2021年11月3日，国家科学技术奖励大会在北京隆重举行。中国天文学会单位、中国科学院紫金山天文台青海观测站一项研究成果荣获国家自然科学奖二等奖；中国天文学会会员单位、中国科学院上海天文台参与的“嫦娥四号工程”获得国家科学技术进步奖特等奖。

国家自然科学奖二等奖的获奖成果是由中国天文学会会员、紫金山天文台青海观测站首席研究员徐烨领衔的研究团队完成的“基于高精度脉泽天体测量的银河系旋臂结构研究”（完成人：徐烨、郑兴武、张波、李晶晶、吴元伟），参与完成单位包括中国天文学会会员单位南京大学和中国科学院上海天文台。

银河系旋臂结构是当代天文学最具挑战的研究课题之一。经过近20年的努力，徐烨率领的研究团队实现了天体测量技术的划时代突破，在银河系旋臂结构领域做出了系统性、开创性的工作：（1）通过寻找定位旋臂的脉泽“灯塔”、多参考源校准和消除大气效应的精准“对焦”等技术创新，使天体距离测量的范围和精度比同时代的依巴谷卫星提高了约200倍，实现了对6万光年外天体距离的精确测量。（2）通过高精度测定一批定位旋臂的天体距离和运动，首次精确描绘了太阳附近旋臂的结构和运动特征，并发现了银河系的一条新旋臂——本地臂。（3）首次提出银河系是由充满臂间次结构的多条旋臂组成的复杂旋涡星系的新观点。

该项成果颠覆了人们对银河系旋臂结构的传统认知，开启了银河系结构研究的新高度，推动了高精度天体测量技术的进步，对银河系暗物质分布和宇宙学等领域的研究有着深远的影响。相关研究工作被该领域国际权威专家评价为“开创了三角视差测量的新纪元”“银河系结构研究领域的里程碑”，被《科学》杂志评价为“以前所未有的细节描绘了太阳附近银河系的旋臂结构”。

国家科学技术进步奖特等奖、“嫦娥四号工程”在人类历史上首次实现了航天器在月球背面软着陆和巡视勘察，首次实现了月球背面同地球的中继通信，并与多个国家和国际组织开展了具有重要意义的国际合作。

中国天文学会会员单位、上海天文台牵头负责的“嫦娥四号”VLBI测轨分系统由北京、上海、昆明和乌鲁木齐的四个射电望远和位于上海天文台的数据处理中心组成。VLBI测轨分系统在中继星任务中，首次创新性使用S波段ΔDOR技术，首次实现地月拉格朗日L2点Halo轨道中继星精密定轨；在探测器任务中，开展了对探测器的X波段△DOR干涉测量及轨道确定与预报，测轨任务覆盖两万千米以远的地月转移段、环月轨道段直至探测器准备在月球背面着陆之前。VLBI测轨分系统成功开展了“嫦娥四号”探测器、中继星分时快速切换观测，并在任务期间首次实现中继星天线在轨标定技术。基于以上创新技术手段，“嫦娥四号”VLBI测轨分系统实现了实时时延测量精度优于2ns的技术指标，创造了实时时延测量精度的新高度，为“嫦娥四号”任务圆满成功做出了重要贡献。

中国天文学会会员、紫金山天文台徐烨研究员

中国天文学会会员、上海天文台王广利研究员