Шанхайська астрономічна обсерваторія (, ) — астрономічна дослідницька установа Китайської академії наук, яка була створена у 1962 році шляхом об'єднання Шешанської та Сюцзяхвейської обсерваторій.
Історія Ще в 1865 році священик-єзуїт Анрі Ле Лек, відомий серед китайців як Ліу Деяо (刘德耀, 1832—1882), вчитель природничої історії в жіночій школі нинішнього монастиря Богоматері в Сюйцзяхвеї, виконував спостереження погоди п'ять разів на день за допомогою приладів, привезених із Франції. У серпні 1872 року Адрієн-Іполит Лангілат або Лан Хуайрен (郎怀仁, 1808—1878), титулярний єпископ , схвалив будівництво метеорологічної обсерваторії в Шанхаї (перше запропоноване місце в Нанкіні виявилося непридатним). Астрономічні та метеорологічні спостереження почалися 1 грудня 1872 року, спочатку з платформи на східній стороні теперішнього . У лютому 1873 року розпочалося будівництво спеціальної будівлі на вулиці Пусі, 221, яка була завершена та введена в експлуатацію в липні 1873 року. З 1874 року публікувалися щомісячні звіти про погодуAgustín Udías Vallina: Searching the Heavens and the Earth: The History of Jesuit Observatories. Springer Science+Business Media, Dordrecht 2003, S. 158..
У листопаді 1873 року отець Маркус Дешевренс або Нен Енсі (能恩斯, 1845—1923), який навчався вимірюванню магнітного поля Землі в метеорологічній обсерваторії Єзуїтського коледжу Стонігерст у Ланкаширі й проводив там щомісячні геомагнітні вимірювання, відправився в Шанхай з метою встановити магнітну вимірювальну станцію в обсерваторії Сюйцзяхвей. 29 листопада 1873 року Дешевренс прибув до Шанхаю, і в 1874 році він почав проводити прості спостереження магнітного поля Землі за допомогою інструментів, надісланих зі Стонігерста отцем Стівеном Джозефом Перрі (1833—1889). Це була перша в Китаї станція вимірювання магнітного поля Землі. У 1876 році Дешевренс прийняв керівництво обсерваторією від отця Августина Коломбеля або Гао Лонгпана (高龙鞶, 1833—1905), який керував обсерваторією до того часу.
У наступні роки почалися сейсмологічні дослідження, а з 1884 року — визначення точного зоряного часу за допомогою астрономічних спостережень. Для цілей судноплавства точний час спочатку оголошували щопонеділка та щоп'ятниці опівдні сигнальною гарматою, а потім, щоб усунути затримку, спричинену швидкістю звуку, електричною часокулею в гавані. Щоб віддати належне розширеному колу завдань, у 1900 році була побудована нова будівля, за сто метрів на захід від старої обсерваторії, на вулиці Пусі, 166. Будівля була готова 1 січня 1901 року. Оскільки , губернатор Хунані й Хубею, разом з чотирма іншими губернаторами провінцій відмовилися виконувати наказ вдови-імператриці Цисі про боротьбу з іноземцями від 21 червня 1900 року, тримав його в таємниці від населення і натомість досяг домовленостей про припинення вогню з окупаційними силами в Шанхаї, територія залишилася недоторканою боксерським повстаннямLarry Clinton Thompson: William Scott Ament and the Boxer Rebellion: Heroism, Hubris, and the "Ideal Missionary". McFarland & Company, Jefferson 2009, S. 84f..
У 1894 році отець Станіслас Шевальє або Цай Шанжи (蔡尚质, 1852—1930), директор обсерваторії з 1888 року, вирішив побудувати власну астрономічну обсерваторію. Завдяки пожертвам британських і французьких судноплавних компаній, іноземних філій у Шанхаї та католицької церкви він зміг замовити в Парижі телескоп-рефрактор із діаметром об'єктива 40 см і фокусною відстанню 7 м, а також відповідний сталевий купол. Оскільки ґрунт у сучасному районі Сюйхой м'який і болотистий і не міг витримати споруду, яка важить понад 3 тонни, було вирішено побудувати обсерваторію на скелястому пагорбі приблизно в 30 км на захід від міста, де єзуїти вже володіли землею, на якій стояла церква-попередниця сучасної . У 1899 році основні будівлі були завершені, а в 1901 році був встановлений телескоп зі сталевим куполом, а також меридіанний круг. Станіслас Шевальє став керівником Шешанської обсерваторії, найбільшої на той час обсерваторії в Східній Азії, й обіймав цю посаду до 1925 року. Отець Луїс Марі Фрок, також відомий як Алоїзіус Фрос або Лао Цзісюнь (劳积勋, 1859—1932), очолював метеорологічну обсерваторію в Сюйцзяхвеї з 1897 року.
У 1902 році окупаційні війська відкрили трамвайну лінію до Сюйцзяхвея. Рух електричного трамваю порушив роботу приладів для вимірювання магнітного поля Землі. Отець Джозеф де Муадре або Ма Делай (马德赉, 1858—1936), голова геомагнітного відділу, неодноразово протестував перед іноземною адміністрацією, доки вона не визнала проблему в 1906 році та не надала 5000 лян (186,5 кг) срібла було для перенесення станції вимірювання магнітного поля Землі. Вибір для нового місця припав на Луцзябанг (菉葭浜) в теперішньому Куньшані, приблизно в 50 км на захід від Сюйцзяхвея. У 1908 році було завершено будівництво нової вимірювальної станції, з'єднаної зі штаб-квартирою в Шанхаї прямою телеграфною лінією для полегшення обміну даними. Разом з цією станцією, яка, окрім точного часу також передавала інформацію про погоду, та астрономічною обсерваторією Шешань, де з 1904 року також проводилися геодинамічні дослідження, метеорологічна обсерваторія тепер мала три відділення. У 1908 році була створена посада генерального директора, який знаходився в Сюйцзяхвеї, і якому були підпорядковані всі відділення. На практиці, однак, відділення працювали, в основному, автономно. На додаток до прогнозування погоди, особливо під час літнього сезону тайфунів, також проводилися фундаментальні дослідження сонячних плям, астроспектроскопії, вимірювання сили тяжіння та мікроземлетрусів, особливо в Шешані. У 1932 році Геомагнітна обсерваторія була перенесена з Луцзябанга на пагорб ШешаньAgustín Udías Vallina: Searching the Heavens and the Earth: The History of Jesuit Observatories. Springer Science+Business Media, Dordrecht 2003, S. 164..
Після заснування Китайської Народної Республіки обсерваторія була націоналізована 12 грудня 1950 року на підставі наказу військового уряду Шанхаю від 11 грудня 1950 року, який, у свою чергу, ґрунтувався на директиві Міністерства закордонних справ у Пекіні. Метеорологічні відділи були передані Бюро метеорології Військового уряду (军委气象局, піньїнь Jūnwěi Qìxiàng Jú), а геодинаміка, дослідження землетрусів і астрономія були передані Китайській академії наук, заснованій в листопаді 1949 року. У 1962 році відділення Шешань і Сюйхуей (район був перейменований після заснування Китайської Народної Республіки) були об'єднані в Шанхайську астрономічну обсерваторію (上海天文台, піньїнь Shànghǎi Tiānwéntái).
Ще в травні 1914 року обсерваторія Сюйцзяхвей передавала сигнал часу по радіо, а з 1930 року вона співпрацювала з Міжнародним бюро часу у визначенні всесвітнього часу. У 1956 році обсерваторія почала транслювати сигнали часу під позивним BPV, а з 1958 по 1981 рік була центральним вимірювачем часу для Китаю. Після зустрічі з прем'єр-міністром Чжоу Еньлаєм 30 вересня 1960 року почалася розробка атомних годинників, спочатку на основі молекул аміаку, потім цезієвих і, нарешті, . Зараз обсерваторія виготовила вже понад 100 водневих мазерних годинників для продажу, що робить її найбільшим виробником атомних годинників у Китаї. У 1999 році штаб-квартира переїхала до нової 19-поверхової будівлі на вулиці Нандан, 80, у районі Сюйхой у центрі Шанхаю.
Напрямки досліджень
В обсерваторії працюють 46 професорів (станом на березень 2019 року) зі своїми учнями та численні інші науковці. Дослідження проводяться в п'яти основних напрямах.
Центр астрогеодинамічних досліджень З липня 1995 року в Центрі астрогеодинамічних досліджень близько 60 науковців і 80 студентів проводять дослідження за наступними напрямами:
– Вимірювання, аналіз та прогнозування змін обертання Землі; дослідження механізмів, які викликають зміни в обертанні Землі; вимірювання морських і земних припливів; визначення астрономічних констант; Дослідження внутрішньої будови планет, гідродинамічних і магнітогідродинамічних процесів, що відбуваються на них, і зв'язку між ними.
– Визначення дрейфу материків і локальних змін у земній корі; визначення зміни положення вимірювальних станцій на земній поверхні відносно центру Землі; визначення положення та власного руху зір і компактних радіоджерел; створення, розширення та підтримка астрономічних систем відліку, їх порівняння; астрономічні дослідження в галузі теорії відносності.
– Теоретичні та практичні дослідження точного визначення орбіт космічних апаратів; теоретичні та практичні дослідження супутникових навігаційних систем, таких як Бейдоу або GPS, для задач позиціонування, космічної погоди та метеорології.
– Лазерна локація супутників та розробка нових технологій для неї; розробка технологій лазерної локації невзаємодіючих цілей, зокрема з метою попередження про аерокосмічні загрози; розробка технологій порівняння часу з використанням лазерів, синхронізація синхронізація космічних і наземних годинників; розробка нових технологій для супутникових .
– Вимірювання та моделювання поля тяжіння Землі та створення його високоточної моделі; дослідження процесів переміщення маси на поверхні землі та в її надрах за допомогою даних змодельованого гравітаційного поля, а також дослідження довгострокових кліматичних змін на Землі.
– Розробка технологій вивчення планет, дослідження процесів в атмосфері, іоносфері та на поверхні планет земної групи та взаємного впливу цих явищ з використанням глобальних навігаційних супутникових систем, радіолокаційних і оптичних датчиків, гравіметрів, висотомірів і радіометрів.
– Дослідження теорії та аналізу похибок вимірювань та обробки даних у всіх галузях космічної техніки, створення та вдосконалення програмного забезпечення для обробки даних у цих галузях; збір і систематизація всіх типів даних спостережень, створення баз даних, їх захист і застосування.
Відділ астрофізики Відділ астрофізики тісно співпрацює з Університетом науки і техніки Китаю, керує Пріоритетною лабораторією галактик і космології Китайської академії наук (中国科学院星系和宇宙学重点实验室), а також спільно з керує Центром астрофізики (天体物理联合中心). Крім того, відділ бере участь у численних національних та міжнародних астрономічних проєктах, таких як спектроскопічний телескоп LAMOST у Ченде, космічний телескоп , радіотелескоп FAST у Гуйчжоу, Слоанівський цифровий огляд неба, Тридцятиметровий телескоп на Гаваях або Великий синоптичний оглядовий телескоп у Чилі. Близько 45 науковців і 80 студентів працюють у цьому відділі в чотирьох основних сферах:
– Створення теоретичних моделей активних ядер галактик, зокрема акреційних дисків в активних галактичних ядрах малої світності; спостереження особливостей і змін у спектрі радіохвиль активних ядер галактик; теоретична обробка, спостереження та статистична обробка взаємодії між активним ядром галактики та самою галактикою; вивчення рентгенівських подвійних систем із чорною дірою або нейтронною зорею; аналіз теорії акреції чорних дір та її застосування в астрофізиці; дослідження у , його зв'язку з активними ядрами галактик, формування та впливу космічних променів; спостереження та створення теоретичної моделі радіоджерела Стрілець A*, а також дослідження формування бульбашок Фермі в центрі Чумацького Шляху.
– Динаміка планет і планетних систем; внутрішня будова планет; протопланетні диски та формування планет; екзопланети.
– Компактні зорі, такі як білі карлики або нейтронні зорі; дослідження складних зоряних систем, що складаються з зір або подвійних зір і планет; утворення, структури та еволюції зір і подвійних зір, взаємодії між зорями і планетами; дослідження розсіяних зоряних скупчень і кулястих скупчень у Чумацькому Шляху; спостереження та створення теоретичних моделей хімічної еволюції Чумацького Шляху та проблеми відсутності червоних карликів з низькою металічністю; дослідження особливостей динаміки галактичного диска та його спіральних рукавів, а також їх взаємодії з галактичним гало.