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中國科學院國家天文臺

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中國科學院國家天文臺
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2020/3/18 13:15:23
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中國科學院國家天文臺
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簡介/中國科學院國家天文臺

中國科學院國家天文臺成立于2001年4月,由中國科學院天文領域原四臺三站一中心撤并整合而成。國家天文臺包括總部及4個直屬單位,分別是:中國科學院國家天文臺云南天文臺、中國科學院國家天文臺南京天文光學技術研究所、中國科學院國家天文臺烏魯木齊天文站和中國科學院國家天文臺長春人造衛星觀測站紫金山天文臺上海天文臺繼續保留院直屬事業單位的法人資格,為國家天文臺的組成單位。

國家天文臺堅持面向國家戰略需求和世界科學前沿,主要從事天文觀測和理論以及天文高技術研究,并統籌我國天文學科發展布局、大中型觀測設備運行和承擔國家大科學工程建設項目,負責科研工作的宏觀協調、優化資源和人才配置;重點研究領域有:宇宙大尺度結構、星系形成和演化、天體高能和激發過程、恒星形成和演化、太陽磁活動和日地空間環境、天文地球動力學、太陽系天體和人造天體動力學、空間天文觀測手段和空間探測、天文新技術和新方法等。

國家天文臺建有中國科學院光學天文、太陽活動和天文光學技術等重點實驗室,并與十幾所大學及研究機構合作,建立了多個聯合研究中心或實驗室。LAMOST工程指揮部和中國科學院探月工程總體部等均依托在國家天文臺總部。

歷史/中國科學院國家天文臺

國家天文臺經國家有關部門批準于2001年4月宣布成立,系由中國科學院天文學科原四臺三站一中心撤并整合而成。國家天文臺由總部及4個下屬單位組成。原北京天文臺的各項事宜由國家天文臺總部負責。下屬單位分別是:中國科學院國家天文臺云南天文臺、中國科學院國家天文臺南京天文光學技術研究所、中國科學院國家天文臺烏魯木齊天文站中國科學院國家天文臺長春人造衛星觀測站。其中南京天文光學技術研究所由原南京天文儀器研制中心改制為科技型企業后,進入知識創新工程的天文光學實驗室改建。各下屬單位作為事業單位在屬地注冊法人資格。紫金山天文臺上海天文臺由于歷史悠久,承擔著國家重大的科技項目和課題,并在國際上有較大的影響,繼續保留中國科學院直屬事業單位的法人資格,學術上受國家天文臺的宏觀協調和指導。國家天文臺另與高校聯合成立有四個研究中心
   
在中國科學院實施的知識創新工程中,國家天文臺的奮斗目標是建成具有強大科技創新和持續發展能力、特色鮮明的、為世界公認的高水平天文臺,成為中國在國際天文學界的主要代表。

機構/中國科學院國家天文臺

中國科學院國家天文臺是適應國家基礎研究工作的需求,在中國科學院知識創新工程試點工作中組建,經中央編制委員會辦公室、國家科技部中國科學院批準于2001年4月25日宣布成立的。這之前的1998-2000年,正值中國科學院知識創新工程的啟動階段,中國科學院知識創新工程天文基地的建設經歷了探索和試點,為國家天文臺的成立做了準備。

天文觀測中心

中科院的知識創新工程試點工作開始于1998年。按照中科院深化科技體制改革和建設國家知識創新基地的部署,經天文學界的努力,天文基地被列入首批啟動的知識創新基地之一。當時,我國天文學研究的布局集中在院屬五臺三站一中心,即北京、紫金山、上海云南陜西天文臺,烏魯木齊天文站、長春和廣州人造衛星觀測站以及南京天文儀器研制中心。1999年4月16日,中科院決定在院屬五臺三站一中心的基礎上,批準組建“國家天文觀測中心”。國家天文觀測中心的定位是:統籌科學院天文學科發展的布局、大中型觀測儀器設備運行以及未來發展的大科學工程項目的立項實施;建立天文研究工作網絡,由天文觀測中心負責科研工作的宏觀協調和指導,研究工作仍分布在各天文臺站及與大學聯合成立的中心進行管理和實施;爭取在2000年末經國家科技部批準,成立國家天文臺和若干天文研究機構,組成我院天文研究新體系。

4月23日,國家天文觀測中心(北臺作為其總部所在地)舉行成立大會和掛牌儀式。5月19日,艾國祥被任命為國家天文觀測中心主任,汪景琇、王宜、楊福民、嚴俊和羅國權被任命為副主任。國家天文觀測中心確立了宇宙大尺度結構等九大研究領域,重點支持了興隆等五大觀測基地和28個創新研究團組,組織了國家天文觀測中心首批首席研究員和研究員的公開招聘和聘任,開啟了在我國天文學領域每年一度的“十大天文科技進展”評選工作,形成了較為利于科學創新的必要的規章制度。至此,國家天文臺已具雛形。

天文臺的成立

2001年3月27日,中央機構編制委員會辦公室批復了中科院《關于組建中國科學院國家天文臺的請示》,同意撤消中國科學院北京天文臺,成立中國科學院國家天文臺,將中國科學院南京天文光學技術研究所、中國科學院云南天文臺、烏魯木齊天文站、長春人造衛星觀測站并入中科院國家天文臺,事業編制總數由1002名減為957名;同時批復中國科學院陜西天文臺更名為中國科學院國家授時中心,事業編制721人不變。中科院天文創新基地的布局由此初步完成。

2001年4月21日,中國科學院正式批準成立國家天文臺,規定國家天文臺是院屬具有獨立法人資格的直屬事業單位,與研究所同等級別。國家天文臺的全稱為中國科學院國家天文臺,英文名稱為National Astronomical Observatories,Chinese Academy of Sciences (簡稱:NAOC)。

國家天文臺在我國天文事業發展的戰略層面得到定位。

國家天文臺組建后,原北京天文臺融入國家天文臺,北京天文臺的法人資格被撤消;云南天文臺、烏魯木齊天文站和長春人造衛星觀測站一并整合到國家天文臺,不再列為中國科學院直屬事業單位,成為國家天文臺下設機構,保留原級別并具法人資格;南京天文儀器研制中心轉制為科技型企業,其中天文光學技術實驗室改建為南京天文光學技術研究所,也成為國家天文臺下設機構,具法人資格;撤消廣州人造衛星觀測站,將其70名編制劃轉中國科學院廣州能源研究所。

中國科學院紫金山天文臺和上海天文臺,由于歷史悠久,承擔著國家重大科技項目和課題,并在國際上有較大影響,繼續保留中國科學院直屬事業單位的法人資格。其主要學科方向、大型設備的運行和觀測基地的建設受國家天文臺宏觀協調和指導。

2001年6月7日,中國科學院任命艾國祥為國家天文臺臺長,趙剛李焱崔向群、蔣協助(兼)、王宜為國家天文臺副臺長(任期四年)。蔣協助任國家天文臺黨委書記。11月14日,中國科學院任命紫金山天文臺臺長嚴俊、上海天文臺臺長趙君亮為國家天文臺副臺長。國家天文臺學術委員會由院內外科學家組成,主任汪景琇,副主任武向平、楊福民、楊戟、韓占文。國家天文臺總部學術委員會主任武向平。

國家天文臺現任臺長嚴俊,副臺長劉曉群(兼)、趙剛、王宜、李焱(兼)、洪曉瑜(兼)、崔向群(兼)。現任黨委書記劉曉群。

條件及設備/中國科學院國家天文臺

條件

國家天文臺系統設有30個領域前沿研究團組,7個高技術實驗室和8個野外觀測基地。野外觀測基地有河北興隆、北京

懷柔、北京密云、烏魯木齊南山、上海佘山、青海德令哈、云南麗江高美古和撫仙湖、及長春凈月潭,分別負責運行2.16米光學、多通道太陽磁場。此外,國家天文臺與阿根廷圣胡安大學合作,在南美洲設有一觀測站,運行我國自行研制的II型光電等高儀和正在研制的高精度人衛激光測距系統。

國家天文臺總部及下屬單位分別設有專業圖書館,館藏各類圖書、文獻約17萬冊;總部建有世界數據中心中國天文學科中心、以及中國科學院數據庫天文數據庫等網絡服務。

觀測設備

 直徑2.16米光學望遠鏡,位于興隆觀測基地
多通道太陽磁場望遠鏡,位于懷柔太陽觀測基地
直徑25米VLBI射電望遠鏡
激光測距儀
II型光電等高儀:設在南美的阿根廷
25米VLBI、13.7米毫米波、
激光測距儀等大中型望遠鏡觀測設備,
以及在建的2.4米光學望遠鏡、
50米射電望遠鏡和LAMOST等大型設備

科研任務/中國科學院國家天文臺

國家天文臺承擔了兩項國家重大專項任務、兩項大科學工程項目和多項國家戰略高技術項目,主持了五項國家重點基礎研究發展計劃(973)項目。國家大科學工程“大天區面積多目標光纖光譜望遠鏡(LAMOST)”于2008年10月竣工并投入科學運行,“500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)”將于2009年在貴州開工建設。

九大研究領域

國家天文臺面向國家戰略需求和世界科學前沿,從事天文觀測和理論, 以及天文高技術基礎研究。經過凝練科學目標,國家天文臺對1999年以來確定的九大研究領域給予強化支持。

這九大領域是
宇宙大尺度結構
星系形成和演化
天體高能和激發過程
恒星形成和演化
太陽磁活動和日地空間環境
天文地球動力學
太陽系天體和人造天體動力學
空間天文觀測手段和空間探測
天文新技術和新方法。

三大布局

觀測基地
國家天文臺成立初期,重點支持了五大觀測基地,旨在有效運行國內大中型主要觀測設施,包括河北興隆站2.16m望遠鏡,北京懷柔多通道太陽磁場望遠鏡,烏魯木齊南山站和上海佘山站兩臺25m口徑射電望遠鏡,青海德令哈站13.7m毫米波射電望遠鏡,以及正在建設中的我國南方天文觀測基地云南高美古2.4m光學望遠鏡和撫仙湖1m近紅外太陽塔;國家天文臺還支持了密云米波綜合孔徑望遠鏡,建設發展了50米射電望遠鏡、長春凈月潭站60厘米衛星激光測距望遠鏡以及阿根廷圣胡安激光測距觀測站等。

實驗室
在技術發展方面設有空間天文技術(北京、南京)、天文光學及紅外探測器(北京)、毫米波和亞毫米波(南京)、大射電望遠鏡技術(北京)、LAMOST工程技術(北京)、VLBI技術實驗室(上海),南京天文光學新技術實驗室(南京),負責運行公共實驗室,并進行相關天文高技術的研究、發展和技術儲備,為天文學發展服務并承擔國家戰略需求任務和課題;在科技部和中科院支持下,繼續運行中國科學院光學天文開放實驗室和射電天文開放實驗室,為院內外天文學家服務。

研究團組
在國家天文觀測中心研究團組的基礎上,通過公開招聘、擇優競爭,在九大研究領域中建立了應用天文、太陽和太陽系、恒星和星際介質、星系和宇宙學等方向28個研究團組,對學科創新研究給以穩定支持。國家天文臺與高校合作,創辦了四個聯合研究中心:中國科學院與北京大學聯合成立的“北京聯合天體物理中心”,紫金山天文臺、南京大學、上海天文臺和中國科技大學聯合建立的“華東天文與天體物理中心”,上海天文臺、武漢測地所和同濟大學聯合成立的“天文地球動力學聯合研究中心”,還有中國科技大學的“天體物理中心”。

根據院知識創新工程試點工作的要求,國家天文臺成立之初就把現代天文學作為國家高技術的重要組成部分,努力推動天文前沿探索和天文高技術應用以滿足國家戰略發展需求。國家天文臺還根據學科發展對觀測基地、實驗室和研究團組做了相應的調整,特別是著力發展空間科學與技術,使國家天文臺總體定位和戰略布局不斷得到強化。

天文臺章程

 總結國家天文觀測中心的運行經驗,國家天文臺把統籌我國天文學科發展布局、大中型觀測設備運行和承擔*大科學工程建設項目等職能用章程的形式確定下來。中國科學院國家天文臺章程于2001年10月26日經臺務委員會擴大會議討論通過,為知識創新工程順利進行和促進天文事業新的發展一個指導性文件。

國家天文臺章程明確規定,中國科學院國家天文臺的總體建設目標是:
在重大天文學前沿領域進行研究的同時,進行天文高新技術創新,并針對國家在安全和經濟方面的需求,提供高質量的天文應用成果與服務。
成為我國天文學大科學前沿研究基地;
戰略性基礎研究和技術創新基地;
應用天文研究和服務基地;
高級天文學人才培養與新科學思想和方法論成長的搖籃。建成具有強大科技創新與持續發展能力、特色鮮明的國家研究所,并成為世界公認著名的高水平研究所,成為我國在國際天文學界的主要代表。

章程規定了實現國家天文臺建設目標的實施步驟。確定自2001年到2005年間強化實測基礎, 參與國際競爭,取得較為重大的成就;進而從2005年到2010年,使我國天文學研究在多個重大領域步入國際先進水平,在國際上占據較重要地位,并取得顯著的成績。屆時,將有足夠國力發展和部署大型天文觀測設施,擁有一批45歲左右在國際學術界占有一席之地的天文學家。在宇宙學、星系、恒星的形成和演化、太陽活動和日地空間環境、應用天文研究以及空間天文方面做出世界先進水平的工作。

章程對國家天文臺的任務、國家天文臺與下設機構的行政關系、管理運行機制、人員配制、聘任條件和辦法,學術委員會組成、經費和撥款等做了共十章三十一條的詳細規定,為依法制臺提供了一個基本依據。

國際合作和學術交流

 學術交流
國家天文臺與歐美日韓等多國天文研究機構簽有各類合作協議20余項,建立了密切的合作關系,有經常性人員互訪,并聯合舉辦各類國際學術會議。2004年,國家天文臺被認定為中國科學院與第三世界科學院獎學金學者培訓基地。2001-2007年,國家天文臺總部赴國外參加學術會議和訪問合作共1364人次,接待來訪的國外科學家1137人次。

國際合作
較為典型的國際合作項目有:
2001年國家天文臺與德國馬普射電天文研究所建立的中德射電天文伙伴研究小組;
與美國大熊湖太陽天文臺、德國馬普太陽系研究所、俄羅斯科學院多個研究單位、法國墨冬天文臺等長期太陽物理合作研究計劃;
2005年與歐洲空間局的“赫歇爾空間紅外天文臺”SPIRE載荷儀器簽署了諒解備忘錄,成為正式合作方;
2005年與法國巴黎天文臺簽署全面合作協議;
2005年與日本國立天文臺、韓國天文與空間科學研究院、臺灣中央研究院建立“東亞地區核心天文臺聯盟”;
2006年國家天文臺與阿根廷San Juan大學天文臺合作項目衛星激光測距儀在阿根廷正式投入觀測運行;
2006年中法兩國簽訂了《關于合作執行SVOM任務的諒解備忘錄》,國家天文臺主持有效載荷科學論證,并將承擔地面科學應用系統的建設任務;
2007年與法國國家科研中心(CNRS)草簽“中法宇宙起源聯合實驗室”協議;
2007年參與中俄聯合火星探測計劃,國家天文臺主要承擔地面接收系統的任務和參與VLBI的測軌任務;中俄航天合作項目“世界空間紫外天文臺(WSO-UV)”等。
2008年與美國國立射電天文臺簽署了中美射電天文全面合作協議;

創辦天文學期刊

創辦國際化的天文學學術期刊
國家天文臺成立伊始,就把創辦我國有自主知識產權的國際天文學刊物作為知識創新的一個重要舉措。 2001年2月英文雙月刊《Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics 》(ChJAA)在國家基金委、中國科學院和中國天文學會支持下問世。同年10月美國ISI正式把ChJAA從*期起收入SCI網絡版(SCIE)。2005年后ChJAA被收入SCI核心刊物目錄。

《云南天文臺臺刊》改為《國家天文臺臺刊》。

科研條件

構筑良好的科研條件和環境

國家天文臺成立以來,共承擔基本建設項目12項,新建和改造面積43527平方米,優化了科研工作條件和環境。其中:總部新建科研樓和改造科研條件基建項目分別為19998和10280平方米,對興隆密云懷柔觀測基地園區科研實驗用房及附屬用房、供電系統給排水系弱電系統等基礎設施進行了改造建設,擴建面積11020平方米,極大的提升了國家天文臺的硬件環境與科研能力。根據科研任務需要,還承擔了中國區域定位系統5個衛星地面站建設,建設面積2229平方米。

技術工程

大天區面積多目標光纖光譜望遠鏡(LAMOST)
500米直徑球面射電天文望遠鏡(FAST)
空間太陽望遠鏡(SST)
嫦娥工程”地面應用系統

人才隊伍/中國科學院國家天文臺

在職職工

國家天文臺共有在職職工611人,流動人員374人,離退休人員536人。在職人員中,共有科研人員468人,科技支撐人員27人,包括中國科學院院士6人、中國工程院院士1人、正高級專業技術人員94人、副高級專業技術人員137人、中國科學院“百人計劃”入選者10人、國家杰出青年科學基金獲得者8人;流動人員中,共有客座研究員81人、項目聘用人員228人。全臺進創新崗位351人。

國家天文臺設有天文學一級學科博士碩士研究生培養點,現有在學研究生390人,其中博士生140人、碩士生250人,有在站博士后21人。

國家天文臺有王綬琯、陳建生、艾國祥、黃潤乾和周又元五位中國科學院院士和一批在國際上有影響的中青年優秀學者,有比例適當的、活躍的研究生、博士后和訪問學者等流動研究隊伍。一支有相當水平的研究隊伍已經成熟,并開始在國際學術界產生影響,有多人在國際學術組織任職和SCI核心刊物任職。

院士名錄

艾國祥
王綬琯:與蘇定強共創LAMOST項目。
黃潤乾:云南天文臺研究員。
潘君驊:南京天文光學技術研究所研究員。
陳建生:天體物理學家
蘇定強:由天文愛好者成長為天文學家的一個典范,南京天文光學技術研究所研究員

研究生培養

國家天文臺(總部)秉承北京天文臺在培養研究生方面的傳統和優勢。自2001年以來,臺總部建立了培養研究生的課程體系,同時充分利用國際上的優秀研究生教材,使研究生的課程教育邁上一個新的臺階;國家天文臺利用自身的觀測儀器的優勢,加強對學生進行天文實測的訓練,同時與世界上三十多個國家保持學術交流,與國外天文機構聯合培養博士,這些都為提高研究生的培養質量提供了堅實的基礎。國家天文臺根據需要,連續擴大招生規模,每年招博士30人,碩士30人,與相關高校聯合培養研究生近30人。

研究生中多人獲得各種省部級獎學金,其中獲中科院院長獎學金特別獎2人、院長獎學金優秀獎8人、中科院冠名獎學金7人、2篇博士論文入選全國百篇優秀博士論文。在2004年的教育部學位與研究生教育發展中心組織的學科整體水平評估中,國家天文臺獲得全國天文學科排名*優異成績。我臺2006年培養的博士獲COSPAR“青年學者杰出論文獎”。

青年基金

百人計劃和杰出青年基金
國家天文臺成立以來,總部先后有7名青年學者獲中國科學院百人計劃支持。他們是武向平(宇宙中暗物質的分布與演化,2003-2006),黃茂海(月球與深空探測科學應用中心,2003-2006),張枚(懷柔太陽觀測基地,2004-2007),韓金林(致密天體和彌散介質,2004-2007),顏毅華(太陽射電研究,2004-2007),馬冠一(中國區域定位系統,2004-2007),陳學雷(宇宙暗物質和暗能量研究,2005-2008)。

總部先后有三名青年學者在國家天文臺成立后獲得國家基金委杰出青年基金。他們是韓金林顏毅華陳學雷。 

研究單元/中國科學院國家天文臺

主要創新研究單元和組織機構

自1999年國家天文觀測中心成立,先后組織了三屆評聘和創新單元的考核,創新研究群體在穩定發展的同時得到逐步的更新和優化,研究隊伍的創新活力和學術水平總體上不斷得到提高。在2001-2008 運行期間,以國家天文臺為代表的天文學科隊伍,在國家層面上承擔的任務、工作的水平和服務的層面都進入歷史上較好的發展狀態。重大項目立項和建設取得重要進展。

國家天文臺在天文實測基地建設、公共實驗室建設和基礎研究各領域不斷凝練科學目標,優化學科布局。到2008年初,國家天文臺的主要研究單元的分支學科、研究方向、工作性質和歷史沿襲如表1所列。相當一部分研究單元已得到中國科學院知識創新工程10年以上的穩定支持。國家天文臺作為我國天文學大科學前沿研究基地、戰略性基礎研究和技術創新基地、應用天文研究和服務基地的總體建設目標正逐步得到體現和落實。 

科學成果/中國科學院國家天文臺

科學產出

國家天文臺的成立,為學科基礎研究和技術創新研究創造了良好的條件和機遇。重視科學產出并強調優秀論文、關注優秀人才的成長、培育重要科技成果成為國家天文臺科技評價辦法的幾個基本元素。以SCI和EI為代表的學術論文數目體現了國家天文臺科學產出的一個方面,其演化歷史列于表2。論文被引用數的增長比學術論文數的增長更為顯著。

2001-2007國家天文臺SCI和EI論文數和SCI他引數

                                  發表SCI論文數   發表EI論文數        論文引用次數

2001年                             109                       11                      335

2002年                             148                        2                       322

2003年                            107                         29                     412

2004年                            106                         3                       590

2005年                           136                        74                       520

2006年                          186                         44                       757

2007年                          208                        60                       1026

合計                             1000                      223                      3962

重要科技成果

 自國家天文臺成立以來,天文基礎研究產出和質量不斷提高。至2007年末,先后獲省部級科學技術獎勵35項,國家自然科學二等獎和科技進步獎各兩項 。近年值得注意的傾向是,
(1)國家天文臺應用天文學研究取得重要進展,在服務國家戰略需求方面獲得多項部級獎勵;
(2)在大科學工程建設中,技術創新研究成果顯著,連續兩年獲國家科技進步二等獎。

獲2006年國家自然科學二等獎的銀河系磁場研究,歷經十多年的觀測,建立了較大的銀河系磁場探針樣本;揭示了銀河系幾萬光年范圍內的磁場結構;建立了磁場結構雙對稱模型;證認出磁場效應的反對稱全天分布圖,推證出銀河系暈中上、下反對稱的環向磁場,首次給出星系尺度發電機運行的確切證據;得到星際磁場在中大尺度上的能譜分布。該研究使人們對銀河系磁場從局域認知發展到整體圖像,被國際同行認為“對理解銀河系磁場的起源和演化顯然非常重要”。主要論文他人引用280多篇。項目完成人多次在重要國際會議上應邀做特邀報告。有關工作被職業天文學家手冊推薦為基本參考資料,為兩部國際射電天文經典教科書在改版時收入。 

國家天文臺2001-2008獲獎統計表(省部級一等、國家二等獎以上)

獲獎年度               獲獎項目名稱                   獎勵名稱                    等級           單位排序             獲獎人
2001              行星際擾動傳播研究          中科院院自然科學獎         一等獎           2                       顏毅華
2001            相接雙星振蕩的測光研究      云南省科學技術獎           一等獎            1                      楊毓蘭等
2002  γ射線暴及致密天體中的高能輻射機制的研究 云南省科學技術獎 一等獎      1                      謝光中
2002          太陽磁場結構和演化的研究    北京市科學技術獎            一等獎            1                      汪景琇等
2002          太陽射電寬帶動態頻譜儀       北京市科學技術獎            一等獎            1                      傅其駿
2002          行星際擾動傳播研究              國家自然科學獎                二等獎            2                      顏毅華
2003          大樣本恒星演化                    云南省科學技術獎              一等獎            1                     韓占文等
2003  星系相互作用和并合過程與星系形成 天津市自然科學獎         一等獎            2                     吳宏等
2004        高精度大口徑天文鏡面磨制技術 江蘇省科學技術進步獎    一等獎           1                     崔向群等
2004 烏魯木齊25米射電望遠鏡脈沖星觀測系統 新疆科技進步獎       一等獎            1                     張晉等
2005        大口徑主動光學實驗望遠鏡裝置 江蘇省科學技術進步獎    一等獎           1                     崔向群等
2005        高精度大口徑天文鏡面磨制技術 國家科學技術進步獎       二等獎            1                     崔向群等
2005        銀河系磁場研究                         北京市科學技術獎            一等獎            1                    韓金林等
2006        大口徑主動光學實驗望遠鏡裝置 國家科學技術進步獎        二等獎            1                    崔向群等
2006       活動星系核r暴的觀測理論研究 云南省科學技術獎              一等獎             1                    謝光中等
2006       銀河系磁場研究                     國家自然科學獎                    二等獎              1                    韓金林等
2007    太陽活動整體行為的演化研究與預報 云南省科學技術獎        一等獎             1                    李可軍等
2008      通過恒星豐度探索銀河系化學演化的研究 國家自然科學獎  二等獎              1                    趙剛等

申請專利情況

國家天文臺獲得發明專利授權的有:大型天文望遠鏡中力促動器的電控系統,大型天文望遠鏡鏡面位移控制系統,天體射電測量天文定位方法,一種主動壓力拋光光學磨鏡設備的壓力控制器,高精度大口徑天文望遠鏡薄鏡面磨制的主動支撐控制裝置,天文望遠鏡主動光學主動支撐的電控系統,三維調節機構,采用主動壓力拋光盤磨制非球面光學鏡面的方法。 

科學工程/中國科學院國家天文臺

國家重大科學工程和基礎研究項目
國家天文臺在科學研究和技術發展兩個戰略方面,落實國家和院中長期發展規劃,爭取各類國家科技任務。承擔*大科學工程建設項目,是國家天文臺一項長期和重要的任務,對于從根本上提升我國在天文學科領域的自主創新能力有及其重要的意義。

光纖光譜天文望遠鏡

大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡(LAMOST)
大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡(以下簡稱LAMOST)是一項在技術上有重大創新、科學上有重要意義的國家重大科學工程項目。該項目由中國科學院院士王綬琯、蘇定強為首的研究集體建議,得到了天文界廣泛的支持,由中國

科學院提出,經過反復論證,于1996年列為國家重大科學工程項目,1997年4月得到國家計委關于項目建議書的批復,1997年8月得到國家計委關于項目可行性研究報告的批復。1999年6月得到項目初步設計及概算的批復。LAMOST已于2008年8月建成,并于今年6月順利通過了國家發展改革委組織的國家竣工驗收。LAMOST的建成,突破了天文望遠鏡大視場與大口徑難以兼得的難題,是具有我國自主知識產權的、目前國際上口徑較大的大視場望遠鏡,也是國際上光譜獲取率較高的望遠鏡,成為我國望遠鏡建設史上的又一個里程碑。已經得到國內外天文界,甚至廣大公眾的廣泛關注。

它是一架橫臥于南北方向的中星儀式反射施密特望遠鏡。應用主動光學技術控制反射施密特改正板,使它成為大口徑兼大視場光學望遠鏡的世界之最。其主動反射鏡改正鏡為5.72×4.4米,主鏡為6.67×6.05米,有效口徑4米,在曝光1.5小時內可以觀測到20.5等的暗弱天體; 由于它的相應于5度視場的1.75米焦面上可以放置數千根光纖,連接到多臺光譜儀上,同時獲得4000個天體的光譜,成為世界上光譜獲取率較高的望遠鏡。該望遠鏡安放在中國科學院國家天文臺興隆觀測站,作為國家設備,向天文界開放,并開展國際合作。隨著項目建設的完成,它將使我國天文學在大規模光學光譜觀測中,在大視場天文學研究上,居于國際領先的地位。 

射電望遠鏡

500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)
FAST預研究始于1994年,由中國科學院國家天文臺主持,全國20余所大學和研究所的百余位科技骨干參與,與英、荷、德、澳大利亞、美等有廣泛合作。迄今得到了中科院知識創新工程首批重大項目、重要方向性項目以及國家自然科學基金會重點項目和國家天文臺等經費逾4000萬元支持。2007年7月10日,國家發展和改革委員會原則同意將500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)項目列入國家高技術產業發展項目計劃,中國科學院國家天文臺FAST項目正式完成國家立項。項目建設地點為貴州省黔南自治州,建設期5.5年。 

作為即將建設的世界較大單口徑望遠鏡,FAST具有3項自主創新:利用貴州天然的喀斯特洼坑作為臺址;洼坑內鋪設數千塊單元組成500米球冠狀主動反射面;采用輕型索拖動機構和并聯機器人,實現望遠鏡接收機的高精度定位。FAST的總體方案見圖3。

FAST作為一個多學科基礎研究平臺,有能力將中性氫觀測延伸至宇宙邊緣,觀測暗物質和暗能量,尋找*代天體。能用一年時間發現約7000顆脈沖星,研究極端狀態下的物質結構與物理規律;有希望發現奇異星和夸克星物質;發現中子星——黑洞雙星,無需依賴模型精確測定黑洞質量;通過精確測定脈沖星到達時間來檢測引力波;作為較大的臺站加入國際甚長基線網,為天體超精細結構成像;還可能發現高紅移的巨脈澤星系,實現銀河系外*甲醇超脈澤的觀測突破;用于搜尋識別可能的星際通訊信號,尋找地外文明等等。

繞月探測工程

中國繞月探測工程地面應用系統
國家天文臺是我國繞月探測工程地面應用系統的承擔單位。繞月探測工程地面應用系統是我國*面向深空探測的地面應用業務運行系統,也是我國月球行星科學的研究中心。密云地面站和昆明地面站,擁有目前國內口徑較大的50米(圖4)和40米口徑天線系統,*具有接收深空探測器大容量數據的數據接收機系統,擁有VLBI 數據捕獲終端系統和多波段低溫致冷接收機系統,集深空探測衛星數據接收和射電天文觀測與研究為一體。 

2007年10月24日,嫦娥一號衛星發射升空后,地面應用系統開始執行任務,監視和管理有效載荷,接收探測數據,并在極短的時間內完成了*幅月面圖像的處理和制作,圓滿完成了*階段的任務。目前正在對所有探測數據進行處理,開展數據反演和月球科學研究工作。國家天文臺密云站、昆明站(云臺)和烏魯木齊南山站還參加了工程測控系統 VLBI 分系統的工作,這是天文學觀測手段*次參加航天測控任務。

我國首次月球探測工程取得圓滿成功。

國家重點研究

國家重點基礎研究發展計劃(973)項目
由國家天文臺主持的國家重點基礎研究發展計劃(973)項目,“21世紀重大天體物理問題:星系形成與演化”和“太陽劇烈活動與空間災害天氣”,自2001年啟動以來,在國家目標的指引下,在星系形成和演化的觀測、理論和數值模擬研究,太陽劇烈活動成因和空間災害天氣過程等方面取得重要原創性科學成果,獲得國家自然科學二等獎五項,科技進步二等獎一項。在2005年都以“優秀”成績通過科技部結題驗收,推動了國內相關學科的基礎研究。

作為“太陽劇烈活動與空間災害天氣”項目的繼續,“日地空間災害性天氣的發生、發展和預報研究”2006年經科技部批準,成為國家“十一五”首批啟動的重點基礎研究發展計劃(973)項目。2007年,“基于通信衛星的衛星導航系統的基礎研究和理論探索”作為 “十一五”期間的973項目得到國家科技部批準,正式啟動。

其它基礎和應用研究重大項目
國家天文臺成立以來,堅持探索宇宙的基礎研究和天文應用研究及高技術研究并重,建議和推動了多項開拓性項目的預研和立項,展現了在國家戰略需求指引下的可能產生重大影響的發展前景。

1.西部天文選址。國家天文臺2003年啟動了西部天文選址計劃,力圖發現適合中國下一代大型望遠鏡建設的優良臺址。在資料分析和踏勘考察的基礎上,項目組分別于2005年4月和2005年8月在帕米爾高原的卡拉蘇和西藏阿里地區的物瑪建立觀測站,對觀測點進行選址要素的長期監測。

2.南極高原天文觀測站。2006年12月,由國家天文臺參與發起和共建的中國南極天文中心正式成立;2007年10月10日,中國南極小望遠鏡陣CSTAR研制完成;11月CSTAR隨“雪龍號”啟航一起開始中國第24次南極科考的旅程,運抵南極內陸較高點冰穹A并成功完成了安裝。

3.宇宙*縷曙光探測陣(21CMA)。21CMA位于新疆天山海拔2650米的高原上。2004年8月開始在烏拉斯臺地區建設一期工程23組天線和數據采集實驗室,2005年6月開始二期工程建設58組天線和附屬設施,2006年6月全部外部設施建成,2007年,10287個天線組成的陣列投入觀測試運行,旨在基于21CMA 開展“宇宙*縷曙光探測”。

4、射電頻譜日像儀。射電頻譜日像儀是我國太陽物理規劃中確定大力發展的地面設備之一,它由40面4.5米天線和60面2米天線分別組成分米波和厘米波兩個射電綜合孔徑陣列,最長基線3km,將建設在內蒙古錫林郭勒盟正鑲白旗明安圖鎮。

5.中國區域定位系統(CAPS)。與經典衛星導航定位系統不同,CAPS利用商業通信衛星實現轉發式衛星導航定位。CAPS項目于2003年獲中科院支持。2005年通過科技部等三部委的聯合驗收。2006年進入應用試驗,系統功能基本達到了GPS民用服務水平。

6.空間碎片監測預警系統。構建了我國自主的空間碎片監測預警系統,為我國航天器提供常規的碰撞預警服務和危險目標的隕落預警服務,對保護空間環境、滿足航天的需求,具有重要的作用。系統已執行了“神舟六號”發射和在軌預警、“嫦娥一號”衛星的監測預警、以及其它國內衛星,“風云三號”、“環境星”等的監測預警工作。

7.空間太陽望遠鏡(SST)。自2000年該項目進入關鍵技術研究階段起,已完成空間太陽望遠鏡的多項關鍵技術研究,通過了航天科技集團總公司和中國科學院的驗收。該項目已進入關鍵技術深化研究階段。

8、中法合作空間天文項目SVOM (Space Multi-band Variable Object Monitor)。SVOM天文衛星是由中法兩國聯合提議一個專用于探測和研究伽瑪暴的空間天文項目。2006年10月,中法兩國簽訂了《關于合作執行SVOM任務的諒解備忘錄》,明確了各自的任務分工。國家天文臺牽頭組織了有效載荷科學論證,并承擔地面科學應用系統的建設。

9、 中俄航天合作項目“世界空間紫外天文臺(WSO-UV)”。國家天文臺將領導完成長縫光譜儀LSS的研制,并負責建設相關地面系統。長縫光譜儀關鍵技術攻關已得到國家民用航天863經費支持。

科學普及工作/中國科學院國家天文臺

1.建設天文科普教育基地。近年來為了進一步加強科普工作,充分發揮和利用原有的專業天文設施、天文儀器設備的作用,把沙河站的天文觀測區建設為國家天文臺天文科普教育基地并對外開放,2002年科學技術部、中宣部、中國科協、中國科學院將該基地命名為“全國青少年科技教育基地”,2003年共青團中央、全國青聯等單位聯合命名為“中國青年科技創新行動教育基地”,2004年為北京市海淀區和朝陽區政府命名為“天文科普基地”。

2.創辦現代科普刊物《中國國家天文》。2006年國家天文臺主辦的現代科普刊物《中國國家天文》創刊。諾貝爾獎得主李政道教授2007年親筆復信國家天文臺,欣允擔任《中國國家天文》雜志特約顧問。

3.組織科普創作。國家天文臺研究工作者發表了大量科普著作、在全國各地多次舉辦科普講座、接受新聞媒體的科普訪談,并結合出現的特殊天象進行科普宣傳。通過各類科普活動,廣泛地傳播科學知識、弘揚科學精神。

4.開展“小行星命名”系列活動。國家天文臺發現的小行星陸續用我國的地方名字和對發展我國科學、教育、經濟、文化等事業作出顯著貢獻的知名人士的名字命名,產生了重大的社會影響。

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