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天文研究测量设备除了红外天光背景测量仪还有什么

  长久以来,受限于优良台址、探测器的单一、观测技术的缺乏,我国红外天文研究发展严重落后。随着我国天文研究领域的不断扩展,中国天文界拥有红外天文观测能力的愿望也更加迫切。综合采用多种技术、设备和系统来取得天文研究新成果,对于国家科技进步意义重大。
 
  据国内媒体报道,中国科学技术大学校近代物理系“核探测与核电子学国家重点实验室”王坚课题组经过两年的攻关,成功地研制出红外光谱扫描的天光背景测量装置——红外天光背景测量仪。相关成果日前发表在该领域知名期刊《JATIS》上,同时申请专利并获得授权。
 
  据悉,我红外天光背景测量仪研制成功,需攻克高增益灵敏放大、高真空低温封装红外观测微弱信号检测、暗流及背景噪声抑制、高精度数字锁相放大等关键技术。
 
  而早在2019年年初,中国科学技术大学近代物理系核探测与核电子学国家重点实验室副教授王坚带领的团队及其合作者共同研制的近红外天光背景测量仪,就已在南极投入运行。
 
  今年1月,国家天文台就与腾讯签署战略合作框架协议,通过共同组建国家天文台-腾讯数据应用联合(研究)中心、网络“共享天文台”,引入腾讯AI技术将科普与科研有效结合,深入推动云计算、大数据在天文科研上的应用,推出面向月球与行星科学领域的数据基础研究与应用开发以及共同开展科研课题申报,来推动互联网+天文科研、科普发展。
 
  7月23日下午,“2020年度青海绿色发展投资贸易洽谈会——冷湖天文观测基地建设项目签约仪式”在青海省西宁市举行。冷湖天文观测基地的建设,有利于保护海西州优质星空资源和天文观测环境,同时更有利于吸引天文大科学装置投入建设及汇聚天文前沿领域科技资源,为国家相关战略实施提供基础。
 
  其实,在天文观测领域,望远镜十分常见。SKA望远镜全称为“平方公里阵列望远镜”,是人类迄今为止计划建造的最宏伟的天文观测设备。它横跨三大洲,基线超过3000km,由3000个碟状天线组成,每个天线直径15米,接收器面积合计达1平方公里。这些装置将分布在多个地区,它们的探测结果可以汇总起来获得观测图像。除了红外天光背景测量仪外,望远镜、电子测量仪、二维影像测量仪等也是重要的测量设备。
 
  眼下,随着观测技术的不断发展,天文学已经进入大数据时代,天文数据正在以PB甚至EB量级的速度不断增长。海量的数据为天文学研究带来了难得的机遇,也迎来了一系列挑战。作为科学数据的代表,天文数据标准化程度高、体量丰富且具有高度复杂性,是机器学习、数据挖掘、数据优化等算法训练的优质样本。今后,大数据、云计算、物联网等所起到的作用将更加突出。
 
  而在国外,推动AI在天文领域的应用正有序进行。今年5月,加州大学圣克鲁兹分校的研究人员开发了一款名为“墨菲斯”(Morpheus)的深度学习模型,可以对天文图像数据进行像素级分析,识别并分类所有的星系和恒星。这项研究成果发表在5月12日的《天体物理学杂志增刊》(Astrophysical Journal Supplement Series)。据了解,在处理天空某一区域的图像时,“墨菲斯”会生成一副新的图像。算法模型根据形态对天体进行颜色编码,将其与背景分离识别出恒星和不同类型的星系,这听起来是不是很神奇?
 
  群星璀璨的宇宙世界,正等待我们去探索和发现。而各种观测设备、测量仪器,将成为我们了解神秘天文星河的法宝。

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