로봇 망원경에 대해 알아보자

로봇 망원경이란?

• 인간의 직접 조종 없이 관측을 할 수 있는 망원경이다.
• 보통 스케줄러의 통제 하에 작동하는데, 이것은 관측을 위한 천문학적 대상을 선택함으로써 높은 수준의 제어를 제공한다
• 인공 지능을 사용하는 자동 에이전트와 같은 다양한 방법을 지원하는 소프트웨어 에이전트(들)을 가질 수 있다.
• 스케줄러 자체는 고도로 자동화될 수도 있고 아닐 수도 있다.
• 일부 로봇 망원경은 간단한 방식으로 스케줄이 잡혀 있으며 매일 밤 시작 시에 인간 천문학자에 의해 관측 계획을 제공한다.
• 개별적인 관찰이 자동으로 수행된다는 의미에서 로봇일 뿐이다.
• 로봇 망원경은 원격 망원경과 구별되지만 기기는 로봇과 원격 모두 가능하다.

디자인 

• 로봇 망원경은 일반적으로 다수의 서브시스템을 통합하는 복잡한 시스템이다.
• 서브시스템에는 망원경 포인팅 기능, 검출기 작동하는 돔 또는 망원경 인클로저 제어,망원경의 초점 장치 제어,기상 조건 감지 및 기타 기능을 제공하는 장치가 포함 된다. 
• 다양한 서브 시스템은 거의 항상 소프트웨어 구성 요소인 마스터 제어 시스템에 의해 관리 된다.
• 로봇 망원경은 폐쇄 루프 또는 개방 루프 원리로 작동 한다. 
• 개방형 루프 시스템에서 로봇 망원경 시스템은 작동 결과를 검사하지 않고 자체적으로 지시하고 데이터를 수집하여 올바르게 작동하는지 확인 한다. 
• 개방 루프 망원경은 어떤 일에 문제가 발생하면 제어 시스템이 이를 감지하여 보상 할 수 있는 방법이 없다는 믿음으로 작동 한다고 한다.
• 폐 루프 시스템은 중복 입력을 통해 작동을 평가하여 오류를 감지 할 수 있다. 일반적으로 이러한 입력은 망원경의 모션 축에 인코더를 위치 시키거나 시스템 이미지가 노출되었을때 정확한 시야를 가리키도록 하기 위해 시스템 이미지를 평가하는 기능이다.
• 대부분의 로봇 망원경은 작은 망원경이며 대형 관측기는 고도로 자동화 될 수 있지만 수행원 없이 작동하는 경우는 거의 없다.

연혁

로봇 망원경의 분야는 오랜 역사를 가지고 있다. 1965년경, 8인치 반사체인 위스콘신 자동광전망원경은 4KB의 메모리를 가진 컴퓨터와 결합고 새벽이나 악천으로 문을 닫으면서 한 번에 며칠씩 무인운전을 할 수 있다. 비슷한 시기에 50인치 키트 피크 리모컨 망원경도 운용됐는데 아리조나 주 투싼의 90km 떨어진 관제 센터가 관리를 했다. 운영자는 관찰 프로그램을 매일 밤 초에 수동으로 설정한 다음 실행이 진행됨에 따라 망원경의 성능을 주기적으로 모니터링하는 운영자에 의해 스케줄링을 제공 했다.

장점

관찰 과정에서 인간을 제거하면 더 빠른 관찰 반응 시간을 얻을 수 있고 위성의 경보 방송에 빠르게 반응하고 몇 초 안에 관측을 시작할 수 있다. 특히 감마선 폭발 분야에서는 매우 초기의 관찰로 인해 천문학 자들이 이러한 사건에 대한 이해에 상당한 진전을 이루져 있다

망원경의 관측 프로그램에서 자동화는 관측이 더 효율적이고 비용이 적게 든다.

많은 망원경은 산꼭대기, 사막, 심지어 남극대륙과 같은 외딴 극한 환경에서 작동하고 있다.

어려운 조건에서 로봇 망원경은 일반적으로 비용이 저렴하고, 신뢰할 수 있으며, 효율적이다.

로봇 망원경으로 획득할 수 있는 관측의 순전한 양은 보통 인간이할 수 있는 것보다 훨씬 크다.인공 지능 기술은 데이터의 추세와 이상을 식별하는 데 적용할 수 있으며 경우에 따라 데이터에서 흥미로운 2차 과학을 도출하여 도구에 대한 과학적 반환을 극대화할 수 있다.

망원경에 물리적으로 존재할 필요가 없기 때문에 관측이 연속적인 시간 블록에서 발생해야 한다는 요구 사항은 없다. 관찰자는 필요한 총 관측 횟수를 증가시키지 않고 더 긴 시간 동안 데이터를 얻을 수 있다는거다.아마도 완전한 로봇이든 아니든 자동화된 망원경의 가장 흥미로운 특징은 그러한 망원경이 두 개 이상의 지리적으로 먼 곳에 퍼져 있는 네트워크에 연결될 때와 태양이 떠오를 때 관측이 끝날 필요가 없다는거다. 어둠 속에 있는 먼 망원경에 의해 계속 수행될 수 있다. 로봇 망원경 네트워크의 또 다른 장점은 유사하고 다른 장치를 사용하여 동시 관측을할 수 있는 능력이다. 천문학자는 분광기를 가진 물체를 관찰하고 싶어할 수도 있고, 여러 필터의 이미지에 접근할 수도 있다.

단점

자동화가 작업을 필요하다. 망원경이 자율성의 정도가 정교할수록 그 기능을 가능하게 하는데 필요한 작업량이 더 많다. 스케줄링 시스템은 보통 주어진 시간에 망원경에 대한 최선의 행동 과정을 결정하기 위해 여러 가지 변수(시각성, 우선순위, 기상 조건 등)들을 결합한다.

스케줄러는 천문학자들이 복잡하고 다단계적인 관찰에 대한 요청을 입력할 수 있는 인터페이스를 가져야 하고 다음 스케줄러는 모든 관찰 요청 중에서 우선순위를 정하고 가능한 한 많은 고품질과 완전한 관찰을 완료할 수 있는 가장 효율적인 방법을 찾을 수 있어야 한다. 이 시스템은 복잡하고 개발하기 어렵다.