雲南天文台

中國科學院雲南天文台座落在我國雲南省省會——四季如春的昆明，是首批進入中科院知識創新工程的綜合性研究所，也是我國南方最大的天文實測基地。

雲南天文台，中國科

雲南天文台

學院下屬的5座天文台之一。抗日戰爭期間，中央研究院天文研究所內遷到昆明後，在昆明東郊鳳凰山建立了鳳凰山天文台，海拔2014米，北緯25°02′，東經102°47′。中華人民共和國建立後，一度成為紫金山天文台昆明工作站。1975年擴建為綜合性的天文台——雲南天文台。主要儀器有口徑1米的反射望遠鏡、太陽精細結構望遠鏡、口徑60厘米的反射望遠鏡、口徑50厘米的天文大地測量自動照相儀以及附加的人造衛星雷射測距儀、孔徑10米的厘米波射電望遠鏡、太陽攝譜儀、色球雙筒望遠鏡、人造衛星都卜勒測速儀等。主要從事太陽活動區物理、太陽射電、人造衛星運動、恆星物理、時間、緯度等方面的工作。出版物有《雲南天文台台刊》《太陽活動月報》《參考資料》等。

簡單述說

雲南天文台是中宣部、科技部、教育部、中國科協聯合命名的“全國青少年科技教育基地”、中國科協命名的“全國科普教育基地”和雲南省人民政府命名的“雲南省科學普及教育基地”。雲南天文台占地面積460畝，綠化面積達90%以上，台區內有大片櫻花、梅花、海棠、果木和竹林，四季鳥語花香，幾十個造型獨特的望遠鏡觀測室點綴其中，形成一條特殊的風景線。天文台內還有足球場、籃球場、桌球室、兒童樂園等文體娛樂設施。給學生們提供了廣闊的活動空間。雲南天文台以地面天文觀測和天體物理研究為主，在恆星演化理論、活動星系核、地面高精度天體定位等領域的科研成果達世界水平。在我國"神舟"四號飛船和"神舟"五號、六號載人飛船發射、飛行至返回期間，雲南天文台與相關部門一道出色地完成了對太陽活動所進行的實時監測任務。

歷史沿革

抗日戰爭爆發後，原中央研究院天文研究所於1938年從南京遷到雲南省昆明市東郊鳳凰山（現雲南天文台台址）。抗戰勝利後，中央研究院天文研究所遷回南京，但由於昆明的天文觀測條件好於南京，在鳳凰山留下一個工作站繼續開展工作。後隸屬關係幾經變更。1972年經國家計委批准，正式成立中國科學院雲南天文台。2001年，經中央機構編制委員會批准，以北京天文台、雲南天文台、烏魯木齊天文工作站、長春人造衛星觀測站和南京天文光學技術研究所為單元，整合為國家天文台。雲南天文台保留原級別，並具有法人資格。

機構設定

國家首批博士學位、碩

雲南天文台

士學位授予點，設博士後流動站。設8個研究團組和2個觀測站，包括星系物理研究組、恆星演化研究組、恆星理論研究組、太陽光譜研究組、太陽射電研究組、人造衛星觀測與研究組、子午天文研究組、光電實驗室、麗江天文觀測站、澄江太陽觀測站，與國內天文單位共建中國科學院聯合光學開放實驗室。主要學科方向包括：我國南方天文觀測基地建設、活動星系核、恆星演化、變星和雙星、太陽活動區物理、天體精密定位、子午天體測量，天文新技術方法等。
學術
中國科技類期刊、天文核心刊物《雲南天文台台刊》自1976年創辦至今共發行95期，發表文章1150篇。圖書館藏圖書、文獻56189冊。雲南天文台是雲南省天文會掛靠單位。
交流
與英國劍橋大學和牛津大學、美國國立天文台、德國馬普學會、日本國立天文台等許多國內外著名天文研究機構，在天文學觀測與研究、望遠鏡及其終端設備研製、天文新技術與方法等方面有廣泛合作，包括合作研究、共同運行望遠鏡、共同研製和開發新型終端設備，還同雲南省各級政府建立了良好的合作與交流關係。

觀測基地

▲2.4 米望遠鏡

雲南天文台

作為基礎科學的天文學正處於蓬勃發展的時期，其發展趨勢是空間和地面並重，進行全波段（射電、光學、紅外、紫外及高能）的觀測；現代天文學的觀測結果為物理學和天文學的研究帶來了新的曙光，為我們加深對宇宙起源和演化、生命起源等與全人類相關的基本問題的認識提供了新的思路。我國現有天文研究設備已經不能滿足研究需求，處於相對落後的境地。所以我們急需一台建立在優良台址上，並具有國際中上水平的地面光學望遠鏡。在南方建立觀測基地是幾代天文學家的宿願，經過多年選址，我們已在雲南麗江高美古發現了在最重要的視寧度指標上可與國際水平天文台址相比的優秀天文台址;並且由於麗江高美古在地理位置上的優越性，以及優良的天文氣象條件，國內外專家普遍認為，在麗江高美古放置一台2~3米級的望遠鏡是可行的，並且可以得到國際水平的研究成果。在國家科技部，雲南省，及中科院的大力支持下，本項目得以立項，成為中科院創新工程重大項目。

▲1米望遠鏡
一米望遠鏡（民主德國耶拿蔡司廠製造）採用RCC光學系統，通用性比較強。下面是它的光學數據：

1. 主鏡
自由口徑 1016mm
口徑比（相對口徑） F/4

雲南天文台

中心孔 215mm

2. R-C系統
焦距 13.3米
口徑比 F/13
無暈視場 φ45′∽ φ170mm
副鏡直徑 324mm

3. Coude系統
焦距 36.5米
口徑比 F/36
無暈視場 φ7′∽ φ76mm
副鏡直徑 294mm
望遠鏡安裝在英國式EM2支架上。我台科技人員已完成對望遠鏡的計算機控制部分的徹底改造。目前，雲台一米望遠鏡的觀測終端設備主要為Priceton Instruments公司製造的1024CCD系統。Coude攝譜儀也已採用1024x1024CCD為其數字照相終端記錄設備。其它的設備包括傳統的光學照相，以及為各種特殊觀測目的開發的積分光度計、紅外光度計、低色散光譜儀和縮焦照相機、斑點干涉儀等裝置。我實驗室還建成了聯結望遠鏡控制以及各數字終端設備的計算機網路。觀測數據可直接傳入網路中心的各台計算機，進行各種天文圖像處理（專供我台科研人員處理一米鏡觀測資料）；在這裡，觀測者可以將觀測數據進行存帶、存檔（包括光碟）。

▲南方基地30米環形干涉望遠鏡計畫

雲南天文台

為了滿足地外行星探索、黑洞探測以及其它在近紅外波段和光學波段的極限天文觀測的需求，已經提出了多個30米以上口徑的巨型光學（近紅外）望遠鏡和長基線的光學綜合孔徑成像陣列。我們建議將巨型望遠鏡的主鏡設計為一個環形，這樣形式的望遠鏡被成為環形干涉望遠鏡－RIT，它是介於巨型望遠鏡和干涉陣列之間的一種形式。基於這些研究結果，建議建造一架直徑約為30米，有效環寬1米的拼接鏡面RIT，由於環形孔徑所具有的全空間頻率覆蓋特性以及其它一些特點，這架望遠鏡所拍攝的圖像經過簡單處理後就可達到30米全孔徑望遠鏡同樣的分辯本領，其極限解析度（FWHM）可達到0.003角秒，等效面積相當於10米望遠鏡，由於結構簡單，建造這樣的30米乾涉望遠鏡所需經費不會顯著超出建造一架10米拼接鏡面望遠鏡所需經費。

▲地外行星探測
在過去的 10 年中，太陽系外行星已從一個很少引人注目的狹窄研究領域成長為天文學研究的一大熱點，而且可能在將來幾十年內占據天文學科的中心地位。從 1995 年起人們利用地基大口徑望遠鏡已經發現大約 200 顆太陽系外行星，其中絕大多數是利用交叉色散階梯光柵光譜儀通過測量寄主恆星的都卜勒視向速度發現的。 我國太陽系外行星的探測才剛剛起步，只有幾年的時間，國內至今還沒有人發現太陽系外行星，也沒有專門的儀器進行太陽系外行星的探測 。已知的太陽系外行星系統顯示遠超出理論預期的多樣性，這些發現對現有的行星形成和演化理論提出嚴重挑戰，表明現今對行星物理的認識仍然處於初級階段，要對行星的本質有更全面的了解，在此基礎上產生和完善的行星形成和演化理論，我們首先任務顯然是要給出大樣本的行星統計規律。使用高精度階梯光柵光譜儀通過測量寄主恆星的視向速度都卜勒移動來探測太陽系外行星，是目前發現太陽系外行星的主要手段，並且已在太陽系外行星觀測方面取得重大進展。利用該方法，包括 Keck, VLT(the Very Large Telescope),Subaru, HET(the Hobby-Eberly Telescope) 和 Magellan 等 10 余架大口徑望遠鏡均投入大量的觀測時間搜尋太陽系外行星。由於高精度階梯光柵光譜儀的透過率相對較低（只有百分之幾），而且每次只能觀測單個目標，需要耗費大口徑望遠鏡的大量觀

雲南天文台

測時間進行監測，所以觀測成本昂貴，而且國內目前尚不具備此類觀測條件。考慮到如今已知的太陽系外行星系統驚人的多樣性，這種多樣性還將隨著樣本的擴大而顯著增加，通過傳統的方法獲得的僅包含數百個太陽系外行星系統的觀測樣本顯然遠遠不夠的。我們需要觀測數以萬計的恆星才能形成太陽系外行星的起源和演化的完整圖像，研究行星的形成和演化及其寄主恆星的質量、光譜型、金屬豐度、年齡和星際環境的關係，這就需要把觀測目標擴大到 V<12mag 的恆星。因此，研製具有高透過率和多目標能力的太陽系外行星觀測設備已成為在這一研究領域取得決定性進展的關鍵所在。 Erskine 於 1997 年提出將固定延遲干涉儀與中等色光譜儀結合起來，通過寬波段光譜來測量恆星的都卜勒運動，美國佛羅里達大學天文系的葛健教授及其合作者最初的實驗和望遠鏡的實際觀測結果證實了這一想法是可行的，並給出了其系統的理論表述，並於 2002 年研製出第一台太陽系外行星探測設備 ET(Exoplanet Tracker), ET 主體由一個麥可遜干涉儀和一個中色散光譜儀組成。它的透過率 4 倍於傳統的高精度階梯光柵光譜儀，並有更高的探測精度（ 1 米 / 秒）和多目標的觀測能力—— 2002 年在美國肯特峰天文台的 2.1 米 望遠鏡上進行試觀測，與階梯光柵法的觀測結果一致，證實了這一新方法的太陽系外行星的探測效力， 2003 年 11 月改進型的 ET 在肯特峰天文台的 0.9 米 和 2.1 米 望遠鏡上進行試觀測，與原型相比改進後的 ET 透過率又有大幅度提高，波長覆蓋範圍顯著擴大；2005 年 3 月在 Apache Point 天文台 2.5 米 斯隆數位化巡天望遠鏡 SDSS(Sloan Digital Sky Survey) 首次進行多目標觀測。從 2005 年起，工作於肯特峰天文台 0.9/ 2.1 米 望遠鏡的單目標 ET 已經監測了 150 顆恆星，從中發現一個太陽系外行星系統 ET-1 和 10 個候選者，並進行了後續觀測， 2006 年 3 月和 5 月，改進型的多目標 ET （ Keck-ET ）在 2.5 米 SDSS 望遠鏡投入試觀測， Keck ET 可以完全發揮出 SDSS 望遠鏡的大視場優勢， 2006 年 8 月在該天文台進行了進一步調試，設備的靈敏度和穩定性顯著改進。短短兩次 Sloan 巡天觀測 Keck ET 已發現 7 個太陽系外行星候選者，並且正在進一步進一步監測確認。 Keck ET 的 Sloan 全天區太陽系外行星巡天（ All Sky Extrasolar Planet Survey,ASEPS ）預觀測階段從 2006 年 12 月 -2008 年 7 月止，將大約觀測 10000 顆 V=7.6-12.0mag 恆星。這一樣本無金屬豐度選擇效應， ASEPS 預觀測階段的目標之一是認證大約 100 顆短周期或中等軌道周期的太陽系外行星。從 2008 年 SDSS Ⅱ 結束到 2020 年， ASEPS 將利用所有 SDSS 望遠鏡的可利用觀測時間進行全天區太陽系外行星巡天， ASEPS 將使用大視場 2.5 米 SDSS 望遠鏡在光學和近紅外波段監測數十萬顆臨近的恆星，目標是探測到數萬個太陽系外行星系統。 ASEPS 預觀測和正式巡天階段

雲南天文台

將得到數萬個候選者，這些候選者有待進一步高精度視向速度後續觀測予以確認，並精確決定出這些太陽系外行星系統的軌道和物力參量，認證可能的多行星系統。

由於目前國內尚沒有大口徑望遠鏡，如果用傳統的階梯光柵法，我國在太陽系外行星的觀測領域難以與國際同行競爭， ET 的發明使利用小望遠鏡通過測量視向速度進行太陽系外行星深度巡天成為可能。今年，中國科技大學天文中心，美國佛羅里達大學天文系，南京大學和雲南天文台聯合的 LiJET 計畫就是要把改進後的 ET 與國家天文台南方基地的 2.4 米望遠鏡上匹配，進行地外行星的探測，預期其視向精度能達到 1 米 / 秒，可探測到類似海王星的太陽系外行星，並可以用於多行星系統的測量和認證；利用 LiJET 開展太陽系外行星的巡天，預期每年可認證 50-100 個太陽系外行星， LiJET 投入觀測 3-4 年內新認證的太陽系外行星將達到或超過目前已知太陽系外行星的總數；並將發展和完善現有的數據分析方法和相應的處理軟體，並對觀測結果進行統計分析和理論研究，在行星形成取得決定性進展，並形成一支實力雄厚的太陽系外行星研究團隊，達到國際領先水平。今後還會在 30 米環形干涉望遠鏡上利用 ET 開展地外行星的探測工作。

重大項目

國家863、973、自然科學基金、中國科學院和雲南省支持的重大重點項目12項。例如國家科技部、雲南省和中科院共同支持重大項目2米級天文望遠鏡建設、973子項目1米真空紅外太陽望遠鏡研製、中科院重要方向性項目大樣本恆星演化研究等。

科普設施

作為科技和科普教育基地的雲南天文台，成立了專門的科普工作部門，配備有科普專家和專職科普人員、專門的科普設施和科普天文望遠鏡；在對社會傳播科學知識的同時，成為了雲南省科普工作的中堅骨幹和先進模範單位。兩次榮獲雲南省人民政府“雲南省科學普及工作先進集體”，多名專家被授予國家、中國科協、雲南省科普工作先進工作者稱號。雲南天文台的科普工作已經形成了一定的基礎，主要科普設施有：科普樓，該樓是雲南天文台進行科普教育的主要場所之一，一樓是一個可容納100人的多功能放映廳，二樓是天文圖片展覽廳，三樓設有35公分天文望遠鏡一台；天象廳，天象廳圓頂直徑8米，有92個座位，天象儀是德國蔡司公司生產的，用來演示四季星空的變化；太陽曆廣場和大型日晷廣場，太陽曆廣場可以實地測量年的長度，根據太陽在天空中運行的軌道變化測定四季和節氣，確定冬至、夏至、春分、秋分等。日晷是按照故宮日晷的原型製作的，可以測定時間；少數民族曆法展廳和古天文儀器模型展廳；雲南天文台的大中型科研設備，包括1米RCC望遠鏡、1.2米人衛望遠鏡、太陽精細結構望遠鏡、太陽色球望遠鏡等，亦可在某些情況下根據參觀人員的層次和規模適當予以開放。

相關活動

隨著科普宣傳的深入和天

雲南天文台測控準備工作就緒

文台知名度的提高，經常有學校或單位聯繫參觀，天文台還舉辦一些天文科技夏令營、冬令營。每逢有特殊天象發生，他們總是舉辦全社會性的大型活動。如，2001年的獅子座流星雨和雙子座流星雨以及今年的獅子座流星雨都均有幾千人來到雲南天文台，他們在全面開放科普設施的同時還輔導民眾進行觀測。每逢省、市、區的大型科普活動，雲南天文台總是一支重要的力量，陣容強大而內容豐富。如，2000年五一前後根據院統一安排舉辦的天文科普周，14天免費接待各界民眾3萬餘人，取得良好的社會效益。2001年後，他們還配合全國科技周活動，除開放天文台本部的科普設施外，還攜帶展板和望遠鏡積極參與科技周街頭宣傳，為天文知識的普及和傳播做出了貢獻。多年來，天文台以“讓公眾理解科學、讓公眾了解科學，讓公眾套用科學”為己任，為遊客，為青少年朋友的知識積累儲備、智慧型開發、科學思維方式和科學精神的確立提供良好的條件，為遊客準備了精美的精神食糧。

中國的天文台

名稱	所在地	修建時間
上海外灘氣象信號台	上海	1907年
登封觀星台	河南登封	1279年
中國科學院國家天文台	河北省興隆縣	2001年
紫金山天文台	江蘇南京	1934年
中國科學院上海天文台	上海	1962年
中國科學院國家天文台興隆觀測基地	河北省興隆縣	1968年
雲南天文台	雲南昆明	1939年
袁州譙樓	江西省宜春市	1944年
中山大學天文台舊址	廣東省廣州市	1929年
佘山天文台	上海市松江區	1900年
杭高天文社	浙江杭州	2001年
紫金山天文台盱眙觀測站	江蘇盱眙
陝西天文台	陝西省渭南市蒲城縣	1966年