使用 PANOPTES 开源行星发现

今年 OSCON 大会上我最期待的演讲之一是 Jennifer Tong 和 Wilfred Gee 的会议，PANOPTES：开源行星发现。

近年来，天文学家发现了许多绕其他恒星运行的行星。PANOPTES 项目旨在将这项工作所需的科学和工具交到普通民众手中，并众包新行星的发现！我就该项目与 Wilfred 进行了简短的问答。

是什么促使您创建 PANOPTES？

天文学家使用一种称为“光学扩展量 (etendue)”的指标来衡量望远镜在观测大片夜空时的效率。“光学扩展量”简单来说就是望远镜的孔径（它收集多少光）和视场（它一次能看到多少天空）的乘积。通常，人们通过建造更大的望远镜（收集更多光，从而缩短曝光时间）或使用更大的探测器（在每张图像中看到更多的天空）来获得大的光学扩展量。这两种方法都很昂贵。

PANOPTES 的创始人 Olivier Guyon 意识到，最大化每美元光学扩展量性价比最高的方法是使用低成本、商用、现成的零件，并最大化望远镜的使用数量。更多的望远镜意味着更多的夜空，更多的夜空意味着更多潜在的系外行星发现。

使用大量低成本望远镜而不是少量昂贵望远镜也为公民科学家参与该项目打开了大门，同时允许该项目在全球范围内分布望远镜，使数据收集免受任何一个地点的恶劣天气的影响。

如果一位业余天文学家决定建造其中一个站点并参与进来，他们会如何处理他们发现的任何潜在目标？

这就是 PANOPTES 分布式特性的真正发挥作用的地方。虽然个人发现系外行星的概念通常令人兴奋，但 PANOPTES 最好被视为一个巨大的收集设备，它遍布全球，由一支庞大的公民科学家团队为每次发现做出贡献。虽然个人参与者可能会为特定的发现做出贡献，但除非许多团队成员也在一年中的许多时间观察到那颗特定的恒星，否则这项发现很可能不会发生。

例如，在莫纳克亚山上的凯克望远镜上，有 36 个单独的镜片瓦片式地组合在一起，构成了望远镜的集光区域。对于计划在 2020 年代初期建造的三十米望远镜 (TMT)，将有近 500 个镜片，以制造一面比凯克望远镜大近 10 倍的镜子。对于 PANOPTES，每个单独的单元都可以被认为是通过互联网与云计算连接的单个镜片。正如我们不会谈论凯克望远镜上的一个镜片独自发现了一颗系外行星一样，我们认为每个单元都在为整体做出贡献。

该项目有趣的地方在于，如果所有者愿意，每个单元都可以单独使用。因此，虽然该单元在无人干预的情况下会以自主方式运行，但也可以手动控制单元。例如，如果教育工作者正在讲授梅西耶天体或可见彗星的课程，他们可以使用 PANOPTES 单元来控制和捕获他们感兴趣的任何物体的图像。

最初的项目成员是如何联系上的？

最初的几位成员（包括项目创始人 Olivier Guyon）要么在莫纳克亚山上的大型天文望远镜之一工作，要么是大岛上的业余天文学家。现在，我们已经收到了来自全球多个国家/地区成员的贡献。

是什么会激励人们加入？您理想的团队成员是谁？

虽然我们的最终目标是让学校团体能够参与该项目，但我们最初的需求是技术精湛的团队成员，他们可以通过编写代码、改进硬件或电子设计或帮助编写文档和教程来为项目开发做出贡献。但是，随着项目的发展，我们将需要与学校和其他团体联系，因此我们将寻找对外联和教育感兴趣的贡献者，以帮助指导学校团体或与教师合作制定课程计划。

为了让学校团体或俱乐部能够参与进来，该单元的总成本控制在 5,000 美元以下，其中包括一个团体或个人构建一个单元并开始为网络做出贡献可能需要的一切。

因为我们也将 PANOPTES 视为一种非常有效的推广和教育工具，所以我们的主要受众是在教师或社区教育工作者监督下行动的感兴趣的高中和业余团体。我们设想一个教室（或机器人或计算机科学俱乐部）为工具包筹集个人资金，然后与社区中感兴趣的，也许是更技术性的成员配对，他们可以帮助指导构建过程。

这种动力来自于公众能够为科学过程做出贡献的非常真实的愿望。虽然像 TMT 或詹姆斯·韦伯太空望远镜这样的大型项目很棒，但现实情况是，很少有人有机会亲身参与科学研究。虽然越来越多的数据可供感兴趣的个人使用是事实，但 PANOPTES 的不同之处在于它让公民科学家参与数据的构建、改进和收集。

现有的公民科学项目，如 星系动物园 (Galaxy Zoo) 或 行星猎人 (Planet Hunters)，为 PANOPTES 铺平了道路，但仍然只允许公众参与数据分析。PANOPTES 旨在使公众能够参与项目的各个方面，从设计和实施到数据收集和分析。

您在这方面获得了科学界多少支持？更大的天文台和系外行星项目感兴趣吗？

相当多。这个概念不仅可行，而且正是社区中许多人支持的那种跳出框框的思维方式。NASA JPL 对该项目产生了兴趣，并授予我们一份为期五年的合同，以支持该项目的发展。我们还看到许多国际大学的本科生对此产生了浓厚的兴趣。由于“投入”成本低廉，而教育和科学回报丰厚，该项目吸引了广泛的感兴趣的个人。