太阳系历表天体的自主光学观测和研究

Developing the planetary ephemeris mainly includes: observations of the ephemeris celestial bodies, dynamic equations, fitting the model parameters, and numerical expression of the ephemeris. In China, to carry out independent development of the ephemeris is not only the requirements of aerospace and deep space exploration, but also the needs of the international ephemeris research field. In order to independently develop the ephemeris of China, we must first carry out the independent observation of the ephemeris celestial bodies. Considering the current situation of astrometric observations in our country, this project intends to make the following observation and research work: 1) The CCD optical observation of the outer planets (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune, Pluto) and their natural satellites will be carried out by using the XuYi Near Earth Object Survey Telescope. Based on these future observations, comparisons of the different ephemerides will be analyzed. 2) The equipment of occultation observation will be developed and the software of the prediction and data processing of occultation will also be developed. Occultation observation of the outer planet systems, and the interesting asteroids will be carried out to obtain the astrometric data with high precision. At the same time shape reconstruction of the ineresting bodies will be estimated. 3) Based on both the observation mentioned above and those already made, the astrometric database of solar system bodies will be built and will be further devoted to the development of ephemerides.

太阳系天体历表研制的主要内容包括：历表天体的观测、力模型的建立、参数拟合、以及数值历表的表达等。在我国开展历表自主研制和研究不仅是我国航天和深空探测的要求，同时也是国际上历表研究领域发展的需求。要独立自主地开展历表自主研制工作，首先就必须开展历表天体的自主观测工作。结合我国现有天文观测的实际情况，本项目拟开展如下历表天体观测和研究工作：1）外行星（土、天、海、冥）及其自然卫星的CCD光学观测，开展历表归算和比较分析研究；2）研制掩星观测设备和掩星预报及数据处理软件，利用掩星观测获取太阳系天体高精度位置资料，同时开展兴趣天体的形状重构研究；3）基于上述得到的观测数据，结合现有的观测数据，构建历表天体观测数据库，进而参与到自主历表的研制中。

在我国开展历表自主研制工作不仅是深空探测的要求，也是国际上历表研究领域的内在需求。为独立自主地开展历表研制工作，本项目着重开展了历表天体的自主观测研究：1）针对外行星及其自然卫星系统，为提高光学观测的位置精度，我们进一步对光学望远镜几何扭曲的求解方法进行了研究，提高了光学观测的效率和定位精度。并据此在丽江2.4米望远镜上开展了部分天体的实测研究。2）开展了太阳系天体掩恒星事件的预报研究和软件研制。进一步考虑了掩天体的椭球性、行星系统质心相对于行星质心的偏差、以及光线偏折效应等，提高了掩星预报的精度；同时通过几何分析，提高了预报软件的效率。3）开展了历表天体自主光学观测平台的方案研究。光学平台主要由一个80cm的小畸变长焦距光学望远镜、一台快读出的EMCCD相机、一台低噪声CCD相机及相关配件组成。这样，既可用于常规的光学观测，又可用于掩星观测。.此外，针对双恒星系统，开展了高精度视向速度观测和轨道拟合研究，给出了一批双星系统的运动和物理特征。1）利用兴隆2.16米望远镜，开展了30个双星系统的高分辨光谱观测，并给出了其子星的视向速度数据，为后期的轨道拟合和分析奠定了基础。2）针对单谱线的依巴谷双星系统，发展了一种借助恒星演化模型，拟合单谱线的视向速度数据和依巴谷光心位置数据的迭代方法，给出了8个系统的自洽完整轨道解和子星物理参量。3）通过双星轨道拟合给出了3个场蓝离散双星的轨道解和物理性质，验证了此类双星的蓝离散特性来源于质量转移机制。4）基于高精度相对位置观测和视向速度观测数据，给出了 47 Oph 及 HD 6840 的高精度三维轨道解及基本物理性质并对对其演化状态进行了精确分析。