Uband巡天观测策略

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1、Uband巡天观测策略武振宇，周旭，沈世银，范舟1.观测天区观测天区文件s82.field由范舟根据bok望远镜最新设计的4kx4k的4CCD阵列的视场大小以及银河系南银冠U波段巡天总的观测面积计算得到。每个天区的大小对应CCD相机一次成像的视场大小。该文件共包括3328个观测天区。文件的第一、二列是天区中心的赤经、赤纬坐标；第三列是天区的序号（该序号在观测流程中很重要，一旦确定切勿随意修改！）；第四列数据则分别以0、1、2三个数字代表该天区不同的属性：0表示该天区未有任何其他可使用的U波段观测资料；1表示该天区为SDSS的s

2、tripe82的观测天区；2则表示该天区已经被SDSSIII观测过。2区块的划分U波段巡天策略制定的一个重要原则就是以区块为基本单位进行观测。一个区块包括若T•个空间分布连续的巡天天区。使用区块为基本观测单位主要为了保证巡天观测过程屮观测天区在空间的连续性，以及在实际观测过程中减少望远镜指向不同方向所需要的转动时间，同时也便于后期补拍前期未能观测的区域。区块的划分主要按照以下过程，首先按照天区中心不同的赤纬划分出41个条带，然后在每个条带内按照基本相同的天区数将邻近的天区划分成一个区块。最后，共划分出389个区块。区块划分由程

3、序自动完成，其有两个输出文件：block.dat和block.fns。block.dat的部分输岀结果如下:-9-9.1611112139999999999976-8-8.1432112139999999999976-7-7.1253111139999999999966[1][2][3][4][51[1]按照赤纬划分的条带的屮心赤纬的标识序号[2]按照赤纬划分的条带的中心赤纬[3]该条带包括的天区的数目[4]该条带包括的区块的数目[5]该条带内每个区块包括的天区的数block.fns文件的部分输出结果：-921079**123

4、456789-921469**101112131415161718-922259**192021222324252627[1][2][3][1]区块的标识号,其前两位是区块的赤纬坐标,后四位是区块内所有天区赤经的平均值（hhrm）[2]区块包括的天区的数目⑶区块内不同天区对应的序列号3.巡天观测的基本原则任何巡天观测都应遵循的原则和追寻的目标都是最高的巡天观测效率和最好的巡天观测图像质量。提高巡天观测的效率就是要在所有可观测时间都进行观测。保证巡天观测图像质帛则是要得到星象更高的信噪比。共同影响观测效率和图像质量的因素包括天气

5、条件和仪器状态。坏天气和糟糕的仪器状态都会降低观测效率和图像质量，相反的条件造成的结果对两者也是相同的。影响巡天效率和图像质量的因素除了天气条件和仪器状况之外，还有一个值得注意的因素是巡天天区本身的空间分布。要得到高信噪比的图像，就要在天区处于最小大气质量的条件下观测。当观测某个特定的天区时，为了在其最小大气质量的条件下观测，就可能造成望远镜空闲等待的情况，这显然就降低了观测效率。另一方面，要提高效率，很明显许多天区无法在其最小大气质量的条件下观测。因此，在我们制定巡天策略，特别是进行观测流程的模拟计算的过程中，在假定天气条件

6、和仪器状态都很良好的状态下，我们限定的最大大气质量允许值是1.5,在此范围内，则采用不同的策略尽量平衡效率和质量之间的矛盾，以期得到更好质量的情况下尽量提高巡天效率。800600n4002000L01,11.21.3airmass图1图1中给出了巡天天区最佳的可观测大气质量分布，由该图可以看出，对于某些观测天区，在其最佳的观测时刻所对应的大气质量也不是很理想的，但是所有观测天区的最佳观测大气质量都小于我们的上限1.丄observabletime(hour)图2图2则给出了每个观测天区所能够观测的小时数，该图表明有的天区最多有2

7、个小时左右的可观测时间并且其大气质量满足我们的观测要求，而有的天区可观测时间达到7个多小时，几乎是整夜都可在大气质量允许的范围内被观测。因此，在制定观测策略时就要考虑哪些天区需要及时观测，否则就会错过其最佳观测时期，而有些天区可以错后观测。另外，有些天区只能在每年的某些特定时刻观测才符合大气质量的要求，而这些特定时刻的天区数量相对很少，因此还要考虑均匀地安排这些特定时刻的观测天区，避免出现在前期这些天区都已经观测完成，而后期则出现在这些时刻无可观测天区需要等待而降低观测效率。另外一个需要说明的情况是，在每年12月份观测夜的后半

8、夜，是没有任何U波段观测天区符合可观测的大气质量要求的，平均每夜大概有3个小时的空闲时间，这一空闲时间段可以考虑增加其它科学目标天区进行观测。3.巡天策略的模拟结果巡天策略的模拟计算过程中，我们假定了非常理想的观测天气和仪器状态，因此每次暴光之间没有任何的时间延误。每夜的可观