2018年,美国NASA建造的JWST望远镜将发射升空,超越哈勃空间望远镜成为最大的空间望远镜。它将主要工作在近红外波段,将为我们提供很多突破性的重大发现。此外,我国已发射的“悟空”暗物质粒子探测卫星探测器主要用于观测研究宇宙中的一些高能物理过程,帮助我们了解暗物质的本质。今年,我国还发射了首台空间望远镜,即硬X射线调制望远镜(HXMT)。它实现了我国空间天文望远镜零的突破,同时将帮助我们研究黑洞,中子星、伽马暴等高能天体和物理现象。

计算机技术

从超级计算机到笔记本电脑,计算机也在不断革新着天文的发展。回顾十九世纪六七十年代,无论是专业用途还是个人使用方面,天文学家都是第一批拥抱计算机技术的人群之一。如今的天文学家每天常常在电脑前工作数小时,分析处理数据、监测和遥控望远镜、撰写论文、阅读文献或者是在搜寻建立数据库等等。
天文学家们使用强大的超级计算机模拟喷流、黑洞、星系碰撞过程、超新星爆发、早期宇宙的演化等等。天文学界家喻户晓的ADS(Astrophysics Data System)方便的为我们提供天文期刊的数据库,方便查询、下载和阅读。大部分空间望远镜和地面望远镜的观测数据被存储在数据库中,方便天文学家们通过网络访问下载。这其中很多数据都是对所有人公开的,任何人都可以访问下载。虚拟天文台VO(Virtual Observatory)的发展有利地整合了各个望远镜的观测资源,方便天文学家和天文爱好者们访问天空中个部分天区不同观测波段的数据资源。

如何进入天文研究的领域?

这个问题取决于你目前所接受的教育程度,以及你所兴趣的天文领域内某个具体的职业类型。
作为一个经典意义上的,操作望远镜、收集分析数据、发表专业论文的天文学家,无论是在研究所还是在大学,你都需要一个博士学位。除此之外,一些辅助性的工作,例如望远镜的操作员、观测助手、或者是软件工程师,可能要求你具有本科或者硕士的相关专业学历。这其中,硕士学历正在渐渐受到大家的追捧。
天文学教育也是一个正在蓬勃发展的领域。而其中,中学的天文教育通常需要至少本科以上的相关学历,而未来的天文教育相关的学历可能更多的需要博士的相关学位。不管你从事天文中哪方面的职业,你都需要良好的沟通能力、一定的写作和表达的技巧。

如果你是中学生

尽可能的认真学习数学和自然科学的课程,例如代数、几何、物理、化学、生物、地理等等。当然英语也十分重要,历史也不能轻视。此外,别忘了多多参与课外的体育活动,拥有一个健康的身体十分重要。同时,别忘了培养自己的兴趣爱好。
尽管在中学阶段,大部分学校里并不设立天文学的相关课程,但你同样可以通过阅读天文类杂志(比如《天文爱好者》)和书籍、参加天文兴趣小组来丰富自己的天文知识。如果有条件,你甚至还可以试着拥有一台属于你自己的天文望远镜。

如果你是本科生

通常在成为天体物理博士生之前,很多人学习的专业是物理学。因此,对于物理学专业的学生来说,从事天文研究是比较合理的职业规划选择。
如果你是物理学专业的本科生,那么除了本专业的课程之外,适当的补充一下相关的基础天文学知识、甚至是基础化学知识都是十分有用的。而对于物理学课程的选择,你需要特别注意选择普通物理(力学、热学、电磁学、光学和原子物理)、量子力学、电动力学、分析力学以及热力学与统计物理,有余力的话还可以选择高等力学和高能量子力学。此外,物理实验的课程也十分重要。而需要涉及到的数学类相关课程主要有线性代数、微积分、微分方程以及数学物理方法、概率统计、计算方法等。
除此之外,计算机编程也同样是十分重要的能力。天文研究领域涉及大量的数据处理,掌握算法原理以及一两门常用的计算机语言十分重要。
英语是天文学领域的基本语言。无论是学术期刊论文的撰写、还是学术会议交流(做报告、听报告、回答问题、提问)都需要优秀的英语阅读写作和听说的能力。因此,在本科阶段认真学习英语十分必要。

如果你的本科选择了天文学专业

天文学专业的本科教育基本上涵盖了物理数学的大部分课程,除此之外,还包括了一些天文学的专业课程。你所做的就是认真学好每一门课程。
不过,设立有天文学专业的大学并不是很多。我国设立有天文学本科的大学屈指可数,主要有南京大学、北京大学、北京师范大学、中国科学技术大学、厦门大学、上海交通大学、中山大学和广州大学。

专业的天文研究是怎样的?

天文学家的生活方式

大多数的天文学家都会为能够从事天文工作感到很幸运。对于从事天文工作的人来说,其工作较为灵活,其收入不低但也不算太高,没有任何上下班时间的严格限制,假期也相对比较灵活。相比于其他的工作,天文学家们的工作也比较少受到各种条条框框的限制。一个天文学家的价值体现不在于在办公室打卡刷时间,而在于其工作的质量:即科研上、教学上、以及其他其他辅助支持方面提供高质量的工作。大部分的大学和研究所也会帮助天文学家们合理解决子女和父母的居住问题。一个典型的天文学家常常会这么说:“我可以随时预约医生看病。我可以花很长时间吃午饭。而从事其他行业的人对工作的安排往往没有我那么自由。”
或许,对于天文从业者来说,最大的难题在于地理上的。因为天文就业市场的专业化和高竞争度,天文学家们往往很难去主动选择自己想去的城市或者地区。他们只能选择根据职业提供地被动的选择,无论哪里是繁华的大都市、还是荒无人烟的戈壁。这对于你的配偶或者子女来说,或许会很糟糕。
此外,比较初级的天文工作通常是暂时的(一年到三年不等),而非永久的职位。如果你有了家庭,你的家庭需要时刻做好打游击战的准备。实际上,在1900年以前,天文学几乎是专属于富贵人家的科学,那时欧洲大部分有成就的天文学家都是贵族家庭出生的白人男性。但如今,这种情形早已不复存在。尽管如此,有些研究机构仍旧保留着一些比较陈旧的观念。妇女在天文领域的地位仍旧不够平等,女性的天文学家比例偏低。总体来说,女性天文学家的比例大概占据整体的20%左右。不过,这个比例在慢慢升高,在年轻的天文学家当中,女性的比例接近30%。这点也是随着整个社会对男女平等的重视而慢慢改变。

天文领域都有什么样的工作?

除了极少数刚刚拿到博士学位的人能够直接获得永久的天文职位之外,大部分的人都是从例如博士后(指那些在取得博士学位之后在大学或科研机构中短期从事相关研究的人)这样的临时职位开始的。大部分人一般在做了两年到六年的博士后之后,会选择大学或者研究所的永久职位。因此,大部分人在三十多岁时才能获得永久职位。在获得博士学位八年之后,大概有85%的天文学家会获得永久职位,这其中一半是在研究领域,另外一半在教学或者行政领域。
一年中,全球大概会有300个左右的天文方面的职位(2005年AAS jobs统计结果),这其中大概有大于一半是博士后。考虑到每年天文/天体物理专业毕业的学生数量大概为250左右,超过了职位所能提供的数量,因此博士后就业市场竞争激烈。
而永久职位的竞争更为激烈和残酷,每年能够提供的永久研究职位和大学教职只有约不到100个。所以,只有那些最聪明的,受过高质量教育的,并且对工作充满激情的少部分人才能够在如此专业和高淘汰率的竞争中胜出,获得永久的天文职位。不过,在学习天文的过程中,大部分人也获得了很多技能的锻炼,从而为更广阔的就职选择提供了可能性,例如在工业研究、教育、公共新闻领域,天文学专业毕业的学生也会有所建树。实际上,如果算上最终转行的那部分人,天文学专业的毕业生就业率非常高,大概是99%左右。这也体现出了天文学专业培养可以提升个人整体素质,也可以使人获得各方面的训练,这些训练在未来的职场上将是一笔宝贵的财富。