天文观测的高效调度：在CARMENES视向速度巡天中的应用

定向光谱系外行星巡天面临着通过精心规划最大化行星探测率的挑战。大型系外行星巡天可能的观测组合（即夜复一夜的观测序列，无论在总时间还是目标数量上）是巨大的。精密的调度工具和对系外行星种群的深入理解被用来研究高效且最优的观测执行计划。这应用于CARMENES仪器，这是一种光学和红外高分辨率光谱仪，已启动对约300颗M矮星搜寻类地系外行星的巡天。我们使用进化计算技术创建了一种自动调度器，可最小化望远镜空闲时段，并根据可配置标准在所有目标间分配观测。我们用真实目标样本模拟了CARMENES巡天的情况，并从望远镜操作和行星探测两方面估计了该规划工具的效率。我们的调度模拟生成的计划使用了约99$\%$的可用望远镜时间（包括开销），并在不同目标间优化分配观测。在此条件下，利用当前的行星统计，当仅考虑光子噪声时，使用该工具优化的计划应允许CARMENES巡天发现视向速度半振幅大于1$~m\thinspace s^{-1}$的行星中的约65$\%$。使用我们调度工具的模拟表明，通过最小化仪器空闲时段并以高效方式实现科学目标，可以优化巡天规划，从而最大化科学回报。