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发布单位台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式以肉眼观赏即可 可拍照 ★★★★

根据天文学家的分析预测515日可能有一场新出现的流星雨爆发这场流星雨是由双小行星系统2006 GY2所引起其主星直径约400公尺副星约80公尺地球将在5151820分左右通过分布在其轨道上的流星体带国际流星组织IMO预估极有可能引发流星雨其辐射点位于武仙座但由于流星体带中的碎屑密度未知所以有可能在短时间内发生惊人的流星暴也可能仅出现零星流星然而月相近望在月亮光害干扰下较不易观测

2006 GY2轨道示意图。
图说2006 GY2轨道示意图

200649林肯近地小行星研究中心LINEAR在新墨西哥州的索科罗附近发现了小行星2006 GY2辐射点预计位于武仙座τ星以东3估计流星速度中等约为36公里/秒与双子座流星雨相似它下一次接近地球将发生在2039421

第二起则在5月底为科学家瞩目已久的武仙座τ流星雨这个流星雨的母体73P/施瓦斯曼-瓦赫曼3号彗星Schwassmann-Wachmann 31995碎裂遗留大量碎屑在其流星体带中而且年代不久极有可能发生流星暴预测出现时间大约为53113时前后同样具有高度的不确定性建议可在528日至61日之间观察由于近朔无月光干扰所以入夜后至天亮前都可观赏观测条件极为良好

在2006年拍摄到的彗星73P/Schwassmann-Wachmann 3 解体画面。
图说2006年拍摄到的彗星73P/Schwassmann-Wachmann 3 解体画面

如果2006 GY2流星暴没有出现那么5月底的武仙座τ流星雨可能是自2001-2002年狮子座流星暴以来的另一次流星暴天文学家预测202253113时前后当地球穿越73P彗星在1995年分裂时所形成的流星体带时极有可能出现每小时上千颗的流星暴盛况但也不排除落空的可能因此不仅全球流星迷期待这场可能是今年最灿烂的流星雨天文学家们也严阵以待将以观测验证预测的准确性

这次流星雨的最佳观赏地区落在北美洲当天近朔没有月光影响观测条件极为良好台北天文馆网站中列出了多个北美洲当地的暗空摄影机以及电波观测直播点还有国际太空站从四百公里高俯视地球的另类流星雨视角让本地天文迷能与全球共同见证这次大自然的精彩演出此外由于流星体带会有难以预测的漂移扩散因此流星雨出现时间具有高度的不确定性528日至61日间都有可能出现所以晚上不妨抬头看看星空或许刚好遇上意外的惊喜

除了1995年的流星体带外31日凌晨0时及18地球还将通过73P彗星在1892年及1897年产生的另两条流星体带不过由于密度小得多预期流星数量也不多

这些非例常性的流星雨不仅可能带来意外的夜空奇景而且统计数据将可协助天文学家检视修订预测模型对于预测流星雨了解太阳系历史甚至预测小行星与彗星的撞击威胁都具有重要意义而台湾地区位于广大的太平洋西缘在全球协力观测中居于重要位置欢迎大家一起来成为公民科学家欢迎透过天象网页通报您的观察结果

流星出现的时间和位置并不固定也无法预测因此尽可能选择无光害且视野辽阔处躺下后轻松扫瞄全天空用肉眼就能尽情观赏若使用高感度数位相机摄影还能留下精彩美景台北天文馆也将在流星雨极大期晚间以高画质摄影机进行星空直播让民众透过网路也能即时欣赏难得的流星雨美景编辑/台北天文馆吴典谚

马来西亚摄影师Shahrin Ahmad (@Shahgazer)于当地时间2022527日上午10:19(GMT+8)从吉隆坡拍摄的白昼月掩金星视频摄影师对结果很满意尽管在掩星期间有薄云经过时会有些紧张

Credit: Shahrin Ahmad (Shah)
转自“月面环形山”微信公众号

发布单位台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照 ★★★

6月夜空精彩不断除了水星西大距超级满月外还有五星同现及六月牧夫座流星雨

6141952分是今年第一个超级满月的发生时刻而傍晚1844分才刚从地平线升起的满月在地平面景物的视觉效应下将是又大又亮超级美丽

今年第二次的水星西大距则发生在616在曙光出现前的4点半前后可以在东方耀眼金星与地平线中间找到这颗0.3等的白色行星若透过30倍以上的小望远镜还可以看出它精巧如弦月般的外观

6月中旬到月底的曙光前则是观赏五星同现的最佳时段此时肉眼可见的五颗行星水星金星火星木星和土星依序由下而上从东北方低空到南方天空横跨半个天幕排成一列是能够一次饱览五星的难得机会其间还有月球每天以不同月相插队游移于各行星间非常有趣其中以623火星合月两星体相距仅约1.5度最为接近

2022年6月25日04:30天空示意图。「五星同现」
202262504:30天空示意图以上示意图由Stellarium软体产生

六月牧夫座流星雨则是平时不起眼的小流星雨每小时约仅121998年曾爆发每小时超过百颗的盛况今年极大期预估出现在627日夜间至28日天亮前当天月相接近朔观察条件极为良好不知是否会再现盛况台北天文馆赵瑞青许晋翊

发布单位台北市立天文科学教育馆

月全食的发生必须是月球地球与太阳排成一直线的时候此刻月球将进入地球本影区而形成月全食天象此时人们所看到的月亮将由亮白色转变为古铜色

2022516日发生的月全食因为台湾地区不在月食带区域所以只能透过国外的网路直播观赏这精彩天象这次的月全食不止引起全球追星族的关注更吸引了远在太空的露西号探测船Lucy spacecraft注意并进行这次在外太空观测月食的临时任务这并不是一件容易的事露西号探测船主要任务是观测主小行星带及木星特洛伊带的小行星目前仍位于环绕太阳轨道的阶段距离地球约1亿公里

露西号探测船轨道示意图
露西号探测船轨道示意图

为了执行这次月食观测美国西南研究所Southwest Research Institute简称SwRI的研究团队必须先进行仪器校对本次使用探测船所携带高解析度可见光成像仪L’LORRI进行观测在大约三个小时的过程中进行86次拍摄每次拍摄曝光时间为1毫秒从观测影像中可以看见地球及月球都仅有半边反射太阳光随着月食的发生可以明显看见月球随之消失在影像中因为高解析度可见光成像仪原始设计在低温的环境中观测研究团队为了避免仪器过热因此只进行月食前半段过程的拍摄

露西号探测船拍摄月全食过程
露西号探测船拍摄月全食过程

这次从太空进行月食的观测任务且让地球与月球能同框出现真是令人叹为观止同时也可以让科学团队进行研究整合仪器调整探测船控制及观测目标的导引等超前准备编辑/台北天文馆林琦峯

资料来源Science Alert

发布单位星明天文台

北京时间20225220时许本文配图中的时间为世界时文字内容以北京时间为准NEXT宁波市教育局—新疆天文台望远镜发现超新星候选体该候选体位于武仙座方向的WISEA J175915.86+442034.3星系附近亮度约17.8无滤镜经查验后将其上报至暂现源名称服务网TNS该候选体随即获得编号AT 2022khr内部编号XM02JZ该天体位置如下春分点2000.0

赤经 17h59m15.480s
赤纬 +44°20′34.93″J2000

超新星2022khr
发现图像PS1历史图像对比

图像说明
左图为NEXT2022522日凌晨拍摄图像右图为泛星1号望远镜PanSTARRS-1PS1历史图像
左图十字丝中心有明显可见星点PS1的历史图像中对应位置没有星点因此判定这是新出现候选体

编号AT 2022khr=XM02JZ
发现者赵经远张宓孙国佑高兴
发现亮度17.8无滤镜
发现时间202252201244.064
TNS页面链接https://www.wis-tns.org/object/2022khr

约一天后茲威基暂现源巡天ZTF也向TNS报告了他们的预发现和后续观测数据他们报告在518日下午161751.996秒检测到该候选体ZTF-g滤镜下约18.5126并将其编号为ZTF22aakdwiu到了22日下午ZTF-r滤镜下增亮至17.5

星明天文台与茲威基暂现源巡天候选体报告
星明天文台与茲威基暂现源巡天候选体报告

证认在523210542秒到来夏威夷大学天文研究所天文学家Michael Tucker代表天体暂现源光谱分类项目SCAT使用位于莫纳克亚山的夏威夷大学88英寸望远镜/超新星积分场光谱仪UH88/SNIFSAT 2022khr进行了光谱观测并在约61分钟后将光谱及分类结果上报到TNS证认AT 2022khr是一颗Ia型超新星使用SNID估计红移为0.04该候选体因此获得超新星编号SN 2022khr

TNS页面
TNS页面

SN2022khr光谱
SN2022khr光谱

SN2022khr分类报告
SN2022khr分类报告

SN 2022khr是星明天文台2022年发现的第4颗超新星祝贺赵经远张宓孙国佑高兴4位老师的发现特别感谢SCAT多次证认星明天文台发现的暂现源性质

参考资料
1. SN2022khrTransient Name Serverhttps://www.wis-tns.org/object/2022khr
2. XM02JZ星明天文台官网http://xjltp.china-vo.org/xm02jz.html

作者邹乾一
审核赵经远张宓
编辑席宇博

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“星明天文台”
和小星一起踏遍星辰
收获浪漫吧~

发布单位香港天文学会

2022523日出版的第二卷第七期小行星命名公告新增一颗华人命名的小行星该小行星是由莱蒙山巡天计划发现

177770 Saulanwu 吴秀兰吴秀兰生于1940是美籍华裔粒子物理学家她在粲夸克Charm quark胶子gluon和希格斯玻色子Higgs boson的发现中整体领导和参与而闻名吴秀兰是美国威斯康星大学麦迪逊分校University of Wisconsin–Madison的恩里科·费米Enrico Fermi 特聘物理学教授也是欧洲核子研究组织的实验科学家

吴秀兰出生在香港毕业于金文泰中学1960年获全费奖学金到美国瓦萨学院Vassar College攻读本科学位原本她想成为一名画家但是她受到玛丽·居礼的启发转而将一生奉献给物理学

吴秀兰

维基百科节译自国际天文学联合会小行星公告新闻讯息由林景明提供

发布单位台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照 ★★

2022529日早上8时将发生火星合木星火星在木星南方0.63度处从地球中心向外看当火星和木星的赤经经度相同时称为火星合木星通常是这两颗行星比较接近的时候

虽然在发生的时间点太阳已高照两行星皆不可见但火星与木星约于凌晨145分升起当天木星亮度约-2.3火星约0.7位于双鱼座因此下半夜至天亮前都可以在东南方天空观赏此二颗行星观察此现象仅需要利用肉眼就可以轻松观赏若是使用望远镜观看因此二颗行星距离稍远较无法同时显现于望远镜的视野内

此外在晨光前还可以看到金星火星木星和土星依序由下而上从东北方低空到南方天空横跨半个天幕排成一列的景色编辑/台北天文馆赵瑞青

2022年5月29日4时的天空。
20225294时的天空以上示意图由Stellarium软体产生

  经广东省教育厅进行资格审核和组织专家评审“广东省中学生天文知识竞赛”成为2021-2022年度面向全省中学生对接全国竞赛项目的7个竞赛活动之一经广东省中学生天文知识竞赛组委会研究决定于2022410日下午14:00-16:00举行2022年第十七届广东省中学生天文知识竞赛经全国中学生天文知识竞赛组委会批准本届竞赛将成为2023年全国中学生天文知识竞赛广东赛区预赛从中选拔参加2023年全国中学生天文知识竞赛决赛的选手2023CNAO全国赛的预赛将不再接收广东省学籍选手的报名

  本届竞赛考察内容包括天文常识和星空知识基础天文观测和理论知识及其应用天文学史和天文新闻国内外著名天文观测设备以及与广东乡土地域有关的天文知识等天文学是一门实验的科学天文观测是推进天文学发展的原动力为了通过竞赛增进青少年对现代天文观测的了解高年组和低年组均设定一定比例的观测与应用类题目通过给出天文数据和天文现象的有关背景材料要求学生利用中学所学的天文地理数学和物理等知识进行分析答题

2022年广东省中学生天文知识竞赛试题低年组
2022410日下午14:00-16:00 闭卷

注意事项
本卷为闭卷考试请答卷人按照自己的真实水平独立完成
2选择题全部为单项选择考生直接在试题页面中选一个最接近正确的答案答错不扣分
3总分100每题2考试时间100分钟
4本场考试允许使用不具编程功能的计算器
5考试开始后45分钟方可交卷
6比赛结果将在广东天文学会网站和微信公众号公布

Part 1. 天文热点

1. 2022年全球范围内会出现几次日食和月食  
A. 2次日食2次月食
B. 2次日食1次月食
C. 3次日食2次月食
D. 3次日食1次月食

2. 以下四个流星雨中2022年极大当天受月光干扰最严重的是  
A. 双子座流星雨
B. 英仙座流星雨
C. 宝瓶座η流星雨
D. 象限仪座流星雨

3. 最近一次金星西大距出现在今年  
A. 2月 B. 3月 C. 4月 D. 5

4. 2022年土星的最佳观测时间在  
A. 春节期间
B. 五一假期期间
C. 暑假期间
D. 双子座流星雨期间

5. 2022228国家科学技术部高技术研究发展中心发布“2021年度中国科学十大进展”其中天文与航天方面的项目共有4项进榜单这不包括  
A. 火星探测任务天问一号探测器成功着陆火星
B. 嫦娥五号月球样品揭示月球演化奥秘
C. FAST捕获世界最大快速射电暴样本
D. 高海拔宇宙线观测站LHAASO首次发现超千万亿电子伏的高能光子

6. 五一劳动节当天的月相是  
A. 新月    B. 上弦月
C. 蛾眉月   D. 下弦月

7. 以下哪个国家在本年度没有发射月球探测器的计划  
A. 俄罗斯   B. 日本
C. 印度    D. 以色列

8. 20211225______________空间望远镜顺利升空计划在202256月份正式投入使用  
A. 尤金·帕克  B. 问天
C. 詹姆斯·韦布 D. 亚瑟·爱丁顿

9. 以下哪项描述最不准确  
A. 20221一个研究小组在自然·天文学杂志上公布他们在开普勒-1708b附近发现了一个系外卫星候选体
B. 俄罗斯将在2022年发射月球-27探测器这将是时隔46年俄罗斯再次发射月球探测器
C. 中国计划2024年发射小行星采样返回器一次性造访2-3颗太阳系小天体
D. 2021年年底C/2021 A1 (Leonard)彗星突然爆发增亮至3.5

10. 20223月从天宫空间站返回的3名航天员不包括  
A. 聂海胜   B. 翟志刚
C. 王亚平   D. 叶光富

Part 2. 基础知识

Ⅰ. 请回答以下10道独立的小题

11. 太阳的光谱型是  
A. O型 B. A型 C. G型 D. K

12. 右图的梅西耶天体是  
A. M13   B. M16
C. M44   D. M51

M51

13. 以下哪个参数用于度量大气扰动对天体影像的影响  
A. 视宁度   B. 透明度
C. 云遮率   D. 极限星等

14. 土司空鲸鱼座β的视星等为2绝对星等为-0.35它的距离为  
A. 21.4 pc   B. 29.5 pc
C. 96.2 pc   D. 224 pc

15. 设天顶距为z在远离地平圈的天区大气消光量近似正比于  
A. cos z      B. sin z
C. 1/tan z   D. 1/cos z

16. 银河系到仙女座大星系的距离约245万光年这相当于  
A. 0.75 Mpc
B. 799 Mpc
C. 5.05×107AU
D. 8×109AU

17. 在观测场地你会看到有的爱好者像海盗一样用眼罩挡着一只惯用眼他们是在  
A. 在各处走动时保护暗夜视力
B. 在玩角色扮演游戏
C. 观测途中让眼睛放松休息
D. 锻炼眼睛的对焦能力

18. 两个天体之间万有引力的大小与它们的质量  
A. 成平方正比
B. 成平方反比
C. 成正比
D. 成反比

19. 右图的装置是  
A. LBT    B. Subaru
C. Keck I/II  D. VLT

VLT

20. 以下哪种月相出现后不久潮汐现象最为明显  
A. 下弦月   B. 新月
C. 上弦月   D. 残月

Ⅱ. 本部分包含第21-25小题请在编号①至⑤备选答案中选取最合适的一项填入下表的空格并在答题卡上将题目编号对应的选项用2B铅笔涂黑每个备选答案在本部分中最多使用1

历史的进程

①阿里斯塔克测量日月大小和距离②天文学家编列星表③认证太阳光谱中的元素吸收线④发现光行差⑤发明水运仪象台

21. A. ① B. ② C. ④ D. ⑤   
22. A. ① B. ② C. ③ D. ⑤   
23. A. ② B. ③ C. ④ D. ⑤   
24. A. ① B. ② C. ④ D. ⑤   
25. A. ① B. ③ C. ④ D. ⑤   

Part 3. 观测与应用

Ⅰ. 海盗的宝藏

  某天文社的社员从一个漂流盒中发现一张奇怪的古文书经大家研究后发现是古代海盗留下的藏宝地点提示他们把财宝藏到了一个小岛上文书里包含一张粗略描绘小岛星空的星图1-A用以记录小岛的位置已知B星的赤经为11ℎ04𝑚赤纬为+61°45′请根据星图回答26-31小题

藏宝图

1-A 漂流盒中的藏宝地点线索图左上角是星图对应的时间写着1685224恒星时08:24亚历山大时间大小不一的黑点是不同亮度的恒星注意星点的相对位置未必严格符合实际提示land 陆地Astronomical Horizon 天文地平Polaris 北极星亚历山大港位于东经30°北纬31.2°

26. 星图中的恒星A  
A. 王良一仙后座β
B. 天枢大熊座α
C. 少卫增八仙王座γ
D. 天璇大熊座β

27. 星图中最亮的恒星所在的星座是  
A. 仙王座   B. 牧夫座
C. 御夫座   D. 船底座

  社员们尝试根据图中的信息和B星的J2000坐标找出藏宝地点他们认为恒星的相对位置变化极小现在的天球赤道坐标和1685年的没明显区别

28. 星图中的B星恰好位于上中天在上述条件下社员们利用B星可推知藏宝地点的纬度约为  
A. 南纬 3°20′
B. 北纬 58°25′
C. 北纬 30°5′
D. 北纬 3°20′

29. 在同样的条件下可推得绘制星图时小岛的本地恒星时为  
A. 11:04   B. 2:07
C. 12:56   D. 7:32

30. 根据29小题结果和星图信息可从地理时差推得小岛的经度约为  
A. 东经60°  B. 东经70°
C. 西经70°  D. 西经55°

31. 天文社的几个社员为了得到文书记录的宝藏偷偷驾驶双体小舢板来到2830小题结果指示的海域但却什么都找不到如果小岛真实存在他们找不到目标的主要原因是  
A. 恒星的相对位置已经因为自行而发生明显变化天体赤道坐标也随之发生改变
B. 忘了考虑真太阳时与平太阳时的差异
C. 天体赤道坐标因岁差而出现明显变化
D. 忘了考虑恒星视差的影响

Ⅱ. 洄游鲸公交站

  在未知行星上的社长经过长时间的考察终于知道他位于一个曾经拥有发达文明的外星种族母星上这个种族的代表曾参与了一场由更高级文明发起的挑战从中获得了大量先进的科技然而最后挑战失败引发了行星上的生态灾难他们的代表在高级文明赠与的处理终端引导下设置了一个装置吸引一种叫“洄游鲸”的太空生物路过星球并乘坐它到达其它星球已知该装置绕行星运动外观近似一个半径12米的均匀发光球面发光功率为314轨道半径6100公里已知行星半径为5670公里人眼瞳孔直径取7𝑚𝑚请结合上述参数回答32-37小题

32. 在装置的星下点人位于装置正下方时该装置的角直径约为  
A. 40角秒  B. 23.3角秒
C. 6角秒    D. 11.5角秒

33. 在星下点观测这个装置的辐射流约为  
A. 1.35×10-10 W/m2
B. 2.69×10-10 W/m2
C. 7.06×10-11 W/m2
D. 1.41×10-14 W/m2

34. 已知 0等星的辐射流约2.52×10-8 W/m2在星下点观测这个装置的累积视星等把装置视作点源时的星等约为  
A. 8.6等   B. 7.1
C. 5.7等   D. 3.5

35. 下面关于该装置在星下点的可观测性的判断中准确的一项是  
A. 肉眼能看到该装置能分辨出是个面源
B. 肉眼能看到该装置是个点源
C. 肉眼不可见如果亮度更高能分辨是个面源
D. 肉眼不可见是个点源

36. 为了确认装置的存在社长用他自制的望远镜尝试观测疑似目标望远镜是一台口径200𝑚𝑚的反射式望远镜焦距1000𝑚𝑚忽略镜面反射衰减和副镜遮挡用这台望远镜观测该装置所接收的辐射功率变为肉眼所能接收到的辐射功率的几倍  
A. 28.6    B. 57.2 
C. 200     D. 816

37. 以下哪种情况不可能存在  
A. 换口径更大的望远镜观测能看清更多装置的细节
B. 同一台望远镜在高倍率下观测时装置影像的表面的亮度比低倍时低很多
C. 换口径更大的望远镜观测同等条件下装置影像的表面亮度显著提高
D. 换焦距更长的望远镜观测装置影像表面亮度下降了

Ⅲ. 月食与月掩星

  2022118日将发生月全食我国境内可见在同一晚还将发生月掩天王星掩食带经过我国境内大部分地区包括广东3-A是东经113°22′北纬22°32′观测点与本次月食有关的预报表3-A和图3-B是同一地点与本次月掩天王星相关的预报图请结合预报图表和你所了解的天文知识回答38-43小题

3-A 广东省某观测地的118日月食预报表

20221108-Guangdong

* 此处位置角指在相应事件中地影圆面中心到月面和地影圆周的切点的连线与天球正北方向的夹角该角从正北方向开始逆时针度量

2022年11月8日月掩天王星可见地区预报图
3-A 2022118日月掩天王星可见地区预报图

广东某观测地11月8日月掩天王星掩始和掩终位置预报图。点1为掩始、点2为掩终。月球圆面照亮比例指某时刻月亮圆面被阳光直接照亮的面积比。

3-B 广东某观测地2022118日月掩天王星掩始和掩终位置预报图1为掩始2为掩终月球圆面照亮比例指某时刻月亮圆面被阳光直接照亮的面积比

38. 根据预报观测点月食可见情况是  
A. 带食月落可见全食阶段的月亮
B. 带食月落看不到全食阶段的月亮
C. 带食月出可见全食阶段的月亮
D. 带食月出看不到全食阶段的月亮

39. 从月球完全进入地球本影到月球开始离开地球本影将持续多长时间  
A. 1小时2539
B. 1小时5018
C. 3小时4035
D. 5小时5539

40. 在39小题所描述的期间内月球相对地影移动了多少月球视直径的距离  
A. 1.5   B. 2.3
C. 3.4   D. 3.6

41. 本次月食在以下哪个地区不可见  
A. 阿拉斯加
B. 富士山
C. 青海冷湖
D. 撒哈拉沙漠

42. 关于观测地出现的月掩天王星天象下列叙述最准确的一项是  
A. 整个月掩星过程都在全食阶段发生
B. 掩始时月食未生光掩终时已生光
C. 掩始时月球未升起
D. 观测地可能出现掠掩

43. 月亮的光芒对月掩星观测是个很严重的干扰因素一般只有星点亮度亮于3.5等时它们于月球亮面消失或再现的事件才有机会被观测到已知118日天王星视星等为5.6以下说法最不准确的是  
A. 当晚月相为满月但月光对掩星观测的干扰可接受
B. 我们有机会看到发生在暗面的掩始事件
C. 掩终事件发生在亮面难以观测
D. 月球中心与天王星角距最小时天王星不可见

Ⅳ. 火星冲日

  2022128日又将迎来火星冲日这次火星冲时的火-地距离为0.55𝐴𝑈赤经4ℎ58𝑚赤纬+24°58′某天文社的干部想通过这次火星冲模仿卡西尼的操作测量地球轨道半径128日是周四他们把观测计划定在126日晚至7日凌晨举行观测地点在北纬23.3°东经113.5°他们还联系了社长的一位阿联酋朋友用他在同一纬度附近位于东经54.3°的遥控天文台同时进行拍摄两地均使用口径280𝑚𝑚焦比f/10的施密特-卡塞格林式望远镜及像元尺寸3.76μm分辨率9576×6388的全画幅CMOS请根据上述信息回答44-50小题

44. 在卡西尼的年代天文学家已经能通过观测行星的运动周期𝑇𝑖 间接得到各行星的轨道半径𝑎𝑖 比只要测得任一行星的轨道半径其它行星乃至所有绕太阳运动的天体的轨道半径都可根据该比例关系得知这一关系是  

44

45. 卡西尼通过测量大冲时的火星距离结合各行星轨道半径比反推地球轨道半径他测量火星距离的方法叫  
A. 分光视差法
B. 三角视差法
C. 角直径距离法
D. 标准烛光法

46. 为使观测现象最明显观测时间应定在何时以中国观测点本地时间算  
A. 7日凌晨4
B. 6日晚上8
C. 7日凌晨2
D. 6日晚上10

47. 在46小题正确答案的时间里两地在测量过程中的有效距离约为  
A. 3.2×103𝑘𝑚
B. 6.3×103𝑘𝑚
C. 6.6×103𝑘𝑚
D. 5.8×103𝑘𝑚

48. 两地测得的火星位置将相差约  
A. 14.6″   B. 8″
C. 16.5″   D. 25″

49. 在同一时刻两地拍摄的照片中火星的位置相差约几个像素的距离  
A. 5 B. 29 C. 53 D. 90

50. 如果本次实验不在火星冲日当天进行将对地球轨道半径的测量结果有何影响  
A. 影响甚小可以忽略
B. 导致结果偏小约2%
C. 导致结果偏大约2%
D. 导致结果随机产生约3%的偏差

参考答案低年组

1-4. ABBC

5. D还有一项是“中国空间站天和核心舱成功发射神舟十二号十三号载人飞船成功发射并与天和核心舱成功完成对接”

6-10. ADCBA

11. C

12. DA是球状星团B是星云C是疏散星团D是星系图中的天体是星系

13. A

14. B根据距离模数公式可得结果

15-20. DAACDB

21-25. BADCB

26. D星图中可辨认出北斗和北极星恒星A在斗口D是四个选项中唯一一颗属北斗七星的恒星

27. C这是一颗亮于1等的恒星根据周边恒星排列和亮度可判断这是五车二位于御夫座

28. DB星是天枢赤纬+61°45′它到北极星的距离约90°-61°45′=28°15′星图斗口亮星连线与地面垂直可知天枢上中天此时地平高度为31°35′得北极星地平高度为31°35′-28°15′=3°20′北极星的地平高度等于当地纬度亦可根据天体上中天地平高度ℎ = 90° − 𝛿 − 𝜑 计算

29. A上中天的天体的赤经等于本地恒星时天枢赤经为11ℎ04𝑚

30. B小岛的本地恒星时为11ℎ04𝑚时亚历山大的恒星时为8ℎ24𝑚可知小岛在亚历山大的东边经度差11ℎ4𝑚−8ℎ24𝑚=2ℎ40𝑚=40°亚历山大的经度为东经30°所以小岛的经度为东经70°

31. C哪怕以10年为单位看地轴进动也会让天体的赤道坐标出现较明显的变化更不用说藏宝图的绘制时间与今天相差了300多年我们平常所用的星图都会标明历元它表示星图中描绘的是哪一个时间点的星空情况现在我们用的星图多采用历元J2000.0

32. D在星下点观测者与装置的距离为6100𝑘𝑚−5670𝑘𝑚=430𝑘𝑚装置的角直径为2×12𝑚/430𝑘𝑚≈5.58×10-5rad ≈11.5″

33. A已知装置光度为314W在星下点装置的辐射流为314W/(4×3.14×(4.3×105m)2) ≈1.35×10-10W/m2

34. C根据普森公式34通过量级估算得星下点辐射流为10-10W/m2的量级0等星辐射流为10-8W/m2的量级得星等差在5等左右在无计算器的情况下亦可判断出正确答案

35. B人眼分辨率约1-2′极限星等约6.5可知人眼可以看见该装置但看不清其轮廓是一个点源

36. D望远镜中的星像更亮是因为望远镜拥有更大的接收面积接收功率正比于物镜的有效接受面积而有效接受面积正比于物镜直径的平方以及通过效率望远镜口径为200𝑚𝑚通过效率为80%人眼的瞳孔直径为7𝑚𝑚通过效率近似为100%则两者接收光子能力之比为(200𝑚𝑚/7𝑚𝑚)2×80% ≈653

37. C像的面亮度正比于望远镜的聚光本领物镜有效接收面积反比于像的立体角放大率正比于像的角直径所以像的立体角反比于放大率同样一台望远镜放大率越大像的立体角越大像的面亮度越低如果这是个面源则像看起来会变暗这在日常观测中是个非常常见的现象

低倍率和高倍率下木星影像的对比
低倍率和高倍率下木星影像的对比

38. C3-A的预报以世界时UT给出时间需换成本地时间来判断是否可见在日落前月食已开始带食月出

39. A从初亏到生光历经1小时2539

40. A在月球绕地公转的过程中地影也因地球绕日公转发生移动月球相对地影的角速度为

月球相对地影的角速度

朔望月本身就是月球公转与地球公转的会合周期朔望月长度为29.53
0.51°/ℎ×1.4257ℎ≈0.73°月球视直径约0.5°所以0.73°/0.53=1.46

41. D月食开始时世界时为9:09左右月食结束时世界时为12:49左右只有D选项在这段时间里未经历夜晚

42. B由图3-B可知掩终时月亮圆面已有5%恢复所以A不准确B符合实际由图3-C可知观测点所在位置可见掩星全过程所以C不准确由图3-B的掩星轨迹可判断不是掠掩

43. C满月下观测掩星是非常困难的因为月亮的亮度远高于天空最亮的恒星但是月食极大地提高了本次掩星观测的成功率生光时月球东边先变亮但掩终发生在西边缘且月面只恢复了5%影响可能还能接受在个选项中D最不准确

44. B开普勒第三定律

45. B

46. C两观测地的连线构成测量基线当测量基线与火星构成等腰三角形时有效基线长度最大等于两地连线的长度此时两观测地应看到火星的地平高度相同视差现象最明显因两地同纬度所以只要火星在国内观测点上中天后经过两地经度差的一半所对应的时间差即可达到上述位置条件两地经度差约60°对应时差约4小时所以在火星于国内观测点上中天后约2小时进行观测最佳

47. D两地经度差约60°若两地在赤道上则两地之间距离近似为地球半径但在北纬23.3°地区直线距离变为该纬度圈的半径需要进行纬度修正所在纬度圈的半径𝑅′=𝑅 cos23.3°地球半径约6400𝑘𝑚可得最佳选项为D

48. A视差角𝜌 = 𝐿⁄𝑑 =5.8×103𝑘𝑚/(0.55×1.5×108𝑘𝑚) ≈15″

49. C望远镜的焦距F=280𝑚𝑚×10=2800𝑚𝑚底片比例尺𝛼=206265″/F≈73.67″/𝑚𝑚像元的大小为3.76μm所以每个像元的边长对应像元的边长的范围由上问得两地的观测的视差角约14.6角秒对应14.6″/0.28″≈52个像素点对学生实验而言位置差异还是挺明显的

50. A因火星和地球相对位置变化速度较慢如果只是冲日前后偏差几天影响不大但如果相差数个月在火星距离显著变远视差角变小还有观测条件变差等因素共同影响测量精度也可预见受影响因题干时间条件约束不严格本题作废


2022年广东省中学生天文知识竞赛试题高年组
2022410日下午14:00-16:00 闭卷

注意事项
本卷为闭卷考试请答卷人按照自己的真实水平独立完成
2选择题全部为单项选择考生直接在试题页面中选一个最接近正确的答案答错不扣分
3总分100每题2考试时间100分钟
4本场考试允许使用不具编程功能的计算器
5考试开始后45分钟方可交卷
6比赛结果将在广东天文学会网站和微信公众号公布

Part 1. 天文热点

1. 2022年全球范围内会出现几次日食和月食  
A. 2次日食2次月食
B. 2次日食1次月食
C. 3次日食2次月食
D. 3次日食1次月食

2. 以下四个流星雨中2022年极大当天受月光干扰最严重的是  
A. 双子座流星雨
B. 英仙座流星雨
C. 宝瓶座η流星雨
D. 象限仪座流星雨

3. 下列哪个天象发生在20223  
A. 水星东大距
B. 水星西大距
C. 金星西大距
D. 火星西方照

4. 2022年火星冲日发生在  
A. 5月     B. 10
C. 12月   D. 8

5. 2022228国家科学技术部高技术研究发展中心发布“2021年度中国科学十大进展”其中天文与航天方面的项目共有4项进榜单这不包括  
A. 火星探测任务天问一号探测器成功着陆火星
B. 嫦娥五号月球样品揭示月球演化奥秘
C. FAST捕获世界最大快速射电暴样本
D. 高海拔宇宙线观测站LHAASO首次发现超千万亿电子伏的高能光子

6. 2022年年中欧洲宇航局计划发射的木星冰质卫星探测器是  
A. DART   B. JUICE
C. JUNO   D. HALO

7. 以下哪个国家在本年度没有发射月球探测器的计划  
A. 俄罗斯   B. 日本
C. 印度    D. 以色列

8. 20211225______________空间望远镜顺利升空计划在202256月份正式投入使用  
A. 尤金·帕克
B. 问天
C. 詹姆斯·韦布
D. 亚瑟·爱丁顿

9. 20221由中华人民共和国国务院新闻办公室发布的2021中国的航天白皮书中透露了未来中国计划开展的深空探测任务这不包括  
A. 小行星采样返回任务
B. 火星采样返回任务
C. 木星系探测任务
D. 金星采样返回任务

10. 下列哪个天体今天与太阳的角距离最小  
A. 娄宿三   B. 北落师门
C. 斗宿四   D. 心宿二

Part 2. 基础知识

11. 以下哪两个星座不是相邻的  
A. 南鱼座和宝瓶座
B. 天琴座和天鹰座
C. 猎户座和波江座
D. 牧夫座和猎犬座

12. 右图的梅西耶天体是  
A. M13   B. M16
C. M44   D. M81

M44

13. 以下哪个参数用于度量大气扰动对天体影像的影响  
A. 视宁度   B. 透明度
C. 云遮率   D. 极限星等

14. 土司空鲸鱼座β的视星等为2绝对星等为-0.35它的距离为  
A. 21.4 pc   B. 29.5 pc
C. 96.2 pc   D. 224 pc

15. 右图是3月份美国宇航局公布的一张韦布空间望远镜的一张校准照片图中央的恒星呈现出六角星芒这种六角星芒产生的原因是  
A. 副镜支架造成的衍射结构
B. 副镜支架造成的干涉条纹
C. 遮光罩造成的衍射结构
D. 六边形镜片造成的衍射结构

六角星芒

16. 一个星系的红移值为0.02取哈勃常数𝐻0=68𝑘𝑚/Mpc · s这个星系的距离约为  
A. 50 Mpc   B. 69 Mpc
C. 88 Mpc   D. 106 Mpc

17. 已知织女星的表面温度约9600 K太阳的色指数B-V=0.63一颗色指数B-V=1.2的主序星表面温度约  
A. 4300 K    B. 6000 K
C. 15000 K  D. 28000 K

18. 如果把月球压成黑洞它的史瓦西半径约  
A. 1分米   B. 1厘米
C. 1毫米   D. 0.1毫米

19. 以下哪个太阳耀斑X射线分级是不存在的  
A. B B. D C. X D. M

20. 下列说法最不准确的一项是  
A. 类星体是一类活动星系核
B. 流星是一种太阳系小天体
C. M型主序星的寿命大于宇宙年龄
D. 室女座W型变星可充当标准烛光

Part 3. 观测与应用

Ⅰ. 海盗的宝藏

  某天文社的社员从一个漂流盒中发现一张奇怪的古文书经大家研究后发现是古代海盗留下的藏宝地点提示他们把财宝藏到了一个小岛上文书里包含一张粗略描绘小岛星空的星图1-A用以记录小岛的位置已知B星的赤经为11ℎ04𝑚赤纬为+61°45′请根据星图回答21-27小题

藏宝星图

1-A 漂流盒中的藏宝地点线索图左上角是星图对应的时间写着1685224恒星时08:24亚历山大时间大小不一的黑点是不同亮度的恒星注意星点的相对位置未必严格符合实际提示land 陆地Astronomical Horizon 天文地平亚历山大港位于东经30°北纬31.2°

21. 星图中的恒星A  
A. 五帝座一  B. 侯
C. 少卫增八  D. 天璇

22. 星图中最亮的恒星所在的星座是  
A. 仙王座   B. 牧夫座
C. 御夫座   D. 船底座

23. 图中右上角文字信息中的“UMa”是哪个星座的拉丁缩写  
A. 小熊座   B. 大熊座
C. 大犬座   D. 小犬座

  社员们尝试根据图中的信息和B星的J2000坐标找出藏宝地点他们认为恒星的相对位置变化极小现在的天球赤道坐标和1685年的没明显区别

24. 星图中的B星恰好位于上中天在上述条件下社员们利用B星可推知藏宝地点的纬度约为  
A. 南纬 3°20′
B. 北纬 58°25′
C. 北纬 30°5′
D. 北纬 3°20′

25. 在同样的条件下可推得绘制星图时小岛的本地恒星时为  
A. 11:04   B. 2:07
C. 12:56   D. 7:32

26. 根据25小题结果和星图信息可推得小岛的经度约为  
A. 东经60°  B. 东经70°
C. 西经70°  D. 西经55°

27. 天文社的几个社员为了得到文书记录的宝藏偷偷驾驶双体小舢板来到2426小题结果指示的海域但却什么都找不到如果小岛真实存在他们找不到目标的主要原因是  
A. 恒星的相对位置已因自行出现明显变化天体赤道坐标也随之发生改变
B. 忘了考虑真太阳时与平太阳时的差异
C. 受地轴进动影响天体赤道坐标出现明显变化
D. 忘了考虑恒星视差的影响

Ⅱ. 洄游鲸公交站

  在未知行星上的社长经过长时间的考察终于知道他位于一个曾经拥有发达文明的外星种族母星上这个种族的代表曾参与了一场由更高级文明发起的挑战从中获得了大量先进的科技然而最后挑战失败引发了行星上的生态灾难他们的代表在高级文明赠与的处理终端引导下设置了一个装置吸引一种叫“洄游鲸”的太空生物路过星球并乘坐它到达其它星球已知该装置绕行星运动外观近似一个半径12米的均匀发光球面发光功率为314轨道半径为6100公里已知行星半径为5670公里人眼瞳孔直径取7𝑚𝑚请结合上述参数回答28-34小题

28. 在装置的星下点人位于装置正下方时该装置的角直径约  
A. 40角秒  B. 23.3角秒
C. 6角秒    D. 11.5角秒

29. 已知 0等星的辐射流约2.52×10-8W/m2在星下点观测这个装置的累积视星等把装置视作点源时的星等约为  
A. 8.6等   B. 7.1
C. 5.7等   D. 3.5

30. 下面关于该装置在星下点的可观测性的判断中准确的一项是  
A. 肉眼能看到该装置能分辨出是个面源
B. 肉眼能看到该装置是个点源
C. 肉眼不可见如果亮度更高能分辨出是个面源
D. 肉眼不可见是个点源

31. 面亮度定义为单位立体角的亮度设天体的总辐射流为𝐹光度为𝐿距离为𝑑垂直视线方向的投影截面积为𝑆以下哪个式子能正确表示天体的面亮度𝐼 立体角立体角用来衡量对位于球心的观测者而言球面上的一块区域看起来有多大定义为那块区域的面积除以球半径的平方   
A. 𝐼 = 𝐿/4𝜋𝑆
B. 𝐼 = 𝐿/4𝜋𝑑2𝑆
C. 𝐼 = 𝐹𝑑2/4𝜋𝑆
D. 𝐼 = 𝐹/4𝜋𝑑2

32. 我们还可以根据普森公式将天体的面亮度换成以单位平方角秒的星等值表示设天体的累积视星等总亮度为𝑚立体角为𝐴经单位换算后面亮度𝑚𝑠为  
A. 𝑚𝑠 = 𝑚 + 2.5 lg𝐴
B. 𝑚𝑠 = 𝑚 + 5 lg 𝐴
C. 𝑚𝑠 = 𝑚 − 5 lg𝐴
D. 𝑚𝑠 = 𝑚 − 2.5 lg 𝐴

33. 为了确认装置的存在社长用他自制的望远镜尝试观测疑似装置的目标望远镜是一台口径为200𝑚𝑚的反射式望远镜焦距为1000𝑚𝑚望远镜副镜和支架对光的遮蔽率约为20%忽略镜面反射衰减用这台望远镜观测该装置所接收的辐射功率变为肉眼所能接收到的辐射功率的几倍  
A. 28.6   B. 522
C. 653    D. 816

34. 当社长加上一个焦距为10𝑚𝑚的目镜观测目标时感觉像的表面亮度比较暗当他换回焦距为20𝑚𝑚目镜时像的表面亮度又再次提高了这是因为  
A. 像的面亮度反比于口径的平方像的总亮度因口径增加下降了
B. 像的面亮度反比于放大率的平方放大率变大像的面亮度下降反之亦然
C. 像的面亮度正比于焦距望远镜中目标的面亮度因焦距增大则增加
D. 像的面亮度反比于距离的平方望远镜中目标的面亮度因光程增大而下降了

Ⅲ. 月食与月掩星

  2022118日将发生月全食我国境内可见在同一晚还将发生月掩天王星掩食带经过我国境内大部分地区包括广东3-A和图3-A是东经113°22′北纬22°32′观测点与本次月食有关的预报图表3-B和图3-C是同一地点与本次月掩天王星相关的预报图请结合预报图表和你所了解的天文知识回答35-43小题

3-A 广东省某观测地的118日月食预报表

20221108-Guangdong

* 此处位置角指在相应事件中地影圆面中心到月面和地影圆周的切点的连线与天球正北方向的夹角该角从正北方向开始逆时针度量

2022年11月8日月全食月球运动轨迹及地影相对位置模拟图

3-A 2022118日月全食月球运动轨迹及地影相对位置模拟图小圆是左表事件1-7发生时的月面位置中央的小同心圆表示地球本影大同心圆表示地球半影黑点是地影圆心虚线是月面切点与地影圆心的连线

广东某观测地11月8日月掩天王星掩始和掩终位置预报图。点1为掩始、点2为掩终。月球圆面照亮比例指某时刻月亮圆面被阳光直接照亮的面积比。

3-B 广东某观测地2022118日月掩天王星掩始和掩终位置预报图1为掩始2为掩终月球圆面照亮比例指某时刻月亮圆面被阳光直接照亮的面积比

2022年11月8日月掩天王星可见地区预报图
3-C 2022118日月掩天王星可见地区预报图

35. 根据预报观测点月食可见情况是  
A. 带食月落可见全食阶段的月亮
B. 带食月落看不到全食阶段的月亮
C. 带食月出可见全食阶段的月亮
D. 带食月出看不到全食阶段的月亮

36. 从月球完全进入地球本影到月球开始离开地球本影将持续多长时间  
A. 1小时2539
B. 1小时5018
C. 3小时4035
D. 5小时5539

37. 假设月球和地球轨道均为正圆且忽略黄白夹角月球相对地影的角速度约为  
A. 0.26°/ℎ   B. 0.51°/ℎ
C. 0.66°/ℎ   D. 0.73°/ℎ

38. 图3-A中两虚线的夹角大小约为  
A. 48°      B. 102°
C. 111°    D. 132°

20221108

39. 结合第3638小题的结果可估算出地球本影圆面的角直径约为  
A. 0.9°    B. 2.3°
C. 1.8°    D. 1.4°

40. 结合图3-B可估算观测地的月掩天王星现象持续时间约  
A. 50分钟   B. 80分钟
C. 15分钟   D. 数秒

41. 关于观测地出现的月掩天王星天象下列叙述最准确的一项是  
A. 整个月掩星过程都在全食阶段发生
B. 掩始时月食未生光掩终时已生光
C. 掩始时月球未升起
D. 观测地可能出现掠掩

42. 月亮的光芒对月掩星观测是个很严重的干扰因素一般只有星点亮度达3.5等以上时它们于月球亮面消失或再现的事件才有机会被观测到已知118日天王星视星等为5.6以下说法最不准确的是  
A. 当晚月相为满月但月光对掩星观测的干扰可接受
B. 因为两者都是面源无法通过长焦望远镜降低两者在底片上的像元亮度比
C. 月球中心与天王星角距最小时天王星不可见
D. 掩终事件发生在亮面难以观测

43. 观测本次月食和月掩星应确保观测场地哪个方向无遮挡  
A. 南方    B. 北方
C. 西方    D. 东方

Ⅳ. 太空货运

  在不远的未来我们不单能在月面上设立科研基地甚至能开发月球上丰富的矿产和能源资源运回地球一套低成本的运输方案对早日实现商业开发月球至关重要天文社某位有志于未来投资月球氦-3开发项目的同学想了如下一套方案
① 在月球赤道的精炼站附近建设一个货运发射场
② 设置一个以圆形极地轨道运行的货运空间站轨道倾角90°收集来自精炼站的成品
③ 从精练站发射场发射的货运船将绕行半个轨道周期在轨道远点与货运空间站会合轨道平面平行于赤道近点位于月球表面
④ 货运空间站收集满成品后变轨返回地球卸货和补给然后再返回月球
⑤ 月球赤道上将设置多个类似精炼站站点间经度差为30°各个精炼站会自东向西依次发射货运船与空间站会合
⑥ 空间站每个轨道周期都接收一个精炼站的货物接收顺序与货运船的发射顺序相同

44. 按该同学的设计月球赤道上最多可以设置几个精炼站  
A. 3个     B. 6
C. 12个   D. 18

45. 货运空间站的运行周期约为  
A. 1.14天   B. 2.28
C. 2.46天   D. 4.51

46. 货运船的轨道半长轴约为  
A. 9.32×103𝑘𝑚
B. 1.69×104𝑘𝑚
C. 1.87×104𝑘𝑚
D. 2.62×104𝑘𝑚

47. 货运飞船要在空间站到达会合点前大约多久发射  
A. 11.2小时  B. 16.3小时
C. 22.4小时  D. 28.5小时

48. 结合4546小题结果在交汇点附近对接前的空间站相对货运飞船的速度为  
A. 0.2𝑘𝑚/𝑠  B. 0.6𝑘𝑚/𝑠
C. 1.3𝑘𝑚/𝑠  D. 2.1𝑘𝑚/𝑠

49. 空间站在绕月过程中还能对月面进行监测拍摄假设空间站上有一个视场直径为3°的相机空间站绕行的时间足够长下列说法中最准确的一项是  
A. 空间站只能扫描约80%的月面
B. 空间站无法扫描两极附近的月面
C. 空间站可以扫描完整的月面
D. 空间站只能扫描赤道附近的月面

50. 为保证精炼厂能全年工作以下哪种方式效率最低  
A. 在月面设置太阳能阵列并利用高效的储能电池储存半个月以上的电量储备
B. 设置绕月运行太阳能电站通过微波或激光将能量传输到精炼厂
C. 使用核电
D. 通过在月面设置模拟生物圈制造沼气和氧气发电

参考答案高年组

1-4. ABCC

5. D还有一项是“中国空间站天和核心舱成功发射神舟十二号十三号载人飞船成功发射并与天和核心舱成功完成对接”

6-10. BDCDA

11. B

12. CA是球状星团B是星云C是疏散星团D是星系图中的天体是疏散星团

13. A

14. B根据距离模数公式可得结果

15. D

16. C根据哈勃定律𝑣=𝑐𝑧=𝐻0𝐷可得距离𝐷

17. A色指数越大表面有效温度越低太阳表面温度约5800K比它低的只有A选项

18. D史瓦西半径𝑅𝑠=2𝐺𝑀/𝑐2用牛顿力学中的向心力公式计算可得同量级的结果

19-20. BB

21. D星图中可辨认出北斗和北极星恒星A在斗口D是四个选项中唯一一颗属北斗七星的恒星

22-23. CB

24. DB星是天枢赤纬+61°45′它到北极星的距离约90°-61°45′=28°15′星图斗口亮星连线与地面垂直可知天枢上中天此时地平高度为31°35′得北极星地平高度为31°35′-28°15′=3°20′北极星的地平高度等于当地纬度亦可根据天体上中天地平高度ℎ = 90° − 𝛿 − 𝜑 计算

25. A上中天的天体的赤经等于本地恒星时天枢赤经为11ℎ04𝑚

26. B小岛的本地恒星时为11ℎ04𝑚时亚历山大的恒星时为8ℎ24𝑚可知小岛在亚历山大的东边经度差11ℎ4𝑚-8ℎ24𝑚=2ℎ40𝑚=40°亚历山大的经度为东经30°所以小岛的经度为东经70°

27. C哪怕以10年为单位看地轴进动也会让天体的赤道坐标出现较明显的变化更不用说藏宝图的绘制时间与今天相差了300多年我们平常所用的星图都会标明历元它表示星图中描绘的是哪一个时间点的星空情况现在我们用的星图多采用历元J2000.0

28. D在星下点观测者与装置的距离为6100𝑘𝑚−5670𝑘𝑚=430𝑘𝑚装置的角直径为 2×12𝑚/430𝑘𝑚≈5.58×10-5rad≈11.5″

29. C已知装置光度为314W在星下点装置的辐射流为314W/(4×3.14×(4.3×105m)2) ≈1.35×10-10W/m2根据普森公式34通过量级估算得星下点辐射流为10-10W/m2的量级0等星辐射流为10-8W/m2的量级得星等差在5等左右在无计算器的情况下亦可判断出正确答案

30. B人眼分辨率约1-2′极限星等约6.5可知人眼可以看见该装置但看不清其轮廓是一个点源

31. A根据立体角的定义与面积𝑆对应的立体角为𝐴=𝑆/𝑑2根据面亮度的定义𝐼=𝐹⁄𝐴 =(𝐿/4𝜋𝑑2)/(𝑆/𝑑2) =𝐿/4𝜋𝑆天体的面亮度是一个与距离无关的量

32. A根据普森公式面亮度应具有𝑚𝑠 = -2.5 lg 𝐼 + 𝐶 的形式 故𝑚𝑠 = -2.5 lg 𝐹⁄𝐴 + 𝐶 = -2.5 lg 𝐹 + 2.5 lg 𝐴 + 𝐶而𝑚 = -2.5 lg 𝐹 + 常数故𝑚𝑠 = 𝑚 + 2.5 lg 𝐴 的选项最符合深空天体的面亮度如星系和星云多以平方角秒每星等来度量

33. C望远镜中的星像更亮是因为望远镜拥有更大的接收面积接收功率正比于物镜的有效接受面积而有效接受面积正比于物镜直径的平方以及通过效率望远镜口径为200𝑚𝑚通过效率为80%人眼的瞳孔直径为7𝑚𝑚通过效率近似为100%则两者接收光子能力之比为(200𝑚𝑚/7𝑚𝑚)2×80%≈653

34. B像的面亮度正比于望远镜的聚光本领物镜有效接收面积反比于像的立体角放大率正比于像的角直径所以像的立体角反比于放大率同样一台望远镜放大率越大像的立体角越大像的面亮度越低如果这是个面源则像看起来会变暗

35. C3-A的预报以世界时UT给出时间需换成本地时间来判断是否可见在日落前月食已开始带食月出

36. A从初亏到生光历经1小时2539

37. B在月球绕地公转的过程中地影也因地球绕日公转发生移动月球相对地影的角速度为

月球相对地影的角速度

朔望月本身就是月球公转与地球公转的会合周期朔望月长度为29.53

38. C因涉及的角度很小可用平面几何近似估算
由题意结合食既和生光的位置角可知
𝑖1=33°𝑖2=360°−282°=78°
又因180°−𝑖1−𝑥+(180°−𝑖2−𝑥)=180°
平行线同旁内角互补
所以𝑥=34.5°𝜃=180°−2𝑥=111°

39. C角𝜃所对边的长度为
0.51°/ℎ×1.4275ℎ≈0.725°

故地影角半径
地影角半径

地影角直径为1.78°

40. A因天王星相对恒星背景运动速度很慢在掩食过程中可当作相对恒星静止处理月球相对天王星自西向东运动月球的东侧先接触天王星掩终时西侧接触天王星量接触点的连线即月球接触点运动的轨迹用尺子量出轨迹的长度与月面直径之比结合月面直径约30角分的常识可知轨迹长度略小于一个月面的直径又知月球每小时东移约一个月球直径的距离360°/27.32可判断出最佳选项为A

41. B由图3-B可知掩终时月亮圆面已有5%恢复所以A不准确B符合实际由图3-C可知观测点所在位置可见掩星全过程所以C不准确由图3-B的掩星轨迹可判断不是掠掩

42. D满月下观测掩星是非常困难的因为月亮的亮度远高于天空最亮的恒星但是月食极大地提高了本次掩星观测的成功率生光时月球东边先变亮但掩终发生在西边缘且月面只恢复了5%影响可能还能接受在个选项中D最不准确

43. D带食月出应确保东边无遮挡

44. C

45. 月球公转周期的1/12这样可以保证每个经过一个周期空间站和地面精炼站保持相同的相对位置关系月球公转周期即一个恒星月27.3

46. A货运船沿近点在月球表面远点在空间站轨道的霍曼转移轨道到达空间站由开普勒第三定律可知空间站半长轴是B选项货运船轨道半长轴是 (1.69×104𝑘𝑚+1740𝑘𝑚)/2=9.32×103𝑘𝑚

47. A由开普勒第三定律可知货运飞船周期约22.44小时半周期约11.22小时需要提前半周期发射

48. B由匀速圆周运动相关规律可知空间站速度0.55𝑘𝑚/𝑠货运飞船远点距离1690𝑘𝑚由活力公式或机械能守恒相关知识可知远点速度为0.23𝑘𝑚/𝑠空间站速度和飞船在原点时的速度垂直相对速度为相对速度

49. C轨道周期与天体自转周期不同的极地轨道在足够长的时间里可以扫描整个天体的表面

50. D要模拟生物圈本身就要其它方法提供大量电能而这些电能转化为生物燃料本身又有很大的能量损耗这种方法发电总效率最低

附录

万有引力常量 𝐺 = 6.67×10-11 N · 𝑚2/𝑘g2
普朗克常数 ℎ = 6.63×10-34 J · s
波尔兹曼常数 𝑘 = 1.38×10-23 J/K
斯忒藩-波尔兹曼常数 𝜎 = 5.67×10-8 W/m2 · K4
维恩位移常数 𝑏 = 2.90×10-3 𝑚 · K
真空光速 𝑐 = 3.00×108 𝑚/𝑠
辐射常量 𝑎 = 7.57×10-16 J/m3 · K4
电子质量 𝑚e = 9.11×10-31 𝑘g
质子质量 𝑚p = 1.67×10-27 𝑘g

中子质量 𝑚n = 1.67×10-27 𝑘g
月球质量 𝑀𝑚 = 7.342×1022 𝑘g
月球半径 𝑅𝑚 = 1.74×103 𝑘𝑚
地球质量 𝑀𝐸 = 5.97×1024 𝑘g
火星半径 𝑅𝑀𝑎𝑟𝑠 = 3.40×103 𝑘𝑚
火星质量 𝑀𝑀𝑎𝑟𝑠 = 6.42×1023 𝑘g
太阳质量 𝑀⊙ = 1.99×1030 𝑘g
太阳光度 𝐿⊙ = 3.90×1026W

普森公式 𝑚 = −2.5 lg 𝐸 + 常数
维恩位移定律 𝜆𝑚𝑎𝑥 = 𝑏/𝑇
距离模数 𝑚 − 𝑀 = 5 lg 𝑑 − 5

广东天文学会
广州市青少年科技教育协会


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表情包

发布单位台北市立天文科学教育馆

马克斯·普朗克地外物理研究所的团队与公民科学家透过哈勃过去20年来的观测数据找到1700多条小行星的轨迹其中有已知的小行星但也有1000多颗为新发现这项研究发表在Astronomy and Astrophysics期刊上

这项研究计划在2019年开始启动设立在Zooniverse平台称为哈勃小行星猎人Hubble Asteroid Hunter的公民科学计划目标是从哈勃观测数据库里寻找新的小行星论文作者表示一个天文学家的垃圾可以成为另一个天文学家的宝藏他们搜索的目标通常被其他研究者抛弃因为小行星讯号常常被当作“杂讯”但这些天文档案库的数据量呈现指数级暴增后我们希望能利用

研究团队检查超过37,0002002430日至2021314日期间使用第三代广域照相机WFC3以不同滤镜拍摄并合成过的影像大多数图像都是30分钟曝光所以会出现不同颜色小行星轨迹此外由于哈勃本身在移动条纹在图像中显得弯曲所以很难设计程式让电脑自动检测因此需要公民科学家初步分类然后用判别后的资料来训练机器学习演算法因此共有11482名公民科学家参与图像分类Hubble Asteroid Hunter页面有超过200万次点击并在约1%的图像中找到1488个目标科学家借此训练机器学习演算法可以快速准确地搜索其余图像接着就找到2487条可能的小行星轨迹之后就由专业天文学家接手他们排除其他物体如宇宙射线等从而在1316张哈勃影像中发现1701条轨迹其中约三分之一是已知的小行星剩下1031条则是未鉴别过的小行星轨迹

这些小行星先前没观测过因为它们比从地面天文台所能找的小行星更暗团队计划未来借由小行星轨迹的弯曲形状来确定它们的轨道和距离天文学家希望全面了解太阳系的小行星因为它有助于阐明太阳系的历史此外越来越多的研究人员搜索现有影像以寻找新天体2019研究人员使用系外行星巡天的档案找到1800多颗小行星其中有182颗是新发现论文作者还表示数据中可能还有小行星以外的新发现值得进一步研究编译/台北天文馆研究员李瑾

这16张是小行星猎人公民科学项目的资料,并根据曝光的时间顺序进行了颜色分配,其中蓝色代表第一次曝光,红色代表最后一次曝光。
图说16张是小行星猎人公民科学项目的资料并根据曝光的时间顺序进行了颜色分配其中蓝色代表第一次曝光红色代表最后一次曝光

资料来源Universe Today

发布单位台北市立天文科学教育馆

人们在地球的南北极能看到灿烂的极光但是不仅地球拥有极光太阳系其他行星除了水星之外也有甚至有些卫星或彗星也看到大气辉光现象它们通常与地球极光不一样有些发生在如紫外线等人眼看不见的波段科学家也在火星南半球的夜间发现极光却难以解释其原因因为火星以没有全球磁场而闻名最近爱荷华大学物理学家领导的团队发表论文确认火星离散极光的成因

其实火星并非完全没有磁场特别是南半球地壳科学家认为火星形成后510亿年其内核会产生强磁场之后火星内核逐渐冷却下来其“磁发电机作用”停止运作但是部分磁场保留在岩石中这些局部磁场与太阳风相互作用从而产生火星紫外线波段的离散极光

团队使用NASA火星大气与挥发物演化任务MAVEN太空船的太阳风离子分析仪观测火星上的离散极光达200多次确认火星上的极光成因团队也将太阳风的动态压力数据以及行星际磁场的强度和角度与火星极光的紫外线数据进行比较发现在较强磁场地壳区域内极光的发生率主要取决于太阳风磁场的方向而在较强地壳场区域外极光的发生率主要取决于太阳风动压solar wind dynamic pressure研究人员说这项研究能够增加太阳风如何在没有全球磁场的行星上产生极光的原理相关研究发表在JGR Space Physics期刊上编译/台北天文馆研究员李瑾

左图为Hope太空船的光谱仪拍摄火星的离散极光,右图为想象图。
左图为Hope太空船的光谱仪拍摄火星的离散极光右图为想象图

资料来源Science Alert