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一“站”识天到一步登天——记中国科学院云南天文台丽江观测站团
发表时间 2017-08-04 14:04 来源 未知

导语:天体物理学既是天文学的一个主要分支,也是物理学的分支之一,它是利用天文学的技术、方法和物理的理论来研究天体的形态、结构、内部物理过程、化学组成和演化规律的学科。天体上发现的某些奇特现象启发和推动了现代物理学的发展,一些天体所具有的极端条件和宇宙环境为物理学提供了极好的天然实验室。在中国科学院云南天文台丽江天文观测站,这个团队也在为天体物理学做着自己的努力。

  仰望星空的筑梦之队

  经过多年的发展,目前云南天文台丽江天文观测站的科研人员具有正高级职称5人,副高级职称6人,中级职称6人,返聘及项目聘用人员9人。其中,中国科学院百人计划2人,中国科学院青年创新促进会2人,西部之光人才计划6人。研究领域涵盖了与实测天文相关的天体物理和天文技术方法等多个学术和技术研究领域。

  目前,丽江天文观测站主要工作人员有:白金明,研究员、中国科学院天体结构与演化重点实验室主任、丽江天文观测站首席科学家,百人计划择优支持,主要从事活动星系核、黑洞光学瞬变源等方面的研究。范玉峰,正高级工程师、丽江天文观测站总工程师、负责丽江站望远镜、仪器和设备的建设、运行和维护,从事天文望远镜控制、天文仪器、程控自主天文台方面的研究。毛基荣,中科院百人计划A类研究员,主要从事高能天体物理和星系演化领域的研究,在观测方面,进行高能观测、光学观测以及相关的数据分析和统计;在理论方面,进行解析模型、半解析模型和数值模拟的工作。董小波,研究员,丽江天文观测站观测组成员,主要从事星系与类星体,黑洞,暗物质问题研究。邢丽峰,研究员,负责丽江站1.8米望远镜天文光谱观测室的管理及运行,主要从事恒星光谱分析、恒星化学丰度分析以及小质量恒星早期演化研究。常亮,高级工程师、中国科学院青年创新促进会会员、丽江天文观测站光学组组长,负责丽江站光学设备运行维护,主要从事天文光学仪器设计,天文用光纤特性等研究。王传军,高级工程师,丽江天文观测站IT组组长,熟悉Linux操作系统,负责望远镜控制系统及计算机网络的运行维护,主要从事望远镜控制软件系统、天文仪器控制软件、全自动望远镜等方面的研究。伦宝利,高级工程师,中国科学院青年创新促进会会员、丽江天文观测站机械/镀膜组组长,负责丽江站机械系统维护和望远镜镀膜,主要从事光机设计和光学薄膜等方面的研究。王建国,副研究员,丽江天文观测站观测组组长,负责丽江站观测数据检验及发布、时间申请发布等工作,主要从事活动星系核、类星体吸收线系统及尘埃消光等方向的研究。郑向明,高级工程师,丽江天文观测站IT组成员,主要从事天文望远镜控制、指向模型方面的研究。李健,高级实验师,丽江天文观测站站长,负责丽江站后勤管理工作。和寿圣,工程师,丽江天文观测站副站长,云南省天文爱好者协会副理事长,负责丽江天文观测站后勤管理和天文科普工作,主要从事电控系统研发。辛玉新,工程师,丽江天文观测站电控组组长,负责丽江站台址监测仪器研制、望远镜电控系统维护和设备升级改造工作,主要从事电控系统设计,便携式台址监测仪的研制以及极端温度环境下天文设备的特性研究等。

2.4米望远镜—丽江观测站的主干望远镜.JPG

2.4米望远镜—丽江观测站的主干望远镜

  自2008年2.4米望远镜开始运行以来,丽江天文观测站通过向国内外观测站学习,先后制定了一系列规章制度,包括技术值班人员岗位职责与工作规范、观测助手岗位职责与工作规范、站长及后勤人员岗位职责、升降机操作规范与安全须知、行车操作规范与安全须知、易燃易爆实验试剂保管与使用规范等,做到以人为本、安全第一。

丽江-2.4-米望远镜观测室.jpg

丽江-2.4-米望远镜观测室

  鉴于观测站的根本任务是为国内外天文学家提供第一手观测资料,且创立不久,处于经验积累期,人员大多较年轻,目前还处在成长之中,经过集体讨论决定以“严谨求实,勤奋自强”为座右铭,提醒团队每个成员,以及到站使用望远镜的观测人员,时刻牢记天文观测的科学性和严肃性,工作时必须一丝不苟、踏实认真;团队每个成员时刻牢记丽江观测站和云南天文台的荣誉,团队要发奋图强,不能被外单位轻视,要向国内外的先进团队学习,早日成为管理上、成果上世界一流的团队;团队每个成员时刻牢记,每个成员自己也必须自强不息,不要让别人小看,必须努力学习,不断进取,并且自觉融入团队,团结协作,认真做好本职工作,为团队的荣誉做出应有的贡献,绝不马马虎虎,造成工作失误,损害团队的形象;团队每个成员时刻牢记,团队是一个整体,是个大家庭,要团结奋斗,队友有困难时一定要帮助,要认识到即使能力很强的人也会有困难的时候,必须相互帮助、相互爱护,同时,团结互助还应该做到:努力帮助基础差的克服困难取得进步,努力帮助思想认识有差距的人,端正态度,使每个人认识到人的能力有高低,不应歧视能力暂时相对弱的人,只要工作态度积极,尽力了就应该鼓励,只有这样才能实现团队的共同奋斗,达到团队的自强不息,才能早日实现团队的上述奋斗目标。

  天文站位置之优,科研成果之多

  云南天文台丽江天文观测站与同期建设的2.4米望远镜于2008年正式对外开放使用。上世纪末我国开始第三次天文选址高潮,为2至3米级光学望远镜遴选天文台址。过普查、踏勘、定点观测,综合考虑大气视宁度、晴夜数、大气消光、积分水汽、夜天光背景、交通、水电供应等因素,最终选定云南省丽江市玉龙县太安乡高美古村附近的站址。观测站坐落于云南省丽江市玉龙县的铁甲山巅,海拔3200米,地理位置是东经100°2′、北纬26°42′。站周边空气污染和尘埃很少,大气洁净透明,几乎没有灯光污染,天光背景暗弱;由于海拔较高,大气较稀薄,消光较小。此外,由于纬度低,站内的望远镜可以观测南半球的较大天区,弥补了我国无法对银河系中心进行观测的缺憾;由于同一经度附近,全球的天文台站很少,因此在全球天文观测网和空间与地面的联合观测中丽江站占据了不可缺少的位置。多年的观测统计表明,丽江2.4米望远镜的年平均观测时间约为2150小时(不包括平场、定标时间及望远镜故障、停电、森林火灾等影响损失的时间)。从综合指标看,丽江站是中国目前观测条件最好的光学天文观测台址。丽江观测站包括高美古观测园区和新建的玉龙办公园区。玉龙新园区坐落在丽江市玉龙纳西族自治县夏禾路,距丽江火车站约1公里,海拔仅2400米,建有天文研究中心和3H青年公寓。两个园区以海拔高低分工,共同组成南方天文观测基地。高美古园区以观测和运行维护为主,玉龙县园区以科研和学术交流、人才保障为主。丽江站高美古园区占地261亩,已建并投入运行的观测设备有2.4米望远镜、1.8米望远镜、暴发与光学暂现源全球监测网丽江站(60cm全自动望远镜BOOTES-4)、台湾清华大学全球星震监测网丽江站(TAT全自动望远镜)、日冕仪共五台光学望远镜,以及一个GPS基准站和一台3.2米真空镀膜机。中泰70cm望远镜和云南天文台—香港天文学会45cm巡天望远镜正在建设中。

  云南天文台丽江2.4米望远镜近几年的代表性科研成果有:(1)发现遥远宇宙中光度最高的类星体。(2)高吸积率活动星系核的系列观测研究。(3)发现首例稳定的红矮星相接双星。(4)发现高红移射电噪类星体。(5)超新星研究进展。(6)脉动白矮星的星震学研究。(7)发现绕演化双星转动的系外行星。(8)伽玛射线暴余辉的光学观测。(9)近地小行星的高精度天体测量观测研究。(10)MILES恒星光谱库扩展。

  基础设施牢,设备更新快

  为更好推动科研项目的实施,中科院云南天文台观测站的团队也越来越重视园区的基础设施建设,主要有:(1)2009年底,对园区内屋顶漏水、墙体受潮的建筑进行了全面的屋顶改造,将混泥土屋顶改造为钢架彩钢瓦斜屋顶,还为部分重点建筑如镀膜机房的墙面加上铁皮保护,彻底解决了困扰多年的屋顶问题。(2)为了解决房屋紧张的问题和保证来访人员的健康,2010年开始天文与丽江政府沟通,在玉龙新县城(海拔2400米)征地5亩,着手建设集办公室、实验室、住宿和访问接待等功能的丽江办公区,主体建筑两栋(办公楼和3H公寓),建筑总面积4571平方米。目前主体工程已经完工,办公楼已经投入使用。(3)园区安全管理工作:为了提高安全管理水平,提高全体员工的安全意识、改善工作环境,加强检查监督、及时消除各类事故隐患,避免人身伤害和财产损失,天文台团队制定了详细的安全管理制度,所有工作严格按制度执行。为了全面确保整个丽江天文观测站的防火安全,他们一方面不断完善室内消防设备以保证望远镜、住宿区等重点建筑的防火安全,另一方面联合丽江消防部门和高美古专业扑火队积极进行消防演习,提高全体员工的防火安全意识和灭火技能。高美古建站初期建立的视频监控系统由于设备停产、无法夜视等缺陷,已无法适应安防需求,因此,他们在原有布线的基础上,更换了一批清晰度更高的红外摄像头,并且将原有基于台式电脑的录像系统更换为更为稳定的网络硬盘录像机,进一步加强了高美古园区安防能力。由于丽江办公区位于丽江火车站附近,为确保园区安全,建设初期他们就部署了覆盖整个园区的网络红外监控系统。为了管理危险气体和化学用品,天文台团队专门建立了危险品储藏间,分类存储危险品,贴上相应的危险标志,制定相关制度由专人负责管理危险品。在后勤管理工作中,他们采用基于IC卡的一卡通系统进行房间和食堂管理,目前已实现办公楼房间电子锁和大厅感应门的统一管理,方便管理人员的同时为来访人员提供更为人性化的服务。4后勤保障。丽江天文观测站地处高原纳西族聚居地高美古,为了做好后勤保障和民族团结工作,天文台观测站的人员们组建了以高美古村民为主的后勤工作团队,全心全意为高美古工作人员和来访人员服务。

BOOTES-4望远镜.JPG

BOOTES-4望远镜

  设备更新快,才能更好的观察星体。近几年的设备升级改造主要有:2008年,2.4米望远镜试运行;镀膜机方案确定;PICCD科学运行;卡焦滤光片控制系统投入运行;网络气象站上线运行;2.4m望远镜圆顶部署了强弱电防雷。2009年,镀膜机招投标;LiJET恒温仪器室的设计及建设;完成了LiJET四级电涌保护器;建筑进行了全面的屋顶改造;高美古园区的网络进行升级改造。2010年,YFOSC出厂验收、安装、调试;2.4米望远镜PLC系统优化;丽江办公区开始建设;镀膜机厂内验收;LiJET研制完成。2011年YFOSC试运行和CCD升级;LiJET安装、调试;望远镜与YFOSC的一体化控制完成;镀膜机安装、验收;BOOTES-4望远镜建成;TAT望远镜建成;高美古铺设了防雷降阻接地网。2012年,主镜镀膜成功;BOOTES-4落成、正式运行;YFOSC升级;丽江办公区办公楼建设完成;全新气象站安装完成;丽江站安防监控完成;新建数据存储设备;IPv6网络环境建设;办公园区机房防雷改造;1.8米望远镜折轴光谱仪搬迁。2013年,完成全天相机的研制,实现全天云图的实时采集及在线发布功能;望远镜供气系统升级;LiJET更换科学光纤,增加光纤扰频器;2.4米望远镜波前探测器的研制;丽江公寓楼开始建设;自动导星系统升级改造;天文领域云项目正式启动。2014年,高度轴控制系统升级;高色散光谱仪光谱房建设;1.8米望远镜折轴光谱仪调试成功;完成全天信息采集系统的研制,实现对全天云量、天光背景等信息的采集;圆顶供电系统的整体改造;实现观测数据的自动备份;初版系统基本开发完成;主办RTS2首届研讨会。2015年,高色散光谱仪开始安装调试、试运行;1.8米望远镜折轴光谱仪验收;丽江公寓楼建设完成;天窗安全改造;完成台址监测系统总体部署;PLC系统优化;完成了空压机的备份。天文台团队以后也会提出更好的意见,为科研创造更好的环境。

  继承创新,与时俱进

  为加强国内外的学术交流与合作,白金明和他的团队主办了首届RTS2国际研讨会。2014年7月22日至26日,程控自主天文台控制系统国际研讨会(WorkshoponAutonomousObservatorySoftware-RTS2)在中国科学院云南天文台丽江天文观测站成功举办。本次会议由云南天文台和西班牙国家研究委员会安达卢西亚天体物理研究所(IAA-CSIC)共同主办。会议得到了国家自然科学基金委员会、中国科学院天体结构与演化重点实验室的资助。此次会议反响良好,有力地推动了我国在程控自主天文台技术领域的发展,对提升我国在该技术领域的国际知名度和影响力、促进更为广泛的国际合作具有重要意义。

  2014年8月6至8日,由云南天文台南方天文观测基地和国家天文台兴隆观测基地共同主办的2014年度两米级光学望远镜运行研讨会在昆举行。来自国家自然科学基金委、国家天文台、紫金山天文台、上海天文台、清华大学、北京大学、中国科学技术大学、高能物理研究所、国家授时中心和云南天文台等十几个单位的50余位代表参加了会议。研讨会旨在加强兴隆2.16米和丽江2.4米两台两米级望远镜用户之间的学术交流、增强用户与望远镜运行及维护人员的联系和沟通,总结所取得的阶段性成果,并讨论今后的发展,探讨两台望远镜如何在天文先导专项等重大科研项目中发挥更大作用。

  云南天文台团队于2007年7月和2011年5月分别在昆明和丽江举办了LiJET科学目标研讨会以及仪器运行讨论会议,来自国家基金委,云南天文台,国家天文台,南京大学,中国科技大学,北京师范大学和美国佛罗里达大学等多家单位的专家学者参加,为LiJET的高效运行提高了有利的保障。2015年1月19日,ChiLI项目组在丽江召开了技术研讨会。来自云南天文台、上海天文台、南京天光所、德克萨斯大学的专家学者在丽江天文观测站高美古观测园区就ChiLI的光谱仪、相机、IFU设计和与望远镜的接口等细节进行了详细的方案论证,并在2.4米望远镜上进行了现场测量和试验,确定关键参数和安装调试计划时间节点,为保证ChiLI的性能和与望远镜顺利对接提供了保证。

  通过几年的努力,丽江天文观测站已经和国内外多家单位建立了稳定的合作关系。我们与北欧天文台和美国弗罗里达大学建立了观测设备研制、建设以及研究生培养等方面的合作。丽江站加入了Gaia地面测量系统网络。同西班牙安德鲁西亚研究所开展了自动望远镜运行、维护的合作,以及伽玛爆余辉的光学观测方面的合作;同以色列特拉维夫大学建立了超艾丁顿吸积活动星系核光学监测方面的合作;同英国利物浦大学建立了超新星光学证认方面的合作。与国家天文台,成都光电所,南京天光所,中国科技大学,南京大学,极地中心,英国Durham大学,美国佛罗里达大学,亚利桑那大学,美国国立天文台,阿帕奇天文台等科研院校在联合观测、设备研制、仪器测试、天文技术发展、新技术预研、人才联合培养等方面有着广泛的交流与合作。

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泰国诗琳通公主访问丽江天文观测站

  在一定的条件下,云南天文台丽江观测站团队针对天文科普教育进行了一些科学传播。高美古环境优美,夜晚繁星满天,银河清晰可见,是天文科普教育的理想基地。丽江天文观测站目前是云南省科普教育基地和丽江市青少年科普教育基地,每年都吸引了众多国内外天文学家、天文爱好者及游客前来参观访问。为了更好地满足公众对科学知识普及的需求,园区对外全面开放。科普活动组织,丽江天文观测站在天文科学知识的普及和满足社会民众的需求方面有着不可推卸的义务和社会责任。为此云南天文台团队也多次邀请全国著名科普专家、联合云南天文爱好者协会和丽江市科协举办天文科普活动,取得了科普宣传和教育工作的很大进展,受到社会各界的一致好评。天文爱好者在天文知识的普及、吸引和培养更多青少年天文爱好者等方面有着重要作用。建站以来,苏泓、高博、火星、方舟等一大批资深天文爱好者每年都来丽江高美古观测,深深爱上了这片土地,拍摄了许多高质量的天文图片。泰国诗琳通公主也曾到丽江天文观测站参观,参观之后,深受启发,领导泰国天文学家建设了一台与丽江2.4米望远镜同样口径和结构的望远镜。随着丽江天文观测站的设备越来越多,在国内光学实测天文的贡献越来越大,丽江天文观测站正不断吸引着国内的青年天文人才到站实习。来自中国科学技术大学、清华大学、云南大学、南京大学在内的50余人次到丽江站实习。目前,天文台团队也正在和各单位协商实习基地建设的工作。

  人才是第一资源,云南天文台丽江观测站团队的人才将会不遗余力地为科研项目奋斗,再创辉煌,掀开科学新篇章。