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基本天文学进展

基本天文学进展. 周济林 ( 天体力学 ) zhoujl@nju.edu.cn 朱 紫 ( 天体测量 ) zhuzi@nju.edu.cn. 2012.10.15 北京. 基本天文学研究领域和学科地位. 国际上将天体测量与天体力学、时间频率研究等领域统称为基本天文学 (Fundamental Astronomy) 。 IAU 的 Division I 为基本天文学，有注册会员 674 名 . Division I 下设历书、天体力学与动力天文学、天体测量、地球自转、时间、基本天文学中的相对论等 6 个专业委员会， 以及多个工作组 .

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基本天文学进展

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  1. 基本天文学进展 周济林(天体力学) zhoujl@nju.edu.cn 朱紫(天体测量) zhuzi@nju.edu.cn 2012.10.15 北京

  2. 基本天文学研究领域和学科地位 国际上将天体测量与天体力学、时间频率研究等领域统称为基本天文学(Fundamental Astronomy)。IAU的 Division I为基本天文学，有注册会员674名. Division I 下设历书、天体力学与动力天文学、天体测量、地球自转、时间、基本天文学中的相对论等6个专业委员会，以及多个工作组. • (1) 提供人类探测宇宙最基本的知识和方法 • (2) 研究天体系统动力学形成与演化、行星内部结构与物理 • (3) 为航天、国防等部门提供支持 • (4) 促进数学、物理学、地球科学以及非线性科学等的发展

  3. 天体测量主要研究领域 天体测量的基本内容是测定各类天体的位置、距离和运动是天文学的基础. • 天文参考系理论和建立：为天文观测提供理论基础和实用参考架 • 实用天文学：时间尺度理论和实现、天文导航和深空探测定位、地壳变化及地震研究 • 地球运动理论：地球自转理论和地球自转参数检测 • 银河系结构：银河系参数测量、银河系运动学和动力学

  4. 近年来国际主要进展 以VLBI和空间观测为代表的新天体测量技术和方法，是天体测量发展历程中的重大变革，观测精度由过去的亚角秒量级提高到毫角秒精度水平。 • 第二代空间天体测量卫星Gaia（ESA）和日本Jasmine目前正处于工程实施的最后阶段，将与明年发射升空； • VLBI/VLBA等射电技术的银河系巡天观测精度已达到亚微角秒量级，对银河系的精确测定成为可能； • 银心区大质量恒星的天体测量等观测，得到中心黑洞区恒星的比较完整的轨道观测数据； • 自2000年起，IAU形成了10多个关于参考系问题的相关决议，表明参考系理论研究重大进展。

  5. 国内主要研究进展 • VLBI用于我国嫦娥探月工程，并对卫星的精确定位和定轨起到非常积极作用； • 采用VLBA技术对大质量恒星形成区W3OH三角视差的精确测定，获得英仙臂准确距离为1.95±0.04kpc，解决了对此问题的长期争议； • 依巴谷参考架的特性研究获得重要进展，在依巴谷项目科学负责人和Gaia科学负责人M. Perryman所著”Astronomical Applications of Astrometry — Ten Years of Exploitation of the Hipparcos Satellite Data”一书中得到重点引用； • 银河系疏散星团取得许多进展，目前相关研究为LAMOST的主要科学目标之一。

  6. 未来天体测量发展展望 第二代空间天体测量卫星Gaia明年即将发射。该卫星将同时开展天体测量、10多波段测光及光谱观测。观测精度达微角秒量级，科学目标几乎涉及天文学的所有领域. 对我国天体测量发展的建议 • 空间天体测量和空间VLBI • 红外天体测量

  7. 天体力学主要研究领域 • 天体力学基础理论 (非线性天体力学,相对论天体力学等) • 天体动力学(Kuiper带天体,系外行星) • 天体形状与自转 • 航天器轨道力学及应用 • 行星历表及应用 • 太阳系小行星探测,空间碎片监测

  8. 国际天体力学发展状况 • Kuiper带的发现 (1992) • 太阳系行星迁移历史:NICE模型(Since 2005) • 太阳系外行星系统的大量发现(1995)与动力学研究 • 后牛顿天体力学(1PN理论形成应用决议,2PN局限在单参考系) • GSC2.3.2(2008,20星等)高精度行星自行星表PPMX(2008),UCAC3(2009)

  9. 天体力学研究国内进展 • 哈密顿系统轨道扩散(主持和推动数届973计划),1PN理论 • 太阳系外超级地球形成,海王星托洛央天体动力学 • 初步发展了自主的行星历表 • 建设了一个初步的空间碎片监测预警系统 IAU Symposium 249, Suzhou,2007 IAU Symposium 293, Beijing,2012

  10. 天体力学研究国际,国内展望 JWST(2014?) GAIA(2013?) E-ELT(2018?) KDUST(?) AST3(2012-)

  11. 基础天文学发展问题: • 观测上能否有自己的大型仪器(地面或者空间)?国际合作? • 如何利用国内现有的仪器设备做出有特色的工作? • 研究队伍是否足够(人数,素质)? • 体制上创新(研究单位布局?) 感谢 • 本人学识所限,未提到的重要进展感谢大家的宽容和包涵! • 参考文献:<中国天文学发展十年规划>(方成主编,2010)

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