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     

我看寻慧望远镜

寻彗是天文爱好者们最有兴趣的事了，这里面有太大的挑战和诱惑。看着叫做自己名字的彗星在太空飞翔，这是一件多么光荣的事啊。但可惜的是我国的天文爱好者们还没有发现自己的彗星，而像日本、美国的天文爱好者早就发现了几十颗以他们的名字命名的彗星，远远把我们甩在了后面。我想并不是我们中国的天文爱好者能力差，主要是我们的客观条件较差。国外的爱好者都是用大口径的反射镜或是大口径的双筒折射镜寻彗，并且大部分都是开车到野外去观测的。在这样的竞争条件下我国的爱好者当然是很难成功的，谁也不用指望用一架小口径望远镜在城市里…     

星空观测入门指导

观测星空给天文爱好者们带来了无穷的乐趣。但初学者往往不知如何下手．针对一些爱好者提出的常见问题，我们在这里介绍一些天文观测涉及的基础知识，也期待着越来越多的朋友能与我们一起欣赏头顶上这一片纯净美丽的星空。     

航天器自主天文导航系统的可观测性及可观测度分析

天文导航系统中的观测量是一个重要的精度影响因素,星光角距和星光仰角是天文导航中两种最常用的观测信息,首先介绍了这两种观测信息及其量测方程的建立,然后从天文导航系统的可观测性和可观测度的角度,以观测矩阵的条件数作为系统可观测度的度量标准,分析了由于所选用的观测量的不同所导致的系统导航性能的差别,同时给出了一种衡量天文导航系统中的观测量和系统性能的分析方法.计算机仿真结果证明了该方法的有效性.     

面向天文观测的空间科学卫星任务规划方法研究

面向天文观测的空间科学卫星任务规划是一个复杂的多目标优化问题.通过对天文观测类卫星的任务规划要素及约束条件进行抽象,建立了面向天文观测的多目标任务规划问题模型,在此基础上设计了基于NSGA-II的多目标观测任务规划算法,并通过实例进行了实验及结果分析.研究表明,该方法能够有效解决天文观测类卫星不同规模的任务规划问题.     

工藤-藤川彗星图片选

彗星一直都是天文爱好者最喜欢和最有作为的观测领域之一,说来也是机缘巧合,新年伊始就有一颗亮度达到肉眼可见程度的彗星要与天文爱好者见面.这颗新彗星是由两位日本业余天文学家各自独立发现的.     

工藤-藤川彗星图片选——发现

彗星一直部是天文爱好者最喜欢和最有作为的观测领域之一．说来也是机缘巧合．新年伊始就有一颗亮度达到肉眼可见程度的彗星要与天文爱好者见面。这颗新彗星是由两位日本业余天文学家各自独立发现的。     

请保护美丽的夜空吧

对于生活在城市的人们来说,或许已经很长时间没有见到群星灿烂的夜空了。白昼和黑夜的交替,原本是大自然的一种规律,也是芸芸众生正常生存的重要保障之一。然而,人造灯光已经让夜晚不再那么黑了。黑夜渐渐离我们远去,随之而来的问题也凸现在我们眼前:能源的浪费导致温室气体增多,天文观测难度增加,人们在"白夜"中不能安眠,夜行动物无处     

直接敏感地平的空天飞行器惯性/天文组合方法

传统的惯性/天文位置组合导航系统中,由于天文定位观测输出耦合了水平观测平台基准误差,往往存在系统噪声与量测噪声不完全独立的问题.针对此问题,分析了利用天文观测量修正惯性系下陀螺漂移的原理,提出了一种直接敏感地平进行天文解析定位及组合滤波的空天飞行器自主导航定位方案,并建立了相应的组合滤波模型.所提出的方法采用星敏感器和陀螺仪构造惯性基准,并在此基础上进行基于红外地平仪的天文定位解算,最后进行惯性/天文组合定位.该方案充分利用了星光敏感器在惯性系下姿态测量精度高的优点,并使惯性/天文组合定位滤波中状态噪声和观测噪声完全独立,仿真结果验证了该定位方法的有效性.     

夜空观测入门

为了充分利用好手中的天文观测仪器,即使作为一个业余天文爱好者,也有必要掌握一些有关天文望远镜系统的基本光学常识.     

射电天文学异军突起

天文观测的三次变革人类的天文观测经历了三次革命性的变革。第一次变革是从肉眼观星进入到利用光学天文望远镜观测天体,它以17世纪初意大利科学家伽利略发明天文望远镜为标志。第二次变革是从人类只能观测天体的可见光进入到接收天体的无线电波,它以20世纪30年代射电望远镜的诞生为标志。第三次变革是从人类局限于在地面上观测天体到进入太空开展天文观测,它始     

双筒镜天文观测

无论是刚入门的天文初学者或是有经验的观测者，双筒望远镜都是不可或缺的天文观测最佳辅助工具，它有着专业天文望远镜无法取代的优点。就光学特性而言，一架适合看星星的双筒望远镜成像明亮、视野宽阔，就机械性能而言，双筒望远镜较专业天文望远镜轻便、操作容易、机动性强。对于想一窥星空奥秘的初学者而言，购买双筒望远镜要比投资专业天文望远镜在经济上的负担轻得多，所以笔者在此要推荐大家使用双筒望远镜了。下面我们首先讨论一下如何选择双筒望远镜，其次再说说双筒望远镜在天文观测中的实际应用。　　双筒望远镜是一种非常实用的…     

基于信息融合的深空探测器的自主导航方法

天文导航是深空探测器实现自主导航的重要手段之一 ,其基本原理是基于航天器轨道动力学方程和对天体的观测信息 ,利用卡尔曼滤波精确估计航天器的位置和速度。但由于天文导航只使用了相对于天体的角度信息 ,所以定位精度较低。为解决这一问题 ,文章提出了一种在天文观测信息的基础上 ,同时利用多普勒频移测量探测器与地面站的相对速度 ,并利用信息融合将两者有效的结合在一起的导航新方法。计算机仿真结果显示 ,该方法可以大大提高导航定位的精度     

宇宙探索简史 观测天文学的诞生

正天文学发展遵循"观测-理论-观测"的途径,不断把人类的视野伸展到宇宙的新的深处。所以观测手段是探索宇宙奥秘的重要手段,由此逐渐形成了观测天文学。观测天文学是天文学的一个分支,常用于取得数据以与天文物理学的理论比对,或以测量所得的物理量解释模型的含义。在实物上,通过望远镜或其它天文仪器的使用来观测目标。伽利略被人们称为"现代观测天文学之父"。     

2004～2009年间的空间探测(下)

3 空间天文观测□□空间天文观测主要围绕着美国的“寻找行星系统的源”和“宇宙的结构与演变”这两个战略课题进行。前者将观测最早星系的诞生、恒星的形成,发现在太阳系周围的所有行星系统,发现能维持生命的行星,了解在太阳系以外是否存在生命;后者将研究宇宙是怎样开始的?时间有开始和结束吗?大爆炸的能量是什么?在黑洞的边缘,空间、时间和物质是一种什么样的情况?什么是让宇宙膨胀的暗能量?为了回答这些问题,需要进行高水平的空间天文观测。3.1 引力探测器-B 引力探测器-B于2004年4月20日发射,基本目的是验证爱因斯坦的广义相对论。(…     

意外收获

2001年12月14日，是双子座流星雨爆发的日期。我们天文馆一行两人还有一名天文爱好者于13日晚坐长途车来到位于石家庄市西边的井陉矿区清凉山。那天天气异常晴朗，寒风瑟瑟，我们于22时左右开始观测，这时已有流星频频划过夜空，似绽放的礼花。至14日凌晨5时30分，已观测到了五六百颗流星。     

一种深空探测器自主天文导航新方法及其可观测性分析

天文导航是一种适用于深空探测器的完全自主的导航方法.与传统的直接利用天体观测信息进行滤波的方法不同,针对深空探测器,提出了一种首先利用天文观测信息通过几何解算得到一个初步的定位结果,再结合轨道动力学方程利用多模自适应(MM)滤波方法对初步结果进行再处理的自主天文导航新方法.仿真计算的结果表明,该方法可以明显提高导航定位精度,同时从可观测性和可观测度的角度,分析了应用该方法提高导航定位精度的原因和机理.     

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     

美国发射高能天文观测卫星—3

9月20日,美国航宇局的HEAO-3科学卫星(高能天文观测卫星)在肯尼迪空间中心成功地用宇宙神-人马座运载火箭发射入轨。这是高能天文观测卫星系列中的最后一颗星。 HEAO-3的任务与它的两个先驱星稍有不同。HEAO-3和HEAO-2用以测量X-射线和寻找X-射线源,而HEAO-3将用来探测X-射线     

大型空间望远镜

古往今来多少年,科学家只能从光学波段这一狭窄的“窗口”,仰视星象。地面天文观测的历史已经绵延了几千年,只是在空间技术迅速发展起来以后,才把地球大气外层的天文观测推向新的阶段。过去的十多年,天文学家已经依靠着各种空间探测器,将观测波段扩展到 X射线区和紫外区,完成了一些有意义的发现。但是,这些空间望远镜的孔径都没有超过一米级的,分辨率和观测距离受到孔径大小的