中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略·基本天文學(xué)
定 價：98 元
叢書名：中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略
- 作者：中國科學(xué)院[編]
- 出版時間：2016/11/29
- ISBN：9787030506702
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：P1-12
- 頁碼：261
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
“中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略”叢書是中國科學(xué)院組織數(shù)百位院士專家聯(lián)合研究的系列成果，涉及自然科學(xué)各學(xué)科領(lǐng)域，是目前規(guī)模大的學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究項目。
《中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略·基本天文學(xué)》從以下7個方面介紹了基本天文學(xué)及其應(yīng)用的發(fā)展戰(zhàn)略框架、發(fā)展舉措與建議：戰(zhàn)略地位、發(fā)展規(guī)律與發(fā)展態(tài)勢、發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)展目標(biāo)與建議、優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域與重要研究方向、國際合作、保障措施。書中不僅對國內(nèi)外基本天文學(xué)及其應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀和態(tài)勢進(jìn)行了詳細(xì)的評述，更對未來十年我國基本天文學(xué)及其應(yīng)用的發(fā)展戰(zhàn)略和措施提出了一些重要、有意義的思考和建議。
《中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略：基本天文學(xué)》可供天體測量學(xué)、天體力學(xué)、時間頻率、相對論基本天文學(xué)、歷書天文學(xué)、行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)與動力學(xué)、天文地球動力學(xué)、深空探測與導(dǎo)航、人造天體動力學(xué)與空間環(huán)境監(jiān)測、大地測量、地球動力學(xué)等專業(yè)的科技人員及高等院校有關(guān)專業(yè)的師生參考。
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“中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略”叢書由以院士為主體、眾多專家參與的學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究組經(jīng)過深入調(diào)查和廣泛研討共同完成，旨在系統(tǒng)分析有關(guān)學(xué)科的發(fā)展態(tài)勢和規(guī)律，提煉關(guān)鍵學(xué)科理論和技術(shù)問題，提出學(xué)科創(chuàng)新發(fā)展的新思想和新方法，并為學(xué)科的均衡發(fā)展提供政策和措施建議，對廣大科技工作者和相關(guān)領(lǐng)域管理決策者具有重要的參考價值，同時也是社會公眾了解我國學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢的重要讀本。
2012年4月，經(jīng)中國科學(xué)院數(shù)學(xué)物理學(xué)部常委會討論通過并經(jīng)中國科學(xué)院院士工作局批準(zhǔn)，中國科學(xué)院學(xué)部學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究項目“基本天文學(xué)及其應(yīng)用發(fā)展戰(zhàn)略研究”正式啟動。2012年6月8日，項目成立了由11名院士和專家組成的基本天文學(xué)及其應(yīng)用發(fā)展戰(zhàn)略研究專題組及由11名在第一線從事基本天文學(xué)及其應(yīng)用研究和教育的中青年學(xué)術(shù)骨干組成的工作組。
2009年年初，國家自然科學(xué)基金委員會與中國科學(xué)院學(xué)部決定合作開展2011～2020年我國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究。在國家自然科學(xué)基金委員會和中國科學(xué)院學(xué)部的領(lǐng)導(dǎo)下成立了天文學(xué)科戰(zhàn)略研究組及秘書組，在2010年完成了《2011～2020年中國天文學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告》。本書擬在此研究報告的基礎(chǔ)上，針對國際上基本天文學(xué)及其應(yīng)用研究的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及我國蓬勃發(fā)展的相應(yīng)的觀測設(shè)備和研究工作，進(jìn)一步對我國近年來基本天文學(xué)及其應(yīng)用在設(shè)備建設(shè)和研究方向等方面進(jìn)行深入的調(diào)研和討論，提出我國基本天文學(xué)及其應(yīng)用的發(fā)展戰(zhàn)略框架、發(fā)展舉措與建議。
結(jié)合基本天文學(xué)及其應(yīng)用研究領(lǐng)域的實際情況，專題組和工作組共同商定了本書的基本內(nèi)容和撰寫提綱。共包括以下7個方面內(nèi)容：戰(zhàn)略地位、發(fā)展規(guī)律與發(fā)展態(tài)勢、發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展目標(biāo)與建議、優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域與重要研究方向、國際合作、保障措施。
本書作者認(rèn)為，近年來，我國在基本天文學(xué)領(lǐng)域投入的經(jīng)費大幅度增加，基本天文學(xué)研究和教育有了長足發(fā)展，逐步形成了從人才培養(yǎng)、儀器設(shè)備研制、觀測和理論研究到應(yīng)用服務(wù)的較完整體系，具有了一批在國內(nèi)外有影響的學(xué)術(shù)帶頭人和優(yōu)秀創(chuàng)新研究群體，研究隊伍的年齡結(jié)構(gòu)趨于合理。我國基本天文學(xué)及其應(yīng)用研究已經(jīng)取得了一批在國際上有相當(dāng)顯示度的成果，總體水平在發(fā)展中國家中位居前茅，在國際上也成為一支不可忽視的力量。但是同發(fā)達(dá)國家相比，目前我國基本天文設(shè)備、研究和教育的水平仍然存在著很大差距。根據(jù)對國內(nèi)外基本天文學(xué)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的分析，建議未來10年我國基本天文學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo)是：突出重點，建成和運行若干個在國際上有一定影響的與基本天文學(xué)有關(guān)的大型地面和空間天文觀測設(shè)備；加強(qiáng)投入，籌建基本天文學(xué)國家重點實驗室；充分挖掘國內(nèi)已建設(shè)備的潛力，利用國際開放的設(shè)備和數(shù)據(jù)開展基本天文學(xué)研究；在重點大學(xué)中大力發(fā)展基本天文學(xué)的教育和研究，積極培養(yǎng)優(yōu)秀人才；加強(qiáng)理論研究，提出創(chuàng)新思想、觀點和理論，力爭突破，使我國基本天文學(xué)在設(shè)備和研究隊伍的整體水平上有一個飛躍，做出在國際上有重大影響的工作，并在滿足我國戰(zhàn)略需求中發(fā)揮更大的作用。
根據(jù)上述發(fā)展目標(biāo)，本書提出了我國天文學(xué)在未來10年內(nèi)的6個優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和重要研究方向。
本書強(qiáng)調(diào)指出，基本天文學(xué)及其應(yīng)用的發(fā)展中最關(guān)鍵的是人才隊伍建設(shè)。因此，必須花大力氣培養(yǎng)年輕人才，特別是優(yōu)秀的“將”才和“帥”才。要大力支持中國科學(xué)院和高校聯(lián)合，加強(qiáng)基本天文學(xué)教育，扶持研究隊伍，并繼續(xù)增加基本天文學(xué)教育和研究經(jīng)費的投入。
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目錄
總序i
前言vii
摘要xi
Abstract xxix
第一章天體測量學(xué)1
第一節(jié)戰(zhàn)略地位1
一、微角秒和多波段天球參考架及其參考系的聯(lián)結(jié)2
二、高精度天體測量及其應(yīng)用研究2
三、銀河系結(jié)構(gòu)和宇宙距離尺度測量3
第二節(jié)發(fā)展規(guī)律與發(fā)展態(tài)勢5
一、微角秒和多波段天球參考架5
二、天球和地球參考系的聯(lián)結(jié)6
三、高精度天體測量及其應(yīng)用研究8
四、太陽系天體測量（CCD觀測）8
五、銀河系結(jié)構(gòu)和動力學(xué)演化9
六、銀河系距離尺度測量10
第三節(jié)發(fā)展現(xiàn)狀11
一、微角秒和多波段天球參考架發(fā)展現(xiàn)狀12
二、天球和地球參考系的聯(lián)結(jié)發(fā)展現(xiàn)狀16
三、高精度天體測量及其應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀17
四、太陽系天體測量發(fā)展現(xiàn)狀18
五、銀河系結(jié)構(gòu)和動力學(xué)演化發(fā)展現(xiàn)狀20
六、銀河系距離尺度測量發(fā)展現(xiàn)狀21
第四節(jié)發(fā)展目標(biāo)與建議26
一、天體測量學(xué)科總體發(fā)展目標(biāo)26
二、天文參考系研究發(fā)展目標(biāo)27
三、太陽系天體測量研究發(fā)展目標(biāo)29
四、銀河系結(jié)構(gòu)與距離尺度研究發(fā)展目標(biāo)30
五、建設(shè)紅外望遠(yuǎn)鏡的建議31
六、月球極地天體測量望遠(yuǎn)鏡建設(shè)建議33
第五節(jié)天體測量學(xué)科優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和重要研究方向34
一、天體測量學(xué)科優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域34
二、天體測量學(xué)科重要發(fā)展方向35
第六節(jié)國際合作36
第七節(jié)保障措施38
參考文獻(xiàn)38
第二章天體力學(xué)40
第一節(jié)天體力學(xué)的發(fā)展規(guī)律和研究特點40
一、非線性天體力學(xué)41
二、柯依伯帶天體動力學(xué)42
三、太陽系外行星系統(tǒng)的探測與行星系統(tǒng)動力學(xué)47
第二節(jié)近年來天體力學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和研究動態(tài)56
一、非線性天體力學(xué)57
二、柯依伯帶天體的探測與研究57
三、系外行星探測與行星系統(tǒng)動力學(xué)58
第三節(jié)未來5～10年天體力學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展布局、優(yōu)先領(lǐng)域以及與其他學(xué)科交叉的重點方向60
一、天體力學(xué)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域60
二、未來5～10年建議項目63
第四節(jié)未來5～10年天體力學(xué)開展國際合作與交流的需求分析和優(yōu)先領(lǐng)域65
第五節(jié)未來5～10年天體力學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的保障措施67
參考文獻(xiàn)67
第三章時間頻率72
第一節(jié)戰(zhàn)略地位72
一、時間頻率的定義73
二、時間頻率對社會發(fā)展的重要性73
第二節(jié)發(fā)展規(guī)律與發(fā)展態(tài)勢75
一、時間頻率發(fā)展的總體趨勢75
二、時間頻率測量的發(fā)展歷程76
三、時間頻率傳遞的發(fā)展規(guī)律79
第三節(jié)發(fā)展現(xiàn)狀80
一、時間頻率領(lǐng)域發(fā)展的總體情況80
二、時間頻率測量的發(fā)展現(xiàn)狀81
三、時間頻率傳遞的發(fā)展現(xiàn)狀87
第四節(jié)發(fā)展目標(biāo)與建議90
一、時間頻率領(lǐng)域發(fā)展的總體目標(biāo)90
二、時間頻率自主測量能力的增強(qiáng)91
三、時間參考架精度的提高92
四、時間頻率傳遞手段的完善94
第五節(jié)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和重要研究方向96
一、發(fā)展總體目標(biāo)96
二、發(fā)展總體思路97
三、優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和方向97
第六節(jié)國際合作98
一、國際合作的現(xiàn)狀98
二、國際合作的發(fā)展98
第七節(jié)保障措施99
參考文獻(xiàn)100
第四章相對論基本天文學(xué)103
第一節(jié)戰(zhàn)略地位103
一、相對論基本天文學(xué)的主要內(nèi)容103
二、相對論基本天文學(xué)的重要性104
第二節(jié)發(fā)展規(guī)律與發(fā)展態(tài)勢104
一、高精度天體測量是相對論基本天文學(xué)發(fā)展的動力104
二、相對論基本天文學(xué)和其他學(xué)科將交叉發(fā)展105
三、相對論基本天文學(xué)的熱點課題106
第三節(jié)發(fā)展現(xiàn)狀107
一、國際研究現(xiàn)狀107
二、國內(nèi)研究現(xiàn)狀112
第四節(jié)發(fā)展目標(biāo)與建議——今后10年我國相對論基本天文學(xué)的發(fā)展方向114
第五節(jié)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和重要研究方向116
第六節(jié)國際合作117
一、國際合作的現(xiàn)況117
二、需求和建議118
第七節(jié)保障措施119
參考文獻(xiàn)119
第五章歷書天文學(xué)122
第一節(jié)戰(zhàn)略地位122
一、歷書天文學(xué)的學(xué)科內(nèi)涵122
二、歷書天文學(xué)研究的科學(xué)意義123
三、天文歷書服務(wù)的應(yīng)用價值124
第二節(jié)發(fā)展規(guī)律和發(fā)展態(tài)勢125
一、歷書天文學(xué)的簡要發(fā)展歷程125
二、歷書天文學(xué)研究的發(fā)展規(guī)律和態(tài)勢127
三、天文歷書服務(wù)的發(fā)展規(guī)律和態(tài)勢129
第三節(jié)發(fā)展現(xiàn)狀130
一、歷書天文學(xué)研究的發(fā)展現(xiàn)狀130
二、天文歷書服務(wù)的發(fā)展現(xiàn)狀132
三、我國歷書天文學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀分析133
第四節(jié)發(fā)展目標(biāo)與建議134
一、我國歷書天文學(xué)發(fā)展的總體目標(biāo)134
二、關(guān)于發(fā)展我國歷書天文學(xué)研究的建議135
三、關(guān)于提高我國天文歷書服務(wù)水平的建議135
第五節(jié)優(yōu)先發(fā)展方向136
一、歷書天文學(xué)研究的優(yōu)先發(fā)展方向136
二、天文歷書服務(wù)的重點工作139
第六節(jié)國際合作142
一、國際合作的現(xiàn)狀142
二、國際合作的發(fā)展142
第七節(jié)保障措施143
參考文獻(xiàn)143
第六章行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)與動力學(xué)146
第一節(jié)戰(zhàn)略地位146
一、天體形成和演化的重要類型146
二、天文學(xué)與其他學(xué)科交叉的典型代表147
三、推動天文空間測量技術(shù)進(jìn)步主要動力之一147
第二節(jié)發(fā)展規(guī)律與發(fā)展態(tài)勢148
一、行星形成與演化動力學(xué)150
二、行星磁場產(chǎn)生與維持151
三、行星引力場時變性152
四、天體碰撞危險性評估152
五、行星上的水153
六、行星磁層時空結(jié)構(gòu)153
第三節(jié)發(fā)展現(xiàn)狀154
一、行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)與重力場156
二、行星內(nèi)部動力學(xué)157
三、行星磁層物理158
四、火星表面流體與大氣逃逸159
五、小行星表面物理160
六、行星隕石化學(xué)161
第四節(jié)發(fā)展目標(biāo)與建議165
第五節(jié)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和重要研究方向167
第六節(jié)國際合作167
第七節(jié)保障措施169
參考文獻(xiàn)170
第七章天文地球動力學(xué)173
第一節(jié)戰(zhàn)略地位173
第二節(jié)發(fā)展規(guī)律與發(fā)展態(tài)勢179
一、地球參考架180
二、地球自轉(zhuǎn)變化及預(yù)報182
三、地球重力場182
四、VLBI技術(shù)及其應(yīng)用184
五、SLR技術(shù)及其應(yīng)用184
六、GNSS技術(shù)及其應(yīng)用185
七、InSAR技術(shù)及其應(yīng)用186
八、衛(wèi)星測高技術(shù)及其應(yīng)用187
九、環(huán)形激光陀螺儀（RLG）188
十、自然災(zāi)害的天文學(xué)方法研究189
第三節(jié)發(fā)展現(xiàn)狀190
一、地球參考系191
二、地球自轉(zhuǎn)變化及預(yù)報192
三、衛(wèi)星重力測量及其應(yīng)用193
四、VLBI技術(shù)及其應(yīng)用194
五、SLR技術(shù)及其應(yīng)用195
六、GNSS技術(shù)及其應(yīng)用196
七、衛(wèi)星測高技術(shù)及其應(yīng)用197
八、InSAR技術(shù)及其應(yīng)用197
九、自然災(zāi)害預(yù)測的天文學(xué)方法的研究198
第四節(jié)發(fā)展目標(biāo)與建議199
第五節(jié)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和重要研究方向202
一、發(fā)展的總體目標(biāo)和思路202
二、優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和方向203
第六節(jié)國際合作204
一、國際合作的現(xiàn)況204
二、國際合作的建議205
第七節(jié)保障措施206
參考文獻(xiàn)207
第八章深空探測與導(dǎo)航208
第一節(jié)戰(zhàn)略地位208
第二節(jié)發(fā)展規(guī)律與發(fā)展態(tài)勢209
一、深空探測與導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展的總體趨勢209
二、深空探測與導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展歷程210
第三節(jié)發(fā)展現(xiàn)狀221
一、深空探測發(fā)展現(xiàn)狀221
二、導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀222
三、基本天文學(xué)在深空探測與導(dǎo)航上的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀224
第四節(jié)發(fā)展目標(biāo)與建議227
一、發(fā)展目標(biāo)227
二、發(fā)展建議228
第五節(jié)優(yōu)先發(fā)展研究方向233
一、深空探測科學(xué)任務(wù)規(guī)劃、軌道設(shè)計與測定軌233
二、航空、航海以及空間飛行器導(dǎo)航234
三、深空探測資料的分析處理和應(yīng)用研究235
第六節(jié)國際合作235
一、國際合作的現(xiàn)狀235
二、國際合作的發(fā)展236
第七節(jié)保障措施236
參考文獻(xiàn)237
第九章人造天體動力學(xué)與空間環(huán)境監(jiān)測239
第一節(jié)戰(zhàn)略地位239
一、人造天體動力學(xué)239
二、空間碎片監(jiān)測240
三、近地小行星的監(jiān)測240
第二節(jié)發(fā)展規(guī)律與發(fā)展態(tài)勢241
一、人造天體動力學(xué)的發(fā)展241
二、空間碎片監(jiān)測的發(fā)展242
三、近地小行星監(jiān)測的發(fā)展243
第三節(jié)發(fā)展現(xiàn)狀245
一、人造天體動力學(xué)245
二、空間碎片監(jiān)測246
三、近地小行星的監(jiān)測247
四、人才隊伍248
五、發(fā)展現(xiàn)狀總結(jié)249
第四節(jié)發(fā)展目標(biāo)與建議249
一、總體發(fā)展目標(biāo)249
二、促進(jìn)人造天體動力學(xué)的發(fā)展250
三、提高空間碎片監(jiān)測能力250
四、開展近地小行星巡天觀測250
第五節(jié)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和重要研究方向251
一、人造天體動力學(xué)的重要研究方向251
二、空間碎片監(jiān)測的重要研究方向252
三、近地小行星監(jiān)測的重要研究方向253
第六節(jié)國際合作255
第七節(jié)保障措施255
參考文獻(xiàn)255
關(guān)鍵詞索引257
《中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略：基本天文學(xué)》：
四、銀河系結(jié)構(gòu)與距離尺度研究發(fā)展目標(biāo)作為一門觀測驅(qū)動、發(fā)現(xiàn)導(dǎo)向的實測科學(xué)，天文學(xué)研究依賴于大規(guī)模天體樣本的獲取和證認(rèn)。要全面揭示銀河系的三維空間結(jié)構(gòu)、運動狀態(tài)及其隨時間的演化，揭示影響和制約銀河系形成和演化的過程和規(guī)律，需要對散布在全天4π立體角的數(shù)以億計的恒星進(jìn)行觀測，獲取其空間位置、運動速度以及基本恒星參數(shù)等數(shù)據(jù)。高精度的成像觀測可以提供天體在天球面上的二維坐標(biāo)、星等（亮度）等信息，獲取高精度的天體距離（三角視差）和在天球面上的切向速度（自行）則需要多歷元高精度成像觀測。
銀盤是銀河系恒星分布的主體，它包含了銀河系90%的重子物質(zhì)及絕大部分角動量，是恒星形成及星系動力學(xué)演化的主要場所，呈現(xiàn)眾多復(fù)雜、起源不甚清楚的結(jié)構(gòu)。研究銀盤內(nèi)這些不同結(jié)構(gòu)的起源及動力學(xué)演化，對理解銀河系整體的形成和演化具有重要的意義。銀河系厚盤的存在已為天文學(xué)家所普遍接受，許多河外星系也發(fā)現(xiàn)存在厚盤。然而薄盤與厚盤是否是兩個獨立結(jié)構(gòu)成分、其形成機(jī)制是什么至今仍無定論。近年來，Bovy等通過分析SDSS/SEGUE光譜巡天給出的28000顆不同標(biāo)高的G矮星的分布，甚至提出銀河系不存在厚盤，在該領(lǐng)域，目前亟待針對銀盤天區(qū)覆蓋連續(xù)、統(tǒng)計上完備的大規(guī)模天體測量巡天，以提供決定性的觀測證據(jù)。
由于銀河系的銀盤區(qū)域恒星數(shù)密度極高，并且存在大量的星際氣體和塵埃物質(zhì)，星際消光非常嚴(yán)重，可見光觀測難以全面了解銀河系盤的真實結(jié)構(gòu)和物理狀態(tài)，而紅外輻射幾乎不受星際消光的影響，因此，紅外巡天觀測在研究銀河系盤特別是銀心方向的盤和核球的結(jié)構(gòu)方面具有光學(xué)觀測所無法比擬的巨大優(yōu)勢，成為人類進(jìn)一步認(rèn)識和研究銀河系結(jié)構(gòu)的重要手段。
另外，充分發(fā)揮地面紅外大視場巡天觀測計劃（ground infrared large area survey-GIRLS），可以與Gaia項目形成良好的優(yōu)勢互補(bǔ)。
天體距離尺度測定或估計對整個天文學(xué)具有非常特別的意義，在此方向上的任何研究進(jìn)展對相關(guān)學(xué)科都將產(chǎn)生重要的推動作用。天體測量方法所獲得的三角視差測定對宇宙距離尺度的建立至關(guān)重要，現(xiàn)代天體測量已在射電波段取得了亞微角秒量級的精度水平，而即將發(fā)射的Gaia空間天體測量衛(wèi)星預(yù)計將獲得大量恒星的三角視差高精度測量。在發(fā)展目標(biāo)上，除了持續(xù)開展VLBA、VLBI銀河系脈澤源的三角視差測量之外，應(yīng)積極開展與Gaia空間天體測量團(tuán)隊在銀河系距離尺度方面的合作研究，包括對雙星及多星系統(tǒng)的視差研究等。另外，視差研究是一項長期的任務(wù)，對于不同方法和手段所獲得的視差測定需要通過盡可能獨立的觀測技術(shù)來檢驗其系統(tǒng)精度。我國在此方向具備一定的研究優(yōu)勢，建議特別關(guān)注和組織開展對未來Gaia視差的系統(tǒng)分析，尤其可以考慮采用射電手段對Gaia視差系統(tǒng)進(jìn)行獨立的觀測和檢驗。
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