天文觀(guān)測(cè)重要手段是天文望遠(yuǎn)鏡。用無(wú)線(xiàn)電天線(xiàn)探測(cè)到來(lái)自銀河系中心(人馬座方向)的射電輻射，標(biāo)志著人類(lèi)打開(kāi)了在傳統(tǒng)光學(xué)波段之外進(jìn)行觀(guān)測(cè)的第一個(gè)窗口。二次大戰(zhàn)后，射電天文學(xué)脫穎而出。射電望遠(yuǎn)鏡為射電天文學(xué)的發(fā)展起了關(guān)鍵的作用。六十年代天文學(xué)的四大發(fā)現(xiàn)：類(lèi)星體、脈沖星、星際分子和宇宙微波背景輻射，都是用射電望遠(yuǎn)鏡觀(guān)測(cè)得到的。

　　除了射電觀(guān)測(cè)，非可見(jiàn)光天文觀(guān)測(cè)還包括紅外觀(guān)測(cè)、紫外觀(guān)測(cè)、X射線(xiàn)觀(guān)測(cè)和γ射線(xiàn)觀(guān)測(cè)等。由于這幾種天文觀(guān)測(cè)受地球大氣的影響更大，人們往往將望遠(yuǎn)鏡安裝在飛機(jī)上，或用熱氣球載上高空。此后又用火箭、航天飛機(jī)和衛(wèi)星等空間技術(shù)將望遠(yuǎn)鏡送到地球大氣層外。

　　空間觀(guān)測(cè)設(shè)備與地面觀(guān)測(cè)設(shè)備相比，有極大的優(yōu)勢(shì)。光學(xué)空間望遠(yuǎn)鏡可以比在地面接收到寬得多的波段。由于沒(méi)有大氣抖動(dòng)，分辨率也得到了極大的提高。空間沒(méi)有重力，儀器也不會(huì)因自重而變形?？臻g天文觀(guān)測(cè)航天器把觀(guān)測(cè)儀器送到離地面幾百公里高度以上的宇宙空間進(jìn)行天文觀(guān)測(cè)的航天工具?？臻g天文觀(guān)測(cè)﹐又稱(chēng)為大氣外觀(guān)測(cè)。雖然人們?cè)谛l(wèi)星上天以前﹐已開(kāi)始利用飛機(jī)﹑氣球﹑火箭進(jìn)行探測(cè)。

　　一個(gè)完整的空間天文探測(cè)系統(tǒng)包括航天器﹑運(yùn)載火箭和地面支援設(shè)備三大部分。航天器是裝載科學(xué)儀器﹑執(zhí)行探測(cè)任務(wù)的主要部分。進(jìn)行空間天文觀(guān)測(cè)的航天器必須具有控制自身姿態(tài)變化的能力﹐具有精確的定向精度﹐以完成證認(rèn)天體﹑確定輻射空間分布和輻射源位置的任務(wù)。為了進(jìn)行復(fù)雜的科學(xué)考察﹐航天器還必須具備大規(guī)模數(shù)據(jù)貯存和快速傳輸?shù)哪芰?。世界各?guó)相繼發(fā)射了大量航天器。為了執(zhí)行各種特定的使命﹐還發(fā)射了一系列考察衛(wèi)星﹑行星和行星際的航天器﹐構(gòu)成不同的觀(guān)測(cè)系列。

　　近日，由國(guó)家天文臺(tái)和天津大學(xué)共同申報(bào)的“中國(guó)虛擬天文臺(tái)基礎(chǔ)軟件與系統(tǒng)”獲得科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)，中國(guó)虛擬天文臺(tái)針對(duì)國(guó)內(nèi)天文觀(guān)測(cè)設(shè)備與科學(xué)數(shù)據(jù)開(kāi)放共享具體需求，基于云計(jì)算、高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，為我國(guó)天文學(xué)界研發(fā)了支持從觀(guān)測(cè)時(shí)間申請(qǐng)、海量天文數(shù)據(jù)歸檔發(fā)布、在線(xiàn)數(shù)據(jù)分析處理到學(xué)術(shù)成果管理等環(huán)節(jié)，涵蓋天文學(xué)研究全生命周期的基礎(chǔ)平臺(tái)，是國(guó)際上實(shí)際應(yīng)用的虛擬天文臺(tái)，2015年正式運(yùn)行，已有正式注冊(cè)用戶(hù)2萬(wàn)2千余人，其中科研用戶(hù)3200人，是中科院天文大科學(xué)研究中心指定的觀(guān)測(cè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，為L(zhǎng)AMOST、FAST等國(guó)家天文大科學(xué)工程以及國(guó)內(nèi)各核心天文觀(guān)測(cè)設(shè)備提供直接支持。

　　虛擬天文臺(tái)

　　是由虛擬的數(shù)字天空、虛擬的天文望遠(yuǎn)鏡和虛擬的探測(cè)設(shè)備所組成的機(jī)構(gòu)。在天文學(xué)中對(duì)整個(gè)天區(qū)進(jìn)行觀(guān)測(cè)、普查稱(chēng)為巡天。利用伽馬射線(xiàn)巡天、X射線(xiàn)巡天、紫外巡天、光學(xué)巡天、紅外巡天和射電巡天所得到的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范的整理、歸檔，便可以構(gòu)成一個(gè)全波段的數(shù)字虛擬天空;而根據(jù)用戶(hù)要求獲得某個(gè)天區(qū)的各類(lèi)數(shù)據(jù).

　　就仿佛是在使用一架虛擬的天文望遠(yuǎn)鏡;如果再根據(jù)科學(xué)研究的要求開(kāi)發(fā)出功能強(qiáng)大的計(jì)算工具、統(tǒng)計(jì)分析工具和數(shù)據(jù)挖掘工具，就相當(dāng)于擁有了虛擬的各種探測(cè)設(shè)備。因此，虛擬天文臺(tái)是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代天文學(xué)研究發(fā)展的必然產(chǎn)物。虛擬天文臺(tái)將徹底改變?nèi)藗儗?duì)天文學(xué)研究工作的看法：將來(lái)不會(huì)再有天文學(xué)家在黑暗中用手調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡，天文學(xué)家要取得數(shù)據(jù)只需要打開(kāi)電腦、登錄網(wǎng)站、輸入幾個(gè)參數(shù)、點(diǎn)幾下鼠標(biāo)即可。

　　建立虛擬天文臺(tái)的意義

　　國(guó)際虛擬天文臺(tái)(簡(jiǎn)稱(chēng)IVO)正處于起步階段，中國(guó)天文界以及作為中國(guó)天文界唯一大科學(xué)工程的LAMOST項(xiàng)目應(yīng)該積極參與，從一開(kāi)始就把自身融入到這股將為天文學(xué)帶來(lái)一場(chǎng)新的革命的浪潮中。中國(guó)虛擬天文臺(tái)的建設(shè)是非常必要的。

　　1、只有加入國(guó)際虛擬天文臺(tái)聯(lián)盟，才能以平等的身份全方位共享IVOA的技術(shù)與資源。

　　2、建設(shè)China-VO是實(shí)現(xiàn)LAMOST、BATC巡天等我國(guó)自產(chǎn)數(shù)據(jù)與IVO數(shù)據(jù)融合的較好途徑。

　　3、建設(shè)China-VO可以培養(yǎng)一批與IVO相適應(yīng)的天文學(xué)家和技術(shù)人才，為未來(lái)中國(guó)天文學(xué)的發(fā)展提供智力支持。

　　4、可以利用IVO豐富的資源加強(qiáng)教育和科學(xué)普及工作，提高我國(guó)公眾的科學(xué)素質(zhì)。

　　大樣本光譜巡天是LAMOST工程的本質(zhì)特點(diǎn)，把LAMOST建成為“VO-oriented LAMOST”不但是LAMOST本身的需要，也將是中國(guó)對(duì)世界天文的重大貢獻(xiàn)。它的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)將成為China-VO的基礎(chǔ)，為國(guó)際虛擬天文臺(tái)和天文學(xué)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

　　虛擬天文臺(tái)的功能服務(wù)項(xiàng)目

　　從IVO的發(fā)展趨勢(shì)以及IT領(lǐng)域的技術(shù)動(dòng)向來(lái)看，層次式的體系結(jié)構(gòu)將是未來(lái)網(wǎng)格技術(shù)發(fā)展、WEB服務(wù)以及IVO體系結(jié)構(gòu)的主流。China-VO的基本體系框架：

　　1、構(gòu)造層

　　是整個(gè)虛擬天文臺(tái)系統(tǒng)的資源基礎(chǔ)，其中包括各種數(shù)據(jù)資源、計(jì)算資源、網(wǎng)絡(luò)資源、存儲(chǔ)資源等。這里China-VO將充分利用中科院科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源，以及中國(guó)科研網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)資源。資源層將采用符合開(kāi)放網(wǎng)格服務(wù)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)格系統(tǒng)，比如Globus Toolkit為基礎(chǔ)，配合其他網(wǎng)格系統(tǒng)服務(wù)工具，利用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型和服務(wù)模型，通過(guò)抽象化實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)和統(tǒng)一的計(jì)算訪(fǎng)問(wèn)以及網(wǎng)格系統(tǒng)管理等功能。

　　2、匯集層

　　包括最能體現(xiàn)天文特色的各種VO服務(wù)，比如數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計(jì)分析、可視化等應(yīng)用服務(wù)。

　　3、用戶(hù)層

　　也就是虛擬天文臺(tái)門(mén)戶(hù)(簡(jiǎn)稱(chēng)VOP)，是虛擬天文臺(tái)體系的較高層，直接與虛擬天文臺(tái)用戶(hù)接觸。用戶(hù)層的基本職能是用戶(hù)任務(wù)提交和處理結(jié)果返回。根據(jù)用戶(hù)類(lèi)型的不同，比如天文學(xué)家、其他學(xué)科科研人員、大學(xué)生、理科教師、天文愛(ài)好者、中小學(xué)生、網(wǎng)絡(luò)沖浪兒等，VOP將提供相應(yīng)的任務(wù)提交界面和結(jié)果顯示方式。對(duì)于職業(yè)天文學(xué)家，VOP將提供較為全面、高級(jí)、可自定義的任務(wù)提交界面，處理結(jié)果的返回方式也可以讓天文學(xué)家最大限度的進(jìn)行定制。

　　對(duì)于有較高科技知識(shí)基礎(chǔ)的用戶(hù)，比如其他學(xué)科的科研人員、大學(xué)生和理科教師，VOP將在任務(wù)提交、結(jié)果返回方式的選擇上提供一定的自由度，同時(shí)提供與這些用戶(hù)知識(shí)水平相適應(yīng)的輔助工具和資料文檔。具有一般知識(shí)水平的普通大眾可能會(huì)在數(shù)量上占據(jù)虛擬天文臺(tái)用戶(hù)的多數(shù)，不過(guò)這些用戶(hù)對(duì)虛擬天文臺(tái)的功能要求相對(duì)簡(jiǎn)單。為了讓普通公眾也能理解高深的天文學(xué)，VOP將提供各種可視化工具和友好的人機(jī)界面，把觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)和處理結(jié)果生動(dòng)的、以公眾樂(lè)于接受的形式提供給這些用戶(hù)。

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