寧靜的夜晚，星辰點亮宇宙帷幕之時，有一群觀星者正悄然忙碌于天文臺或實驗室中。這群人就是掌握精密儀器使用方法、測量天體幾何信息的天體測量學家。那么，天體測量學與人類社會發(fā)展有怎樣的歷史淵源？天體測量學家日常的工作又包括哪些呢？

天體測量學的起源：從肉眼到工具

天體測量學的起源可以追溯到人類文明萌芽時期。那時，人類用肉眼觀測太陽、月亮和星星來指示方向，確定時間和季節(jié)，以指導農作物生產；堯帝時代，設立了專門從事“觀象授時”的天文官；古人還創(chuàng)造出了最古老、最簡單的天文儀器（詳見本期《知識就是力量》）。

在天文望遠鏡發(fā)明之前，丹麥天體測量學家布拉赫·第谷（Brahe Tycho），曾花費數十年堅持觀測太陽系內的大行星。他的觀測精度極高，接近了人眼觀測的極限。

得益于第谷的高精度數據，他的學生約翰尼斯·開普勒（Johannes Kepler）總結歸納出行星運動三大定律（又稱開普勒定律）。在此基礎上，牛頓提出萬有引力定律，對物理學和天文學的發(fā)展產生了深遠影響。

測繪星空：新時代的天體測量工作

隨著觀測技術和天文學理論研究的不斷深入，現代天體測量學發(fā)展突飛猛進。

天體測量學家將地球大氣層以外的所有天體（如星系、恒星、太陽系天體和人造衛(wèi)星等）作為測量對象，運用光學望遠鏡、紅外望遠鏡、紫外望遠鏡、射電望遠鏡、干涉測量等測量工具和手段，測量天體的幾何信息，如大小、形狀、位置、速度、姿態(tài)、旋轉等參數。

天體測量學服務于大地測量、定位導航、深空探測、太陽系天體軌道和演化、銀河系結構和運動學、宇宙學等應用和基礎研究領域，為它們提供高精度的數據。

揭開宇宙的神秘面紗

我所在的中國科學院上海天文臺（以下簡稱“上海天文臺”）成立于1962年，其前身是1872年建立的徐家匯天文臺和1900年建立的佘山天文臺cef0f737f030b6aa5ad19bef354284c6。早期徐家匯天文臺的主要工作內容之一就是定位和授時。

1965年，上海天文臺主持的“綜合時號改正數”通過國家級技術鑒定。鑒定委員會一致認為，我國的綜合世界時的精確度已達到國際先進水平。1966年初，正式作為我國的世界時基準向全國發(fā)送，這就是現在的“北京時間”。

目前，上海天文臺承擔了多項與天體測量相關的科研項目。

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高精度定位新發(fā)現的近地小行星

我?guī)ьI的團隊正在通過國際合作，利用首創(chuàng)的旋轉漂移掃描CCD技術（Charge-Coupled Device，是天文學領域一種革命性的影像傳感器技術，可幫助生成高質量的天文圖像），分步升級、改造國外多架中小口徑望遠鏡（口徑小于1米），全部安裝旋轉漂移掃描CCD終端，爭取在10年內建成一個超過10架望遠鏡的全球觀測網，聯(lián)合開展新發(fā)現近地小行星的精密觀測工作，為小行星撞擊地球預警提供高精度測量數據。

利用人工智能助力天體測量工作

同時，我還指導一位博士研究生，采用人工智能技術檢測出CCD圖像中的暗弱天體，并將密集星場中的恒星區(qū)分開來，確定它們的精確位置和亮度，進一步拓展人類對浩瀚宇宙的認知邊界。

天體測量學家的科研工作就如廣袤的夜空，充滿了未知與挑戰(zhàn)，閃爍著智慧與求索的光芒。我也期待能有更多青少年來認識星空、走近星空，感受天文學的魅力與奇妙。

知識鏈接

開普勒定律

第一定律為軌道定律：行星沿橢圓形軌道繞太陽運動，太陽位于其中一個焦點；第二定律為面積定律：行星與太陽連線在相同時間內掃過的面積相等，意味著行星在近太陽點運動更快，在遠太陽點運動更慢；第三定律為周期定律：行星公轉周期的平方與軌道半長軸的立方成正比，揭示了周期與距離之間的定量關系。

（責任編輯 / 王佳璇 美術編輯 / 周游）