此次由中国科学院国家天文台领导的国内外学者的研究成果,是基于前两个月昼期间500 MHz的高频通道雷达所探测的数据。和嫦娥三号相比,嫦娥四号测月雷达高频通道的穿透深度是嫦娥三号的三倍多。研究团队计算分析了月球浅层物质的特性参数,包括电磁波在月表下物质中的传播速度、介电常数、密度、损耗角正切和钛铁含量等。根据获得的物性参数和雷达图像,沿着月球车行走的106米的路径,在深度40米的范围内,识别出了三个不同次表层地层单元。第一单元为从月球表面到地下12米的细粒月壤,内嵌有少量石块,此月壤层形成于多个撞击坑互叠的溅射物之上,这些溅射物可能来自周边的芬森(Finsen)和 冯卡门 L撞击坑等。第二单元从地下12米到24米,这是雷达图像上回波强度最大的区域,表明内部存在大量的石块,甚至形成了碎石层和碎石堆,说明溅射物的沉积不仅仅是地毯式的铺散,也会伴随着物质之间的剪切、混合、挖掘以及二次撞击坑结构扰动等复杂的地质过程。第三单元从地下24米到40米,雷达回波明暗交替变化,是不同时期、更古老的溅射物的沉积和风化产物。深度40米以下雷达信号微弱,高频通道雷达信号已无法推断其物质特性。结合区域地质历史,推测在嫦娥四号着陆点附近,完整的月海玄武岩覆盖在月表以下大于40米的深度。 
      这项研究工作通过嫦娥四号测月雷达的直接就位测量,获得了月球背面地下浅层的第一张雷达图像、月表下物质的特性参数,以及溅射物内部地层序列。人类首次揭开了月球背面地下结构的神秘面纱,极大地提高了我们对月球撞击和火山活动历史的理解,并为月球背面的地质演化研究带来新的启示。  
      国际科学期刊《科学·进展》(Science Advances)于北京时间2月27日凌晨在线发表了该研究成果。 
      嫦娥四号着陆区地下分层结构
      
    2020-02-27
  • 国家天文台举办2019年度工作总结表彰会
    1月19日,国家天文台举办2019年度工作总结表彰会。台领导,院士,党委委员、纪委委员,台学术委员会委员,职代会常设主席团成员,各研究部主任及各科研单元负责人、副高级以上专业技术人员,管理支撑部门负责人,中层以上领导人员,各党总支、党支部书记和职工代表共计260余人参加了会议。会议由国家天文台副台长郝晋新主持。2019年是国家天文台实施“十三五”时期“一三五”规划的攻坚之年,全台广大干部职工以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻落实党中央、国务院和院党组重大决策部署,不断提高政治站位,强化政治引领,筑牢发展之基,扎实开展“不忘初心、牢记使命”主题教育。2019年优秀科研团队代表上台领奖.
      1月19日,国家天文台举办2019年度工作总结表彰会。台领导,院士,党委委员、纪委委员,台学术委员会委员,职代会常设主席团成员,各研究部主任及各科研单元负责人、副高级以上专业技术人员,管理支撑部门负责人,中层以上领导人员,各党总支、党支部书记和职工代表共计260余人参加了会议。会议由国家天文台副台长郝晋新主持。 
      会上,党委书记、副台长赵刚代表台领导班子作了题为《凝心聚力,担当作为,笃定前行,为建设国际一流天文台而奋斗》的2019年度工作报告,重温了以习近平同志为核心的党中央对国家天文台事业发展的高度重视、亲切关怀和殷切希望,报告了本届班子任期主要目标完成情况,回顾了2019年主要工作进展和亮点成效,提出了下一步工作的总体要求和工作思路,明确了2020年重点工作举措。各研究部负责人分别作了2019年度工作报告。 
      大会还对国家天文台2019年优秀科研团队和先进个人及2019年度质量管理、保密工作先进集体和个人进行了表彰奖励。 
      2019年是国家天文台实施“十三五”时期“一三五”规划的攻坚之年,全台广大干部职工以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻落实党中央、国务院和院党组重大决策部署,不断提高政治站位,强化政治引领,筑牢发展之基,扎实开展“不忘初心、牢记使命”主题教育,齐心协力,真抓实干,全年各项工作都迈上了新台阶,取得了新变化、新进展和新面貌,呈现出加快发展的良好态势。      
      2020年,国家天文台将继续以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻落实党中央、国务院和院党组重大决策部署,着力抓好重大科技任务和重大成果产出,着力推动体制机制改革完善,着力加强全面从严治党,圆满实现“一三五”规划目标,以优异成绩迎接建党100周年和国家天文台组建20周年。 
      党委书记、副台长赵刚做2019年度工作报告 
      2019年优秀科研团队代表上台领奖 
      
    2020-01-20
  • 500米口径球面射电望远镜通过国家验收
    2020年1月11日,被誉为“中国天眼”的国家重大科技基础设施500米口径球面射电望远镜(简称FAST )顺利通过国家验收,正式开放运行。随着性能提升,
      2020年1月11日,被誉为“中国天眼”的国家重大科技基础设施500米口径球面射电望远镜(简称FAST)顺利通过国家验收,正式开放运行。 
      FAST 是以南仁东为代表的老一代天文学家于上世纪九十年代提出的设想,利用贵州省天然喀斯特巨型洼地,建设世界最大单口径射电望远镜。历经5年半的艰苦建设,FAST团队攻克了望远镜超大尺度、超高精度的技术难题,高质量按期完成了工程建设任务。FAST于2016年9月25日落成启用,进入调试期。 
      国际传统大型射电望远镜的调试周期一般不少于4年,而FAST巨大的接收面积使其结构系统更为复杂。FAST团队经过2年的紧张调试工作,实现了跟踪、漂移扫描、运动中扫描等多种观测模式,数项关键指标超过预期,于 2019年4月通过工艺验收并向国内天文学家试开放。FAST自试运行以来,设施运行稳定可靠,其灵敏度为全球第二大单口径射电望远镜的2.5倍以上。这是中国建造的射电望远镜第一次在主要性能指标上占据制高点。同时,FAST在调试阶段获得了一批有价值的科学数据,取得了阶段性科学成果。 
      国家验收委员会认为, FAST工程建设实现了多项自主创新,显著提升了我国射电天文研究和技术水平,推动了相关产业技术的革新与发展,产生了较大的社会经济效益。FAST综合性能达到国际领先水平,对促进我国天文学实现重大原创突破具有重要意义。 
      中国科学院院长、党组书记白春礼表示:FAST采用全新的设计理念,利用贵州省喀斯特洼地作为望远镜台址,开创了建造巨型望远镜的新模式。FAST作为世界最大单口径射电望远镜,实现了多项自主创新,显著提高了我国相关学科、相关领域产业技术水平和自主创新能力。 
      随着性能提升,FAST科学潜力已初步显现,目前探测到146颗优质的脉冲星候选体,其中102颗已得到证认。FAST已实现偏振校准,并利用创新方法探测到银河系星际磁场。未来3-5年,FAST的高灵敏度将有可能在低频引力波探测、快速射电暴起源、星际分子等前沿方向催生突破。国家天文台正在进一步积极组织国内外有关专家,研究如何发挥FAST优良性能,加强国内外开放共享,推动重大成果产出,勇攀世界科技高峰。
      
    2020-01-11
  • 国家天文台中国天眼FAST团队获2019年度中国科学院年度团队称号
    为贯彻落实中办、国办印发的《关于进一步弘扬科学家精神加强作风和学风建设的意见》 ,大力弘扬新时代科学家精神,树立良好作风学风,中国科学院组织评选“ 2019年中国科学院年度人物和年度团队” ,集中展示新时代中国科学院涌现出的先进典型。1月9日下午, “弘扬科学家精神做新时代追梦人” — — 2019年中国科学院年度人物和年度团队发布会在京举行,经评选,张敬杰等8个个人和团队获得2019年“中国科学院年度人物和年度团队”称号,其中,国家天文台中国天眼FAST团队获2019年度团队荣誉。FAST团队经过不懈努力,快速实现了望远镜的系统集成,提前完成了功能性调试任务,并在两年时间内完成了各专业组的验收。
      为贯彻落实中办、国办印发的《关于进一步弘扬科学家精神 加强作风和学风建设的意见》,大力弘扬新时代科学家精神,树立良好作风学风,中国科学院组织评选“2019年中国科学院年度人物和年度团队”,集中展示新时代中国科学院涌现出的先进典型,发挥身边人身边事的示范带动作用,引导全院职工把爱国之情、报国之志融入建设世界科技强国的伟大事业中。
      1月9日下午,“弘扬科学家精神 做新时代追梦人”——2019年中国科学院年度人物和年度团队发布会在京举行,经评选,张敬杰等8个个人和团队获得2019年“中国科学院年度人物和年度团队”称号。其中,国家天文台中国天眼FAST团队获2019年度团队荣誉。
      500米口径球面射电望远镜(FAST)是国家“十一五”重大科技基础设施建设项目,是具有中国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜,被誉为“中国天眼”。《科学》杂志曾4次报道FAST进展,《自然》把FAST落成启用列为2016年全球产生重大影响的科学事件。从1994年提出构想,到2016年落成启用,再到完成调试并取得一系列科学成果,FAST团队历经25年扎根贵州大山深处,用实际行动诠释了“追赶、领先、跨越”的精神。
      “中国天眼”FAST拥有3项自主创新:一是利用贵州天然喀斯特巨型洼地作为望远镜台址,二是自主发明了主动变形反射面,三是自主提出轻型索拖动馈源支撑平台和并联机器人。在FAST团队共同努力下,多项关键核心技术取得了突破,实现了中国大科学工程由跟踪模仿到集成创新的跨越。同时,FAST全新结构和苛刻的技术要求,推动了中国众多高科技领域的科技进步和产业升级,同时也促进了西部经济繁荣和社会进步,这些都离不开默默奉献的FAST团队的辛勤付出。
      FAST的建设和调试工作涉及天文、力学、结构、测量、控制、电子学等多学科领域,具有强交叉学科特点。自2011年开工建设伊始,FAST团队全体人员肩负起望远镜现场建设重任,开始了异地坚守、舍家为业的奉献之旅。从工程建设到开展调试,FAST团队人员始终驻守望远镜现场,每个月都要保证26天以上驻场时间,长期与家人分居两地。FAST团队经过不懈努力,快速实现了望远镜的系统集成,提前完成了功能性调试任务,并在两年时间内完成了各专业组的验收。
      
    2020-01-09
  • 天文学家利用LAMOST发现迄今最大的恒星级黑洞
    北京时间2019年11月28日凌晨,国际科学期刊《自然》发布了中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队的一项重大发现。依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜( LAMOST )
      北京时间2019年11月28日凌晨,国际科学期刊《自然》发布了中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队的一项重大发现。依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST),研究团队发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞,并提供了一种利用LAMOST巡天优势寻找黑洞的新方法。这颗70倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限,颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知,有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。 
      图1 LB-1的艺术想象图 (喻京川绘) 
      黑洞是一种本身不发光的神秘天体。任何物质,包括光也无法从它身边逃离。根据质量的不同,黑洞一般分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。这其中,恒星级黑洞是由大质量恒星死亡形成的,是宇宙中广泛存在的“居民”。理论预言银河系中有上亿颗恒星级黑洞,但迄今为止,天文学家仅在银河系发现了约20颗恒星级黑洞——而且都是通过黑洞吸积伴星气体所发出的X射线来识别的、质量均小于20倍太阳质量的黑洞。 
      找到新的方法,发现数量巨大、没有X射线辐射的黑洞,成了天文学界近年来研究的热点和难点。 
      2016年秋季开始,国家天文台领导的研究团队利用LAMOST开展双星课题研究,历时两年监测了一个小天区内3000多颗恒星。结果发现,在一个X射线辐射宁静的双星系统(LB-1)中,一颗8倍太阳质量的蓝色恒星,围绕一个“看不见的天体”做着周期性运动。不同寻常的光谱特征表明,那个“看不见的天体”极有可能是一颗黑洞。研究人员随即进行了“确认”:他们通过西班牙10.4米口径加纳利大望远镜和美国10米口径凯克望远镜,进一步确认了LB-1的光谱性质,计算出该黑洞的质量大约是太阳的70倍。值得一提的是,在两年之久的监测时间里,LAMOST共为这项研究做了26次观测,累积曝光时间约40个小时。刘继峰表示,如果利用一架普通四米口径望远镜来寻找这样一颗黑洞,同样的几率下,则需要40年的时间——这充分体现出LAMOST超高的观测效率。 
       图 2 LB-1和引力波并合事件、X射线方法发现的黑洞的质量分布 
      目前恒星演化理论预言在太阳金属丰度下只能形成最大为25倍太阳质量的黑洞。这颗新发现黑洞的质量已经进入了现有恒星演化理论的“禁区”。美国激光干涉引力波天文台(LIGO)从2015年起,通过探测引力波的方法发现了数十倍太阳质量的黑洞;2017年,雷纳·韦斯、基普·索恩和巴里·巴里什因在LIGO的建造和引力波探测方面的贡献被授予诺贝尔物理学奖。LIGO台长大卫·雷茨评论,“在银河系内发现70倍太阳质量的黑洞,将迫使天文学家改写恒星级黑洞的形成模型。这一非凡的成果,将与过去四年里美国激光干涉引力波天文台(LIGO)及欧洲室女座引力波天文台(Virgo)探测到的双黑洞并合事件一起,推动黑洞天体物理研究的复兴”。接下来,利用LAMOST极高的观测效率,天文学家有望发现一大批“深藏不露”的黑洞,开创批量发现黑洞的新纪元。 
       这项工作是基于LAMOST(中国兴隆)、加纳利大望远镜(西班牙加纳利群岛)、凯克望远镜(美国夏威夷)和钱德拉X射线天文台(美国)的观测数据完成的。本研究共包括55位作者,来自中国、美国、西班牙、澳大利亚、意大利、波兰和荷兰7个国家28家单位。  
      论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1766-2。 
      
    2019-11-28
  • 第二届中国天泉湖天文论坛召开 同一片星空下共话国际合作
    10月20日,由中国科学院国家天文台、中国科学院紫金山天文台、中共盱眙县委员会和盱眙县人民政府共同主办的第二届中国·天泉湖天文论坛在江苏盱眙召开。今年是新中国成立70周年,又恰逢国际天文学联合会(以下简称IAU )成立100周年,围绕“同一片星空”这一主题,本次论坛邀请了海内外六位知名天文学家共聚一堂,交流天文学前沿进展,探讨构建人类命运共同体及世界格局下开展国际合作的更多可能性。
      10月20日,由中国科学院国家天文台、中国科学院紫金山天文台、中共盱眙县委员会和盱眙县人民政府共同主办的第二届中国·天泉湖天文论坛在江苏盱眙召开。今年是新中国成立70周年,又恰逢国际天文学联合会(以下简称IAU)成立100周年,围绕“同一片星空”这一主题,本次论坛邀请了海内外六位知名天文学家共聚一堂,交流天文学前沿进展,探讨构建人类命运共同体及世界格局下开展国际合作的更多可能性。 
      本次论坛分为主论坛和专题论坛两个环节进行。在主论坛环节,四位来自海内外的知名院士进行了主题演讲及圆桌讨论。中国科学院院士崔向群以光学望远镜为开篇,回顾了新中国成立以来中国天文学家发展自己光学望远镜和天文仪器的故事。IAU前任主席、美国艺术与科学院院士罗伯特·威廉姆斯以国际合作为题,探讨了国际科学合作如何推动人类社会迈向进步。中国科学院院士景益鹏以备受媒体关注的“宇宙起源”为主题,让听众了解了目前主要的巡天计划和全球最先进的各类大型巡天观测设备。IAU主席、荷兰科学院院士埃温·范迪斯胡克最后压轴出场,围绕IAU百年诞辰,讲述了这个国际天文组织一个世纪的风风雨雨及所取得的瞩目成就,并建议全球天文学界携起手来,共商大事,共建重器,共享成果。圆桌讨论环节,四位嘉宾对公众关注的天文话题展开了一系列思想碰撞和智慧交锋,为观众献上一堂精彩纷呈的天文公开课。 
      在下午的专题论坛中,中国科学院紫金山天文台研究员吴雪峰、中国科学院国家天文台研究员赵公博分别以宇宙版比萨斜塔实验、加速膨胀60亿年的宇宙等公众感兴趣的天文话题为主题,为现场观众带来了精彩的科普报告,激励更多充满好奇的年轻人将目光投向广袤星空。 
      主办方希望,中国天泉湖天文论坛的召开能够促进科研机构与地方政府的联动,鼓励更多国内外天文领域专家开展更广泛的交流与合作,碰撞思想的火花,挑战最前沿的科学问题,共同推动天文科学传播的创新发展,全面提升公众的科学素养。 
      来自国家天文台、紫金山天文台、上海天文台、全国各高校天文系统、科协系统的70余位专家,及江苏省和全国各地的天文爱好者200余人参加了论坛。 
      崔向群院士做主题报告
      罗伯特·威廉姆斯教授做主题报告
      景益鹏院士做主题报告
      埃温·范迪斯胡克主席做主题报告
       圆桌讨论环节
      赵公博研究员做科普报告
      吴雪峰研究员做科普报告
      
    2019-10-21
  • 国家天文台基于嫦娥四号探测数据重构月球背面着陆轨迹
    北京时间9月25日凌晨,国际科学期刊《自然?通讯》 ( Nature Communications )在线发布我国月球探测领域的一项重要成果。中国科学院国家天文台李春来研究员领导的科研团队利用嫦娥四号数据精确定位了嫦娥四号( CE-4 )的着陆位置,并再现了嫦娥四号的落月过程。由于月球的遮挡,地面设备无法进行跟踪实现对月球背面软着陆探测器的直接或间接无线电测量,利用中继星回传地面的遥测参数(包括探测器高度,加速度和姿态等信息)又非常有限,精确重构探测器下降轨迹和着陆点精确定位受到了极大的影响。CE-4着陆点在影像上的位置示意图.
      北京时间9月25日凌晨,国际科学期刊《自然?通讯》(Nature Communications)在线发布我国月球探测领域的一项重要成果。中国科学院国家天文台李春来研究员领导的科研团队利用嫦娥四号数据精确定位了嫦娥四号(CE-4)的着陆位置,并再现了嫦娥四号的落月过程。 
      月球表面软着陆的动力下降是一个时间短、速度变化快的过程, 难以依靠地面实时控制,通常只能采用探测器自身携带的敏感器自主实现测控。为了掌握探测器自主控制的效果,建立任务规划和科学探测的位置基准,重构探测器动力下降段轨迹和精确确定着陆点位置具有重要的工程和科学意义,一直是行星探测中关注的焦点之一。 
      2019年以前,人类在60年来的月球探测历程中成功实施了20次月面软着陆,全部位于朝向地球的月球正面。探测器下降轨迹和着陆点位置可以通过地面设备进行测量。 
      月面着陆点分布图 
      2019年1月3日嫦娥四号探测器在月球背面冯·卡门撞击坑内成功实现了人类历史上第一次月球背面软着陆。由于月球的遮挡,地面设备无法进行跟踪实现对月球背面软着陆探测器的直接或间接无线电测量,利用中继星回传地面的遥测参数(包括探测器高度,加速度和姿态等信息)又非常有限,精确重构探测器下降轨迹和着陆点精确定位受到了极大的影响。而基于影像的定位技术,是月球背面进行着陆点精确定位的一种有效手段。 
      李春来团队与中国空间技术研究院合作研究,利用中国自主研制的嫦娥二号(CE-2)高分辨率地形数据,结合嫦娥四号下降过程和月面探测期间获得的多源影像数据,精细重构了嫦娥四号在月球背面粗避障和精避障等自主导航降落过程,实现了探测器的精准定位。 
      嫦娥四号降落相机拍摄的影像图会在着陆后通过“鹊桥”中继卫星传回地球。利用这些图像对嫦娥四号着陆轨迹进行重构,文章在三维空间中绘制了探测器的下降轨迹,位置精度可以达到1m左右。根据解算的cm分辨率地形数据,作者指出嫦娥四号着陆在一个退化撞击坑的缓坡上,距离北边一个直径25米的撞击坑边缘仅有8.35m,且着陆点周围共有五个撞击坑。随后,作者结合导航相机拍摄的图像,精确计算出嫦娥四号的着陆点为东经177.5991°,南纬45.4446°,高程-5935米,并在空间分辨率7m、5m、1m、10cm和5cm的月球影像和地形数据上进行了精确识别。 
      以上研究成果不仅为嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车开展科学探测提供了背景信息和位置基准,是月球背面控制点研究、高精度月球测绘的基础,也将为我国未来深空探测任务(例如,小行星附着、火星软着陆)提供技术支持。 
      中国科学院国家天文台刘建军研究员为第一作者,国家天文台李春来研究员是论文的通讯作者。 
      论文地址:https://www.nature.com/articles/s41467-019-12278-3。 
      CE-4动力下降轨迹图 
      CE-4着陆点在影像上的位置示意图 
    2019-09-25
  • 南仁东获“人民科学家”国家荣誉称号
    9月17日,国家主席习近平签署主席令,根据十三届全国人大常委会第十三次会议17日下午表决通过的全国人大常委会关于授予国家勋章和国家荣誉称号的决定,授予42人国家勋章、国家荣誉称号。2018年荣获“改革先锋”称号。
      9月17日,国家主席习近平签署主席令,根据十三届全国人大常委会第十三次会议17日下午表决通过的全国人大常委会关于授予国家勋章和国家荣誉称号的决定,授予42人国家勋章、国家荣誉称号。 
      中国科学院国家天文台南仁东研究员获得“人民科学家”国家荣誉称号。 
      南仁东,男,满族,群众,1945年2月生,2017年9月去世,吉林辽源人,中国科学院国家天文台500米口径球面射电望远镜FAST首席科学家、总工程师。他潜心天文研究,坚持自主创新,1994年提出FAST工程概念,主导利用贵州省喀斯特洼地作为望远镜台址,从论证立项到选址建设历时22年,主持攻克了一系列技术难题,为FAST重大科学工程的顺利落成发挥关键作用。2018年荣获“改革先锋”称号。 
    2019-09-18
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