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泛星计画

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美国主导而由多国参与的广视野快速巡天观测计画,主要目的在搜寻太阳系中对地球会造成危险的小型天体,正式名称为「全景巡天望远镜和快速反应系统」。

预计在夏威夷毛纳基峰(Mauna Kea)上建造4座同型式口径各为1.8公尺的望远镜,同步观测夜空。原型机PS1经过建造和测试,已於2008年开始观测;完整的观测系统预计在2010年落成启用。计画主要特色在於大口径广视野和随之而来的快速巡天的能力。计画中的4座望远镜整体视野可达7平方度,正式观测时预计每幅图像的曝光时间为30秒,因此每4至7天这个观测系统就能回到同一天区重复观测,以察觉天体的亮度变化或发现移动的天体。在地球公转使得星空轮替的帮助下,这个观测系统可以观察全天将近3/4的天区。因为4个1.8米口径的望远镜未来将并排设置,等於一个3.6米口径的望远镜,因此在30秒的曝光时间之内,单一影像灵敏程度可达24星等,约较肉眼可见最暗天体(6星等)暗上1,800万倍,而未来将长年累积的影像彼此叠加,更可将侦测天体的灵敏度推进到接近30星等;星点位置的准确性可达0.07角秒,亮度准确性可达0.01星等,将可有效地搜寻低亮度但对地球具有威胁的小型天体。

为了要拍摄广视野天区,但同时又希望能精确得出各天体的位置,以计算移动天体的运行轨道,因此望远镜後端的CCD天文摄影机感光区域十分庞大,包含14亿个像元(pixels),每个像元大小为10微米,因此整体感光区域超过40公分乘上40公分的面积,远较一般天文摄影机感光区域仅仅普通邮票大小要大得多。这麽庞大的像元数量,使得每一幅图像的大小达到2.8GB,每个晚上预估累积的观测数据量可达10TB。这两项因素都对後续的影像处理提出了技术上的挑战。单一影像大小已经十分可观,因此曝光完毕後影像读出的速度,就是一个技术上的考验。因为每幅图像曝光时间仅为30秒,若曝光完毕後读出时间过长则会完全失去短曝光的意义。目前本计画的技术发展已可在2秒之内读出单一影像,满足读出速度的要求。而针对每个晚上高达10TB的数据量,也将建构快速资料处理能力,希望能在短时间之内将每晚最新观测数据处理完毕,以进行後续影像分析及快速反应。

虽然泛星计画主要目的在搜寻具有对地危险的小型天体,但是长期累积的大量数据,也将在研究暂现天体、时变天体,及移动天体上具有科学价值。另外将每晚的移动或暂现天体移除後,将「静态天区」的影像不断累积,将可得到对特定天区的深度曝光,这对许多天文物理领域的研究都会具有极大价值。

-以中央大学为代表,和英国及德国科研机构共同加入此一计画,与各国共同营运并分享观测资料。-并具有地理上的优势,因为-与夏威夷纬度接近,时区在夏威夷之後6小时,可以针对泛星计画的新发现,即时以鹿林前山的望远镜进行後续观测。

中文关键字:鹿林天文台 , 小行星 , 陨石

英文关键字Lulin Observatory , asteroid , meteorite

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