科学空间|Scientific Spaces

2010年4月17日上午，LAMOST望远镜冠名仪式正式举行。LAMOST望远镜被正式冠名为“郭守敬望远镜”。 详细情况大家参见近日刊发的消息。

中科院“郭守敬望远镜”

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火星轨迹模拟

由于地球自西向东自转和公转，所以地球上所看到的绝大多数星体都是东升西落的，所以我们把星体在天空中自东向西的运动称为“顺行”，自西向东被称为“逆行”。由于地球和行星的共同运动，地外外行星在“冲”的前后一段时间内会出现“逆行”的现象（地内行星则相反）。而逆行与顺行之间的那一天（应该说那一时刻），就被称为“留”。也就是说，行星“留”过后，行星在天空中的运动方向由顺行变为逆行，或者由逆行变为顺行。

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二体问题的轨道模拟

为了让大家能够查询到“天体力学”方面的内容，同时锻炼我的表达和计算能力，BoJone构思了《方程与宇宙》这个主题，主要是写一些关于使用数学相对深入地讨论一些天文问题。其实我一直觉得，不用公式是无法完美地描述科学的（当然也不能纯公式），我记得霍金的《时间简史》以及《果壳中的宇宙》等之类的书，都力求不用或者尽可能少用数学公式来表达自己的观点。这种模式对于对于公众来说是很好的，但是对于希望深入研究的朋友来说却难以进行。所以我主张：宇宙是算出来的！

这个主题每一个字都是由BoJone敲击出来的，其中包括引用了《天体力学引论》里面的一些内容，以及加入了BoJone个人的一些见解。由于篇幅长及时间有限问题，BoJone打算分若干次撰写发布，并且尽可能写得通俗一点，力求让有一点微积分基础的朋友就可以弄懂。这里首先发布第一部分。由于时间匆忙等原因，可能会出现一些疏忽，欢迎大家挑错！

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随着科协技术的不断进步和经济文化的高速发展，对于久居城市人们来说，璀璨繁星和美丽银河早已是儿时的记忆，再不敢奢求，夜间严重的光污染使得大家鲜有机会欣赏到它们。每年世界自然基金会活动号召人们每年3月最后一个星期六 20:30-21:30熄灭电灯、关闭电源，用1个小时的短暂黑暗，换取明天更多的绿色希望，展现公众携手保护生态环境的信心和决心。这一活动正好可以还城市美丽的星空，与众多天文爱好者的心愿不谋而合！

2010年3月27日21点星空

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文章来源：国家天文台

国家天文台LAMOST大科学工程面向全社会招聘信息技术类人才若干名，主要从事数据密集型天文学研究、数据库设计开发、天文应用软件服务开发、数据处理、数据挖掘、数值模拟、高性能计算、算法优化、网站网页设计维护、天文数据整理与管理、网络科普教育等工作。大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST）是一项国家重大科学工程项目。该工程项目于2008年底竣工，2009年6月通过国家验收，正处于观测试运行阶段。LAMOST天文望远镜是我国已建成的最大、最先进的天文观测设备，是世界上光谱观测效率最高的望远镜，4米口径5度视场，每次可观测4000个目标，每晚可观测数万个目标，获得数十GB的数据，每年可获得数TB的科学数据。如何处理、分析、管理、发布、挖掘如此海量的数据，就是诚聘的上述人才所要面临的挑战。

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信使号的水星假色影像（维基百科）

进入4月，我们的天象剧场又逐渐热闹起来。9日的水星东大距，是全年水星为数不多的较佳观测时机之一。4月下旬天琴座流星雨也将如约而至，它的到来会使天文爱好者们的春夜观星计划更加丰富多彩。本月，火星、水星、土星，都是星空的主角！

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圆锥曲线

经过上两回的讨论，我们已经基本摸清了二体问题的运动情况。我们已经找到了二体问题在轨道为椭圆的时候的所有积分，给出了“活力公式”等常用公式的证明，并且留下了一些没有解答的问题。那就是在轨道为抛物线和双曲线时的最后一个积分还没有找出来，现在我们解决这两个问题。其中的关键积分依旧是
$\dot{r}^2={2\mu}/r-{\mu a(1-e^2)}/r^2-\frac{\mu}{a}$——(12)

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自由落体公式-示意图

自由落体的一般定义是：只考虑吸引天体和被吸引天体的引力因素，忽略其他的运动和大气摩擦等因素，物体从静止（相对于吸引天体）开始接近吸引天体的运动。根据这个定义，假设地球为一个均匀球体，半径为r，质量为M，物体从距离地表h高度处自由落下。求落到地面的时间t，或者根据时间t求h。

令s为t时刻物体左右下落的物体与地表的距离，忽略物体的小质量，那么可以列出微分方程：
$$\frac{d^2 s}{dt^2}=-\frac{GM}{(r+s)^2}\tag{1}$$并且初始条件是$t=0,s=h,\dot{s}=v=0$

在实际应用中，我们不必求出这道微分方程的精确解，因为这个解极其麻烦，在之前曾经讨论过。我们只需要求出一个有足够精确度的近似解就行。

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