2021年第四届全国大学生天文创新作品竞赛（CAIC）网络投票

卡西尼号作为最出名的宇宙探测器之一，离开地球前往土星探索二十年，为人类了解浩瀚宇宙做出了不可磨灭的贡献。本视频以卡西尼号为第一人称，以自述的方式讲述了从卡西尼号升空，到其毁灭的故事，选取了惠更斯号探寻土卫六，卡西尼号回望地球等几个重要时间点，为观者简单讲述了卡西尼号的一生。谨以此希望能让更多的人了解土星探索征程，借此愿意了解更多关于宇宙的信息。

以太阳系八大行星为背景，建立八大行星及其卫星模型(包括初步轨道)，详细介绍目前人类在这些行星上所需的珍贵矿物资源，有助于天文爱好者深入了解八大行星的相关信息。

本作品的主题是关于人类家园的探索，随着现代科技的发展，人们对所居住地球有了更清晰的认识，同时也引发人们的思考：除地球外人类是否有可能拥有别的家园吗？利用WWT软件制作漫游，宇宙沙河软件进行拓展，辅以premiere软件进行处理，以最通俗易懂、引人入胜的方式展示人类寻找下一个家园的历程。

土星是太阳系中一个神秘的行星，无数天文爱好者都为之着迷。本作品主要依托WWT制作精美的视频画面，让观者能够有身临其境的感觉，近距离了解、观察土星及土星环的结构与特点。本作品用清晰流畅的配音详细介绍了土星在太阳系中的位置、土星大小及大气成分、土星环的成分及未来演化趋向。作品科学性、逻辑性强，能够拓宽观者的科学视野、提高对天文的兴趣，从而关注世界天文发展事业。

“系外行星HD209458b的自述”将行星拟人化，以第一人称的角度来向大家介绍具有多个外行星第一纪录的HD209458b。视频通过介绍该行星的物理特征、行星环境等一系列HD209458b行星所特有的特性来让大家深入了解它的奇妙之处，让观者耳目一新，且印象深刻。同时呼吁大家要继续向宇宙深处迈进，不要停下探索未知的脚步。

本作品是一个科普视频。“致密星”是白矮星、中子星、黑洞等一类致密天体的总称。在本作品中，将白矮星、中子星、黑洞拟人化，用回顾人生经历的方式带着大家了解它们，区别于以往生硬的科普，重新构建更为简单直观、富有趣味的图像，向大家展示了白矮星、中子星、黑洞的结构、形成、演化等性质。

作品以科普的方式，主要讲述了2020年诺贝尔物理学奖的获奖内容——银河系中心的大质量天体的发现。我们通过利用world wide telescope这一软件生动地给观者展现出科学家们发现这一黑洞的科研历程。
创新地将科普文的内容与WWT结合起来，以视频的方式，生动地给大众讲解科学家的科研路，让人们不再觉得科学家们是遥远的存在，拉进人与科学家的距离。

讲述一只小猪的奇妙观星之旅和由此产生的趣味天体科普。小猪在梦中漫游太空并邂逅"星球"松鼠、梦醒去往天文馆。小松鼠通过讲解、虚拟加真实实验等来帮助小猪解答关于星星的疑惑。
创新：
1.趣味动画。设计喜闻乐见的动画，深入浅出地展示星星闪动、星芒等知识。
2.实验探究。从虚拟实验到真实实验，引领观众探究，体现科学探究的重要性。
3.原创主角。原创绘画三只活泼可爱的动物形象，独立设计制作整个动画。
4.丰富素材。利用WWT、

古诗课上，儿时的记忆重现我脑海：
星光灿烂，爷爷指着夜空中最亮的那颗星，给“我”讲述着它的故事，这就是“我”天文探索之路的开始……
视频中以主人公的成长和他对天狼星的认知为主线，发掘我国古代诗词中的天狼星元素，结合现代天文学对天狼的研究成果，介绍天狼星的古今认知。同时，表达了主人公对真理的追求，对古代文化的研究与继承，在此基础上传播科学，弘扬民族优秀文化，增强民族自信。

我们将目前的平面三体运动的特解通过用公式计算参数并代入universe sandbox模拟了出来。
首先以三体人的视角，来阐释地球的稳定环境，突出三体系统的不稳定性和三体人对稳定环境的渴求。之后将宇宙沙盘中模拟的共五种七组三体平面特解美丽地展示出来。
结尾，三体人告诫地球人拥有稳定的生存环境并不是理所应当的。（也是我们对最近发生的国际环境问题的思考）
最后，由于发来的信号经过干扰和三体人地球语并不熟练，所以来信时断时续还请见谅。

天问一号从去年七月发射到今年二月成功进入火星轨道，中间经历了半年多的长途旅行，在这过程中，一种特殊的航天器轨道——霍曼转移轨道发挥了重要的作用。什么？听不懂？没关系，其实它的基本原理非常简单，通过这个视频，你能了解到行星运动的开普勒三大定律以及霍曼转移轨道究竟是怎么一回事。用简单的手绘讲解深奥的轨道动力学知识，了解天问一号的探火之旅，尽在视频中~

本作品核心内容是对电影《星际穿越》中天文知识的科普，主要包括相对论中的时空观、虫洞、黑洞三个方面的简单科普。作品采用“看电影，谈天文”的方式，用电影介绍引起观众兴趣，引发观众对其中天文知识的疑问，再通过细致的解说为观众科普解惑。以对话的形式展开科普，利用大量形象的动画、图解，直观生动地帮助观众理解科普内容。解说过程循序渐进、逻辑清晰，注重对观众前概念的纠正。

基于已有信息，合理地幻想以及模拟未来在在火星上种植蔬果的一系类场景搭建。

1、 　科普对象：祝融号
2、 歌词含义：取名和含义→2020年发射原因→性能→着陆过程和难度→探测主要目的→科学家继续探索→传承教育
3、 创新点：
1） 歌曲传唱科学。精心填词演唱，潜移默化科学知识，寓教于乐。
2） 弘扬科技自信，探索传承教育。弘扬科学精神，设计青少年与祝融号相遇，以期激发兴趣，促使其接力天文探索。
3） 形式新颖。精心创作原创歌词，将科学探索精神唱给你听，享受视听觉盛宴,让天文科普宣传变得既有料又有趣。

本项目组以弘扬优秀民族传统文化为指导方针，以符合大众向往美丽星空的愿景为导向，在当下缺少对古星空文化相关科普的情况下，设计了专属于古代星空文化的系列科普视频，并针对性进行讲解，为大众展示我国古代科学的璀璨成果，借此规范天文学术语，纠正概念偏差。研究成果以科普视频为主，并积极开展线下的校园板报等活动，扩大影响力。

有声明信片致力于“通过声音传播知识”这一理念。希望通过在明信片上增加声音的元素，扩大有关天文知识的传播。本次有声明信片结合了复旦天协20年来的一些重大的活动及日常活动，涉及一些常见天体及星空摄影的部分知识。希望能在实用的基础上增加天文的元素，从而进一步推动天文科普的下沉与传播。同时，有声明信片的声音内容现已全部上传至【复旦天协】喜马拉雅栏目。

随着低轨微小卫星高密度组网的潮流席卷全球，地面天文观测被低轨卫星干扰的形势逐渐严峻。但与此同时，由于微小卫星批量制造与发射的技术快速成熟，低成本、短研发周期的微小型民用太空望远镜也或将成为现实。
“离娄”号可见光太空望远镜微卫星，基于哈工大紫丁香学生卫星团队开发的“阿斯图友谊号”12U立方星平台进行设计，预期搭载自主设计的、能够适应发射与空间观测工况的188mm口径F/8卡塞格林望远镜，进行在轨深空观测与天文科普任

本作品为由现成镜片专为天文方向设计的目视兼摄影两用的天文摄星镜。该望远镜为6片5组式的双高斯结构，口径为40mm，焦距225mm。由于目前市面上光学素质稍好的望远镜价格都不低，不少爱好者因此望而却步，于是我们团队考虑利用已经量产的廉价现成镜片，结合光学设计，打造出一款价格亲民，光学素质优良的，对大众友好的目视及摄影镜头，拉低大众的入门门槛。

在月球表面温差较大，为了月球车能够正常工作，月球车需要安装恒温系统，电池的消耗较大。同时，由于月球的昼夜变化，当月球车在月球的背阴面时，无法获取太阳能，续航能力降低，能源成为有待解决的问题。为了解决上述问题，我们使用激光无线传能来为月球车模型供能。当月球车处于背阴面时，空间太阳能电站吸收并存储太阳能，再将空间太阳能电站的能量转化为激光照射到月球车的太阳能板上，为月球车提供能源，使其继续工作。

通过在全国大范围调研发现，绝大多数天文教具尚停留于书本,众多高校及科普场所天文教具种类匮乏、质量参差不齐。
由此我们以天文科普与教学仪器设备创新研发为侧重点，基于里奧日冕仪的主体，创新性地采用剖面式设计，教学演示时可将镜筒向下滑开，以展示日冕仪的光路原理;观测研究时，仪器后端可选择性装配三棱镜用于研究日冕层中高次电离的金属原子产生的谱线，使其在极大调动学生的学习兴趣的同时又具各一定的科研价值。

“冥昭瞢暗，谁能极之?”从古至今，人们从未停止对宇宙的探索。射电天文为观测宇宙
提供了全新的视角。与此同时，我国FAST的建成迅速引发了社会各界对射电天文的大量关注，相关科普来到了一个绝佳的时机。我们的小型便携式氢谱线射电望远镜成本相对较低，性能良好，在进行了多次改进及线路设计之后，抗电磁干扰能力也已较强，可用于观
测银河悬臂结构、监测太阳活动等，完全可以作为射电天文的科普工具，让大家接触到一个“摸得着”的射

少年强则国强，现在我们正处于科技发展极其迅速的时代，国家的强盛与少年们息息相关。天文正处于科技前沿，而当今青少年缺乏天文的科普，我们需要对当今青少年加强科普，可以从课堂上开始，而电影就可以激发同学们的兴趣，使同学们增强学习欲望。这就是本次作品的宗旨。

复旦大学天文协会成员于2020年暑期在江西省葛源镇开展了为期十五天的全国高校首个天文科普公益夏令营“天问计划”，旨在为教育资源稍为欠缺地区的孩子们点亮求知探索的光。课程设计上以“天文”为核心，由“天文与人文”、“天文与科学”和“拓展类课程”三部分组成，视年龄段分布与孩子们的接受能力在内容和难度分成两组。相较于传统科普课程，教学形式和方法上更强调“科普性”、“趣味性”、“实用性”和“互动性”的有效结合，致

繁星闪烁，我们总是被夜空中的璀璨吸引，成为那追星人，渴望探索星空中的秘密。本作品选择天文知识中天体运动这一知识点展开“我是追星人”的主题实验探索。这是高考改革背景下，新课改中新增内容，涉及天体的运动等抽象的知识。学生在理解天体运动过程时需要较强的空间想象能力，这对于刚接触天文知识的高二学生来说有一定难度。因此，本作品特别采用天文伞作为教具辅助教学，通过对比实验探究，帮助学生建立抽象空间思维体系

核心内容：1、星星会闪烁是因为恒星的光线传到地球时受到地球大气的影响，这些光线随着大气的不均匀流动而发生不均匀的折射。
2、星星会向外辐射或喷射出一些物质：①超新星爆发：某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸②日冕物质抛射：日冕抛射的物质是从太阳的日冕层抛射出来的，是日冕大尺度磁场平衡遭到破坏产物
3、星震是中子星外壳的撕裂现象：参宿四
4、星星打架指的是交食双星和天体撞击(以彗木相撞为例)

针对我国现今天文教育和未来人才发展需要出发出发，设计出适合幼儿、小学、初中的天文示范课程。在幼儿阶段五大领域的发展我们采用"Hands-on"教育，在小学和中学阶段采用科学教育注重跨学科跨领域的方式去培育全能的人才的"STEM"教育。在这套课程体系中，我们通过研究比较不同国家的天文教育，给每个阶段设计1-2节课，为天文教育在幼中小不同年龄段的学生创作出适合他们，符合社会需要的天文课程。

本项目组以宣传科普系内行星为宗旨，在贴合国家大力发展对行星科学探索的背景下，设计《行星纵横》系列课件。课件形式新颖，动画流畅，并针对性趣味介绍相关行星科学知识，为大众展示行星之美，借此揭开行星科学的奥秘，激发大众对行星的兴趣，以期培养行星科学爱好者。此外，课程模板还能推广到公众使用，具有极大的可操作性。目前以冥王星和火星为代表的课件在校天文协会得到应用，收获了积极反响。

核心内容：
五星连珠，也叫“五星聚”。指的是水、金、火、木、土五大行星同时出现在天空同一方的罕见现象，古人曾认为它是祥瑞之兆；荧惑守心是指火星在心宿内发生“留”的现象,古人曾认为是大凶的天象。“五星连珠”和“荧惑守心”是历史文献特别是天文志重点记载的两种特殊天象。本团队通过脚本运行天文软件- Stellarium，还原了 “五星连珠”和“荧惑守心”，跨度3000年，并借助VR技术呈现结果。
创新性：
从历史文献记载的天象入手，借助

天文航海工作主要有三大任务，一是太阳移线定位和测星定位，二是天测罗经差，观测太阳或星体方位计算罗经差，三是时间计算，包括日月视出没和测星定位相关的晨光昏影时间查算。传统天文航海工作的计算主要是通过天文航海专用表册进行查算得到，过程繁琐且容易出错。本软件实现了基于Android的天文航海自动计算，方便快捷，结果准确，基本达到了可以在实际中应用的水平。

本作品SMM（Seek Moon and Mars）是一款基于我国深空探测任务的行星虚拟现实和数据三维可视化的App。作品的基本功能包括月球和火星的三维浏览、地质对象分析、表面成分研究、地质单元划分以及探测任务回顾，并运用增强显示技术来实现着陆区展示。
本作品是科普了我国深空探测任务和成果，也完成了深空探测数据的可视化。本软件能够帮助用户更好的了解行星数据和深空探测任务，同时也可以实现行星科学数据的可视化、标注测量和着陆区分析等功能。

知星，是一款基于深度学习的天体图像识别科普APP。有了它，各类天体，一拍便知。只需用它拍照或读取相册图片，即可快速识别天体，并能查看相应的科普资料，是您的得力天文助手。一拍知星，与你看见星辰！

项目拟基于我国现有深空探测数据，如嫦娥工程，和未来探测任务需求，如火星探测，以我国深空探测获得的遥感和就位数据为研究对象，研究海量多源异构行星数据的数据挖掘、融合、质量控制和服务的关键技术，开发一个能够有效存储、管理和分析我国行星数据的在线系统和面向多群体的科普网站。该系统能帮助公众了解我国深空探测的重要意义，并为科研工作者提供行星数据的存储标准和使用方法，方便对行星数据浏览、搜索和处理分析。

天体高度和方位观测是舰船海上天文定位与定向的关键环节，然而，在海上观测训练中由于没有观测的基准值，舰员不能实时掌握每次观测的准确性，如同射击打靶没有报靶一样，缺少反馈激励，训练效率低下。为此，我们在一款可编程智能手表的基础上，基于其自带Arduino平台开发了训练辅助软件。它结合手表内嵌GPS模块，通过调用天文星表计算天体视位置，计算并显示观测时刻观测天体高度与方位，辅助舰员掌握观测水平，提高训练效率。

随着星链卫星数量快速增加，天文观测图像越来越容易受到卫星轨迹的污染。本文提出一种基于深度学习的天文图像去除星链轨迹污染方法。首先使用Pytorch深度学习框架搭建两阶段生成对抗网络模型，一阶段模型识别检测轨迹位置，二阶段模型将污染轨迹去除。其次利用Stellarium软件获取无污染的星空图像，使用本文提出的星链轨迹生成算法编写Python程序生成星链轨迹图像。最后对网络模型进行训练，在多个指标的测试下，模型达到了良好的轨迹去除效果。

变星是恒星的一类重要天体，相较于不变星，变星能给观测者提供更多关于恒星内部结构的信息。这项工作主要是基于50BiN望远镜时序观测数据，围绕疏散星团NGC 869中央及其周围区域变星搜索的综合结果。在以星团NGC 869为中心的20′×20′视场中，我们总共探测到28颗变星，其中有12颗是此次工作新发现的变星。基于变星的光变曲线特征，在赫罗图上的位置和自行，我们讨论了变星的物理性质，分类以及成员星性质。在这28颗变星中，有22颗属于NGC869的成员星，包

本项目收集了费米最新发布的样本，即Fermi-LAT 4期源表中1172个耀变体源为样本（包括399个FSRQs、577个BL Lacs和196个BCUs）。计算样本中源的多波段有效谱指数，在研究耀变体两个子类（FSRQ 和BL Lac）的多波段谱指数关系的基础上，利用三种方法进行子类划分，对196个BCUs进行了分类，最终得到36个FSRQ候选体和128个BL Lac候选体。同时，将得出的预测候选体结果与Fermi 4FGL_V21表进行比较，得出其准确性。另外，还研究与α_γ之间的关系和耀变体两个子类的能谱和辐射机制。论文发

太阳射电暴是太阳活动的主要形式，会对人类的通讯、导航、航空航天等活动产生明显影响。传统太阳射电望远镜一般采用抛物面天线，存在体积庞大、制造困难、成本高等问题。针对这个问题，本项目设计出基于超表面技术的高增益、低旁瓣、双圆极化太阳射电天线；进而设计出基于超表面天线的太阳射电望远镜，实现对波长为10.7厘米（2.8GHz）太阳射电辐射流量的实时监测。

本项目设计并制作了一款高精度综合成像光谱仪，并以太阳扫描成像的用途进行开源。旨在提高国内天文爱好者研究能力，促进天文研究事业多极化发展。为圈内求索天文的爱好者和DIYer们尽力摸索出一条更为便捷的道路。
项目根据现代国内外天文用光谱仪，对比了其光路结构、用途和各自的特点，分析了主流天体光谱仪的未来发展方向和趋势。并基于国内天文圈内爱好者兴趣所向和研究能力，制造了一台便携的像端分光式太阳扫描成像光谱仪，用于获

月背是射电天文理想的观测地点。如何选择位置，使其地形适合架设望远镜，且可以观测到更多重要天体，是需要解决的问题。本项目构建了可用于月基射电望远镜选址的数学模型，建立了基于被观测天体的月面地理纬度范围选择模型，完成了基于月面地形的选址分析程序，二者结合可较完善地解决月面选址问题，最终给出了建议的月坑选址范围，可供选址参考。同时，还给出了以类星体为主要观测对象的月基射电望远镜阵列建议选址，莫斯科海。

本实验利用旋转液面制作可变焦距的抛物面小口径反射式望远镜，在该实验中，我们对“液体望远镜”的可行性进行了探索，并对亮光源进行了的初步观测，测量了不同旋转速度（也就是不同焦距）下望远镜的横向放大率，与理论结果具有很高的一致性，同时，我们根据实验现象对装置进行了一系列改进，得到了更好的成像效果。

本文应用地理信息技术结合与爱好者普通天文观测密切相关的地形、气象气候与人类活动要素进行了福州市范围内观测优化选址研究。首先通过面要素筛选出部分较适宜开展观测的区域，再选取典型区域进行细化研究，从中提取出观测点进行实地考察和参数测量，精选出最优化观测点，为福州市及周边地区天文爱好者提供短期观测选址参考。本研究也可推广至其他区域进行类比研究，从而辅助不同地区的天文爱好者进行观测点选择，提高观测效率与成

大彗星是少见的壮观天象，距离北半球上次的大彗星 C/1995 O1(Hale-Bopp)已过去24年，在此之间虽然也有一些“小精灵”不时闯入北半球，但它们都不太容易被普通公众发现。去年春夏，有几颗彗星曾在短时间内大幅增亮，使长时间未目睹大彗星的北半球居民激动万分。然而不幸的是，最终只有 C/2020 F3（NEOWISE）使光污染较低地区的公众得以一睹明亮彗星的迷人风采。在这篇文章中，我们将讨论大彗星通常具备哪些因素。

“天宫开悟”项目团队积极响应习总书记“脱贫先扶志，脱贫必扶志”的号召，致力于贫困地区的青少年航空航天CSTEAM创新素质教育，帮助青少年启梦、追梦、筑梦和圆梦。主要包括两个方面，一是对接精准扶贫的学校捐赠创新教材教具；二是开设“天宫开悟”航空航天CSTEAM创新特训营。 “天宫开悟”团队通过一系列的志愿活动，摸索出了属于自己独特的“落地捐赠-创新培训-网络课堂”的三步教育扶贫模式，并为我国创新型国家建设贡献自己的一份力

本作品基于Starry Night Backyard 天文模拟软件，对古代文学中的诗词进行天文验证，其根据内容可分为对天文现象的验证与对天文规律的验证。主要思路为通过资料搜寻推算设置环境参数，然后模拟本时空的天文场景，以体现天文现象或天文规律。此作品旨在将理论与实际结合，增加天文的趣味性与传播性，通过更为直观的天文软件模拟，探索和理解天文知识，更真切地理解古文学内涵，体悟古人智慧。这对于古天文学的传播及古天文研究都起到重要的指导作用

本项目针对“高校天文科普”提出新思考，搭建高校、社团、天文馆的三角关系。结合“星通天宇”微信公众号，综合临港新设上海天文馆的地域优势，创新性地开展高校“星空导师”的天文人才培养实践：线上，进行“日环食”直播回看、“2020重要天象”讲座等科普活动；线下，开展“走进天文”暑期实践—参观上海佘山天文博物馆及高校选修课“星野摄影教学”等活动。目前，本项目已发表学术论文一篇，获校级“科创园杯”优胜奖等多项荣誉。

以卡通漫画的形式，简单易懂地介绍了太阳系八大行星的基本特征，尤其突出每颗行星的闪光亮点，给人鲜明的行星形象对比以及认知。基本特征介绍配以形象且生动的图画，给人眼前一亮的感觉。最重要的是，我们的知识注重科学，每一个知识点严谨且符合实际，带领大家遨游太空，真正给大家力所能及的科普。

日月星辰、周而复始。人类相比浩瀚星辰微乎其微，但天文的应用却十分广泛，可以定位、定向，亦可以导航。而当天文进入战场，它不仅可以确定卫星、导弹、飞机、舰船、车辆的位置和姿态，还可以帮助迷途的战士寻找方向……
本系列海报旨在科普天文在各军兵种中的具体应用，展示人民军队是如何利用自然天体辅助先进的武器装备进行作战的。

本文题目为全学段暗物质系列科普文章。本文书写了三篇小文章，分别是《宇宙中的隐形者“暗物质”》、《〈星际采访〉之“暗物质”》、《“暗？物质”“暗物质？”》，面向对象分别为小初、高中、大学三部分人群，文章以各年龄段的知识储备和心理特点为基础，试图通过一种最简单的方法介绍暗物质的发现过程和物理特性，以此培养读者的科学素养和科学热情。
文章写作规范，条理清晰，非常有利于暗物质知识的科普工作。因此，申请参加本

本篇将用漫画的形式，以拟人的手法生动的阐述信使号的水星探测的故事。讲述那个“没有颜色”的少年和为他的人生增添色彩的少女的故事。
“你应该庆幸，那个人给你留下的不只是一个撞击坑“