我国天体测量学科方略.PPT

敬祝王老 身体健康 寿比南山 谈我国天体测量学科发展方略 上海天文台 赵 铭 mzhao@shao.ac.cn 国际天体测量学基本任务 1、提供尽可能高精度的时空参考基准 定义、常数、理论、算法 天球参考架 地球参考架 天球和地球坐标系的变换关系（EOP）。 时间基准，地球时TT，民用时UTC。 国际天体测量学基本任务 2、为基础研究提供尽可能大样本和高精度数据，例如 为地球动力学研究，IVS2010计划，提供24小时连续不断的10分钟~1小时分辨率、1毫米（25微角秒）精度的EOP。 为银河系研究，Gaia计划将提供10亿天体光学波段的位置、自行、视差、视向速度、测光、光谱等数据，其中亮于15等的精度好于10微角秒，20等150微角秒。 国际天体测量学基本任务 为实现上述两项目标，天体测量学科从古至今，从观测技术和理论体系两方面不断改进，使得测量精度提高7~8个量级。 在最近一百年中，技术和理论的提高加速，精度提高3个量级（从角秒提高到毫角秒），并努力在空间和地面观测中再提高2个量级，达到0.01毫角秒。 国际天体测量学基本任务 3、满足应用需求：为工程用户提供满足精度要求的动态数据服务，例如ERP（极坐标、世界时UT1）、地球时TT、民用时UTC等。 应用需求的特点在于实用性和实时性。从实用性出发，对精度、时空分辨率只有适度要求。微角秒级的精度追求显然不是为应用需求设定的。早在1ms精度时代人类已经实现月球登陆、行星际航天、弹道导弹发射等应用目的。从实时性出发要求尽快提供。 我国天体测量学科方略 1、在满足参考基准需求和基础研究需求方面的进展都是在并且继续在国际合作机制下实现的。我们可考虑从哪些方面、以何种方式参与国际合作。不宜考虑“独立自主”，也不应力求大而全。在有所为有所不为原则下，以多种方式参与有关的国际合作计划，或建立数据分析研究课题这类方式，比较适合我们的现实条件。 我国天体测量学科方略 在这方面，上海天文台目前的工作有：（1）在国际合作框架下，相对于河外星系10亿目标恒星的自行星表正在编制中，并协议将继续在Gaia观测数据的归算中开展合作；（2）基于国际VLBI天体测量观测数据，在河外射电源框架存在长期形变的概念下建立新的ICRF；（3）基于国际脉冲星计时观测数据，开展地球历表动力学参考系和运动学参考系ICRS联系的研究。（4）天体测量中相对论问题研究。 我国天体测量学科方略 如果明年Gaia升空并顺利实施观测计划，未来10~20年内Gaia数据的处理和应用将注定是国际热点。其中不乏难点，比如为保证微角秒精度的实现，航天器本身的速度描述精度（包括在太阳系内的运动和太阳系在银河系中的运动）需达到mm/秒水平。我们在这方面可以有大的作为空间。 与此同时地面上对于恒星参考架加密类的工作将不再有长远的意义。 我国天体测量学科方略 也可考虑将来在条件具备情况下开展以我为主的空间天体测量计划，但应有充分的科学目标论证，不是仅以发射的实现为目标。比如可考虑借助于嫦娥计划系列，建设月球天体测量台的可行性。对于测天目的，月基台站比卫星台站的优势不明显却困难显著。但若进行月球动力学目的天体测量观测，却是其他任何观测途径无法取代的。 我国天体测量学科方略 2、在满足应用需求方面，需要提及地球自转参数ERP服务问题。目前是在国际合作框架中进行的，自主服务工作已中断30年。这在平时没有问题，但特殊情况下需要有自主提供1ms精度水平的实时应急服务的能力。现在的问题是不仅没有应急预案，而且连责任人也没有。建议中科院应该继续承担这项责任。这项工作的最大特点是平时无用，“养兵千日，用兵一时”。 因此需要特殊的维持机制。 我国天体测量学科方略 授时中心是我国在天体测量领域中目前唯一的常规社会服务机构－时间服务。但在过去20年中，授时中心的建设思路似乎是“去天文化”（姓钟）。 时和空4维一体化早已成为共识，授时中心应在保持特色和优势的前提下向天体测量适度回归。 UT1虽然已经不作为时间基准，但永远离不开标准时间。国际上是这样，40年前上海天文台承担时期也是这样。去天文化不仅使得ERP应急服务责任人落空，也对授时中心的发展提高不利。 我国天体测量学科方略 授时中心若将UT1应急服务嵌入到TAI服务常规工作中，应该是不难实现的。这可能是ERP应急模式的唯一可行的维持机制。 花大投资另建一个ERP服务系统的“大手笔”并不现实，也无必要。希望抛开利益因素论证此事。 我国天体测量学科方略 3、对大工程的天体测量支持 上海天文台在近10年中在天体测量应用方面走出一条新路－为一些大工程提供相关的关键问题的解决方案。例如 LAMOST，月基紫外望远镜，某些卫星工作中有关问题解决方案，某在研军事装备中的