[论文解读] The All Sky Automated Survey

G. Pojmański|arXiv (Cornell University)|Dec 11, 1997

Astronomical Observations and Instrumentation被引用 95

一句话总结

全天自动巡天（ASAS）提出了一套低成本、全自动的测光监测系统，利用小型现成望远镜对天空中的变星和暂现天体进行巡天。在拉斯坎帕纳斯天文台使用原型仪器，团队实现了对明亮恒星的差分测光精度达0.02等，检测到70多颗新的周期变星，包括多颗W UMa型和阿尔戈尔型恒星，测光极限为12–13等，覆盖150平方度的天区。

ABSTRACT

Technical description of the new project called All Sky Automated Survey and results of the tests of our prototype instrument are presented. The ultimate goal of this project is photometric monitoring of the large area of the sky with fully automated, low cost instruments. Possible applications of the project are indicated and future prospects discussed. At present over hundred square degrees is observed 5-10 times each night in I-band, alowing us to monitor over 30 000 stars brighter than 12-13 magnitude. Full description, pictures and current status of the project can be found at http://sirius.astrouw.edu.pl/~gp/asas/asas.html .

研究动机与目标

• 开发一种全自动、低成本的测光巡天系统，用于监测大范围天空区域。
• 探测并表征恒星的测光变异性，包括周期变星、彗星、小行星和暂现事件。
• 实现对明亮恒星（低至12–13等）在大范围天区内的长期、高时间密度监测。
• 通过远程数据处理和自动化数据还原流程，最大限度减少人工干预。
• 通过在多个观测站点部署多台相同仪器并具备多波段滤波能力，实现系统的可扩展性。

提出的方法

• 原型系统采用135/1.8焦距的单眼镜头，搭配512×768像素的CCD（Meade Pictor 416），安装在带有步进电机驱动的赤道仪上，用于右旋和赤纬控制。
• 系统采用自定义串行驱动程序以110 kbaud速率控制CCD相机，解决了数据传输瓶颈问题。
• 测光采用差分孔径测光法，针对视场为14.2角秒/像素的恒星进行测量。
• 通过在光 light curves 上应用自动相位分散最小化（PDM）分析并设定3-σ阈值，检测变星。
• 数据通过通用测光系统进行还原和校准，未来计划升级至2k×2k CCD以提高数据吞吐量。
• 系统设计为远程运行，人工干预极少，采用自包含机箱和自动化气象防护措施。

实验结果

研究问题

• RQ1 低成本、全自动的测光巡天系统是否能达到足够的测光精度，以检测12–13等范围内的变星？
• RQ2 原型机器人望远镜系统在密集恒星场中探测已知和新发现的周期变星的性能如何？
• RQ3 在天空受限环境下，使用商用CCD和远摄镜头进行差分测光的准确性如何？
• RQ4 自动化数据还原和变星检测算法（如PDM）是否能可靠地识别大规模数据集中的周期变星？
• RQ5 在多个站点部署多台相同仪器的可扩展性及长期运行前景如何？

主要发现

• ASAS原型系统成功监测了超过150平方度的天区，测试期间每颗星平均被观测超过50次，共观测到30,000多颗恒星。
• 对最亮恒星的差分测光精度达到约0.02等，但绝对测光校准仍受限于±0.05等。
• 系统检测到70多颗周期小于10天的周期变星，其中50颗未列入《变星总目录》。
• 四颗新周期变星得到确认：一颗W UMa型（P = 0.9444 d），一颗阿尔戈尔型（P = 1.3164 d），以及两颗额外的W UMa型恒星。
• 原型系统证明，使用快速远摄镜头和商用CCD的天空受限系统，可在极少基础设施投入下实现可靠的测光。
• 该项目计划升级至2k×2k CCD，使数据吞吐量提高10倍，单台仪器每晚可监测6,000平方度的天区。