低成本获取深场高节奏天空：Argus光学阵列

新型量产、宽视场、小口径望远镜通过大幅降低集光面积成本，有潜力革新地基天文学。在本文中，我们基于这些进展引入一类新型大型望远镜：一个全天空、角秒分辨率、1000台望远镜的阵列，通过整夜观测整个天空来构建同时高节奏且深场的巡天。作为一个具体例子，我们描述了Argus阵列，一台5米级望远镜，具有全天空视场，并能够利用低噪声CMOS探测器达到极高节奏。每次55 GPix的Argus曝光每分钟覆盖20%全天空至g=19.6，每小时至g=21.9；高速模式将在短时间内允许亚秒级巡天节奏。深度叠加每五晚将在47%天空达到g=23.6；更大口径的阵列望远镜，其étendue接近Rubin天文台，可在五晚内达到g=24.3。这些阵列可以构建天空的双色、百万历元电影，实现对高速暂现源、快速射电暴对应体、引力波对应体、系外行星微引力透镜事件、遥远太阳系天体掩星以及无数其他现象的灵敏快速搜寻。然而，O(1,000)台望远镜的阵列将是已建造的最复杂天文仪器之一。具有数百个跟踪机架的标准阵列涉及数千个运动部件和暴露光学元件，与单片大望远镜相比，维护成本将迅速超过量产硬件的成本节省。我们讨论如何通过将所有光学元件置于热控密封圆顶中且仅有单一运动部件，来大幅降低运行成本。结合谨慎的软件范围控制和现有管道的使用，我们表明Argus阵列可成为最深且最快的北天巡天，总成本低于2000万美元。