“天文光学前沿科学与技术”专辑导读

天文光学是天文学和光学的交叉学科,是光学理论和技术在天文学领域的重要应用。从1609年伽利略首次用光学望远镜观测星空起,400多年来,天文光学观测原理、技术及仪器的进步不断推动天文学研究发展:像差理论、大型光学制造与检测、拼接镜面及主动光学等原理与技术的发展将光学望远镜口径从最初的3 cm推进到目前的30 m量级,大大提升了观测分辨率及深度;光谱学与光谱技术的发展直接促成近代天文学的重要分支天体物理学、天体化学乃至天体生物学的建立及飞跃;光电探测器技术的发展不仅极大提升天文探测灵敏度与精度,也将探测波段从可见光拓展到几乎全波段;空间光学与空间技术的发展让人类得以摆脱地球大气对天文观测带来的不利影响,使得全波段高分辨观测成为可能;若干面向未来的天文光学原理与技术也在蓬勃发展,如,长基线光干涉技术的发展正在不断拓展人类天体观测的分辨率极限,而天文光子学的兴起也将为天文光学研究增加新的内涵。

从天文光学爱好者到研究者 潘君骅院士谈留苏岁月

潘君骅院士出生于1930年的上海吴淞,1952年毕业于清华大学机械工程系,后进入中国科学院长春仪器馆工作,1956年赴苏联留学,学习天文光学,1960年获苏联科学院普尔科沃天文台副博士学位,回国后到中国科学院长春光学精密机械研究所工作,并立刻带动了中国光学加工与检验领域的发展,实现了大口径望远镜领域的突破。他长期从事光学仪器的研制、加工和检验工作,对各种光学非球面的设计、精密加工及检验进行了卓有成效的研究。他提出了大望远镜二次凸面副镜的新检验方法;设计出多种大型远望镜和特殊非球面光学仪器设备;在研制中国大型靶场光学设备的过程中建立了一套重要的光学加工和检测技术;解决了光学非球面加工的关键技术难题;主持完成了中国和当时远东最大的2.16米光学天文望远镜的研制;开拓了中国的非球面设计、加工与检验新领域,为中国应用光学的发展做出了重要贡献。

天文光学镜面加工机床控制系统的研究

通过对光学加工工艺的分析,并结合加工对控制系统的要求,提出采用基于CAN总线的分布式控制系统构架。在子节点上,使用ARM+CPLD的硬件平台构建单轴位置控制器,主控节点使用Windows及其实时扩展RTX作为控制软件的平台,具有很强的开放性、可扩展性。控制系统已成功地应用在2·5m光学加工机床上。

基于故障树的南极天文光学望远镜镜面除霜系统的可靠性分析

我国的南极天文光学望远镜目前架设在环境恶劣的南极冰穹A地区,观测时处于无人值守的状态。由于观测时部分光学镜面暴露在外部环境中,镜面表面的冰雪霜会降低光学系统的透光效率和反射效率。望远镜镜面除霜系统旨在降低或消除冰雪霜对光学系统的影响。基于故障树分析法建立了望远镜镜面除霜系统失效的故障分析树,通过对故障树的定性和定量分析,得到系统的最小割集和引起故障的各基本事件的结构重要度排序。结合实测结果,有效地找出系统的薄弱环节,对于提高系统的可靠性,改进和完善系统提供了理论指导。

南极天文光学望远镜智能化除霜方法

南极Dome A(冰穹A)因其优良的观测条件被誉为地球上最好的天文观测台址之一。Dome A温度常年处于-30^-80℃,相对湿度40%~80%,温度起伏大,望远镜镜面易结霜,影响天文观测的效率和质量。为实现无人值守的智能化镜面除霜、减少除霜对观测时间的占用、降低除霜对镜面视宁度的影响、减少除霜对能源的消耗,提出了智能化除霜方法。首先,分析环境、科学数据、仪器三者的关系,利用外部输入非线性自回归(nonlinear auto regressive models with exogenous input,NARX)时间序列神经网络构建望远镜镜面状态的预测模型;其次,设计南极望远镜智能化除霜仿真系统,实时预测镜面情况,根据预测结果模拟采取相应的应对措施。结果表明该方法能有效实现智能化除霜,减少了人为干预,节约了观测时间,提高了望远镜运行的可靠性。

天文光学仪器

P111.2 99042785天文光学望远镜的调校与检测=Alignment andtesting of astronomical optical telescopes[刊,中]/李德培(中科院南京天文仪器研制中心.江苏,南京(210042))//光学技术.—1998,(3).—26—30叙述了天文光学望远镜的通用调校步骤与方法,适用于诸如卡氏(Cassegrain)、葛式(Gregory)、奈式(Nasmyth)、折轴(Coude)、施密特(Schmidt)、牛顿(Newton)

“天文光学前沿科学与技术”专题征稿

天文光学是天文学和光学的交叉学科,是光学理论和技术在天文学领域的重要应用。从伽利略首次用光学望远镜观测星空起,400多年来天文科学技术已从光学波段拓展到全电磁波段,从陆地拓展到极地,从地基拓展到天基。现代天文望远镜和光学技术的蓬勃发展,在有力支撑天文学研究取得重大成就的同时,也在满足国家战略需求方面获得了广泛的应用。

“天文光学前沿科学与技术”专题征稿

天文光学是天文学和光学的交叉学科,是光学理论和技术在天文学领域的重要应用。从伽利略首次用光学望远镜观测星空起,400多年来天文科学技术已从光学波段拓展到全电磁波段,从陆地拓展到极地,从地基拓展到天基。现代天文望远镜和光学技术的蓬勃发展,在有力支撑天文学研究取得重大成就的同时,也在满足国家战略需求方面获得了广泛的应用。

“天文光学前沿科学与技术”专题征稿

天文光学是天文学和光学的交叉学科,是光学理论和技术在天文学领域的重要应用。从伽利略首次用光学望远镜观测星空起,400多年来天文科学技术已从光学波段拓展到全电磁波段,从陆地拓展到极地,从地基拓展到天基。现代天文望远镜和光学技术的蓬勃发展,在有力支撑天文学研究取得重大成就的同时,也在满足国家战略需求方面获得了广泛的应用。

“天文光学前沿科学与技术”专题征稿

天文光学是天文学和光学的交叉学科,是光学理论和技术在天文学领域的重要应用。从伽利略首次用光学望远镜观测星空起,400多年来天文科学技术已从光学波段拓展到全电磁波段,从陆地拓展到极地,从地基拓展到天基。现代天文望远镜和光学技术的蓬勃发展,在有力支撑天文学研究取得重大成就的同时,也在满足国家战略需求方面获得了广泛的应用。

中国科学院南京天文光学技术研究所等完成“科技冬奥”冰状雪赛道测试工作

高山滑雪比赛是冬季奥运会的重要组成部分,被誉为"冬奥会皇冠上的明珠",比赛时运动员最高时速可达248km/h。为了保证比赛的公平性,前后出发的滑雪运动员的赛道雪质状态需要保证一致,因而高山滑雪比赛均采用冰状雪赛道。冰状雪是指滑雪场的雪质形态,其表面有一层薄的硬冰壳,用于减小赛道表面对于滑雪板的摩擦力。

21世纪天文光学望远镜的最新进展

1994年3月，国际光学工程学会在夏威夷召开了天文学学术交流会，并出版了《先进技术的光学望远镜》论文集。论文集分成两部分，第一部分主要阐述8个主要望远镜的研制规划，包括几种望远镜的设计新方案；第二部分主要阐述新型望远镜反射镜的设计、安装方法及所用材料。本文主要介绍望远镜的研制规划。

直径2．4m天文光学望远镜在丽江落成

直径2．4m的天文光学望远镜5月12日在云南丽江市高美古村落成，这是目前我国及东亚地区最大的天文光学望远镜。有关专家指出，随着这个望远镜的建成并投入使用，隶属于中科院云南天文台的丽江观测站将成为我国南方最重要的天文观测基地。

我国天文光学创始人之一杨世杰逝世

2012年4月29日，紫金山天文台研究员、中国天文光学创始人杨世杰因病在南京逝世，享年80岁。为了磨出精度只有几十纳米的望远镜片，他在紫金山天文台的阴湿的“防空洞”里埋首工作了近半个世纪。杨世杰年轻时立志献身天文光学事业。1955年，

南极光学天文望远镜控制软件关键技术

南极天文望远镜控制软件是望远镜软件系统的重要组成部分,是控制计算机在望远镜用户层和设备层之间运行的关键技术。对于用户层,控制软件需具备全自动观测的交互接口、卫星通信条件下的远程访问和故障诊断等功能;对于设备层,控制软件不但要完成对天体目标的精确指向和精密跟踪、计算并补偿系统误差和控制关键部件以达到目标像质,而且需实现对电源分配系统、除霜及加热系统的控制、设备及环境信息的采集和监测等。相比于普通台址,在南极大陆运行的光学天文望远镜有其独特的特点,控制软件需进行特殊设计。本文重点从操作系统选择、远程建立望远镜指向误差修正模型方法、全自动观测软件接口、卫星通信及远程运维、望远镜实时状态监测和故障诊断等方面探讨了南极天文光学望远镜控制软件的关键技术和设计原则,并展望未来技术的发展,为南极天文望远镜的研制和控制系统研发提供技术储备。

当代光学天文望远镜控制系统新技术

对当代光学天文望远镜控制系统技术之进展进行了综述,同时也对这一领域的未来发展作了一些预测,以期给这一领域的控制工程师们提供一个与他们专业需要有关的概貌。