中国学科发展战略·基本天文学_中国科学院[编]_9787030506702

　　“中国学科发展战略”丛书是中国科学院组织数百位院士专家联合研究的系列成果，涉及自然科学各学科领域，是目前规模大的学科发展战略研究项目。
　　《中国学科发展战略·基本天文学》从以下7个方面介绍了基本天文学及其应用的发展战略框架、发展举措与建议：战略地位、发展规律与发展态势、发展现状，发展目标与建议、优先发展领域与重要研究方向、国际合作、保障措施。书中不仅对国内外基本天文学及其应用的发展现状和态势进行了详细的评述，更对未来十年我国基本天文学及其应用的发展战略和措施提出了一些重要、有意义的思考和建议。
　　《中国学科发展战略：基本天文学》可供天体测量学、天体力学、时间频率、相对论基本天文学、历书天文学、行星内部结构与动力学、天文地球动力学、深空探测与导航、人造天体动力学与空间环境监测、大地测量、地球动力学等专业的科技人员及高等院校有关专业的师生参考。

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　　2012年4月，经中国科学院数学物理学部常委会讨论通过并经中国科学院院士工作局批准，中国科学院学部学科发展战略研究项目“基本天文学及其应用发展战略研究”正式启动。2012年6月8日，项目成立了由11名院士和专家组成的基本天文学及其应用发展战略研究专题组及由11名在第一线从事基本天文学及其应用研究和教育的中青年学术骨干组成的工作组。
　　2009年年初，国家自然科学基金委员会与中国科学院学部决定合作开展2011～2020年我国学科发展战略研究。在国家自然科学基金委员会和中国科学院学部的领导下成立了天文学科战略研究组及秘书组，在2010年完成了《2011～2020年中国天文学科发展战略研究报告》。本书拟在此研究报告的基础上，针对国际上基本天文学及其应用研究的现状、发展趋势以及我国蓬勃发展的相应的观测设备和研究工作，进一步对我国近年来基本天文学及其应用在设备建设和研究方向等方面进行深入的调研和讨论，提出我国基本天文学及其应用的发展战略框架、发展举措与建议。
　　结合基本天文学及其应用研究领域的实际情况，专题组和工作组共同商定了本书的基本内容和撰写提纲。共包括以下7个方面内容：战略地位、发展规律与发展态势、发展现状、发展目标与建议、优先发展领域与重要研究方向、国际合作、保障措施。
　　本书作者认为，近年来，我国在基本天文学领域投入的经费大幅度增加，基本天文学研究和教育有了长足发展，逐步形成了从人才培养、仪器设备研制、观测和理论研究到应用服务的较完整体系，具有了一批在国内外有影响的学术带头人和优秀创新研究群体，研究队伍的年龄结构趋于合理。我国基本天文学及其应用研究已经取得了一批在国际上有相当显示度的成果，总体水平在发展中国家中位居前茅，在国际上也成为一支不可忽视的力量。但是同发达国家相比，目前我国基本天文设备、研究和教育的水平仍然存在着很大差距。根据对国内外基本天文学研究现状和发展趋势的分析，建议未来10年我国基本天文学领域的发展目标是：突出重点，建成和运行若干个在国际上有一定影响的与基本天文学有关的大型地面和空间天文观测设备；加强投入，筹建基本天文学国家重点实验室；充分挖掘国内已建设备的潜力，利用国际开放的设备和数据开展基本天文学研究；在重点大学中大力发展基本天文学的教育和研究，积极培养优秀人才；加强理论研究，提出创新思想、观点和理论，力争突破，使我国基本天文学在设备和研究队伍的整体水平上有一个飞跃，做出在国际上有重大影响的工作，并在满足我国战略需求中发挥更大的作用。
　　根据上述发展目标，本书提出了我国天文学在未来10年内的6个优先发展领域和重要研究方向。
　　本书强调指出，基本天文学及其应用的发展中最关键的是人才队伍建设。因此，必须花大力气培养年轻人才，特别是优秀的“将”才和“帅”才。要大力支持中国科学院和高校联合，加强基本天文学教育，扶持研究队伍，并继续增加基本天文学教育和研究经费的投入。
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　　《中国学科发展战略：基本天文学》：
　　四、银河系结构与距离尺度研究发展目标作为一门观测驱动、发现导向的实测科学，天文学研究依赖于大规模天体样本的获取和证认。要全面揭示银河系的三维空间结构、运动状态及其随时间的演化，揭示影响和制约银河系形成和演化的过程和规律，需要对散布在全天4π立体角的数以亿计的恒星进行观测，获取其空间位置、运动速度以及基本恒星参数等数据。高精度的成像观测可以提供天体在天球面上的二维坐标、星等（亮度）等信息，获取高精度的天体距离（三角视差）和在天球面上的切向速度（自行）则需要多历元高精度成像观测。
　　银盘是银河系恒星分布的主体，它包含了银河系90%的重子物质及绝大部分角动量，是恒星形成及星系动力学演化的主要场所，呈现众多复杂、起源不甚清楚的结构。研究银盘内这些不同结构的起源及动力学演化，对理解银河系整体的形成和演化具有重要的意义。银河系厚盘的存在已为天文学家所普遍接受，许多河外星系也发现存在厚盘。然而薄盘与厚盘是否是两个独立结构成分、其形成机制是什么至今仍无定论。近年来，Bovy等通过分析SDSS/SEGUE光谱巡天给出的28000颗不同标高的G矮星的分布，甚至提出银河系不存在厚盘，在该领域，目前亟待针对银盘天区覆盖连续、统计上完备的大规模天体测量巡天，以提供决定性的观测证据。
　　由于银河系的银盘区域恒星数密度极高，并且存在大量的星际气体和尘埃物质，星际消光非常严重，可见光观测难以全面了解银河系盘的真实结构和物理状态，而红外辐射几乎不受星际消光的影响，因此，红外巡天观测在研究银河系盘特别是银心方向的盘和核球的结构方面具有光学观测所无法比拟的巨大优势，成为人类进一步认识和研究银河系结构的重要手段。
　　另外，充分发挥地面红外大视场巡天观测计划（ground infrared large area survey-GIRLS），可以与Gaia项目形成良好的优势互补。
　　天体距离尺度测定或估计对整个天文学具有非常特别的意义，在此方向上的任何研究进展对相关学科都将产生重要的推动作用。天体测量方法所获得的三角视差测定对宇宙距离尺度的建立至关重要，现代天体测量已在射电波段取得了亚微角秒量级的精度水平，而即将发射的Gaia空间天体测量卫星预计将获得大量恒星的三角视差高精度测量。在发展目标上，除了持续开展VLBA、VLBI银河系脉泽源的三角视差测量之外，应积极开展与Gaia空间天体测量团队在银河系距离尺度方面的合作研究，包括对双星及多星系统的视差研究等。另外，视差研究是一项长期的任务，对于不同方法和手段所获得的视差测定需要通过尽可能独立的观测技术来检验其系统精度。我国在此方向具备一定的研究优势，建议特别关注和组织开展对未来Gaia视差的系统分析，尤其可以考虑采用射电手段对Gaia视差系统进行独立的观测和检验。
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