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| 1 | “天文大科学装置冷湖台址监测与先导科学研究”重大专项实施进展显示文摘天文学是孕育重大原创发现的前沿科学,也是推动科技进步和创新的战略制高点。作为一门以观测为基础的自然科学,地基光学/红外和射电观测依然是现阶段天文学研究的主要手段之一。我国现代天文学经过百年发展,取得了许多重要进展。然而我国天文观测研究一方面缺乏大口径的光学/红外、亚毫米波毫米波望远镜,另一方面过去的天文台址大多分布在人口稠密、低海拔、潮湿多雨的地区,台址质量很难达到运行大科学装置的国际一流天文台址的要求,严重制约了我国天文学发展。青海省位处青藏高原北部,海拔高、气候干燥、光污染低,极可能有理想的天文观测台址。2017年,青海省海西州人民政府和中国科学院国家天文台、中国科学院紫金山天文台、西华师范大学共同合作开展青海冷湖地区的光学天文选址工作。为满足中长期中国天文大科学装置布局的需求,促进天文大科学装置落地青海,青海省科技厅在2019年4月与中国科学院紫金山天文台、国家天文台签订合作协议,同年6月启动了重大科技专项“天文大科学装置冷湖台址监测与先导科学研究”。在青海省政府的大力支持下,重大专项顺利推进。本文将介绍重大科技专项在冷湖及周边地区光学台址监测、射电多波段台址遴选与监测、天文台址大气与地理地质环境监测与综合分析、时域天文先导科学研究等四个方面取得的进展。根据重大专项执行至今的结果显示,冷湖赛什腾山具有与世界一流光学天文台址媲美的台址条件,雪山牧场在观测季具有与当前国际最佳亚毫米波台址相当的可沉降水汽含量,初步表明青海省具备天文大科学装置落户的台址支撑条件,在天文学等相关研究领域具有巨大的发展潜力。 | 吴雪峰 邓李才 姚骑均 周秉荣 田才让 杨戟 | 2022 | 青海科技2022,29,3: | 1 |
| 2 | 基于FOSC型的宽波段高效率中低色散光谱仪设计(特邀)显示文摘为实现各类暂现源及暗弱目标的宽波段、高效率光谱后随观测,以1.9 m光学望远镜为例,设计了一种基于Faint Object Spectrograph and Camera型的双通道中低色散光谱仪,可实现三种光谱分辨率(R=500、2000和5500),工作波段覆盖紫外-近红外(310~1000 nm)。根据光栅方程和光谱分辨率等各项指标,确定光谱仪的初始结构参数,针对光谱仪在全波段的高效率需求以及仪器随动的包络限制,确定光学系统采用双通道设计并近似对称分布:准直系统采用了不同于传统Faint Object Spectrograph and Camera型光谱仪的折反射式系统,在提高了系统效率的同时压缩了空间。色散系统根据直视棱栅的不同工艺,通过棱镜材料和角度的调整对工作波段的光栅效率进行优化并得到8种棱栅参数;红蓝通道相机系统在设计过程中优化选取光学材料,同时结合二次非球面和单透镜的主动调焦补偿,实现大动态温度范围(-30℃~20℃)全视场(φ16°)最大弥散斑半径均方根小于5μm的优良像质。该系统结构紧凑、分布对称,设计结果满足各项指标,光谱仪全波段峰值效率优于60%,最低效率优于20%,具有较高的可实现性。基于曲面芯片工艺,以红通道为例,简化的相机系统至少可提高整体光谱效率约4%,可以为未来光谱仪相机系统的设计提供参考。 | 季杭馨 巴国鑫 李军 余浩然 | 2023 | 光子学报2023,52,5: | 0 |
| 3 | 提高YFOSC光谱观测效率方法的研究显示文摘丽江2.4 m望远镜作为目前国内最大口径的通用型光学望远镜,在我国的夜天文观测领域有着十分重要的地位。从近几年观测时间分配的整体情况来看,云南暗弱天体成像光谱仪(Yunnan Faint Object Spectrograph and Camera, YFOSC)的光谱观测在2.4 m望远镜总观测时间中的占比最多,因此,提高其光谱观测效率和数据质量成为保证望远镜稳定科学产出的关键因素。从影响光谱观测效率的两个重要因素——星像入狭缝和望远镜闭环跟踪出发,介绍了提高2.4 m望远镜光谱观测效率和质量的方法。经实际测试,采用新算法的星像入狭缝精度提高了50%左右,时间缩短了7 min左右;望远镜1 h闭环跟踪精度优于0.5″,同时在像平面上的星像位置偏移量不大于1.8 pixel。 | 陈宇扬 王传军 范玉峰 伦宝利 | 2022 | 天文研究与技术2022,19,6: | 0 |
| 4 | 云南大学多通道测光巡天望远镜W巡天曝光时间优化显示文摘在建的云南大学多通道测光巡天望远镜(Multi-channel Photometric Survey Telescope,Mephisto)预计在2022年开展W巡天(Mephisto-W Survey),将对北半球可观测天区(赤纬δ>-15°,面积约26000平方度)开展多通道多历元测光巡天,为细致描绘银河系结构、深刻理解星系形成和演化理论、精确限制宇宙学模型、深入探究暗物质暗能量本质提供重大契机。基于丽江观测站天文台址监测系统2019全年观测数据,利用机器学习方法模拟丽江站一年的台址条件模型,简单估算了在不同曝光时间下,多通道多历元测光巡天一整年对巡天天区的可观测次数与期望极限星等。考虑到多通道多历元测光巡天的科学目标,建议对每个天区单次观测采用曝光2次,每次时长为20 s的曝光模式,在这种曝光模式下,可以实现全年对巡天天区在每组滤波片组合(ugi和vrz)下分别进行约3.8次观测,单次观测r波段极限星等可达22.37等,叠加星等可达23.11等。 | 雷磊 李晋达 吴金泰 蒋思艺 陈丙秋 | 2021 | 天文研究与技术2021,18,1: | 0 |