中國天文學重大科學工程簡介

中國天文學重大科學工程簡介

一、 世界上光譜獵取率最高的瞧遠鏡LAMOST

LAMOST全稱是大天區面

積光纖光譜天文瞧遠鏡，2021年

10月在國家天文臺興隆瞧測基

地落成。LAMOST是一架視場為

5度中星儀式的反射施密特瞧遠

鏡，投資2.35億元。它是我國最

大的光學瞧遠鏡、世界上最大口

徑的大視場瞧遠鏡。該瞧遠鏡單

次瞧測可同時獲得3000多條天體光譜的能力，是世界上光譜獵取率最

高的瞧遠鏡。LAMOST將向全國天文界開放，并積極開展國際合作。

二、 世界最大的單口徑射電瞧遠鏡FAST

FAST全稱是500米口徑球面

射電天文瞧遠鏡，將于今年正

式開工建設。該工程擬投資7

億元，采納我國科學家獨創的設計

和我國貴州南部的喀斯特洼地的

獨特地形條件，建設一個約30個

足球場大的高靈敏度的巨型射電

瞧遠鏡。FAST建成后將成為世界上最大的單口徑射電瞧遠鏡，并將

在今后20～30年維持世界一流設備的地位。

華中師范大學天體物理研究所

恒星的一生

恒星經常被認為是永恒不變的，但事實上它們是在不斷演化的。新一

代的恒星形成于氣體星云，而老年恒星那么通過行星狀星云和超新星

爆發最終演化成了白矮星、中子星和黑洞。

來源：哈勃空間瞧遠鏡18年之科學成就,?天文喜好者?雜志2021年第3期

圖a：獵戶星云是恒星誕生的地點。插圖顯示了一顆被塵埃盤包裹住的年輕恒星，而塵埃盤

中那么可能正在孕育行星。

圖b：大麥哲倫云中的藍色年輕恒星以及形成這些恒星所遺留下的氣體。

圖c：麒麟座V838和它的“光學回聲〞。

圖d：一顆垂死的恒星正在通過行星狀星云拋射它的外部包層并在中心留下一顆白矮星。

華中師范大學天體物理研究所

精確宇宙學

借助1989年發射的COBE衛星，馬瑟和斯穆特領導的1000多人

研究團隊首次完成了對宇宙微波背景輻射的太空瞧測研究。他們發現

宇宙微波背景輻射與黑體輻射特殊吻合；還發現宇宙微波背景輻射在

不同方向上溫度有著極其微小的差異，這種微小差異揭示了宇宙中的

物質如何積聚成恒星和星系。

美國在2001年發射了一顆衛

星WMAP，全稱是威爾金森各向異

性探測器。

來源：

WMAP數據分析講明：宇宙的年齡

大約是137.3億年，誤差是正負1千

萬年；宇宙中的能量72.1%左右是暗

能量，23.3%是暗物質，只有4.6%

是我們瞧到的一般物質，剩下的不到萬分之

一的能量是光子和中微子。

WMAP立即退役，接替它探測宇宙微

波背景輻射的是歐航局的“普朗克〞衛星。

“普朗克〞衛星的測量精度將比WMAP好

十倍左右，差不多于2021年５月１４日從

法屬圭亞那庫魯航天中心發射升空。

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天體物理的諾貝爾獎

諾貝爾獎沒有設天文學獎。然而與物理緊密相關的天體物理課題

能夠獲得諾貝爾物理學獎。

迄今為止，有9個年度的諾貝爾物理學獎頒發給了16位天體物理學

家。

年份 獲獎者及獲獎成果

1964 湯斯(美國)：開拓星際分子研究

1967

1970

貝特(美國)：發現恒星核能源

阿爾文(瑞典)：創立太陽磁流體理論

休伊什(英國)：發現脈沖星

1974

賴爾(美國)：創立綜合孔徑射電瞧遠鏡，探測極其遠遠

的宇宙射電源

1978 威爾遜和彭齊亞斯(美國)：發現宇宙微波背景輻射

1983

鈔票德拉塞卡(美國)：發現白矮星質量上限

福勒(美國)：創立恒星演化過程中化學元素合成理論

泰勒和赫爾斯(美國)：發現第一例射電脈沖雙星，間接

1993

驗證了廣義相對論預言的引力輻射

戴維斯(美國)小柴昌俊(日本)：發現了宇宙中的中微子

賈科尼(美國)：他的研究引導發現了宇宙X射線源

約翰·馬瑟和喬治·斯穆特(美國)：發現了宇宙微波背景

2006

輻射的黑體形式和各向異性

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2002

冥王星落級為"矮

行星"

1930年美國天文學家湯博發現冥王

星，當時錯估了冥王星的質量，以為冥

王星比地球還大，以太陽系第九大行星

的身份載進大百科全書和全世界的教

科書。1978年，科學家確認冥王星直徑只有2300公里，比月球還要

小。然而"冥王星是大行星"早已被寫進教科書，以后也就將錯就錯了。

上世紀90年代，天文學家在海王星軌道之外發現了柯伊伯帶。那

兒有許多小天體繞太陽運行，可能是太陽系早期物質形成行星之后的

剩余材料。從2000年起，柯伊伯帶天體直徑最大記錄不斷被刷新。2004

年，當一個喊"塞德娜"的天體以直徑1700公里的尺寸直逼冥王星時，

局面差不多變得難以收拾。

2006年8月24日，國際天文學聯合會大會投票通過新的行星定義，

冥王星被“逐出〞行星行列，而被編進“矮行星〞。

太陽系新“家譜〞：

一、行星。成員包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王

星。其定義為：圍繞太陽運轉，自身引力足以克服其剛體力而使天體呈圓球狀，

同時能夠往除其軌道四面其他物體的天體。二、矮行星。成員包括冥王星和谷

神星等。其定義為：與行星同樣具有足夠的質量，呈圓球狀，但不能往除其軌

道四面其他物體的天體。 三、太陽系小天體。其定義為：圍繞太陽運轉但不

符合行星和矮行星條件的物體。

冥王星被“逐出〞行星行列這一事件，使公眾真切地感受到科學的

實質：科學知識并不是盡對正確的知識，科學精神的要害在于敢于面

對現實，在不斷的自我修正、自我完善中得到開展。

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全波段天文瞧測

天體可能發出各種波長的電磁波。并不是所有波長的電磁波地面

瞧測者都能瞧測到。波長大于30m的電磁波被地球電離層反射，波長

小于300nm的電磁波在地球高層大氣被O、N、O及其他各種原子

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汲取，而大局部紅外光子被大氣中的HO和CO汲取。

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通過地球大氣層

的汲取，只在三個頻

段能夠透射：

光學窗口、紅外窗口

和射電窗口。

然而，通過發射的天文衛星，人類差不多實現了全波段的天文瞧

測。

以如下面圖是不同電磁波段的太陽圖像：

光學紫外

X射線射電

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“超越愛因斯坦〞方案

溯宇宙大爆炸。

美國宇航局的“超越愛因斯坦〞方案在2003年出臺，要緊目的是

針對愛因斯坦提出的一些最全然咨詢題進行新的探究，研究黑洞并追

該方案由兩個天文學瞧測方案——空間激光干預儀和“星座－X

方案〞組成，包括發射暴漲探測器、暗能量探測器、黑洞發現者探測

器等一系列探測器。正如美國加州大學環境和可持續開展研究專家查

爾斯·科勒所講，“超越愛因斯坦〞方案可能改變我們對宇宙的理解。

2004年1月，布什總統公布，美國宇航局將集中精力在機器人和對月

球、火星的探究上，“超越愛因斯坦〞方案因為與這一目標不吻合而

被擱置。2004年8月，美國宇航局和歐洲空間局達成協議，雙方將聯

手完成“超越愛因斯坦〞方案，總投進高達10億美元。

〔來源：科技日報〕

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