面向空间天文观测的序列图像无损压缩算法

空间天文观测任务会获得大量天文图像.对定点天体连续观测得到的序列天文图像具有时间及空间冗余较高的特点.为了减少序列天文图像的存储与传输的数据量,保证序列天文图像的完整性,满足科学目标的任务需求,需要对其进行无损压缩.本文提出了一种利用帧内压缩与改进的帧间压缩相结合的无损压缩算法,将序列天文图像的第一帧进行JPEG-LS帧内无损压缩编码,其余帧进行改进的帧间无损压缩编码,从而有效去除序列天文图像的时间及空间冗余,提高序列天文图像的压缩比.经过试验测试,改进后的帧间压缩效果优于帧内压缩效果,改进后的帧间压缩时间少于帧内压缩时间.结果表明,该算法简单且高效,适用于对序列天文图像的无损压缩.      

火星天文学

本文提供了从火星观测到的天文现象的信息和图像.许多情况和地球上所观测的相同或相似,但有时候却截然不同,比如说,傍晚和凌晨时观察到的地球景象.     

宇宙黑暗时代探路者——鸿蒙计划

低频射电探测任务构想——鸿蒙计划旨在利用多颗卫星绕月编队形成超长波天文观测阵列,在月球背面开展空间低频射电天文探测。其科学目标是高精度测量全天射电频谱,揭示宇宙黑暗时代与黎明的演化历史;实现首次高分辨率超长波巡天,打开最后一个电磁窗口;观测太阳和行星超长波活动,揭示空间环境相互作用规律。该任务将获得超长波频段全天空图像,获取超长波波段天文射电源的强度、频谱、分布等信息。这些科学数据对于探索宇宙黑暗时代和黎明时代、研究银河系星际介质、宇宙线起源与传播、河外射电星系、类星体和星系团的演化、太阳活动与行星磁场等,具有重要的科学价值。     

图说天文望远镜400周年系列连载之一 望远镜和天文望远镜的诞生

为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年,国际天文学联合会(IAU)提议将2009年定为以"探索我们的宇宙"(The Universe,yours to Discover)为主题的国际天文年。这项提议得到了联合国教科文组织(UNESCO)的支持,并在2007年12月20日由联合国正式宣布2009年为国际天文年。为使广大读者了解国际天文年的历史背景,编辑部和笔者共同策划了这个图说系列连载。国际天文学联合会主席Catherine Cesarky说:"天文学是历史最悠久的基础学科之一。它是人类智慧的集中展现,直到今天,天文学仍对我们的文化产生着深刻的影响。"刊载在这里的这些科学图片和历史图片,或许就是对Catherine Cesarky主席这一论述的很好注释。     

望远镜和天文望远镜的诞生

为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年，国际天文学联合会（IAU）提议将2009年定为以“探索我们的宇宙”（The Universe,yours to Discover）为主题的国际天文年。这项提议得到了联合国教科文组织（UNESCO）的支持，并在2007年12月20日由联合国正式宣布2009年为国际天文年。为使广大读者了解国际天文年的历史背景，编辑部和笔者共同策划了这个图说系列连载。国际天文学联合会主席Catherine Cesarky说：“天文学是历史最悠久的基础学科之一。它是人类智慧的集中展现，直到今天，天文学仍对我们的文化产生着深刻的影响。”刊载在这里的这些科学图片和历史图片，或许就是对Catherine Cesarky主席这一论述的很好注释。     

IAAA论太空美术

关于国际天文美术家协会（IAAA） 国际天文美术家协会（IAAA）于1982年在美国成立，是由一批力图为科学和艺术架起桥梁的美术家、天文学家、科学编辑、天文爱好者等组成的。以科学事实、新锐的创造力和迤逦的想象为基础，描绘出地球之外的太空景象．是他们始终追求的宗旨。该协会是一个开放性的全球性组织，     

八大天文之谜

近日,美国《科学》杂志评选出八大天文之谜,其中包括暗物质和暗能量是什么、恒星如何发生爆炸以及宇宙射线来自何处。《科学》杂志的罗伯特·库恩茨表示:"真正的谜必须拥有持久力,绝非一些可能在不久的将来揭开的疑问。本次评出的八个谜,部分可能     

“慧眼”望远镜——勇闯硬X射线观测技术的新领域

正天文观测技术与接收信号的波长密切相关。在可见光波段,哈勃空间望远镜已做出一系列重大科学发现。但在更短波长的X射线高能领域,尚有若干重大科学问题有待突破。这为中国空间天文探测冲击世界领先水平提供了难得机遇。高能天体物理之所以引起     

穿越星空的再现

天文摄影所拍摄的对象除了月球和太阳之外,光度都是暗弱的,由此决定了天文摄影一般需要较大口径的望远镜。此外,由于天体远离地球,视角一般较小,决定了望远镜的焦距较长,且几乎都需要长时间曝光。天文摄影所需的附件也与此相关。干板盒对于中型望远镜,为了能获得较大尺寸的底片     

卫星导航，从“子午仪”开始

<正>卫星导航从很大程度上来说是天文导航的衍生和发展,从远古时期人们就开始通过观测夜空中的星星和白天的太阳来确定自己的位置。在漫长的航海史中,人类发明了各种各样的天文观测仪器,最著名的就是所谓的六分仪。用六分仪对准太阳或者星星,通过一定的计算就可以确认自己在大海上的位置。这种测量的精度算不上太高,误差很大,但在那个没有无线电技术的年代,六分仪已经算得上是最可靠的导航手段了。     

红外天文卫星飞行结束

1983年11月10日,红外天文卫星由于液氦致冷剂消耗殆尽不能继续工作,到21日,寿终正寝。红外天文卫星自1983年1月25日发射以来,有效地工作了整整十个月,向地面发回了2亿比特的宝贵数据,发现了许多前所未有的新天     

星系和宇宙 天基望远镜

<正>空间天文学的诞生由于地面天文观测要受到地球大气的各种效应和复杂的地球运动等因素的严重影响,因此,天文观测精度和观测对象受到了许多限制,远远不能满足现代天文研究的需要。为了从根本上克服上述不利因素的影响,天文学的一门新的分支学科——"空间天文学",伴随着航天技术的发展而迅速发展起来。1949年,美国天文学家用缴获的德国V-2导弹搭载一种空间探测器飞出地球大气层外,做了一次短暂的     

月掩木星和土星

此专栏每月一期,每期一题,以图为主,配以少量的文字解说,以形象化地展现天文或宇宙探索的某一主题。选题范围涵盖时尚和经典两个领域,时尚指新,包括新进展、新发现、新探索和重要天象等;经典指基础知识,题目可大可小,逐渐形成系列。科学图片对航天和天文普及有着极其重要的功效和特殊的魅力。在当今的因特网世界中,有关宇宙(包括航天和天文)的图像信息日新月异;不胜枚举。希望经笔者挑选的这些图片,能对您读解宇宙科学有所裨益。     

斑节虾星云

正这个发射星云位于心宿二以南,也就是星云密集的天蝎座尾部。附近许多存活了数百万年的年轻的炽热大质量恒星散发出不可见的紫外光,把电子从原子中剥离出来。这幅迷人的彩色影像是由欧洲南方天文台广角欧米伽成像仪获得的数据与业余天文爱好者在加纳利特内里费岛黝黑的天空下拍摄的照片结合而成的。     

空间技术与光学

空间技术,特别是地球轨道卫星和深空探测器,为光学提供了平台,这种平台使得对地球、太阳系和宇宙的研究发生了真正的革命性变化。光学也由此获得新生。这种变化主要体现在天文观测和地球观测两个方面。 (一)天文观测在天文观测上,光学仪器借助于航天器,穿出了地球大气层的屏障,从一些行星附近通过,有的仪器甚至还在某些行星上着陆。观测的清晰度得到提高,光谱范围也大大扩展。因此可以说,空间光学观测的天文学成就可以和过去的全部成就相匹敌。随着1983年空间望远镜的发射,天文学将进入一个新时代。这部轨道天文设施(ST)将包括一部天文望远镜系统(OT人)和五部能够接收天文望远镜输出图象的仪     

观天巨眼400年系列之五罗斯伯爵的"城堡"

赫歇尔的成就鼓舞了许多热爱天文的后来人,爱尔兰的罗斯伯爵(1800～1867年)就是其中最突出的一位。 情有独钟爱天文 罗斯伯爵原名威廉·帕森斯,出身名门望族。1822年毕业于牛津大学,1841年承袭父亲的头衔成为第三代罗斯伯爵。但是,罗斯伯爵的心     

月球轨道编队超长波天文观测微卫星任务

月球背面能够有效屏蔽来自地球并同时遮挡来自太阳的射电信号干扰,拥有太阳系中近乎最安静的电磁环境,是开展空间超长波天文观测的最佳选择区域。在立足完成空间干涉实验的基本任务目标基础、并力争实现重大科学发现的研究思路基础上,研制并发射两颗微卫星,搭载"嫦娥4号"任务进入地月转移轨道,自主完成地月转移、近月制动,在有效燃料约束下形成环月大椭圆轨道编队,构建环月超长波天文干涉仪。说明了系统的工作模式,对数据处理与科学分析方法进行了论述,包括数据预处理、干涉成像与全天功率谱获取角度,进而从支持服务模块和科学载荷模型两个方面对微卫星方案进行了简要概述,凝练了项目任务解决的关键科学与技术问题。月球轨道编队超长波天文观测微卫星的实施将通过全球首个绕月近距编队飞行系统,构建全球首个星–星干涉射电天文观测系统,进而打开人类认识宇宙的新窗口。     

神通广大的人造地球卫星

现在来谈人造卫星的结构组成,也许已是“捅窗户纸”的活儿了。显然,通信类卫星必须有无线电接收和转发设备,遥感类卫星必须有照相机等遥感设备,照明发电类卫星必须有阳光反射或接收设备,天文探测等科学研究卫星必须有天文探测等科学探测仪器,如此等等。 不过,以上说的是不同用途的人造卫星的特有设备。为了保证各     

德国将用航天飞机发射和回收天文平台

德国和凯泽尔-特雷特公司已结束了1993年2月用航天飞机发射和回收天文搭载平台卫星总装的研究工作,平台上有一架紫外线望远镜。它的灵敏度比以前的灵敏度高30倍。今年9月里,德国把这颗天文科学卫星运到美国卡纳维拉尔角,1993年2月22日将在STS-51次飞行时从300公里高度的航天飞机上释放它,在5～7天内予以回收。卫星与航天飞机飞行间距约100公里。这颗卫星是德国空间局(DARA)和美航宇局合作的一颗天文卫星,卫星回收后,经检修还可下次使用。     

基于非开普勒轨道的高超声速临近空间飞行器自主天文导航研究

针对航天器自主导航方法不适合高超声速临近空间飞行器的问题, 研究了基于非开普勒轨道的高超声速临近空间飞行器自主天文导航方案. 论述了基于非开普勒轨道的自主天文导航机理, 通过对高超声速临近空间飞行器受力分析, 建立了动力学方程; 利用矢量倒数法则推导出空间运动方程; 设计了基于非开普勒轨道的状态模型和基于星光折射间接敏感地平的观测模型, 采用卡尔曼滤波进行了仿真验证. 仿真结果表明, 基于非开普勒轨道的高超声速临近空间飞行器自主天文导航可达到较高的位置和速度精度.