2017中国科学院大学生创新实践训练计划

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1、2017年中国科学院大学生创新实践训练计划国家天文台项目指南l课题题目：短周期变星的观测与数据处理研究指导教师：姜晓军教师简介：国家天文台兴隆观测基地主任，研究员课题内容：首先向参与项目的同学介绍恒星演化的基础知识和变星的分类，然后介绍天体数据检索的基本方法。由学生根据约束条件（观测季节、观测夜的时长、台址纬度、望远镜口径、观测数据的时间分辨本领等）选择适合观测的变星。对学生进行天体光度测量观测方法的培训，然后由学生制定观测计划并完成至少一整夜的观测，获得有效数据。讲解测光数据处理方法，由学生自己动手完成观测数据的处理，得到变星的光变曲线。对处理后的观测数据进行

2、分析，完成书面的课题总结，并在小组讨论中做口头报告。l课题题目：流星监测网研发指导教师：刘继峰教师简介：现为中国科学院国家天文台首席研究员，银河系三维结构团组负责人。本科毕业于北京大学，2005年于美国密歇根大学获天体物理学博士学位。其后于哈佛大学做博士后及PI研究员，从事天体物理学研究，曾获美国宇航局爱因斯坦学者奖，及密歇根大学杰出校友奖RalphBBaldwinPrize.2010年回国，在中科院国家天文台任百人计划研究员，并于2014年获得国家杰出青年基金支持，2015年获科技部“中青年科技创新领军人才”，2016年获“全国优秀科技工作者”。2015年参与

3、筹建国科大天文学院，并作为副院长负责教学等工作。主要研究兴趣是黑洞等致密天体和恒星族的多波段观测。目前正致力于使用我国的重大科学装置LAMOST光谱巡天，结合海量多波段数据，试图解答关于致密天体和恒星研究的一些基本问题。其于2013年发表在《自然》杂志的第一作者文章，首次测定了X射线极亮天体中黑洞的质量，被认为“摘取了此领域的圣杯”，并入选22个“2013年中国科学家代表性成果”之一。其于2015年发表在《自然》杂志的第一作者文章，首次在超软X射线源中发现相对论重子喷流，揭示了黑洞吸积与喷流形成的新模式。课题内容：流星雨是在夜空中有许多的流星从天空中一个所谓的辐

4、射点发射出来的天文现象。这些流星是宇宙中被称为流星体的碎片，在平行的轨道上运行时以极高速度投射进入地球大气层的流束。大部分的流星体都比沙砾还要小，因此几乎所有的流星体都会在大气层内被销毁，不会击中地球的表面；能够撞击到地球表面的碎片称为陨石。数量特别庞大或表现不寻常的流星雨会被称为“流星突出”或“流星暴”，可能会每小时出现的流星会超过1,000颗以上。近十几年来，视频拍摄流星的方法逐渐流行起来，经过之前的研发，我们已经初步完成了流星检测仪的研制，此计划拟开发多基站流星监测网以及后续的平台数据处理功能。l为“天眼”加油——提升FAST综合性能的关键技术研究指导教师

5、：姜鹏教师简介：国家天文台研究员。课题内容：一般的大型射电望远镜在经过长期的系统调试后，其有效观测时长能达到70%左右。作为非传统模式的射电望远镜，FAST的特殊设计理念使其成功突破了百米工程极限，并具有了超高灵敏度的观测能力，但也使得望远镜系统和设备构成复杂，例如反射面变位工作由2000余台促动器联动控制实现，又如馈源的高精度定位由六套索驱动及二次精调平台并行控制，再如馈源位姿的测量由15台全站仪同步进行。可以预见，FAST相对常规望远镜更容易受设备故障的影响，其有效观测时长也将受到一定制约。然而，随着科学技术的进步，很多设计阶段不具备条件实现的技术方案现在已

6、有解决途径，这为FAST弥补其复杂系统冗余性不足提供了新机遇。故本项目拟开展反射面变位实时仿真系统、馈源支撑二次精调平台冗余测量技术等研究，探索提高望远镜系统冗余度的新方法，弱化设备故障之间的串联效应，进一步提高望远镜系统的稳定性，辅助FAST更加稳定、高效地进行科学观测。本研究拟在项目执行期内，尽快将FAST观测时长提升至50%以上，甚至接近传统望远镜的有效观测时长（70%）。以FAST的灵敏度和上述观测时长计算，预计项目执行期内将会发现500余颗脉冲星，其中约50颗毫秒脉冲星，还有可能发现上30-50个快速射电暴。本项目研究成果，将显著加快FAST核心科学目

7、标的实现，促进重大科研成果的产出。l光学综合孔径相关技术研究指导教师：姜爱民教师简介：国家天文台研究员。课题内容：光学综合孔径技术亦称光学合成孔径技术，是将多个较小口径的光学元件或光学系统进行精确的排列，使通过各子孔径的光束在焦平面上实现光场的相干叠加，经图像复原处理后，达到与单一大口径系统相当的衍射极限分辨率的技术。光学综合孔径技术是单望远镜口径增大到一定程度后，进一步提高空间分辨率的行之有效的技术，也是各国争相开展研究的高技术领域。国家天文台在光学综合孔径技术领域开展了多年的研究，目前已经建成了由三个子望远镜组成的Fizeau型光学综合孔径原理样机，国内首次

8、实现了宽带白光（400n