中国科学院上海天文台
中国科学院上海天文台
中国科学院上海天文台成立于1962年，它的前身是法国天主教耶稣会1872年建立的徐家汇观象台和1900年建立的佘山观象台，现在是中国科学院引下属的天文研究机构，包括徐家汇和佘山两部分。全台现有职工人数213人，其中科技人员147人，中国科学院院士1人，中国工程院院士1人；研究员（包括正研级高级工程师）23人，副研究员、高级工程师58人，中级科技人员36人。现有在学博士生34人，在学硕士生75人；博士后7人，外国高级访问学者3人。
研究方向(天文地球动力学 星系宇宙学 VLBI技术研究 天文技术 亚太地区天文地球动力学计划(APSG) 中国现代地壳运动和地球动力学研究 宇宙大尺度结构和星系形成与演化 宇宙结构形成的数值模拟研究 银河系的中心存在超大质量黑洞 首次高精度测得银河系英仙臂的距离)
科研支撑
上海天文台以天文地球动力学和银河系、星系天体物理为主要学科发展方向,拥有甚长基线干涉测量（VLBI）、卫星激光测距（SLR）、全球定位系统（GPS）等多项现代空间天文观测技术，是世界上同时拥有这些技术的7个台站之一。主要设备有：25米射电望远镜，1.56米光学望远镜，60厘米人造卫星激光测距仪，40厘米双筒折射望远镜，Reque8100GPS接收机和氢原子钟等。经国务院学位委员会批准，上海天文台为天文学一级学科博士和硕士学位授权点。
创新工程
上海天文台是首批进入中科院知识创新工程的单位之一。已进入创新工程的项目有“空间飞行器精密定轨及其应用”、“卫星激光测距技术及应用研究”、“地球自转变化”、“星团和银河系结构”、“活动星系核的VLBI研究”、“射电天体测量与天球参考系”、“宇宙学”等七个研究团组以及VLBI技术实验室和VLBI观测基地。上海天文台的科学目标是：应用现代空间天文观测技术监测和综合研究地球整体运动和各圈层变化的相互作用、探索有关重要的自然灾害预测的天文学方法和手段；开展和深化星团、银河系结构及其演化的研究，活动星系核致密结构的观测研究，星系动力学数值模拟以及星系形成、演化和宇宙学研究；以及VLBI技术研究、氢原子频标和时频技术研究、天文望远镜及光学技术研究等。
上海天文台的科研主体由天文地球动力学研究中心、天体物理研究室、VLBI研究室和计算信息中心等部门构成。它是中国科学院光学天文联合开放实验室佘山观测基地、中国科学院射电天文联合实验室VLBI分部所在地，国际合作项目“亚太地区空间地球动力学研究计划”（APSG）中央局和中国科学院天文地球动力学联合研究中心所在地，是中德马普伙伴小组－宇宙学研究小组承担单位，是上海市天文学会的挂靠单位。上海天文台佘山工作站被中国科协命名为“全国科普教育基地”、被上海市政府命名为“上海市青少年教育基地”和“上海市科普教育基地”。
人才培养
为促进培养与选拔跨世纪学科带头人，吸引各类优秀青年人才，经中科院批准，与德国马普科学技术促进会共同组建了“马普天文青年伙伴小组”，由国外引进杰出青年人才组建“宇宙学”研究团组。该小组已于2000年6月正式启动，并取得了院百人计划的支持。
科普建设
上海天文台注重园区建设和创新文化建设。目前已拥有23层的科研大楼,配有中央空调系统、计算机网络系统、网上天文资源服务系统、多功能会议系统和健身房，还配有研究生客座公寓和高级访问学者公寓等，环境优美，已成为该地区的软件基地之一。
由上海天文台和上海市天文学会主办的科普网站“上海网上天文台”已开通，以网络媒介普及天文知识，满足广大青少年对天文知识的渴求，加强唯物主义和科普知识的宣传教育，增进人们学科学、讲科学、用科学的社会风尚。
研究方向
天文地球动力学
利用现代空间技术，发挥上海天文台同时拥有VLBI、SLR、GPS等多种现代空间测量技术的优势，开展高精度高分辨率监测地球整体与各圈层物质运动，建立并维持高精度天文参考系，利用学科交叉优势，综合研究地球和其它行星的动力学特性及动力学演化过程。建立观测基地和资料分析研究中心，开展独立自主的地球自转参数测定，建立和维持地球和天球参考系，开拓和发展有关观测技术（如：VLBI、SLR、GPS、Galileo 、InSAR、地面光学等），在深空探测、近地小天体（人造卫星和空间碎片）监测、导航定位等方面的工作。深化地球自转变化及其与地球各圈层物质运动的关系与机理研究，开展行星流体与磁流体动力学理论与大规模计算机模拟的研究，为我国将来开展行星际探测提供科学目标。开展与自然灾害有关的天文现象与天文方法的研究，为国家减灾防灾提供信息。
星系宇宙学
开展了星团和星系的结构及演化，活动星系核，宇宙大尺度结构的数值模拟和宇宙学等研究。参与国内外巡天和大型天文观测项目，进一步加强了与斯隆数字巡天（SDSS/SEGUE）计划的合作，积极参与国家大科学工程LAMOST的星系和银河系结构巡天观测。开展数值宇宙学研究，构建高精度的星系形成和宇宙结构形成的理论模型，研究和预言暗物质和暗能量在星系观测方面的特性。进行星团动力学和银河系结构的研究。利用VLBI相位参考观测高精度地确定银河系旋臂的结构和运动特征。对活动星系核（AGN）及其它致密天体的多波段VLBI观测研究。探索AGN的中央黑洞、吸积盘以及射电喷流性质。开展对银河系中心高（时间和空间）分辨率的毫米波VLBI观测及理论研究，研究超大质量黑洞候选者SgrA*的致密结构，探索黑洞存在的直接证据。
VLBI技术研究
上海天文台开展VLBI技术的相关研究30多年，建有VLBI实验室和VLBI观测基地，经过多年的技术积累，在国际上同发达国家一起，共同发展VLBI新技术和研制VLBI设备，如：制冷双偏振接收机，VLBI记录终端，数字基带转发器（DBBC），实时VLBI技术和VLBI数据相关处理机等；共同参加国际VLBI网的天文观测研究，上海VLBI站是欧洲VLBI网（EVN）和国际测地/天体测量学VLBI服务（IVS）的正式成员，每年参加国际VLBI联测；在国际VLBI研究领域发挥了重要的作用，受到该领域国际同行的极大关注。在课题研究方面，开展天体物理、测地和天体测量的前沿课题研究，同时创新地把VLBI技术应用对人造卫星的精密定轨，特别是将利用我国VLBI网参与对嫦娥一号卫星的精密测轨，同时可以应用到对国家未来深空探测。
天文技术
从70年代开始从事研究氢原子时频，并在较短的时间内，成功地研制了氢原子钟，目前是国内唯一具有氢原子钟产品地生产单位。上海天文台已生产了50多台氢钟，并投入使用，为国家科学研究和战略需求做出了重要贡献。为了进一步提高氢钟的可靠性，根据质量管理体系要求，认真分析和研究，发现并解决了一些技术问题。使我台生产氢钟的稳定性、可靠性和精度都有明显提高。同时研究氢原子钟的小型化，开展了星载氢钟的预研究。
开展光干涉关键技术研究，发展短基线小口径望远镜的综合孔径光干涉技术，作为发展大型天文光干涉仪的前期研究。利用光干涉技术，实现对近地目标的精确跟踪与成像识别。研究把该技术由地面拓展到空间的可能性。促进高分辨率条件下的天体物理研究。
亚太地区天文地球动力学计划(APSG)
APSG是叶叔华院士倡导并组织的亚太地区空间地球动力学国际合作研究计划，其主要目标是联合亚太地区有关科研机构的力量，利用空间技术合作研究该地区的地球动力学现象，包括板块运动、地壳形变和海平面变化等。为预测自然灾害、保护人类生存环境做出贡献。其主要研究内容是：用空间技术监测欧亚、太平洋、印澳、菲律宾和北美等板块间的相对运动，包括板内和板块边缘的地壳形变；研究西太平洋边缘地区之岛弧－海沟构造体系、青藏高原和东南亚造山带的地壳运动演化规律以及动力学机制；利用空间技术（包括卫星测高技术）与验潮方法对亚太地区海平面变化进行监测，并对海平面变化规律及其起因进行研究，进而对全球洋面起伏及其机制开展研究；研究地球各圈层的物质运动与地球在空间的整体运动之间相互关系以及该地区大尺度自然灾害与地球运动变化的关系。1997年至今我们已经协调组织了共7站的15期VLBI实验，监测亚太地区的地壳运动。单次实验拟合残差约40ps，处于国际先进水平。
中国现代地壳运动和地球动力学研究
叶叔华院士负责的攀登项目“现代地壳运动和地球动力学研究”（1991—2001），以当今最先进的空间技术, 甚长基线干涉测量（VLBI）、卫星激光测距（SLR）、全球定位系统（GPS）和卫星测高（SAT）等为基础，结合地面观测技术以亚厘米级的精度，监测和研究中国的现代地壳运动及其动力学机制，给出中国大陆现今地壳运动的定量模型，提出青藏高原新的地球动力学模式；给出我国东部沿海陆海垂直运动的变化规律和我国地球重力场和大地水准面的精细模型；研究地球各圈层物质运动与地球自转的关系；为二十一世纪我国环境和灾害等领域提供重要的基础资料。10年来，本项目集中了中国科学院、中国地震局、国家测绘局和总参测绘局四大部委的一百余名科学家，把各自的研究资源、历年观测数据和外业成果，统一协调进行跨学科的合作研究，已经在中国大陆地壳运动的监测与研究、精密地球参考系的建立和维持、地球自转变化、青藏高原动力学、我国重力场和海平面变化、自然灾害预报等方面取得了许多国际先进水平的重要成果，为我国可持续发展的环境和灾害等领域提供了有价值的理论和基础资源。本项目不仅促进了国家重大科学工程“中国地壳运动观测网络（CMONC）”和国家重点基础研究发展规划《大陆强震机理与预报》项目的建立，推动了“亚太空间地球动力学（APSG）”国际协作计划的建立，也带动了许多受国家基金会和其他部委支持的研究项目。
宇宙大尺度结构和星系形成与演化
该项目是上海天文台景益鹏研究员主持科技部973计划，项目起止时间为2007年7月至2011年8月。该项目在多学科交叉的基础上，结合LAMOST项目的观测优势，以研究宇宙大尺度结构为主线，研究宇宙大尺度结构形成与演化和银河系结构与演化两大密切相关的关键性科学问题。共设立6个课题，分别为：暗物质暗能量和宇宙学参数、宇宙结构形成的理论和数值模拟、银河系和近邻星系的研究、高红移宇宙的观测研究、星系活动和大质量黑洞的形成、星系中的恒星形成和演化。该项目的研究队伍汇集了该研究领域的国内精英人才，由来自上海天文台、国家天文台、紫金山天文台、中科院高能物理研究所、中国科技大学、北京大学、南京大学、北京师范大学共八家单位的64位研究人员组成。我台既是项目承担单位， 也是第二课题的承担单位。
宇宙结构形成的数值模拟研究
我台景益鹏研究员主持的“宇宙结构形成的数值模拟研究”项目在全国科学技术大会上获得国家自然科学二等奖（2005年度）。景益鹏研究员主要从事星系形成、宇宙结构形成、宇宙暗物质、宇宙暗能量、宇宙原初扰动等宇宙学基础前沿问题的研究。首次发现了小质量暗晕的成团性比PS理论的预言要强得多，并提出了暗晕成团的精确公式，被广泛用于预言星系和暗物质的成团性质，该工作也引发了许多修改PS理论的研究；首次提出了暗晕密集因子的对数正则分布公式，并被广泛用于预言星系的观测性质；发现暗晕的内部密度轮廓的幂指数在-1.1和-1.5之间，该工作已成为高精度研究暗晕结构的最有影响的三个工作之一；首次提出了描述暗晕内部物质分布的三轴椭球密度分布模型，并被广泛用于预言引力透镜、暗物质分布等多个研究领域；首次精确测量了星系对的速度弥散，其结果被广泛用于检验星系形成模型；最早提出了构造星系相关函数和速度弥散的星系团低权重模型，并已发展为目前流行的暗晕星系占有模型。
银河系的中心存在超大质量黑洞
我台沈志强研究员领导的一个国际天文研究小组，通过对位于我们银河系中心被称为人马座A*（Sgr A*）的神秘射电发射源的高空间分辨率观测，发现了支持“我们太阳系所在的银河系的中心存在超大质量黑洞”观点的迄今为止最令人信服的证据。该研究成果刊登在11月3日出版的英国《自然》周刊上。利用国际先进的甚长基线干涉阵（VLBA）于2002年11月3日成功获得了Sgr A*在3.5毫米波长上的首个图像，并进而确定该源的真实直径与地球轨道半径相当。也就是说，这个至少40万倍于太阳质量的Sgr A*所占区域的直径只有1.5亿公里，由此推断出的最小质量密度比任何目前已知的黑洞候选者的密度都要大了一万亿倍以上，强烈地支持Sgr A*是超大质量黑洞的物理解释。
首次高精度测得银河系英仙臂的距离
徐烨博士和中外天文科学家合作，利用世界上分辨率最高的射电望远镜，精确地测定了离地球约6370光年一个大质量分子云核的距离和运动速度。它是迄今为止，在天文学中精确测定的最远天体的距离。通过对这个分子云的距离和速度的精确测定，解决了在天文学里银河系漩涡结构中离太阳最近英仙臂距离的长期争论；其结果有力地证明了银河系密度波理论。在2003年7月至2004年7月的一年间，徐烨和郑兴武等4位中外科学家利用世界上分辨率最高的射电望远镜阵，5次观测银河系英仙臂大质量分子云核中的甲醇分子宇宙微波激射。他们采用以太阳和地球的距离为基线的三角视差方法，在解决了一系列具有挑战性的观测技术难题后，精确地得出了该处的距离，测量精度为百分之二，这是有史以来天文学中精度最高的距离测量。美国权威学术期刊《科学》杂志2006年1月6日刊登了论文《银河系英仙臂的距离》。
全台以天文地球动力学、星系宇宙学为主要学科方向，同时积极发展现代天文观测技术和时频技术，努力为天文观测研究和国家战略需求提供科学和技术支持。
历史沿革
中国科学院上海天文台成立于1962年8月，其前身是法国天主教耶稣会1872年建立的徐家汇天文台和1900年建立的佘山天文台。1950年12月由上海市军事管制委员会接管，1954年两台曾归属中国科学院紫金山天文台，1962年两台合并成立中国科学院上海天文台。
（一）徐家汇天文台和佘山天文台的创建
1、徐家汇天文台的创建
法国天主教耶稣会于1872年2月，在上海徐家汇（明末大臣徐光启的故里），蒲西路221号破土动工兴建徐家汇天文台。1880年建造了33米高的木塔，顶端装有伯克利风向风速仪。1901年在原址西侧（蒲西路166号）另建三层新楼。大楼中央有砖木结构高40米的观测塔，安装有风向风速仪，大楼东侧是子午仪观测室，设有各种气象仪器，并增加了地温和井温的测量。
2、佘山天文台的创建
法国天主教耶稣会于1900年在距上海市区约30公里的佘山山顶建立佘山天文台，在约100米高的山顶上安装有巴黎高梯尔厂出品的口径40厘米的双筒折射天文望远镜，同时建有直径10米的可转动的天文圆顶，在天文圆顶的东侧建有子午仪观测室。天文望远镜配有彗星照相仪、太阳黑子照相仪、太阳分光仪。
（二）1950年接管到1962年上海天文台成立
1、接管经过
1950年12月11日，上海市军事管制委员会发布军高字第10325号命令，委派李亚农、陈宗器、吕东明等为正副主任委员驻台办理接管事宜。在上海市军事管制委员会领导下，由中国科学院、军委会气象局，组成“上海市军事管制委员会徐家汇及佘山天文气象台管理委员会”。李亚农任主任委员，副主任委员有陈宗器、吕东明，委员有张钰哲、王楚良等，于1950年12月12日正式进驻，开始接管工作，气象部分由军委会气象局接管，地磁和地震部分由中国科学院地球物理研究所接管，两台的天文部分由中国科学院紫金山天文台接管。
2、领导体制变迁
接管初期，两台由上海市军事管制委员会徐家汇及佘山天文气象台管理委员会领导和管理，期间中国科学院紫金山天文台先后派研究员陈遵妫、李珩分别负责徐家汇观象台和佘山观象台的工作。1951年6月19日，成立《中国科学院紫金山天文台、地球物理研究所联合上海工作站》，简称《天地联沪站》，对两台进行管理。负责人由地球物理研究所副所长陈宗器兼任，当年12月25日，陈宗器调离，由陈志强兼代，1952年5月10日由紫金山天文台副台长孙克定兼任主任。1954年6月4日，中国科学院撤销《天地联沪站》，地磁和地震工作划归地球物理研究所领导，天文工作划归中国科学院紫金山天文台领导。两台分别更名为中国科学院紫金山天文台徐家汇观象台和中国科学院紫金山天文台佘山观象台。1955年陈遵妫调任北京天文馆筹备处负责人后，两台由李珩任负责人。
1961年10月31日，中科院上海分院与地球物理所签订协议，佘山地球物理部分划归佘山观象台建制。1963年6月，佘山地球物理部分仍划归地球物理所，人员的日常管理和政治思想工作由上海天文台代管。1972年，佘山地球物理部分又划归上海天文台，上海天文台成立地震研究室（经费由国家地震局负责），1976年12月经上海市革命委员会批准，将佘山地球物理部分划出成立上海市地震办公室，后改为上海市地震局。
1958年1月1日起，经紫金山天文台同意，徐家汇观象台和佘山观象台行政方面合署办公，并迁至南丹路2号新址（1958年10月1日起门牌号码改为南丹路80号）。1960年7月根据第五次院务常委会议精神，徐家汇观象台、佘山观象台从紫金山天文台划出，移交给中科院上海分院（后华东分院）管理。
（三）1962年8月中国科学院上海天文台成立
1、1962年8月14日，中国科学院以院数部字第010号文决定徐家汇观象台和佘山观象台合并组成中国科学院上海天文台，任命李珩为台长，周尊博、龚惠人为副台长。
2、文化大革命期间，1970年7月华东分院撤消，1970年11月上海天文台由中科院归口，实行以地方为主的双重领导。
3、1978年10月上海天文台改为局级单位，直属中科院领导。