中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 太空活動通常指人類在距離地表100公里以上空間開展的活動。時空基準(zhǔn)是人類測定和描述宇宙中事物時間和空間坐標(biāo)的統(tǒng)一參考基準(zhǔn)，包含了由真實天體和人造物體組成的參考框架和基準(zhǔn)物體與基于人類協(xié)調(diào)統(tǒng)一定義的多層次時空參考系。

由于星空中的遙遠(yuǎn)天體恒久存在且運動規(guī)律精準(zhǔn)可循，古往今來，時空基準(zhǔn)的源頭均來自宇宙中的天體。其中，民用時間源自地球相對遙遠(yuǎn)天體的自轉(zhuǎn)、空間方向基準(zhǔn)源自地球自轉(zhuǎn)軸和公轉(zhuǎn)軸相對遙遠(yuǎn)天體的方向，方向恒定不變的河外類星體也是良好的慣性基準(zhǔn)。得益于天文學(xué)、物理學(xué)和測量學(xué)的發(fā)展，作為時空基準(zhǔn)源頭的各類天體逐步被人類觀測并信息化。天文學(xué)家一般將運動學(xué)方式記錄方向變化緩慢的恒星和類星體等天體的位置、運動等信息表冊稱為星表；將以動力學(xué)方式記錄方向變化快速的太陽系天體的軌道數(shù)據(jù)表冊稱為歷表；將記錄脈沖星脈沖周期特征與脈沖星位置和運動等信息表冊稱為脈沖星星歷表。

宇宙中包括多種類型的天體，發(fā)射著各種波段電磁輻射，相關(guān)測量在不同局域間給予技術(shù)實現(xiàn)。為了更好開展太空活動，需要有完善技術(shù)保證且系統(tǒng)統(tǒng)一的時空基準(zhǔn)，多波段測量基準(zhǔn)的統(tǒng)一是局域到全域深空飛行器定姿、定位和定軌的基礎(chǔ)。無論距離地球多遠(yuǎn)，基礎(chǔ)性工作就是掌握星表歷表等時空基準(zhǔn)源頭數(shù)據(jù)（圖1）。

(資料圖)

太空活動時空基準(zhǔn)涉及多學(xué)科交叉的理論和實踐，需要基礎(chǔ)研究和工程技術(shù)深度融合，其技術(shù)構(gòu)建能力反映了一個國家的綜合科技實力，對于大國戰(zhàn)略安全、航天技術(shù)發(fā)展、深空探測水平和基礎(chǔ)物理發(fā)展具有重要意義。文章綜述了國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀，對比分析了我國當(dāng)前差距和問題，并提出了發(fā)展建議。

太空活動的時間基準(zhǔn)系統(tǒng)

太空活動多由飛行器承載，1 ms時間誤差對應(yīng)的飛行器位置偏差可達(dá)7m，故飛行器測控角度需時間統(tǒng)一^[1]。這其中，地面原子鐘、星載原子鐘技術(shù)、緊密關(guān)聯(lián)地球自轉(zhuǎn)的世界時一類修正（universal time 1，UT1）實時測量技術(shù)、時間頻率同步與傳遞技術(shù)是支撐太空活動時間基準(zhǔn)系統(tǒng)的核心技術(shù)。

基于國際天文學(xué)聯(lián)合會（IAU）形成的國際規(guī)范，地球以外乃至整個太陽系內(nèi)的任何太空活動對于時間測量的定義、變換規(guī)則、工程實現(xiàn)方法與地面處理方式一致，現(xiàn)有相對論時空度規(guī)理論已較好地支撐了人類一系列宇航深空探索活動^[2]。需指出，按照廣義相對論，時空不可分割且測量具有局域性、并對所有觀測者都是“平權(quán)的”，對國際標(biāo)準(zhǔn)單位制的“SI秒”和“SI米”的直接測量并不限定地點或引力場。為了系統(tǒng)統(tǒng)一，需配套大范圍適用的變換規(guī)則，這是創(chuàng)建和使用時空基準(zhǔn)的基本任務(wù)之一，并屬于基本天文學(xué)研究范疇。

太空活動的空間基準(zhǔn)系統(tǒng)

空間是描述事件和物體的距離、方向坐標(biāo)分量，空間基準(zhǔn)系統(tǒng)是測定天地間所有物體和事件的距離、方向、姿態(tài)及其變化的參考系統(tǒng)，具體由國際天球參考架（international celestial reference frame，ICRF）、國際地球參考架（international terrestrial reference frame，ITRF）和地球定向參數(shù)（earth orientation parameters，EOP）等實體和參數(shù)實現(xiàn)。

由于地球整體處于不斷的運動變化中，其空間姿態(tài)體現(xiàn)為時變的三維轉(zhuǎn)動，這個稱為EOP，它描述了國際地球參考系（international terrestrial reference system，ITRS）相對地心天球參考系（geocentric celestial reference system，GCRS）的運動姿態(tài)變化。EOP包括5個參數(shù)：描述地球自轉(zhuǎn)軸在慣性空間指向變化的2個歲差章動角；描述地球自轉(zhuǎn)軸相對于地球表面變化的2個極移角；描述地球繞自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的1個自轉(zhuǎn)角，即此角也用于計算UT1。這些參數(shù)構(gòu)成了衛(wèi)星軌道實時測算的重要依據(jù)。

在IAU、國際大地測量學(xué)和地球物理學(xué)聯(lián)合會（IUGG）等國際聯(lián)合會共同領(lǐng)導(dǎo)的國際地球自轉(zhuǎn)與參考系服務(wù)機構(gòu)（IERS）協(xié)調(diào)下，在各個參與國家提供觀測設(shè)施、參與數(shù)據(jù)處理分析、合作科學(xué)研究等多種形式合作下，基于甚長基線干涉測量（VLBI）、衛(wèi)星激光測距（SLR）、衛(wèi)星多普勒定軌定位（DORIS）、各類全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）以及多種類多波段的天文望遠(yuǎn)鏡測量等系統(tǒng)，已創(chuàng)建了多套可免費獲取的全球統(tǒng)一ITRF、ICRF和EOP產(chǎn)品。目前最新的ITRF2014還考慮了地殼的非線性運動和地震的影響，精度得到進(jìn)一步提高。

在經(jīng)典大地測量時代，大地基準(zhǔn)以經(jīng)緯度及高程表示，體現(xiàn)為國家、地區(qū)的區(qū)域特性。衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)出現(xiàn)后，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）需與地面基準(zhǔn)控制點和坐標(biāo)取得協(xié)調(diào)。例如，美國全球定位系統(tǒng)（global positioning system，GPS）的WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)是1984年定義的國際協(xié)議，這是為GPS使用而建立的全球地面坐標(biāo)系統(tǒng)，相當(dāng)于某一時間點上的國際地面坐標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)；中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou navigation satellite system，BDS）的BDCS坐標(biāo)系統(tǒng)，則與中國測繪部門發(fā)布的大地坐標(biāo)系CGCS2000一致。這類全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與經(jīng)典大地測量的區(qū)域性基準(zhǔn)不同，需與ITRF連接進(jìn)而實現(xiàn)全球統(tǒng)一。目前，美國最新的WGS84連接到了國際ITRF2008，而我國BDCS是連接到了ITRF2000。

國內(nèi)外太空活動時空基準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀

原子鐘和UT1是把控時空系統(tǒng)的核心技術(shù)

目前，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的時空基準(zhǔn)均建立在地面，各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)依靠全球或區(qū)域監(jiān)測站的觀測數(shù)據(jù)測定衛(wèi)星軌道和星上鐘差，并通過衛(wèi)星播發(fā)廣播星歷和鐘差實現(xiàn)高精度時空基準(zhǔn)的傳遞。所有導(dǎo)航衛(wèi)星均配置了星載原子鐘，主要包括銣原子鐘、銫原子鐘和被動型氫鐘。美國海軍天文臺在原子時自主守時方面發(fā)揮了國際引領(lǐng)和主導(dǎo)作用。美國國家時間頻率準(zhǔn)確度已達(dá)到10^-15，時間同步精度達(dá)到納秒量級，在國際原子時產(chǎn)生中擁有最大權(quán)重。美國GPSIII衛(wèi)星配置的增強型銣原子鐘日穩(wěn)定度達(dá)到10^-15量級。

經(jīng)過近20年的發(fā)展，我國守時和授時已達(dá)到國際一流水平，但由于缺乏10^-16穩(wěn)定度守時鐘技術(shù)，與美國存在性能上的差距。但BDS建設(shè)加速推動了技術(shù)進(jìn)步，北斗三號衛(wèi)星配置的銣原子鐘日穩(wěn)定度達(dá)到了10^-14量級，正加速追趕國際一流水平，被動型氫原子鐘日穩(wěn)定度達(dá)到10^-15量級，和歐洲伽利略星載氫鐘指標(biāo)相當(dāng)。

UT1表征了地球的真實自轉(zhuǎn)角度，一切聯(lián)系地面和空間目標(biāo)測量信息均需要這個量，使得其在國家標(biāo)準(zhǔn)時間產(chǎn)生、深空探測、衛(wèi)星導(dǎo)航等領(lǐng)域有重要應(yīng)用，其中多數(shù)情況需要實時或準(zhǔn)實時UT1。例如，在2020年，由于新冠肺炎疫情致使居家辦公，美國GPS、俄羅斯全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（global navigation satellite system，GLONASS）和歐洲伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Galileo satellite navigation system）曾聯(lián)名支持UT1的準(zhǔn)實時國際聯(lián)測，以保持導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的服務(wù)精度。光學(xué)照相測量技術(shù)也曾在UTI測量上發(fā)揮過重要作用，但精度相比于現(xiàn)今最精確的VLBI有量級差異。

目前，國際上UT1數(shù)據(jù)產(chǎn)品的權(quán)威發(fā)布機構(gòu)為IERS，測量UT1等參數(shù)需要全球VLBI觀測站網(wǎng)。為此，美國航天局戈達(dá)德空間飛行中心（GSFC）牽頭成立了國際測地與天體測量VLBI服務(wù)（IVS）機構(gòu)，從而協(xié)調(diào)全球VLBI站網(wǎng)參加UT1的觀測、相關(guān)處理、數(shù)據(jù)分析，為IERS提供數(shù)據(jù)源。上海天文臺是IVS的正式成員和數(shù)據(jù)分析中心之一，自1987年開始參加國際聯(lián)測，目前每年參加約30次，不定期向IVS提供射電ICRF、ITRF和EOP等解算結(jié)果。在上海天文臺的支持下，國家授時中心和我國深空網(wǎng)均開展過UT1觀測實驗，有關(guān)單位合作初步構(gòu)建了可代替互聯(lián)網(wǎng)UT1下載服務(wù)的能力，但由于剛起步，還未形成UT1服務(wù)的全產(chǎn)業(yè)鏈。

目前我國UT1參數(shù)取自IERS，美國、俄羅斯等國家則一直保持獨立測定工作。但近年國際形勢突變，完全依賴國外產(chǎn)品存在嚴(yán)重安全隱患。為此，我國也積極部署，有望在近2年實現(xiàn)全套EOP參數(shù)獨立測量和自主產(chǎn)品服務(wù)能力，但在基礎(chǔ)科研、人才隊伍扶持等方面還有不足。

星表和歷表研制技術(shù)

國外星表與歷表發(fā)展

國外有記載的最早星表是希臘人阿里斯提魯斯等于公元前260年所著的星表，包括近幾百顆星且位置精度都在1度水平。人類最早的星表是公元前360年我國石申等人編制的《石氏星經(jīng)》，比國外早了近100年。但隨后歐洲科技發(fā)展提速，17世紀(jì)發(fā)明天文望遠(yuǎn)鏡、19世紀(jì)發(fā)明天文照相術(shù)，積累了大量地面觀測數(shù)據(jù)。1988年，德國編制了亞角秒級FK5星表，在位置精度、恒星數(shù)目方面有了巨大提高，是當(dāng)時國際最高精度的基準(zhǔn)星表。1991年IAU決議采用銀河系外的類星體作為國際天球參考系的基準(zhǔn)源，1997年歐洲航天局（ESA）第1顆天體測量衛(wèi)星任務(wù)帶來了依巴谷星表，隨后開啟了空間天體測量的時代。依巴谷星表是國際天球參考系更新定義后的首次光學(xué)實現(xiàn)^[9]。同一時期，天文學(xué)家在地面啟用了VLBI，基于近30年國際聯(lián)合觀測累積，截至目前已實現(xiàn)了射電天球參考架的4次升級，在數(shù)量、位置精度和頻段覆蓋寬度等方面均有很大提高。2013年ESA發(fā)射了蓋亞（Gaia）衛(wèi)星，致力于持續(xù)積累觀測和處理數(shù)據(jù)，并分期發(fā)布星表產(chǎn)品。目前，Gaia任務(wù)成果發(fā)布的星數(shù)已達(dá)20多億，最終天體測量精度將達(dá)到5—10微角秒水平，這將會成為人類至今創(chuàng)建的最高精度和最高密度的ICRF。此外，國外還編制出了多個基于地面照相觀測的星表和針對其他特殊目的星表，如暗星星表、變星星表、黃道星表、導(dǎo)星星表、特殊紅外波段星表等。

太陽系天體歷表在飛行器定軌、深空探索等方面發(fā)揮著不可替代的作用。有賴于地基天文觀測和深空探測數(shù)據(jù)的長期積累，太陽系天體歷表精度逐步提升。美國噴氣推進(jìn)實驗室（JPL）自20世紀(jì)60年代開創(chuàng)了高精度數(shù)值歷表研究；70年代初，其發(fā)布的DE系列歷表成為世界標(biāo)準(zhǔn)。DE系列先后根據(jù)不同目的發(fā)表了多個版本，在天體數(shù)量、參數(shù)精度、時間跨度等方面不斷升級，當(dāng)前最新版本為DE440/LE436。俄羅斯科學(xué)院應(yīng)用天文研究所（IAA）從1974年開始獨立研制出了EPM系列歷表。法國歷書編算與天體力學(xué)研究所（IMCCE）從2003年起開始研制INPOP系列歷表，目前指標(biāo)已達(dá)到美國DE系列歷表水平。目前國際上僅有美、俄、法3個國家具有公開發(fā)表高精度數(shù)值歷表的實力，并且實力還在不斷提升。

我國星表與歷表發(fā)展

由于歐美星表和歷表產(chǎn)品基本可滿足我國軍民領(lǐng)域的相關(guān)需要，故我國一直采取了國際合作的策略，對歐美星表和歷表產(chǎn)品以采用為主，貢獻(xiàn)有限。近幾年來，依托國內(nèi)射電望遠(yuǎn)鏡，上海天文臺開展了黃道帶天區(qū)的射電星表加密工作，并基于數(shù)字化施密特照相巡天數(shù)據(jù)，編制出我國第1部絕對自行星表（absolute proper motions outside the plane，APOP）。紫金山天文臺1984年起開始基于美國DE歷表編算天文年歷，并于2005年形成了PMOE2003（purple mountain observatory ephemeris 2003）歷表，但框架初值、物理和天文常數(shù)取自DE405，未能實現(xiàn)完全獨立自主。

盡管我國目前缺乏國際權(quán)威產(chǎn)品，但在圍繞星表和歷表建立所需的天體力學(xué)、天體測量和行星科學(xué)方面已形成較為完善的學(xué)科基礎(chǔ)，掌握了微角秒級星表的相對論模型創(chuàng)建和軟件開發(fā)技術(shù)，星表和歷表研究評估的技術(shù)儲備扎實，潛力巨大。隨著深空探測任務(wù)的增多，合理利用我國構(gòu)建的深空測控網(wǎng)^[13]，也能提升構(gòu)建星表和歷表的能力。

脈沖星計時觀測技術(shù)

根據(jù)過去30年對脈沖星的不斷觀測，目前已知脈沖星的長期穩(wěn)定度最高可達(dá)10^-15，這距離當(dāng)今最高精度原子鐘的穩(wěn)定度還有一定差距，但自從1982年第1顆毫秒脈沖星PSR B1937+21被發(fā)現(xiàn)以來，在自然界探尋最高穩(wěn)定度的脈沖星已成為天文學(xué)家的夢想，這也是太陽系及其外更大范圍深空乃至星際探索所需的潛在時空基準(zhǔn)源之一。近期，ESA已開展了脈沖星時間標(biāo)準(zhǔn)方面的研究，即PulChron計劃，并部分實現(xiàn)了可溯源的脈沖星時間標(biāo)準(zhǔn)。國際上也逐漸形成了若干脈沖星計時陣合作組織，并聯(lián)合構(gòu)成了國際脈沖星測時陣（international pulsar timing array，IPTA）。

中國科學(xué)院新疆天文臺等單位長期開展脈沖星計時觀測，在脈沖星鐘頻率穩(wěn)定度估計、綜合脈沖星時算法等方面積累了研究基礎(chǔ)和人才隊伍。但前期受限于設(shè)施測量能力水平，直到2016年500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）建成后，才實現(xiàn)了對少數(shù)脈沖星百納秒的測時精度，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。但FAST在脈沖星觀測方面仍存在觀測時間不足、天區(qū)覆蓋有限、觀測頻率無法拓展到3GHz以上等短板。由此可見，我國脈沖星觀測與國際水平相比仍有較大差距。

其他專用精密時空框架

自1969年以來，歐盟、美國、俄羅斯、日本成功發(fā)展了基于人造信標(biāo)的太空活動時空基準(zhǔn)技術(shù)，包括月面和火星表面激光角反射器、地月之間主動激光測量、地火之間多普勒測量技術(shù)，并且在火星周圍運行多個中繼衛(wèi)星。目前，歐盟、美國、俄羅斯、日本基于人造信標(biāo)的太空活動時空基準(zhǔn)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了第3代，把飛抵火星原有50%的失敗概率幾乎降低到了零。近年來，國內(nèi)外專家均提出在地月空間通過探測器發(fā)播人工脈沖實現(xiàn)深空基準(zhǔn)星座的技術(shù)，現(xiàn)國外已出版了相關(guān)技術(shù)的白皮書，而我國在個別方向上處于論證發(fā)展階段。目前，我國嫦娥四號中繼衛(wèi)星僅承擔(dān)對月球著陸器的接力通信工作，不具備微波接力測量或構(gòu)建基準(zhǔn)的能力，且我國還沒在月面部署激光反射器。

當(dāng)前我國太空活動時空基準(zhǔn)存在的主要問題和原因

當(dāng)前存在的主要問題

盡管在個別方面有相當(dāng)好的水平，但作為航天大國，我國太空活動時空基準(zhǔn)的整體層面存在基礎(chǔ)設(shè)施水平不高、科研根基不實、不具備系統(tǒng)性產(chǎn)品服務(wù)能力、對國外依存度大的問題。

目前，我國星表、歷表、地球自轉(zhuǎn)參數(shù)等數(shù)據(jù)主要來自國外組織機構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)平臺，這不具有長遠(yuǎn)性和可靠性。例如，在我國某些航天任務(wù)關(guān)鍵時刻，曾多次發(fā)生IERS臨時維護(hù)而暫時停止其EOP服務(wù)的事件；我國小天體探測任務(wù)目標(biāo)2016HO3小行星和311P彗星在國內(nèi)無實測數(shù)據(jù)，所以只能分析國外數(shù)據(jù)，且缺乏觀測驗證能力；我國有些太空遙感任務(wù)所需的紅外星表國外未共享，只能依靠光譜模型理論推算；北斗二號系統(tǒng)運行過程中，由于沒及時更新太陽系天體歷表，導(dǎo)致無法精確計算太陽和月亮對衛(wèi)星的引力攝動，曾導(dǎo)致軌道計算和預(yù)報業(yè)務(wù)暫時中斷。

長此以往，我國在衛(wèi)星導(dǎo)航、近地小行星探測、空間安全、大地測繪等將逐步陷入基礎(chǔ)時空定位信息精度不斷下降以及難以校核的困境。

當(dāng)前問題的主要原因

安全性戰(zhàn)略性認(rèn)識不夠。我國在過去很長一段時間里對時空基準(zhǔn)源頭建設(shè)重視不夠，忽略了其在衛(wèi)星導(dǎo)航、深空探測和國防建設(shè)等方面的戰(zhàn)略意義。我國太空活動起步于火箭衛(wèi)星等國防應(yīng)用急需，起初精度要求也不高，尚未系統(tǒng)布局時空基準(zhǔn)的設(shè)施建設(shè)，對于星表、歷表和EOP的作用價值也認(rèn)識有限。其次，“拿來主義”思想使得我國科研人員形成了依賴國外產(chǎn)品的慣性，沒有深刻意識到星表、歷表等參數(shù)自主可控的重要性。

歷史積累和研發(fā)投入不足。星表和歷表研制是極其浩繁的系統(tǒng)工程，需要大量精密先進(jìn)的天基和地基觀測裝置，更需要長期的觀測積累。歐美國家在前人肩膀上持續(xù)更新提升，具有長期穩(wěn)定的隊伍，沉浸于細(xì)致入微的理論和數(shù)據(jù)分析。我國對太空活動時空基準(zhǔn)的源頭星歷表從未進(jìn)行系統(tǒng)性計劃支持，投入不足，人才隊伍不穩(wěn)定，設(shè)施發(fā)展遲緩。

系統(tǒng)性科研與重大任務(wù)牽引缺失。我國相關(guān)單位在星表改進(jìn)、天文年歷編算、太陽系小天體研究等方面，多是應(yīng)零散性、臨時性、緊急性任務(wù)的要求而開展，科研服務(wù)國家重大需求的意識不強，滿足于應(yīng)付眼前和一事一議，缺乏試用試錯再改進(jìn)的機會，產(chǎn)品化能力和系統(tǒng)性積累不足，導(dǎo)致大量技術(shù)成果長期走不出實驗室。我國雖然在某些方向的研究水平能達(dá)到國際先進(jìn)水平，但沒有形成面向各類航天任務(wù)統(tǒng)一的時空基準(zhǔn)權(quán)威性框架產(chǎn)品，更沒有實現(xiàn)從科學(xué)研究到服務(wù)能力的持續(xù)轉(zhuǎn)化。

在航天用戶部門方面，我國傾向于重大工程構(gòu)建，并不關(guān)注其基礎(chǔ)性源頭性建設(shè)問題。然而，美國JPL的DE系列歷表很多更新就是為了具體深空探測任務(wù)所經(jīng)歷引力場環(huán)境不同而研制的；法國INPOP系列歷表的發(fā)展則主要源自于ESA的Gaia天體測量任務(wù)和其觀測資料的微角秒級處理分析需求。由此可見，我國在太空活動相關(guān)時空基準(zhǔn)方面的系統(tǒng)性科研與重大任務(wù)牽引上還缺乏基礎(chǔ)科研建設(shè)，并存在部分思想認(rèn)識問題。

發(fā)展思路建議

我國正在從航天大國轉(zhuǎn)向強國的路上，空間活動正以前所未有的速度和力度從地球空間向地月空間、月球空間、太陽系行星際延伸，而諸如北斗工程、嫦娥工程、火星探測和小行星探測等重大航天工程任務(wù)，都要求掌握高精度時空基準(zhǔn)源頭數(shù)據(jù)?！安环e跬步無以至千里”，面向空間重大活動需求，務(wù)必提高認(rèn)識，強化任務(wù)工程化、工作持久化、能力系統(tǒng)化、成果服務(wù)化和研究國際化的思維與理念，以盡早為我國太空活動提供自主可控且國際先進(jìn)的各類時空基準(zhǔn)服務(wù)。建議發(fā)展對策如下：

加強基礎(chǔ)研究。建議在國家層面對太空活動時空基準(zhǔn)的基礎(chǔ)研究給予穩(wěn)定支持，主要包括：加強新型高精度原子頻率標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的原子物理學(xué)、量子力學(xué)等前沿科學(xué)研究，并加強基礎(chǔ)材料工藝攻關(guān)；開展相對論框架下的照相天體測量模型研究、數(shù)據(jù)處理方法研究等工作，為獨立創(chuàng)建紅外星表奠定基礎(chǔ)；深入開展相對論時空理論以及與之密切相關(guān)的引力場參數(shù)測定研究，深化太陽系天體動力學(xué)建模研究；深入開展脈沖星計時和定位探測技術(shù)，解析低頻噪聲來源，建立脈沖星歷表，這是任何利用脈沖星構(gòu)建時空基準(zhǔn)系統(tǒng)所無法繞開的基礎(chǔ)工作。

加強頂層設(shè)計。要加強國家層面頂層設(shè)計與協(xié)調(diào)論證。太空活動時空基準(zhǔn)的構(gòu)建是一項涉及多學(xué)科、多技術(shù)的戰(zhàn)略性系統(tǒng)工程，不能全靠零散科研，必須從國家頂層上加強對應(yīng)用需求、任務(wù)目標(biāo)、技術(shù)方案的設(shè)計和論證，建立國家級的專業(yè)人才隊伍，研究促進(jìn)航天任務(wù)和天文科研有機協(xié)同機制。

加強資源統(tǒng)籌。調(diào)研既有技術(shù)條件，集約化利用已有存量，理清體系關(guān)系，統(tǒng)籌相關(guān)規(guī)劃。統(tǒng)籌不同渠道安排的觀天測地設(shè)施，從而高性價比地實現(xiàn)對太陽系行星和基本物理參數(shù)進(jìn)行自主高精度測量。例如，應(yīng)用上協(xié)調(diào)好設(shè)施能力、地理位置、時段分配和聯(lián)測需求，合理規(guī)劃調(diào)配；深入開發(fā)我國探月工程、深空探測計劃的產(chǎn)出潛能；在每次任務(wù)中增加行星觀測實驗，設(shè)置合作探測目標(biāo)。

加強觀測能力。加快補齊觀測設(shè)施短板，增補構(gòu)建若干地基和天基專用系統(tǒng)。例如，為高精度自主化提供UT1實測數(shù)據(jù)并兼顧精化ICRF，應(yīng)研究布局天地一體的VLBI聯(lián)測系統(tǒng)；針對脈沖星開展以FAST為核心，并適當(dāng)增補中小型射電裝置陣列的能力建設(shè)。這不僅能補足脈沖星觀測短板，還能通過VLBI組網(wǎng)實現(xiàn)脈沖星星歷表與射電星表的連接和加密，也將為人類開展深空甚至星際探索提供潛在的時空基準(zhǔn)源。

加強國際合作。在EOP和UT1產(chǎn)品服務(wù)能力方面，貢獻(xiàn)我國近些年部署的觀測設(shè)施和數(shù)據(jù)，爭取牽頭組織空間基準(zhǔn)方面的國際聯(lián)測活動，帶動服務(wù)能力提升；在射電星表方面，繼續(xù)加強與美國國家航空航天局（NASA）在空間大地測量方面的合作，積極參與國際聯(lián)測和數(shù)據(jù)處理，加速提高自主創(chuàng)建射電星表的能力；在光學(xué)星表方面，繼續(xù)深化與ESA的Gaia項目合作，在相對論模型創(chuàng)建、觀測圖像微角秒級數(shù)據(jù)處理、星表獨立評估等方面深度參與；在太陽系歷表方面，加強同美、俄、法的合作交流，積極牽頭組織國際計劃，增強國際話語權(quán)。我國曾作為核心參與IAU關(guān)于太陽系時間系統(tǒng)轉(zhuǎn)換理論創(chuàng)建和規(guī)范制定工作，在基本天文學(xué)領(lǐng)域有了一定的國際影響力。要高舉構(gòu)建人類命運共同體目標(biāo)，繼續(xù)堅持國際化視野和胸懷，持續(xù)積極推動國際合作。

(作者：肖偉剛，中國科學(xué)院重大科技任務(wù)局；齊朝祥，中國科學(xué)院上海天文臺。《中國科學(xué)院院刊》供稿）

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