误差不超4微角秒！上海天文台做到了！FM十万个为什么

误差不超4微角秒！上海天文台做到了！FM十万个为什么中科院上海天文台的研究人员为盖亚卫星解决了一个致命的问题，这究竟是个怎样的问题，在
接下来的时间盖亚卫星还有哪些没有完成的任务呢？《十万个为什么》节目邀请中国科学院上
海天文台齐朝祥研究员，讲述上海天文台为盖亚卫星提供了哪些支持。

上海天文台为盖亚提供支持来自上海新闻广播 00:00 12:38
盖亚卫星又遇困难
2013年12月19日，欧洲太空局成功发射盖亚空间天体探测卫星（Gaia）。

起初不接受非欧盟成
员的介入，但由于盖亚卫星出现了水汽凝结问题和两个望远镜夹角发生变化的问题，而中科院
上海天文台的专家们自行研制了一套独立解决方案，而正式加入该项目。

两个望远镜的夹角为何重要？
盖亚卫星的精度非常之高。

和它的“前辈”依巴谷相比，盖亚项目可将天体三维位置和切向速度测
量精度提高了约100多倍，等效的角度测量精度达到10微角秒水平，如果把依巴谷的测量精度比
作从地球能看到月球表面的宇航员高度，那么盖亚的测量精度就相当于从地球能看见月球表面
的一枚硬币尺寸。

本期节目嘉宾、中科院上海天文台齐朝祥研究员介绍，盖亚卫星上携带了两个望远镜，观测过
程中两者指向的夹角（基本角）固定维持在106.5度，通过从两个方向精确测量不同天区天体间
的相对位置，可实现天体位置和距离的精确测量。

这一独特设计的成败与否，取决于基本角能否稳定住。

根据设计，夹角的变化量不能超过4微角
秒。

然而，2014年卫星观测试运行期间，遇到了不小的挑战。

如果不解决超预期的基本角变化
问题，整个项目将无法实现预期目标，工程将面临失败的风险。

中方博士生坚持观测一年解决问题
针对这一问题，当时作为双方共同培养的上海天文台博士研究生廖石龙迎难而上，出色完成
《Gaia短期天体测量数据的重建与分析》的博士论文。

基于实测的天体数据，利用独创的同时性较差观测的原理独立校验，解算卫星基本角的变化，
并与卫星携带的激光干涉监测系统的结果进行交叉对比，核实并独立获得卫星基本角变化的各
种周期和振幅数据。

而经核实的基本角变化数据是盖亚数据分析处理中心对其最终科学数据进
行修正的必备基准数据。

廖石龙是中科院上海天文台和意大利方面的合作培养人才。

为了解决盖亚卫星碰到的问题，他
独自一人，每天两点一线，早上一起来就步行半小时上山到上海天文台，直到晚上才下山。

每
天重复，全年无休，经过一年多的不懈努力，把方案的详细设计内容实现了。

意大利人被中国人的拼劲所深深震撼，因为即便他们很努力，也仍像其他欧洲人一样，习惯了
朝九晚五，做五休二的日子。

所以相比之下，中国人更为勤奋努力。

中科院上海天文台已经将这套方案编制成相应的处理软件，在位于意大利都灵的盖亚天体测量
数据处理中心运行，默默地为广大数据用户提供基准服务。

银道坐标系下的盖亚DR2源密度分布图（左）和盖亚DR2的星等分布图（右）
盖亚卫星又有新突破
不久前的4月25日18:00，欧空局盖亚（Gaia）空间天体测量卫星项目发布第二批科学数据，包括总计17亿颗目标的天球位置、多于700万颗目标的视向速度信息……迅速引起了几乎整个天文学界的关注。

图中包括17亿颗天体
基于新发布的数据，天文学家有望在银河系和太阳系的结构、形成与演化、恒星物理乃至宇宙学和基本物理学等领域取得突破性的结果。

二代盖亚卫星有何不同，通过一段视频了解一下↓
编辑：沈颖婕
监制：袁林辉、龙敏。