泛星计划

天文学研究计划

泛星计划（Pan-STARRS），全称为全景巡天望远镜和快速反应系统（Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System）是一个引导对全天天体进行测量学和光度学的基础研究的天文计划。

计划介绍

通过对比同一天区不同的时刻的区别，该计划期望发现大量新的小行星、彗星、变星及其他天体。其最初的目的是寻找可能与地球产生碰撞的近地天体。该计划期望能够建立一个在夏威夷所能看见的（整个天空的四分之三）所有小于目视星等小于24的天体的数据库。

泛星计划的首个望远镜称为PS1，位于哈里亚基山（Haleakala，Maui Island）的顶部。该望远镜于2008年12月6日在夏威夷大学（University of Hawaii）的管理下开始工作。组成阵列的其他三个望远镜会在2012年之前建成。整个望远镜阵将花费1亿美元。泛星计划将使用四座口径一点八公尺、一次可看到七度星空的超广角望远镜（从东边地平线到西边地平线是一百八十度，月亮和太阳的视角都约零点五度），每四到七天巡视星空一次，和之前巡视结果比对，就可根据前后影像不同，找出有威胁性的小行星或彗星。

泛星计划是夏威夷大学天文学院（University of Hawaii Institute for Astronomy）、麻省理工学院林肯实验室（MIT Lincoln Laboratory）、茂宜高性能计算中心（Maui High-Performance Computing Center，MHPCC）的合作项目。望远镜建造计划由美国空军出资。PS1建造好之后，泛星计划将着力于建设PS4。

第一台泛星计划望远镜（PS1）由PS1科学联盟（The PS1 Science Consortium，PS1SC）——由德国Max Planck Society、中国台湾中央大学（Central University）、英国爱丁堡大学（Edinburgh University）、杜伦大学（Durham University）和女王贝尔法斯特大学（Queen's Belfast University）、美国Johns Hopkins和哈佛大学（Harvard Universities）以及Las Cumbres天文台全球望远镜网络（Las Cumbres Observatory Global Telescope Network）等机构共筹资金建造并组委员会维持运作。

仪器设备

泛星计划将使用在夏威夷Mauna Kea或Haleakala的1.8m望远镜。最终的PS4系统的四台望远镜将对准同一天区：数据将经过对比以移除由于芯片缺陷产生的CCD伪影以及像素坏点和宇宙射线的影响，然后把光线输入被汇总并等效于单个的3.6m天文望远镜。建造四个望远镜所需要的资金已经筹备完毕。

泛星计划的第一部原型机PS1望远镜已经建造完毕，并且在2006年6月是低分辨率的相机采集到第一束光线。该望远镜有3°的视角（对这种规模的望远镜来说已经是非常之大了）、装配了历史上最大的数码相机（每张图片几乎有14亿像素）。焦平面由60面按照8*8阵列独立安装的CCD组成。每个称作OTA（Orthogonal Transfer Array ）的CCD装置有分成64块，每块600*600像素，共4800*4800像素。这个巨型相机（GPC）在2007年8月22日从仙女星系接收到第一束光。PS1望远镜一直受到焦点扭曲的问题困扰，这会使得相机边缘的图像变得模糊。该问题是由于调整副镜形状以适应温度和位置变化的执行器的设计引起的。 PS1的设计者Ken Chambers说，该望远镜会在2009年10月1日离线修理。

每个图片需要约2G的空间来存储，曝光时间30~60秒（足够捕捉到低于24星等的恒星），需要花费电脑1分钟的时间来处理。由于照片必须连续拍摄，预计PS4每晚拍摄的数据将达到10T。由于如此巨大量的数据，电脑处理将会记录下所有天体的位置和亮度，然后把照片自动删除。经过与已知数据库中早期观察的天体的数据对比，观测者们可以找到他们感兴趣的天体：由于任何原因改变亮度或位置的任何物体。

巨大规模的视野、短时间的曝光使得其每晚能够对6000平方度的天空进行成像。整个天空有4π球面度，即4π × (180/π) ≈41,253.0平方度，其中夏威夷可见的天空有3万平方度。这意味着40个小时的周期便可以巡天一次（或每晚10小时，持续4天）。考虑到需要避免月光明亮的时候，整个天空每个月可以巡查4次，这是前所未有的。

科学研究

对全天进行持续、系统的调查，这是前所未有的。该项目预计会发现极多新的天体类型。例如，当前领先的小行星巡天项目Catalina Sky Survey只进行对亮度低至20~20.5星等、且集中在黄道附近天体的搜索。泛星计划则可以再降低4个星等，且覆盖了整个从夏威夷可见的天空。

太阳系

除了在主要小行星带的预期发现，泛星计划期望探测至少100,000个木星的特洛伊小行星（2008年末已知2900个）、至少20,000个柯伊伯带天体（2005年中期已知800个）、数千土星、天王星、海王星的特洛伊小行星（当前已知6个海王星的特洛伊小行星，火星和木星的特洛伊小行星则未知）、大量半人马座小行星和彗星。

除了大幅度增加已知的太阳系天体之外，泛星计划还将消除或减轻目前许多研究固有的偏见。

一个有趣的可能是，泛星计划可能捕捉到飞入太阳系的“星际碎片”或“星际入侵者”。在恒星系统的形成过程中，人们认为由于重力相互作用，大量物体曾从行星里喷出。从其他恒星的行星系统里喷射出的物质很有可能穿越整个星系并来到我们所在的太阳系。

另外一个有趣的可能性是，泛星计划可能捕捉到小型小行星的碰撞。这是非常罕见的事情，至今人们还没有观察到，不过从统计角度来看，这都是可能的。

泛星计划还可能探测到一些像冥王星大小或者更大的，像厄里斯一样的柯伊伯带天体。

太阳系之外

泛星计划期望发现包括在临近星系数量巨大的变星。实际上，这可能导致前所未有的矮星系的发现。通过发现大量造父变星和食双星，该计划可以帮助高精度地测定临近星系的距离。泛星计划期望在其他星系发现大量的Ia型超巨星，它们对暗能量和γ射线暴的光学余辉的研究有极大帮助。

由于年轻的恒星（例如金牛座T）通常是变星，泛星计划可以大量发现它们并增长我们的了解。泛星计划还期望通过母星和引力透镜发现大量太阳系外行星。

此外，通过测定具有大视差和小自行的恒星，泛星计划可能发现假想中的Nemesis型天体，如果它们确实存在的话。

发现天体

SN 2008id：Ia超新星，由凯克天文台观测其红移确认。

1I/Oumuamua：“奥陌陌”，第一个太阳系外天体 “Oumuamua”

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