中国科学院新疆天文台建于1957年,原名为中国科学院乌鲁木齐人造卫星观测站,1987年更名为中国科学院乌鲁木齐天文站,2001年4月更名为中国科学院国家天文台乌鲁木齐天文站,2011年1月更为现名。新疆天文台是中国综合性天文台之一,是中国西部地区唯一的天文研究机构。新疆天文台现有射电天文、光学天文、太阳物理以及计算机技术四个专业研究室,同时设有中国科学院射电天文重点实验室(分部)、新疆射电天体物理重点实验室、新疆微波技术重点实验室、科技部射电天文与技术国际联合研究中心、中国—中亚天文学史联合研究中心、新疆大学—国家天文台联合天体物理中心等机构。
新疆天文台研究方向涵盖了脉冲星辐射特性及引力波探测、恒星形成与演化、星系宇宙学、天体化学、高能天体物理、光学时域天文和大视场巡天、太阳物理、空间目标与碎片和天文技术与方法等,同时承担了深空探测、北斗导航、量子通信等国家重大任务。通过聚焦前沿、凝练特色,在射电天文多个学术热点领域取得了高水平研究成果。不断追求学术卓越和技术创新,围绕国家重大科学需求,积极开展了超宽带微波信号接收、射电望远镜结构与控制、数字信号处理以及天文大数据管理等方面的技术与设备研发工作,有效增强了对天文学前沿研究的支撑能力。
新疆天文台运行有南山、奇台、慕士塔格、喀什四个基地型野外观测站,主力观测设备有南山26米、25米,喀什13米等射电望远镜,南山1米、1.2米等光学望远镜集群,这些设备除了开展天文学基础研究以外,还承担了多项国家重大观测任务,有力支撑了我国天文与空间科学等相关领域的发展。在自治区和中科院的大力支持下,计划在新疆奇台县建设110米口径全向可动射电望远镜(QTT)。QTT作为全球顶级的标志性科技装备,建成后将是国内外天文学家开展前沿研究和探索未知领域的观天利器,也将为我国空间战略任务提供强力保障。
科研成果
110米口径全可动射电望远镜(QTT)(973项目)
QTT在引力波探测、黑洞发现、恒星形成、星系起源等基础科学研究领域将发挥重要作用,并可发展应用于深空探测,如探月工程和火星、金星探测。QTT设计方案考虑多种科学目标的需求,其关键技术包括:大口径天线结构设计技术、天线主动面技术、大惯量机架精密伺服控制技术、超宽带馈源技术、低噪声放大器技术、多波束接收技术等。QTT关键技术的突破与应用,将促进中国信息、精密机械加工和自动控制等工程技术领域的发展。
GPS观测与研究
乌鲁木齐南山GPS观测站,自建立以来加入了国际IGS网,也作为IGS实时观测网的重要成员。在中国探月工程中建立南山实时GNSS基准站与VLBI并置。观测站获取的GNSS原始资料和地面气象数据,得到台站的精密坐标,利用差分方法,将大气对流层天顶延迟作为估计参数进行解算,在得到大气对流层天顶延迟后,根据台站的地理位置,建立大气对流层天顶延迟和大气水汽含量的反演模型,获取台站每小时的大气水汽含量产品。
乌鲁木齐GNSS连续运行参考站系统建设成为服务多用户、多功能、多用途综合性服务系统,用以满足动态维护乌鲁木齐市测绘基准、基础测绘、乌市各行业测绘工程及导航定位服务,同时也可以进行地质灾害的监测、地面沉降监测,GPS气象短期预报等,实现网络RTK等实时服务功能时应达到可实时传输观测数据,和控制中心双向通信能力,实现厘米级、亚米级、米级实时三维定位和事后毫米级定位精度。
微波接收机
新疆天文台微波接收机实验室,主要研究微波接收机、制冷、低噪声放大器(LNA)、宽带滤波器、宽带极化器、宽带馈源、射频干扰(RFI)等内容;主要研究方向为低噪声宽带接收技术、多波束焦平面阵列(FPA)、相位阵馈源(PAF)技术、电磁兼容评估以及高灵敏度射电天文需求等。曾参与德国马普射电天文研究所的6cm双极化制冷接收机的研制工作,参与完成包括接收机在内的整个观测系统在新疆天文台南山25 米射电望远镜上的安装调试和观测运行;该6cm接收机是国际上同波段最灵敏的接收机之一,在银道面巡天、IDV、分子谱线等课题研究中发挥了重要的作用。完成由中国科学院新疆天文台承担的“1.3cm双极化制冷接收机研制”项目,在南山25 米射电望远镜上观测运行,开展VLBI、银道面氨分子巡天等观测研究课题。
活动星系核
活动星系核研究组申请欧洲VLBI网对一批GPS源进行了观测,首次给出了几十个GPS源的VLBI结构图像,发现了15个CSO、多个CSO候选体、及其他类型射电源;利用双瓣流量比估算了CSO的喷流视向夹角,结果显示CSO喷流的视向角确实比较大;用新疆25米望远镜对GPS源进行了长期流量监测,发现其中CSO的长期流量密度变化很小。截至2013年1月,课题组共发表论文40多篇,相关论文获新疆维吾尔自治区自然科学优秀论文一、二、三等奖各一次。课题项目有:国家自然科学基金项目二项 ‘活动星系核快速射电流量变化(IDV)的大样本观测研究’(2011-2013)及‘活动星系核的射电和光学IDV观测研究’(2013-2016),是973项目‘黑洞以及其它致密天体物理研究’(2009-2013)成员。
恒星形成与演化
截至2010年6月,团组使用南山基地25米望远镜分子谱线观测系统在6厘米波段进行大质量恒星形成区的甲醛和氢复合线观测研究,发现了200多个甲醛谱线源,获得了十多个大质量恒星形成区前所未有的大尺度甲醛分布及相关物理信息。2013年开始氨分子和水脉泽的巡天观测,在此基础上研究银河系致密气体的分布、银河系结构和大质量恒星形成的初始条件等。针对金牛座星云的一个纤维状结构(filament)的氨分子观测表明,氨分子示踪的致密气体与filament符合的非常好。
脉冲星观测研究
1996年2月,新疆天文台脉冲星组利用乌鲁木齐南山25米射电望远镜实现了中国首次脉冲星的课题观测,开创了中国脉冲星观测研究的先河,随后建立起了中国第一个脉冲星到达时间的观测系统。在对接收机进行制冷升级改造后,2002年起可观测脉冲星的数量从原来的80余颗提高到270余颗;2008年,通过国际合作引进世界先进的脉冲星数字消色散系统(Digital Filter Bank),截至2010年6月,已实现对300颗脉冲星的到达时间监测(包括10余颗毫秒脉冲星),同时还陆续开展了射电旋转暂现源、磁星、脉冲星巡天等观测。截至2010年6月,共发表学术论文100余篇,主持国家自然科学基金项目、中国科学院项目及知识创新工程项目、西部之光等科研项目,并参与两项国家重点基础研究计划(973)项目。
学术期刊
《人造卫星观测与研究》杂志是经国家新闻出版总署正式批准,是原中科院乌鲁木齐天文站主办的面向中国内外公开发行的国家期刊,为季刊。是《中国核心期刊(遴选)数据库》、《中国期刊全文数据库》、《中文科技期刊数据库》、《中国期刊网》等数据库全文收录期刊;被国家图书馆、上海图书馆馆藏。
科学普及
截至2016年9月,新疆天文台组织开展了宇宙意识幼儿活动、中秋赏月新疆系列天文科普活动、探索宇宙系列科普班、火星观测活动、“水星凌日”观测活动、大学校园“天文夜”活动、大学校园“天文夜”活动等系列科普活动。建有科普展厅、天文游乐室、天象厅等科普基地。
新疆天文台不断拓展国内外合作交流渠道,与国内诸多高校和科研机构的双边/多边合作不断深化,国际交流合作从广度到深度不断拓展。与北师大、中科大、南大、北大、新大、澳门科技大学等国内高校和研究所签署了多个有关共建观测设备和科研合作的协议或备忘录。同澳大利亚、美国、德国等国家诸多天文研究机构维持和建立了密切合作关系,共建了国家级国际科技合作基地——射电天文与技术国际联合研究中心;同时响应“一带一路”倡议,与俄罗斯等多个中亚国家相关单位开展交流,加强创新合作。此外,通过中科院国际人才计划和自治区引智项目等积极开展了国际引智工作。
新疆天文台坚持人才引进与自主培养并重的人才策略,通过优化固定人才、吸引柔性人才、聘用流动人才、创新教育培养模式等形式,凝聚了一批有理想有热情的青年科技人才投身天文事业。截至2020年12月底,新疆天文台共有在职职工173人,科技人才队伍结构不断优化,硕士及以上学历科技人员占比为67%,45岁及以下科技人员占比86%。人才引进和培养工作有力支撑了我台学科建设和重大项目推进,扩充了研究生导师队伍,团队科研实力也得到巩固增强。同时,人才培养体系不断完善,拥有天文学一级学科博士、硕士培养点和博士后科研流动站,招收“天体物理”及“天文技术与方法”专业学术型研究生。
新疆天文台是新疆天文学会的挂靠单位,是全国、自治区和乌鲁木齐市的科普工作先进集体,开展了层次丰富、形式多样的科普活动,年均受益约5万人次。通过普及天文科普知识,践行文化润疆要求,提升了社会公众的科学素养,对冲了宗教极端思想影响,努力为新疆社会稳定和长治久安作出积极贡献。
面对新时代、新挑战、新任务,新疆天文台按照习近平总书记提出的“四个率先”和“两加快、一努力”要求,恪守国家战略科技力量的使命定位,紧密围绕国家创新驱动发展、西部大开发和“一带一路”等重大战略,以中科院新时期办院方针和率先行动计划第二阶段目标为总纲,紧密围绕世界天文学前沿和国家战略需求,以全面深化改革为动力,以强化基础研究、突破天文学关键技术壁垒为重点,坚持加强人才队伍建设,坚持扩大科技开放合作,坚定推动新疆天文台向发展成为具有国际影响力天文研究机构的目标奋进。
来源:中国科学院新疆天文台官网、百度百科