科学研究
Polar Research
研究方向
极区空间物理与天文研究所(筹)由极地大气与空间物理学研究团队和南极天文学研究团队组成。研究所专注于日地物质能量耦合和星系演化与系外行星方面的国家重大科技研究。利用自主科考数据开展极区太阳风能量注入、磁层-电离层-热层-大气层耦合、南极天文学的黑洞吸积物理研究等方面取得原创性成果。研究所已在我国南北极科考站建立了观测要素完备的极区空间环境观监测体系,为空间天气监测提供服务;在国家重点研发计划项目的支持下,研制了极区中高层大气激光雷达探测系统,在南极实现了极区大气准全高程的雷达协同观测,为探索空间天气活动对极区高层大气影响提供了新的观测手段;围绕国家太空安全重大需求以及“暗物质、暗能量、黑洞、宇宙起源、天体起源和生命起源”等基础性科研问题方面,利用南极在观测太空和宇宙的优势,重点开展了空间碎片监测、黑洞物理和太阳系外行星研究,聚焦服务国家战略,为国家科技重大专项做出贡献。
代表性研究成果
极地大气与空间物理团队:
1.获得了日侧极光综观特征,建立了极光预测智能模型,发现并定义了一种新的极光结构;
2.建立了极区电离层三维时变模型和电离层总电子含量的时空变化预测方法,解释了极区电离层典型气候学观测特征;
3.发现了太阳风-磁层能量耦合的极区电离层动力学响应的观测特征,揭示了极区等离子体不均匀结构等空间天气现象的形成和演化;
4. 发现了太阳风侵扰地球磁层顶对应的空间等离子波激发源区特征和超低频ULF波加速冷离子的过程;
5.研发了能够进行全昼夜探测的钠荧光多普勒激光雷达和中低层大气探测激光雷达,在南极中山站实现了中高层大气的准全高程观测;
南极天文团队:
1.发现超大质量黑洞吸积物理的关键动力学过程,解决长久以来黑洞吸积盘物质来源难题,发表在自然杂志;
2.基于南极望远镜历史数据,发现昆仑站等南极台站可高效捕捉低轨空间碎片等目标,可观测时间长,且极昼期间也可开展,对中国具有极高的战略意义。
3.研制南极亮星巡天望远镜,入选2015年度中国十大天文科技进展;并在中山站开展观测,捕捉到离地球最近的太阳系外行星的疑似掩食信号;
4.南极内陆拥有优质的天文观测条件,昆仑站是公认的地表最佳台址。天文团队在南极多台站开展天文台址参数测量,发现泰山站可能具有极高的天文利用价值;
5.发现氢、氦线可高效诊断超大质量黑洞周围物质气体,提出诊断类星体外流及其光变机制的系统方法,探讨外流对寄主星系的反馈,在国际知名天文期刊发表系列研究成果。