写基金写到想退学，不过今天挺高兴的。

受到国家天文台GTC课堂的邀请，来介绍了一下日本昴星团8.2-m望远镜上的主焦点“超级相机” HSC(就是图1里这个大家伙)以及用它执行的一个野心勃勃的宇宙学巡天 (SSP, 昴星团策略项目)。在这个HSC巡天刚刚正式完成所有观测的时候，能给我个机会来讲讲这个塑造了我现在职业规划的大项目，还是有一种欣慰的感觉的。

我想用10组数字来总结一下HSC以及HSC巡天的概貌：

图二：三个学术社区 (日本天文界，普林斯顿大学，ASIAA)，投入超过4千万美金，依托三家日本企业 (三菱，滨松，佳能) 打造了这台可以把世界记录保持到明年年底的世界最大最先进天文相机。

图三：这架相机高3米，重3.5吨，是用时6年才打造完成的不折不扣的“重器”。

图四：相机有一个50cm直径的圆形焦平面 (可以对比一下你的单反相机)，能对一个直径1.5度的天区成像 (塞进大半个M31)。这一大视场是通过异常复杂、拥有多个非球面透镜的相场改正镜实现的。改正镜最大透镜直径82厘米 (再看看你的镜头)。

图五：这个焦平面上安置着116块性能优异的滨松2k x 4k CCD，其中104块用于科学观测，提供8.7亿像素的成像能力。而0.17角秒的像元尺寸也提供了高精度成像的能力。

图六：建造这样一个巨型相机主要是想进行一个庞大的宇宙学巡天：对1086平方度的天区进行了宽场覆盖 (Wide)，同时对总计约30平方度的天区进行了更深的观测。

图七：这样一个雄心壮志的项目历时8年 (2014年2月-2022年2月)，总共花费了328.5个观测夜，在克服了附近火山爆发、地震、多次暴风雪、Mauna Kea不多见的潮湿观测季、当地原住民抗议、以及不同的望远镜故障后得以完成。对超过10亿个星系进行了至少5波段的成像。

图八：Mauna Kea得天独厚的观测条件与相机优异的成像能力赋予了HSC巡天令人动容的图像质量：在巡天核心科学所需的i-波段 (800纳米)，图像的平均视宁度 (seeing；星象的“模糊程度”，越小越好) 半高全宽为0.65角秒，对点源在信噪比为5 (5-sigma) 探测深度是26.5星等。这样的一颗恒星的亮度比人眼可见最暗恒星 (6等) 暗了1.6亿倍。

图九：优异的数据还需要得心应手的软件才能产出科学。而HSC的数据复杂程度和体量都给数据处理带来了很大的挑战。HSC每次“睁眼”，在完整的数据处理后会生成13Gb的数据。而在HSC 5波段的图像中，每个天体都需要被进行超过1000个不同图像性质的测量。在这种情况下，依然需要做到极高的天体测量 (与Gaia数据相比统计误差在0.01-0.02个角秒) 和测光 (0.5-1.5%) 校准精度。

图十：这样复杂的数据处理背后是一个软件团队辛苦付出的成果。HSC在数据管理上作为LSST巡天的“先导”，与LSST项目共享一套数据处理管道。这套管道到目前 (LSST还没有开始收集数据) 已经迭代了23个主要版本。过去8年里，在Jira上已经积累了3万多个开发议程。这个开发量和专业程度对业界也许不算什么，但在天文界可以说是前无仅有的。

图十一：而这份付出为的就是又广、又深、又好玩的科学成果。HSC的数据处理还在进行，科学产出其实也才渐入佳境。但有一个好玩的小数字可以体现HSC的影响：日本天文学会有一份自己的期刊PASJ (在中国万恶的论文分区制度中非常靠后)。2018年，HSC第一批成果和关键技术文章在上面以“特刊”形式发表。在2017年，PASJ的影响因子是2.1，妥妥的二流期刊。在2019年，这个数字是5.1，可以比肩业内核心期刊MNRAS, AJ, A&A等等。。。借着HSC的春风，PASJ也“火”了一把。

当然，影响因子都是扯淡，但随着HSC项目的开展，更有趣，更激动人心的科学还会层出不穷。而即便牛逼如HSC，它所保持的几乎所有记录也会在2-3年内被位于智利的LSST打破。所谓科学无止境，大致如此。