7、机器人与巡天望远镜：技术、应用与未来展望

机器人与巡天望远镜：技术、应用与未来展望

1. 引言

在天体物理学研究中，天空巡天起着至关重要的作用。天文学和其他观测科学一样，面临着无法对大多数感兴趣的天体进行可控实验的难题。我们只有一个宇宙，只能通过对广阔时空的观测来了解它。因此，我们需要全面绘制宇宙的内容，构建统计样本，以了解天体物理对象的内部运作，弄清楚它们的起源，并预测它们的未来命运。

系统的天空巡天有助于构建稀有天体和瞬变现象的统一样本，这些现象随机发生，难以捕捉。观测天体物理学的许多进展都得益于巡天和后续观测的良性互动。巡天不仅要构建大型统计样本，初步描述尽可能多的源，还要找出最有趣的源，供后续使用大型望远镜和专业仪器（如光谱仪和偏振仪）进行详细研究。时域研究有其独特的挑战，比如需要快速响应。

本文聚焦于能够实现大规模光度天空巡天和高度自动化后续观测计划的光学望远镜及相关支持技术。尽管主要讨论专业领域的内容，但业余爱好者的积极参与也为机器人天文学做出了重要贡献。

2. 自主与巡天望远镜的设计考量

随着计算机控制的机电接口在三十多年前的引入，望远镜操作和巡天观测的自动化程度不断提高。如今，现代望远镜几乎都具备一定的机器人特性。机器人望远镜通常指包括望远镜、配套仪器和控制系统的完整天文台，可在无人干预的情况下进行观测。而远程望远镜虽由人类通过计算机网络远程操作，但不属于机器人望远镜。

构建自主天文台的主要原因包括：
- 简化巡天操作，减少观测间隙，提高效率。
- 排除人为因素，实现快速响应。
- 将仪器部署到基础设施薄弱或环境恶劣的偏远地区，以实现全球天空覆盖，同时降低旅行成本。

2.1 模块化设计与后勤