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十三五天文学重点发展领域

本期前几期介绍过,。

本期小编为大家准备了国家自然科学基金委数理科学部编制的《“十三五”数理科学战略研究报告》中天文学的优先发展领域。

天文学研究宇宙中各种尺度的天体,包括太阳和太阳系中的天体、恒星及其行星系统、星系和星系团,以及整个宇宙的起源、结构和演化。 太阳和太阳活动对地球环境和人类活动有着决定性的影响。 对其他行星的研究和对地外生命的探索,有助于了解生命的起源和演化,了解人类在宇宙中的位置。 宇宙和生命的起源和演化是全人类共同关心的重大问题。 它不仅具有重要的科学意义,而且对人类的世界观产生深远的影响。 因此,天文学的成就是自然科学和人类文明的重要组成部分。 先进的天文探测技术、天文仪器发展带来的技术进步以及天文研究成果广泛应用于导航、定位、航天、深空探测等领域。 因此,天文研究对国民经济建设和国家安全具有重要意义。 。

天文学是国家中长期科学和技术发展规划重点发展的六大基础学科之一,涉及“物质深层结构和宇宙大尺度物理规律”作为八个学科之一。科学前沿问题。 宇宙的时空尺度跨越60个数量级,能量尺度超过30个数量级。 宇宙存在超大规模、超大质量、超高速度、超高(低)密度、超高(低)温度、超高压、超真空、超强重力、超强磁场是地面实验室无法达到的。 。 对宇宙的研究将极大丰富和深化人类对自然规律的认识,促进人类认识论和世界观的发展。 天文研究发展的高灵敏度、高分辨率探测技术,为高分辨率对地观测系统、载人航天、探月工程等重大工程的实施提供技术支撑,是国家航天事业发展的重要组成部分技术。

天文学可分为五个研究领域:星系与宇宙学、恒星与星系、太阳系与太阳系外行星系统、太阳物理学、基础天文学。 天文技术方法作为支撑天文学发展的技术基础,是天文学研究的有机组成部分。 本书将分别研究和讨论这六个领域的发展。 在天文技术方法领域,由于探测技术与观测波段密切相关,因此该领域分别从射电天文学、光学红外和空间天文学三个方向进行讨论。 国家自然科学基金委资助不同尺度上各类天体的起源、结构和演化的科学研究。

未来五年将是中国天文学发展的关键时期。 我们将首次拥有自己的高能天体物理和暗物质探测卫星在太空中遨游,形成我国自己的天基天体物理观测能力; 全球最大口径射电望远镜(FAST)投入运行,将与大天区多目标光纤连接,与分光望远镜(LAMOST)一起形成强大的地面观测能力,保障战略我国天文学和天体物理学的地位。

天文学学科有以下优先领域:

(一)暗物质和暗能量的本质及早期宇宙的物理过程

(一)暗物质、暗能量的天文观测与理论研究。

(2)早期宇宙的极端物理过程和原始扰动特性。

(3)银河系和宇宙学尺度上的广义相对论检验。

(2)星系和宇宙大尺度结构的形成和演化

(1)宇宙大尺度结构的观测、统计、模拟和理论。

(2)星系物理性质与周围暗物质、星系、星系间介质的关系。

(3)高红移天体探测及星系的形成和演化。

(3)大质量黑洞和活动星系核的结构、形成和演化

(1)星系中大质量黑洞的观测证据和活动星系核的多波段观测研究,特别是利用LAMOST、HXMT、FAST等国内外主要设备进行的研究。

(2)黑洞吸积和喷流以及活动星系核的结构和辐射的理论研究。

(3)大质量黑洞的形成、演化及其与星系的共同演化。

(4) 恒星的形成与演化

(1)星际物质循环、分子云的形成、性质和演化。

(2)恒星的形成、内部结构和演化。

(3)双星、特殊恒星、超新星及其前身恒星的演化。

(4)恒星和星团基本参数测量、星源时域观测和星震学。

(5) 紧凑天体物理

(1)极端重力、密度、磁场等极端天体物理定律。

(2)致密天体的吸积、喷流/流出等高能过程,以及高能粒子加速和非热辐射。

(3)推进SVOM等未来空间和地基高能天文观测设备的科学技术研究。

(6) 银河系的结构、组成和动力学

(1)星系恒星数量分布和动态。

(2)测量银河系的基本参数和物质(包括暗物质)的分布。

(3)银河磁场、星际尘埃和星际灭绝。

(7) 行星系统探测与动力学

(1)太阳系及系外行星探测。

(2)行星系统形成动力学。

(3)行星内部结构和动力学。

(4)小行星的物理和化学性质。

(8) 太阳大气的磁场结构、本征特性和动力学

(1)太阳磁场精细结构及基本磁元素诊断。

(2)太阳活动区磁场的三维拓扑结构。

(3)太阳发电机理论和太阳活动周期演化规律。

(9) 太阳活动多波段观测及爆发机制

(1)物理相互作用尺度的太阳活动观测规则。

(2)基于日光成像的放射成像观察和冠状等离子体诊断。

(3)太阳爆炸现象三维辐射磁流体数值模拟。

(4)太阳活动预报的理论框架和物理基础。

(10)高精度天文参考系和时间频率

(1)微角秒天体参考系与数据处理相对论模型的建立和连接。

(2)高精度地球参考系统与天文地球动力学。

(3)精密时间的产生和传输。

(11)太阳系动力学与太阳系稳定性

(1)太阳系稳定性和轨道色散。

(2)太阳系小天体观测及其起源动力学。

(3)多参考系中的相对论多体问题。

(12) 快速运动天体测量、精密定轨及动力学

(一)深空探测科学任务规划、轨道设计和定轨。

(二)精密卫星导航定位。

(3)快速运动天体监测、动力学及应用。

(13)光学与红外天文学

(1)地基超大口径光学/红外望远镜关键技术。

(2)太阳系外行星探测技术。

(3)高精度光谱探测和恒星光干涉技术。

(4)极端环境下天文望远镜关键技术。

(14)射电天文学

(1)大口径望远镜和小口径天线的大规模集成低频大视场干涉成像技术。

(2)主动反射面及高精度测量技术和方法。

(3)(冷却)低噪音多波束接收技术。

(4)宽带数字信号接收和处理的软件无线电技术和方法。

(5)高精度相位校准、实时VLBI及相关处理技术和方法。

(15)空间天文学

(1)X射线、紫外和极紫外、红外空间望远镜技术。

(2)空间高能宇宙线、X射线量热仪、高性能红外和极紫外探测器技术。

(3)近期探测、太阳极轨道探测、太阳磁场三维探测、各波段空间干涉技术。

本文摘自国家自然科学基金委员会数理科学部编写的《国家自然科学基金委员会数理科学“十三五”战略研究报告》第三部分第二章中国(编辑:侯俊林、朱萍萍、郭学文)。 该内容已被删除。

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国家自然科学基金委数理科学“十三五”战略研究报告

国家自然科学基金委数理科学部编辑

北京:科学出版社,2016.12

ISBN 978-7-03-051491-2

“十三五”时期是我国全面建成小康社会的关键时期,是建设创新型国家的决胜阶段。 为科学规划科学基金发展,国家自然科学基金委员会于2014年5月启动了“十三五”战略研究工作,这对繁荣基础研究、增强我国原创性具有重大战略意义。创新能力,服务创新驱动发展。 按照国家自然科学基金委战略研究工作计划的部署和要求,数理科学部进一步细化“十三五”数理科学战略研究,开展数理科学中包含的数学、力学、天文学和物理学。 四个学科“十三五”战略研究工作。 “十三五”战略研究内容包括:学科发展战略、学科优先发展领域、数理科学交叉学科优先领域、与其他科学交叉融合的优先领域、政策与政策等。落实“十三五”发展战略的措施

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