天文学网络虚拟实验室

中国科学院计算机网络信息中心马永征

中国虚拟天文台 2007 年学术年会2007.11.20 广州

国家科技基础条件平台●网络科技环境

提纲

项目背景及目标 承担单位 资源集成与整合 稳定服务及开放共享 科研支撑 教育支持 发展设想

背景 国家科技基础条件平台

– 网络科技环境 信息技术的发展使得科研手段发生了翻天覆地的革命，信

息化是科研方式发展的必然趋势 虚拟实验室是一个支持信息化科研方式的综合性协同工作

环境，是由支持资源共享与协同工作的硬件、软件、数据、信息化科研仪器设备和人员组织共同构成的有机的整体，是信息化科研模式的一种典型表现形式

天文学网络虚拟实验室是虚拟实验室这种新型科研模式在天文学领域的具体体现

目标

通过网络技术集成整合多个天文观测基地的望远镜等科研资源，建立天文学网络虚拟实验室，提供稳定服务，支持以协同工作为显著特征的新的天文学研究模式和方法，为天文学科领域的科研和教育提供支撑

承担单位 中国科学院计算机网络信息中心 中国科学院国家天文台

– 兴隆观测基地– 怀柔太阳观测基地

中国科学院上海天文台– 佘山观测基地

中国科学院云南天文台– 丽江观测基地

天文学网络虚拟实验室

解决了天文望远镜网络观测和开放服务的关键技术问题 天文学网络虚拟实验室（ http://astro.v-lab.cn ），对国内

外天文科研、教育人员及广大天文爱好者完全开放

资源集成、整合——兴隆基地

2.16米反射望远镜

30厘米望远镜 太阳望远镜 广角望远镜 80 厘米望远镜

资源集成、整合——佘山基地

1.56米反射望远镜

资源集成、整合——丽江基地

2.4 米望远镜

资源集成、整合——怀柔基地

全日面望远镜

稳定服务及开放共享

7×24 小时稳定服务– 科研支撑– 教育支持– 科学普及

对国内外完全开放，可随时注册用户

已拥有 80 多位注册用户，大部分是国内天文科研人员

用户所属单位统计

来自国内外 23 个科研单位和院校

AVLAB用户所属单位统计

30%

21%9%7%

12%

21%国家天文台

上海天文台

云南天文台

国外研究机构

国内其他研究机构

国内高校

用户种类统计

涵盖了在线协同观测者、评议专家、时间分配管理员、项目支持及其一般用户

0

10

20

30

40

50

60

申请评议 时间分配 项目支持 协同观测 一般用户

AVLAB用户种类统计

科研支撑

望远镜在线申请、审批 望远镜协同观测平台 面向特定科学目标的在线联合观测 观测数据管理 国际专业天文数据镜像

望远镜在线申请、审批 离线方式（ Email 、电话）

– 效率低、周期长、保密性差 天文学网络虚拟实验室在线方

式– 申请者、审核专家，望远镜管

理人员实现了协同工作– 2007 年度 2.16 米和 1.56 米反

射望远镜申请及审批工作成功完成

– 目前正在进行 2008 年度 2.16

米和 1.56 米反射望远镜申请审批工作

望远镜协同观测平台 屏蔽了各望远镜的繁琐的操

作细节，以一致的方式远程控制已整合到虚拟实验室的各台望远镜

观测者在观测的同时，可以在自己控制的协同工作组范围内共享观测成果

观测者在观测的同时还可以将控制权限临时移交给协同工作组中的其他成员

在线联合观测活动 _科学需求 Blazer 是一类特殊的活动星系核（ Active Galactic Nuclei , AGN ），它是蝎虎座天体和光激变类星体的总称

Blazer 天体的光变普遍存在两个成分，一个成分是以天量级为时标的长时标变化，另外一个是以小时为量级的短时标变化（ Intranight Optical Variability, INOV, 例如， Speziali

& Natali 1998 ）。为了深入的研究 Blazer 天体的光变行为，需要坚持对其进行多波段的同时监测。

863预研究课题

在线联合观测活动 _技术选定

为了实现多波段同步观测Blazer 天体，需要两台独立的望远镜联合观测

通过天文学网络虚拟实验室提供的望远镜协同观测平台进行同步联合观测– 2.16 米望远镜， B波段– 1.56 米望远镜， R波段

在线联合观测活动 _具体实施 07年 3月 ~6月，先后 5次进

行尝试，均由于天气原因而不断推迟（上海梅雨等）

7月 19 日开始，连续 7 天的努力， 终于在 25 日晚上通过AVLAB 望远镜协同工作平台成功地完成了联合观测

7月 26 日、 27 日两天进行了观测数据分析，分析结果表明，此次联合观测取得了预定的科研成果

邵正义 (研究员 ) 　上海天文台 上海家中潘红鑑 (研究员 ) 　上海天文台 佘山基地卢晓猛 ( 助研 ) 　国家天文台 北京家中王竞 ( 博士生 ) 　国家天文台 兴隆基地马永征 ( 助研 ) 　网络中心 北京家中

2007年 7 月 25 日晚 9 点至12点

参加人员：

在线联合观测活动 _科研成果

S4 0954+65

14. 2

14. 3

14. 4

14. 5

14. 6

14. 7

14. 8

14. 9

15

15. 1

15. 2

15. 3

15. 4

15. 5

2667. 09 2667. 1 2667. 11 2667. 12 2667. 13 2667. 14 2667. 15 2667. 16 2667. 17 2667. 18

修正儒略日

仪器星等

216

156

在线联合观测活动 _总结（ 1）

联合观测对天文科研工作意义重大，需求大 传统上，联合观测通过电话和 Email 离线进行，观测

者不能实时看到观测的结果，沟通难、效率低、周期长、结果差

天文学网络虚拟实验室使得联合观测可以以在线方式实时进行，观测者通过望远镜协同工作平台同时控制兴隆基地的 2.16 米望远镜和佘山基地的 1.56 米望远镜对目标进行了不同波段的观测，在观测过程中实时得到了观测结果，并根据结果随时调整观测行为

在线联合观测活动 _总结（ 2）

天气情况是影响天文可见光波段观测行为的重要因素，特别是在联合观测中，由于需要多个观测基地的天气同时满足观测条件，这往往使得联合观测的时机稍纵即逝，因此，在天文学网络虚拟实验室提供各观测基地的实时天气状况，以及细粒度的望远镜时间分配机制和功能是非常必要的

天文学网络虚拟实验室以使得联合观测可以更加方便地进行，极大地提高了科研效率，是天文领域前所未有的新探索，提供了宝贵的经验

观测数据管理

用户在线观测数据自动备份到“天文学网络虚拟实验室”

在用户指定的保密期内，只有观测者本人可以下载数据

当保密期结束之后， “天文学网络虚拟实验室” 根据用户的授权发布观测数据，供其他科学家共享

国际专业天文数据镜像

发挥项目承担单位在网络及存储的优势，实现数据共享

1.3TB的 SDSS 数据 179GB的 CDS 数据 供国内科学家自由下载

教育支持

北京师范大学 – 正在讨论通过“天文学

网络虚拟实验室”开展网络教学活动

– 使得以前无法想象的让大学生在课堂上使用天文望远镜成为可能

解放军理工大学

发展设想（ 1）

完成云南天文台丽江观测基地 2.4 米望远镜、国家天文台怀柔观测基地全日面望远镜接入到天文学网络虚拟实验室的工作

面向重大科研计划的需求，进行多人、多台望远镜之间的协同观测

根据科研用户反馈意见不断改进，更加贴近天文科研工作者的实际需求

制定望远镜远程协同服务相关的技术、运行及管理规范

发展设想（ 2）

开发和培育网络虚拟实验室环境下的新的天文研究模式

与高校等天文教育机构合作，提供稳定的天文实时教育环境

在向天文学领域提供稳定、优质服务基础上，争取多方面资源，探索天文学网络虚拟实验室的长效运行机制

谢 谢！http://astro.v-lab.cn