主題計畫/天文儀器的研發與興建

本所一向的願景與目標為從事尖端天文及天文物理研究。為了發展臺灣最重要的人力資源，我們致力於世界級天文儀器的研發與興建，以爭取全球各重要天文觀測設施的使用權，同時也在提升臺灣研究生教育環境方面扮演重要推手。

本所發展第一個十年的主要重點放在無線電波段的儀器研發及相關的科學研究。目前則把重點放在發展可見光與紅外線觀測儀器及其相關科學，以及理論天文物理。如同過去一貫的策略，我們會持續專注於具挑戰性且可望獲得科學突破的計畫。期望藉由穩健建立尖端技術能力，而躋身科學發展的前沿。

本所持續運轉分別位於美國夏威夷毛納基峰與毛納洛峰的「次毫米波陣列（SMA）」等尖端觀測設施，並持續進行望遠鏡的性能升級。而本所透過日本與北美參與位於智利阿塔卡瑪沙漠內的「阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（ALMA）」興建工作已完成，本所將繼續支援此陣列的運轉。此外，2014年我們會將「海王星外自動掩星普查計畫（TAOS-2）望遠鏡」安裝至墨西哥聖白多祿天文台。同2014-2015年我們會先將「格陵蘭望遠鏡(GLT)」運到格陵蘭Thule空軍基地，供進行次毫米波特長基線干涉儀(Submm-VLBI)觀測之用。在天文儀器研發方面，2015-2016年我們會完成與加-法-夏望遠鏡機構(CFHT)合作研發的紅外線極化光譜儀（SPIROU），以及與Subaru 望遠鏡合作的主焦點光譜儀(PFS)。在理論天文物理方面，我們持續加強臺灣的理論天文物理發展。長程新興計畫方面，我們會將「格陵蘭望遠鏡（GLT）」移至格陵蘭的峰頂，並於新的ISI站建立第一個北極天文台。

天文儀器的研發與興建

理論天文物理

我們的目標是在理論天體物理學領域做出引領世界的研究，並為中研院天文所以及台灣理論天文物理相關研究發展做出貢獻。我們的主要科學目標是解釋從宇宙到行星尺度的結構起源和演化。結構的形成是透過重力和多種複雜的物理過程（尤其是流體動力學和輻射）所引起的強烈非線性演化而發生。儘管如此復雜，中研院天文所無線電和光學紅外（OIR）項目獲取的先進觀測已使得探討星系、恆星和行星的形成變為可行之研究。在觀測項目成功進行的同時，我們一直在開發理論項目。電腦模擬與解析分能帶來關於宇宙中跨尺度結構形成的物理理解以及新發現。

CFD-MHD（自2012年2月更名為計算天文物理，或簡稱CompAS）起源自中央研究院天文及天文物理研究所、中央研究院數學所以及台灣大學數學系共同合作的主題計畫，主要目標是要針對天文物理學問題而發展的高效能計算流體力學及磁流體力學程式碼。 我們已經根據精確/近似的黎曼解為基礎，成功發展了一套二/三維度的 Godunov 程式碼，主要功能包括自有重力、邊界的特徵分解以及邊界無反射現象。現已應用在兩項主要問題：螺旋星系內氣體盤的結構和演化，原恒星盤內的行星遷移效應。

天文物理理論與觀測整合研究計畫（CHARMS），旨在結合最尖端的理論與計算天文物理，詮釋最新觀測天文學得到的資料，作為理論與觀測的橋樑。面對當代高靈敏度與高解析度天文儀器，如阿塔卡瑪大型毫米與次毫米波陣列（ALMA），其觀測資料具備的細節前所未有，亟需計算輻射機制，從數值模擬數據推得光度分佈，才能確實合理地比較模型預測與觀測結果。本計畫即藉由發展能夠進行流體力學與磁流體力學數值模擬、計算化學方程式平衡、與計算輻射轉移模型的軟體模組，達到比較並詮釋觀測結果的目標。

往年的計畫