书名：中国天眼·数据与科学卷
定价：149.0
ISBN：9787115651006
作者：张博 朱明 钱磊 孙斌
版次：第1版
出版时间：2025-05

内容提要：
中国天眼（FAST）的所有工作*是为了更多、更好地产出数据与科学成果，因此在设计阶段*明确了一些科学目标，这些科学目标正是现在FAST在大力开展观测的目标，其中包括了脉冲星、中性氢、分子谱线、探索地外文明。现在FAST已经在既定的脉冲星等研究方向取得了很多成果，也在对近年来新发现的快速射电暴的研究中取得了重要成果。 本书主要从科学目标与观测研究内容、科学数据处理、科学数据存储、科学成果四个大的方面展开详细的介绍，具体内容包括：时域科学、频域科学、其他科学；数据记录、科学数据处理、数据存储、数据分发；脉冲星和快速射电暴、中性氢和分子谱线等。



作者简介：
张博，天文学博士，中国科学院国家天文台FAST运行和发展中心副研究员，毕业于南京大学天文与空间科学学院，曾在中国科学院紫金山天文台从事博士后研究，主要研究方向包括射电谱线观测、天体爆发现象等，发表相关论文20余篇，参与过多部科普图书的撰写和翻译工作以及《中国大百科全书》第三版网络版部分词条的撰写工作。 朱明：2001年获加拿大多伦多大学天文学博士学位，曾任职于加拿大赫兹伯格天体物理研究所，派驻美国夏威夷联合天文中心。现为中科院国家天文台研究员，FAST运行和发展中心科学与数据部主任。主要负责FAST科学观测规划子系统与科学数据处理子系统的建设，主持国家重点研发课题星系中性氢巡天项目的研究。在射电天文学、星系中的恒星形成、星际介质和星系演化的多波段观测、天文信息学、天文大数据处理技术方面已发表科学论文100余篇。 钱磊：2009年在北京大学天文学系获得博士学位。2009年*今在中国科学院国家天文台FAST工程工作。在FAST调试期间，负责FAST调试中的观测规划和数据格式转换等工作。在调试期间参与发现了一批脉冲星，包括FAST*颗脉冲星。2018年入选中国科学院青年创新促进会。2019年获北京天文学会“北京青年*科技论文”一等奖。发表SCI论文30多篇。 孙斌：浪潮存储*架构师，中国计算机学会信息存储专委会常委，*工程师；20+年专注企业级存储技术领域研发，从业经历科学院研究所、外企、2014年进入浪潮信息，负责技术规划、架构与系统设计，研发上市三代集中式存储盘阵、分布式存储系统，应用部署数万个节点，技术创新成果获省科技进步一等奖，主持省部级科研计划4项，授权发明专利10项，参与国家/行业标准制定各1项。

目录：
第 1 章　科学目标与观测研究内容 ……………………………… 1
| 1.1　FAST 建设阶段的科学目标 | ………………………………………… 1
1.1.1　巡视宇宙中的中性氢——研究宇宙大尺度物理学，以探索宇宙
起源和演化 ……………………………………………………… 1
1.1.2　探索暗物质的小尺度分布与暗星系 …………………………… 3
1.1.3　探索大尺度结构与暗能量 ……………………………………… 4
1.1.4　研究星系形成与演化 …………………………………………… 6
1.1.5　研究宇宙—黑暗时期与再电离 ………………………………… 6
1.1.6　观测脉冲星——研究*状态下的物质结构与物理规律 …… 7
1.1.7　探测引力波 ………………………………………………………10
1.1.8　主导国际甚长基线干涉测量网——获得天体*精细结构 ……10
1.1.9　探测星际分子——研究恒星形成与演化、星系核心黑洞以及探
索太空生命起源 …………………………………………………13
1.1.10　搜索星际通信信号——地外文明探索 ………………………15
| 1.2　FAST 运行阶段开展的科学研究：时域科学 | ………………………18
1.2.1　脉冲星搜索 ………………………………………………………18
1.2.2　脉冲星计时 ………………………………………………………19
1.2.3　快速射电暴 ………………………………………………………232 中国天眼·数据与科学卷
| 1.3　FAST 运行阶段开展的科学研究：频域科学 | ………………………24
1.3.1　河内中性氢 ………………………………………………………25
1.3.2　中性氢星系观测研究 ……………………………………………29
1.3.3 射电复合线与分子谱线 …………………………………………35
第 2 章　科学数据处理 ……………………………………………37
| 2.1　数据记录 | ………………………………………………………………37
2.1.1　脉冲星数据 ………………………………………………………37
2.1.2　谱线数据 …………………………………………………………40
2.1.3　基带数据 …………………………………………………………47
2.1.4　记录望远镜指向的测控文件 ……………………………………48
| 2.2　科学数据处理 | …………………………………………………………49
2.2.1　数据校准 …………………………………………………………49
2.2.2　脉冲星数据处理 …………………………………………………71
2.2.3　谱线数据处理 ……………………………………………………79
第 3 章 科学数据存储 ………………………………………… 134
| 3.1 FAST 数据存储概论 | ……………………………………………… 134
3.1.1　FAST 业务数据全景 ………………………………………… 135
3.1.2　FAST 业务流的特点、需求和挑战 ………………………… 137
3.1.3　构建面向天文观测场景的数据全生命周期管理方案 ……… 141
| 3.2 热数据高速存储 | …………………………………………………… 146
3.2.1　热数据高速存储的构成部分、所面临的需求及使用的设计
方案 …………………………………………………………… 146
3.2.2　FAST 数据中心高速存储层采用的先进技术 ……………… 150
3.3.3　对于科研带来的价值提升 …………………………………… 154
| 3.4 归档数据存储 | ……………………………………………………… 155目 录 3
3.4.1　归档数据存储的构成部分、所面临的需求及使用的设计
方案 …………………………………………………………… 155
3.4.2　FAST 数据中心归档存储层采用的先进技术 ……………… 158
3.4.3　对于科研带来的价值提升 …………………………………… 162
| 3.5 FAST 存储系统的建设 | …………………………………………… 163
3.5.1　FAST 数据中心一期存储平台建设 ………………………… 163
3.5.2　FAST 数据中心二期存储平台建设 ………………………… 164
小结 …………………………………………………………………… 165
| 3.6　数据分发 | …………………………………………………………… 165
3.6.1　介质管理 ……………………………………………………… 166
3.6.2　流程管理 ……………………………………………………… 166
第 4 章 科学成果 ……………………………………………… 167
| 4.1　脉冲星和快速射电暴 | ……………………………………………… 167
4.1.1　脉冲星搜索与发现 …………………………………………… 167
4.1.2　脉冲星计时和引力波探测 …………………………………… 170
4.1.3　快速射电暴 …………………………………………………… 172
| 4.2　中性氢和分子谱线 | ………………………………………………… 180
4.2.1　中性氢 ………………………………………………………… 180
4.2.2　分子谱线 ……………………………………………………… 193
4.2.3　其他谱线 ……………………………………………………… 193
| 4.3　其他科学 | …………………………………………………………… 197
4.3.1　射电星际闪烁 ………………………………………………… 197
4.3.2　地外文明探索（SETI） ……………………………………… 201
4.3.3　行星射电辐射 ………………………………………………… 202