❶ 中國: 地球科技項目計劃
(誇父計劃、子午工程、雙星計劃、嫦娥工程、大陸科學鑽探工程……)
·誇父計劃
誇父計劃是中國的一個太陽監測衛星計劃，又稱為 「空間風暴、極光和空間天氣」探測計劃，計劃得名於中國神話中的誇父。由於 2012 年將是一個太陽活動高峰年，2012 年至 2014 年太陽活動將會很強烈，因此，誇父計劃三顆衛星可能在這個時間內發射，如果按期實施，該計劃將是世界上唯一一個系統的日地空間探測計劃。
誇父計劃由三顆衛星組成，其中 A 星設置在距地球 150 萬千米的日地連線上，用來全天候監測太陽活動的發生及其伴生現象。另兩顆衛星 B1 和 B2 在地球極軌大橢圓軌道上飛行，用來監測太陽活動導致的地球近地空間環境的變化。
2007 年 10 月 24 日，中國繞月探測衛星嫦娥一號衛星成功發射，舉國歡慶，讓國際社會對中國的深空探測能力驚嘆不已。也為誇父計劃再發射、測控等方面奠定了極好的基礎。
誇父計劃的科學目標是觀測空間天氣事件從太陽到地球的整體連續變化現象，揭示控制日地空間系統的基本物理過程，提高空間天氣災害預報的准確度，服務航天通訊等高科技活動。太陽擾動會導致衛星失靈，影響航天員安全，對地面各種通訊設備形成干擾。誇父計劃能幫助人類對太陽活動進行預測預報，採取相應的防護措施。
屆時，誇父計劃將與其他空間計劃一起進入以探測日地空間整體行為為標志的空間探測新紀元，初期飛行時間為 2 ～3 年。
·子午工程
為進一步提高對空間天氣狀況的認知水平，中國空間科學領域的首個重大基礎設施———東半球空間環境地基綜合監測子午鏈，即子午工程 2008 年正式啟動。2009 年 7 月 31 日，子午工程進入部分試運行狀態。整個工程預計將於 2010 年 12 月 31 日前完成預驗收。
子午工程沿東經 120°子午線附近，利用北起漠河、經北京、武漢，南至海南並延伸到南極中山站，以及東起上海、經武漢、成都、西至拉薩的沿北緯 30°緯度線附近現有的 15 個監測台站，建成一個以鏈為主、鏈網結合的，運用地磁 (電) 、無線電、光學和探空火箭等多種手段，連續監測地球表面 20 ～ 30 千米以上到幾百千米的中高層大氣、電離層和磁層，以及十幾個地球半徑以外的行星際空間環境中的地磁場、電場、中高層大氣的風場、密度、溫度和成分，電離層、磁層和行星際空間中的有關參數，聯合運作的大型空間環境地基監測系統。
子午工程由中國科學院牽頭，教育部、信息產業部、中國地震局、國家海洋局、中國氣象局等共同建設，空間科學與應用研究中心為項目法人，牽頭負責具體建設工作。
子午工程計劃在 3 年內完成建設，將建成空間環境監測、數據與通信、研究與預報三大系統:
(1) 空間環境監測系統。系統由地磁 (電) 分系統、無線電分系統、光學分系統和探空火箭綜合監測分系統構成，用於監測我國境內東經 120°子午鏈和北緯 30°緯度線上空的空間環境。
(2) 數據與通信系統。系統由通信網路分系統和資料庫分系統構成。系統以大型專用資料庫為核心，以面向科學數據和事務管理的計算機系統為主體設施，利用公用或相關業務部門的專用通信網路作為信息主通道，配以連接子午工程台站到主幹網的子午工程專用的子網，是一個面向用戶的、可實現國際數據交換的科學支撐平台。
(3) 研究與預報系統。本系統由科學運行分系統、研究建模分系統和預報服務分系統構成。科學運行分系統包括科學運行辦公室、國際合作辦公室、多功能演示廳、學術活動廳; 研究建模分系統包括研究與建模虛擬平台 (研究平台、建模平台) 和專用高性能計算平台; 預報服務分系統包括民用預報服務平台等。
·雙星計劃
「地球空間雙星探測計劃」是我國第一次以自己提出的空間探測計劃進行國際合作的項目，是國家民用航天 「十五」計劃中設立的重點科學探測衛星計劃，是國家第一次以明確的空間科學問題列入的衛星型號。中國科學院是衛星的用戶單位，工程代號為 「TC—1，TC—2」。2001 年 7 月 9 日，中國航天局與歐洲太空局正式簽署了雙星計劃合作協議。歐洲太空局方面提供 8 台代表當今水平的空間探測儀器，並在衛星研製過程中的一些關鍵技術問題上提供幫助。
雙星計劃包括兩顆衛星，即近地赤道區衛星和極區衛星，運行於目前國際上地球空間探測衛星尚未覆蓋的近地磁層活動區。這兩顆衛星相互配合，形成了獨立的具有創新和特色的地球空間探測計劃。雙星計劃與歐洲太空局的 Cluster 相配合，將構成人類歷史上第一次使用相同或相似的探測器對地球空間進行 「六點」探測，研究地球磁層整體變化規律和爆發事件的機理。2003 年12月 30 日和 2004 年 7 月 25 日分別完成兩顆星的發射，衛星相繼進入運行階段。星上儀器正常工作，已獲取的探測數據達 16. 4G，發表了與雙星計劃相關的學術論文 65 篇 (主要是前期預測和理論准備工作) ，其中 SCI 論文 33 篇，在國際會議上報告 7 次。對雙星計劃探測數據的分析、理論研究和數值模擬工作正在緊鑼密鼓地進行，已取得了一批初步的新結果。
雙星計劃的主要科學任務是通過對地球空間電磁場和帶電粒子的探測，獲取可靠的科學數據，在研究中取得新的發現和獲得突破性的理論研究成果。
·嫦娥工程
發射人造地球衛星、載人航天和深空探測是人類航天活動的三大領域。重返月球，開發月球資源，建立月球基地已成為世界航天活動的必然趨勢和競爭熱點。開展月球探測工作是我國邁出航天深空探測第一步的重大舉措。實現月球探測將是我國航天深空探測零的突破。月球具有可供人類開發和利用的各種獨特資源，月球上特有的礦產和能源，是對地球資源的重要補充和儲備，將對人類社會的可持續發展產生深遠影響。中國探月是我國自主對月球的探索和觀察，又叫做嫦娥工程。國務院正式批准繞月探測工程立項後，繞月探測工程領導小組將工程命名為 「嫦娥工程」、將第一顆繞月衛星命名為 「嫦娥一號」。「嫦娥一號」衛星由中國空間技術研究院承擔研製，主要用於獲取月球表面三維影像、分析月球表面有關物質元素的分布特點、探測月壤厚度、探測地月空間環境等。
經過 10 年的醞釀，最終確定我國整個探月工程分為 「繞」、「落」、「回」3 個階段。
第一步為 「繞」，即發射我國第一顆月球探測衛星，突破至地外天體的飛行技術，實現月球探測衛星繞月飛行，通過遙感探測，獲取月球表面三維影像，探測月球表面有用元素含量和物質類型，探測月壤特性，並在月球探測衛星奔月飛行過程中探測地月空間環境。第一顆月球探測衛星 「嫦娥一號」已於 2007 年 10月 24 日發射。
第二步為 「落」，時間定為 2007 年至 2010 年。即發射月球軟著陸器，突破地外天體的著陸技術，並攜帶月球巡視勘察器，進行月球軟著陸和自動巡視勘測，探測著陸區的地形地貌、地質構造、岩石的化學與礦物成分和月表的環境，進行月岩的現場探測和采樣分析，進行日 － 地 － 月空間環境監測與月基天文觀測。具體方案是用安全降落在月面上的巡視車、自動機器人探測著陸區岩石與礦物成分，測定著陸點的熱流和周圍環境，進行高解析度攝影和月岩的現場探測或采樣分析，為以後建立月球基地的選址提供月面的化學與物理參數。
第三步為 「回」，時間定在 2011 年至 2020 年。即發射月球軟著陸器，突破自地球外天體返回地球的技術，進行月球樣品自動取樣並返回地球，在地球上對取樣進行分析研究，深化對地月系統的起源和演化的認識。目標是月面巡視勘察與采樣返回。
·大陸科學鑽探工程
中國 「九五」國家重大科學工程項目，1997 年 6 月獲國家科技領導小組批准，1999 年 9 月 27 日獲國家計劃委員會 (現為國家發展和改革委員會) 批准。2007 年 12 月 17 日通過國家發展和改革委員會與國土資源部組織的驗收。項目由國土資源部負責組織，具體實施任務由中國地質調查局所屬中國大陸科學鑽探工程中心承擔。
中國大陸科學鑽探工程是繼前蘇聯和德國之後第三個超過5000 米的科學深鑽，也是全世界穿過造山帶最深部位的科學深鑽，該工程建成了亞洲第一個深部地質作用長期觀測實驗基地，也是亞洲第一個大陸科學鑽探和地球物理遙測數據信息庫，亞洲第一個研究地幔物質的標本岩心館和配套實驗室，使我國超高壓變質帶和地幔物質研究達到國際領先水平。
上天、入地、下海是人類向自然界挑戰的三大壯舉。被稱為伸入地球內部 「望遠鏡」的大陸科學鑽探是帶動 21 世紀地球科學和相關工程技術發展的大科學工程，同時也是解決人類社會所面臨的資源、災害和環境等問題的重要基礎研究課題之一，具有劃時代的意義。中國大陸科學鑽探工程的勝利完工，標志著中國宏偉的 「入地」計劃的開始，也預示著中國從地學大國向地學強國邁出了新的步伐。
目前，開始進行的 「汶川地震斷裂帶科學鑽探」的實施是中國大陸科學鑽探整合計劃的新的起點，是我國第一次圍繞大地震的主題進行的科學鑽探，也是世界上回應大地震實施科學鑽探最快 (大地震後 178 天) 的一次科學行為，是極為珍貴的一次機遇。汶川地震斷裂帶科學鑽探工程 (WFSD) 首鑽已於2008 年11月 6 日啟動，井位設在四川省都江堰市虹口鄉。汶川地震斷裂帶科學鑽探工程 (WFSD) 計劃在汶川大地震和復發微地震的源區———龍門山 「映秀、北川」斷裂及龍門山前緣灌縣、安縣斷裂帶先後實施數口中—淺科學群鑽 (800 ～ 3000 米) 。對鑽探的岩心、岩屑和流體樣品進行多學科觀測、測試和研究。
WFSD 將採用一系列先進的觀測和分析手段，開展地質構造、地震地質、岩石力學、化學物理、地震物理、流體作用和流變學等多學科研究。對大地震和復發微地震的源區進行直接取樣，通過多學科觀測和測試，揭示控制斷裂作用及地震發生的物理和化學作用，為未來地震的監測、預報或預警提供最基礎的數據。
·空間天氣災害
太陽風、宇宙線、強磁暴發生突變高異常現象，引起的 「空間天氣災害」，其破壞後果已經不可輕視。一是導致衛星和飛行器放電或擊穿，並對宇航員造成傷害; 二是引起電離層變化，導致無線電中短波通信受阻或中斷以及對空中遙感設備、雷達觀測產生負面影響; 三是對地面供電網路產生嚴重失衡甚至燒毀; 四是影響地下油氣管路的安全，造成損失; 五是影響 GPS 導航定位精確度下降甚至失靈; 六是對臭氧層和底層大氣環流造成影響而使天氣受到擾動……
例如，1989 年 3 月 6 ～19 日受太陽風暴高能粒子和強輻射轟擊地球，很多衛星發生異常甚至報廢，全球無線電系統受到干擾或者中斷，輪船和飛機導航系統受到干擾或者失靈。加拿大的一個巨大電力系統毀壞，許多居民小區停電達 9 小時甚至更長時間，這引起了國際社會的震驚。此類事例連連發生，必然引起了人類對於空間災害天氣的關注。
世界地球日 (每年 4 月 22 日)
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世界環境日 (每年 6 月 5 日)
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世界水日 (每年 3 月 22 日)
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世界氣象日 (每年 3 月 23 日)
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國際減輕自然災害日(每年 10 月第二個星期三)
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世界森林日 (每年 3 月 21 日)
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世界防治荒漠化和乾旱日(每年 6 月 17 日)
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世界濕地日 (每年 2 月 2 日)
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國際生物多樣性日 (每年 5 月 22 日)
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國際保護臭氧層日 (每年 9 月 16 日)
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全國土地日 (每年 6 月 25 日)
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全國防災減災日 (每年 5 月 12 日)
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中國植樹節 (每年 3 月 12 日)
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全國科技周 (每年 5 月第三周)
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中國水周(每年3 月22 日 ～3 月28 日)
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世界自然基金徽標
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國際綠色環保標志
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全球環保標志
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綠色和平環保標志
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中國環保標志
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中國環境標志
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北京奧運會環保標志
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科普活動宣傳 1
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科普活動宣傳 2
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科普活動宣傳 3
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空間物理宣傳 1
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空間物理宣傳 7
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❷ 我國當代天文學的發展過程和主要成就
60年來天文事業的長足進步，使我國取得了一大批對人類探索宇宙奧秘具有重要推動作用的科學成果。
隨著空間技術不斷發展，航天事業已成為國家高科技發展的戰略制高點之一。航天事業的發展為天文學提供了新的歷史機遇，天文學也為服務國家重大戰略需求做出了重要貢獻。近年來，通訊衛星導航系統概念創新和工程的階段性實施以及應用領域的開拓，奠定了天文科技在國家導航重大專項中的地位；探月工程地面應用系統的建設以及運行任務的順利完成、實時VLBI技術研發並成功應用於探月衛星測定軌系統，以及空間目標與碎片觀測研究以及系統建設等成就，體現了天文學在國家重大工程和應用領域不可替代的作用。
去年，「神七」飛行期間，我國航天員進行了首次出艙行走。當時，航天員身著艙外航天服暴露在太空，最怕遭到空間碎片的撞擊，否則後果不堪設想。因此，監測和預報空間碎片，就成為太空行走的必要條件。可是，太空環境很容易「變臉」，太空「天氣預報」更難以把握。王宜介紹，「空間碎片危害非常大，它比子彈還厲害，所以要搞空間碎片監測。為此，國家天文台建立了小空間碎片資料庫，把空間碎片都進行了編目，為航天員出艙行走時機的選擇提供了安全保障。」
除了監測空間碎片外，天文學為航空技術服務的領域還有很多。火箭、衛星、飛船的發射、回收條件和運行的軌道，都需要運用天體力學理論來進行設計、計算；飛行中的位置需要用天文方法來觀測確定；姿態的保持要按照天體的位置來校正和控制。此外，太陽表面的劇烈活動往往拋射出大量的帶電粒子和強紫外線，使地球的磁場和電離層受到嚴重干擾，以致引起短波無線電通訊中斷。因此，必須仔細觀測太陽，監視和預測太陽表面的各種活動，確定合適的航天活動時間。
在我國另一項重大空間探索活動———控月工程中，中國科學院的VLBI網也發揮了舉足輕重的作用。該網是測軌系統的一個分系統，由北京、上海、昆明和烏魯木齊的4個望遠鏡以及位於上海天文台的數據處理中心組成。這樣一個網路所構成的望遠鏡解析度相當於口徑為3000多公里的巨型綜合望遠鏡，測角精度可以達到百分之幾角秒，甚至更高。
嫦娥一號任務中，中科院VLBI測軌分系統從2007年10月27日起，即衛星24小時調相軌道段的第一天，正式實施對嫦娥一號衛星的測量任務，完成了24小時、48小時調相軌道、地月轉移軌道段和月球捕獲軌道段等大量測量任務。在此次測量任務中，VLBI分系統的各測站和數據處理中心設備工作正常，VLBI測量數據及時傳輸到北京的航天飛控中心，滿足了工程的要求，為嫦娥一號衛星的精確定軌作出了重要貢獻，功不可沒。
「雖然天文學是基礎科學，不過它也可以直接服務於現實需求。隨著我國天文事業的發展，它必將進一步推動我國經濟社會發展，更好地服務於廣大人民群眾的生產生活。」王宜說。
奮起直追
業績驕人
中國科學院院士、天體物理學家陳建生認為，天文學始終是一個國家國力強盛與文明發達程度的象徵。
我國天文學曾有過輝煌的過去。我國有世界上最古老、豐富的日食、彗星等天象紀錄，有渾儀、簡儀等精湛的古天文儀器，有張衡、郭守敬等馳名中外的天文學家。中國古代天文學對世界天文學發展乃至整個人類文明做出了重要貢獻。
新中國成立以後，百廢待興，中國天文界開始奮起追趕世界先進水平的步伐。尤其是改革開放30年，我國天文事業迎來了發展的黃金時代。「2.16米」光學望遠鏡在1989年建成，填補了毫米波與VLBI（甚長基線干涉儀）天文的空白。
進入21世紀，中國天文事業取得了驕人的成績。LAMOST的建成，是中國望遠鏡製造史上一件里程碑式的事件，中國掌握了當代望遠鏡製造的先進技術，並有所創新，建成世界上口徑最大、光纖數最多的大視場光譜巡天望遠鏡。啟動了第一個空間天文探測硬X射線調制望遠鏡（HXMT）。天文研究成果也逐漸被國際天文界重視。與此同時，中國天文隊伍建設取得顯著成績，涌現一批優秀中青年人才。
「天文學的發展可不是單純搞搞理論研究就行，它必須依靠先進的觀測設備和觀測台站，才能去研究天體的組成、變化。60年來，一座又一座天文台站在全國各地建立，並取得了豐碩的研究成果，這其實是我國天文事業迅速發展的最好證明。」中科院國家天文台研究員王宜說。
國家天文台南京天光所自其前身1958年成立起，40多年來，共為我國天文觀測研製了40多種門類齊全的天文儀器，包括恆星物理觀測儀器、太陽物理觀測儀器、人造衛星觀測儀器、天體測量觀測儀器、射電天文觀測儀器、空間天文觀測儀器等。
坐落在雲南天文台鳳凰山台址內的40米口徑射電望遠鏡，目前與北京密雲50米口徑天線配合使用，組成了我國唯一的深空（月球）探測器數據接收地面站系統，同時作為VLBI的工作單元之一，在我國實施探月（嫦娥）系列工程中承擔著數據接收和測軌觀測的任務。
我國天文事業何以取得世人矚目的成就？王宜認為，這與國家多年來對天文事業的重視與支持密不可分。首先，我國對天文學研究的投入在不斷加大；其次，近年來我國出台了一系列人才政策，吸引了一大批海外高層次人才，培養了一支優秀的天文人才隊伍；再次，天文學科發展的良好機制體制也在逐步形成。
瞄準世界領先水平不懈努力
「我國天文學有悠久而輝煌的歷史，但是在現代天文學發展過程中，卻和國際上有較大差距。」王宜說，「不過，新中國成立以來，尤其是改革開放30年來，我國的天文事業取得了長足進步，在某些領域已經達到了或超越國際先進水平。」
我國天文學家在暗物質和宇宙大尺度結構領域的一系列工作，使我國現代天文學研究的國際影響達到了前所未有的高度。他們發現宇宙電子譜在高能段超過理論預計，這有可能成為人類第一次發現暗物質粒子湮滅的證據；利用數值模擬和觀測統計方法揭示了星系和宇宙大尺度結構的形成和演化特性，描述了暗物質暈的物質分布和演化規律；利用引力透鏡效應並結合高能X射線等觀測資料研究暗物質在宇宙中的分布，揭示了宇宙中最大的引力束縛體星系團內部的物質層次和結構……
為了趕超國際先進水平，我國天文學家充分利用後發優勢，另闢蹊徑。「亦步亦趨肯定總是要落後的，必須發揮自己的特色。比如懷柔太陽觀測基地，雖然它望遠鏡的口徑不是世界最大的，但技術上有特色，別人代替不了，在世界上有較高的知名度。」王宜說。
懷柔太陽觀測基地的太陽多通道望遠鏡，能同時測量太陽不同層次、不同尺度的視頻矢量磁場、速度場，以及通過光譜掃描獲得光譜線輪廓和Stokes參數輪廓。它是目前世界上最強大的綜合功能的太陽望遠鏡系統之一，觀測資料處於世界領先水平。
有了這個「利器」，懷柔太陽觀測基地在太陽光球矢量磁場、太陽色球磁場以及太陽磁活動物理過程等方面的研究均處於世界前沿，部分研究處於世界領先水平。他們與美國大熊湖天文台在世界上首先成功地進行了太陽磁場的「日不落」觀測，為太陽物理研究領域中的開創性研究課題。
為了探測宇宙第一代天體所發出的「第一縷曙光」，我國在新疆天山深處布設了宇宙第一縷曙光探測陣列望遠鏡。該設施自2006年夏季開始運行並觀測，在國際同類項目的競爭中走在前列。
中科院國家天文台還與阿根廷國立San Juan大學合作，在南美洲建立了一個衛星激光測距站，安裝了中國研製的一個望遠鏡口徑為600毫米的高精度衛星激光測距系統。國際激光測距服務（ILRS）認為，該站的觀測數據量已位列全球儀器的前5名之內，對國際激光測距系統是非常重要的。
在中國南極第24次科考中，我國天文學家成功地在冰穹A安裝了包括CSTAR（中國小型光學望遠鏡陣）在內的天文觀測和台址測量儀器。這項工作的開展，為我國在暗物質、暗能量及系外行星探測等前沿科學領域的研究步入世界先進水平提供難得的契機。
展望未來，我國還將開辟空間天文、南極天文以及參與地面30米光學／紅外望遠鏡國際合作等工作，為我國天文學發展開辟更為廣闊的發展前景，讓我國天文學研究牢牢地佔據國際先進水平的一席之地。