理物理的方法等效原理到宇宙.ppt

天体力学与天体测量基础 李广宇 引言 课程背景 学时安排 教学要求 时间尺度 时空度规 坐标时、力学时和原子时 与时间有关的几个概念 儒略日 程序设计入门 天体测量学 天体测量学是测量天体位置与运动、建立基本参考坐标系和测定地面点坐标的天文学分支。 主要分支 球面天文学 方位天文学 实用天文学 天文地球动力学 天文测距与测角已经达到的精确度与目标精确度 Hipparcos天文测量卫星 Hipparcos 天文测量卫星 目标: 118,000 颗恒星 星等上限: 12.5 天体测量分辨率: 0.001 arcsecond 光度测量分辨率: 0.002 magnitude GAIA全天球天体物理天文测量干涉仪 Global Astrometric Interferometer for Astrophysics GAIA天文测量卫星规划于2013年发射 计划测定10亿颗亮于20星等的恒星，其角位置平均精度为200 μas。 其中亮于15星等的星，其角位置平均精度为 10 μas。 其中亮于12星等的星，其角位置平均精度为 3 μas。 计划进行多波段光度和简单光谱测量。 观测数万个外太阳系行星系统，对其做轨道分类；数十万颗太阳系中的小行星；约50万颗远处的类星体；若干附近的星系。 对于恒星在银河系中何时形成、如何聚集，以及银河系中暗物质的分布等问题的研究，会有深长的进展。 GAIA将成为天体测量中的另一次大革命。 时间尺度及其换算 时空度规与坐标时 质心力学时(TDB) 地球时（TT） 原子时（TAI） 原子时是TT时的具体实现。从1967年开始，改用原子振动的周期作为计时的尺度，规定铯原子基态的两个超精细能级在零磁场下跃迁辐射振荡9, 192, 631, 770周所持续的时间为一个国际制秒。时间计量从此与地球的运动脱钩，这样的时间尺度叫做原子时（TAI）。 世界時（UT1）和协调世界时（UTC） 各时间标准之差的变化 与时间有关的几个概念 天球 天球中间极（CIP） 天球中间赤道 天球中间零点（CIO） 地球中间零点（TIO） 黄道，春分点，岁差 恒星年，回归年，恒星日，平太阳日，地球自转角（ERA）,世界时（UT1）,格林尼治恒星时（GST） 儒略日 从4713 BC 1月1日正午开始的以日为单位的连续时间系统 J 2000.0 2000年1月1日TT时间12时 积日 年首儒略日 儒略日的计算由年月日求儒略日 儒略日的计算由儒略日求年月日 儒略日的计算由儒略日求年月日——迭代计算年序数 程序设计 天体力学与天体测量基础 李广宇 * gyl@pmo.ac.cn 3 μas GAIA卫星天文测角 (2013-) 10 μas 100 μas VLBI天文测角 1 mas Hipparcos卫星天文测角 1 cm 脉冲计时法测脉冲双星轨道之改变 3 mm 太阳系激光测距 (2013后) 5 m 射电火星测距(Viking Pathfinder) 1 mm 1 cm 月球激光测距 1 mm 3 mm 卫星激光测距 目标精确度 已达到精确度 天文测角与测距方法 High Precision Parallax Collecting Satellite 1989 年8月8日发射 * * * * 天体力学与天体测量基础 李广宇