What can Space Resources do for Astronomy and Planetary Science?
旗舰空间飞行任务的成本迅速增长，给天文学和行星科学造成了危机。我们遇到了资金瓶颈。在过去的30年里，科学家们不必过多考虑航天技术在他们的计划范围内会发生什么变化。然而，这一次空间基础设施能力的巨大改善，特别是大型空间望远镜20年的酝酿期可能会带来成本的巨大改善。到21世纪20年代初，商业太空将大大降低发射和航天器的成本，实现具有成本效益的在轨服务，廉价的月球着陆器和行星际立方体卫星。旗舰产品上市率翻倍并非不可能。在更长的时间尺度上，它将使大型结构能够在太空中组装和建造。这些发展将改变我们计划和设计任务的方式。
2016-08-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
SciServer: a Science Platform for Astronomy and Beyond
我们介绍SciServer，一个由约翰霍普金斯大学数据密集型工程与科学研究所构建和支持的科学平台。SciServer建立在SkyServer服务器端工具系统的基础上，并对其进行了扩展，SkyServer系统将天文学社区引入了SQL（结构化查询语言），并一直向公众提供斯隆数字巡天目录数据。SciServer使用基于Docker/VM的架构，在各种环境中提供交互式和批处理模式的服务器端分析，包括Python和R等脚本语言，除了传统的基于SQL的数据分析之外，还包括RStudio和命令行。用户可以访问私有文件存储以及个人SQL数据库空间。一个灵活的资源访问控制系统允许用户与协作者共享他们的资源，这一功能在课堂环境中也非常有用。所有这些服务都封装在一层REST API中，构成了一个可扩展的协作数据驱动的科学平台，对天文学以外的科学学科具有吸引力。
2020-09-04 astro-ph.IM
Data-Rich Astronomy: Mining Sky Surveys with PhotoRApToR
在过去的十年中，新一代的望远镜和传感器已经允许产生非常大量的数据，天文学已经成为一门数据丰富的科学。需要主要基于机器学习的新的自动方法来应对这种数据海啸。我们提出了一些光度红移和星系分类领域的结果，使用MLPQNA算法可在DAMEWARE（数据挖掘和Web应用程序资源）的SDSS星系（DR9和DR10）。我们提出PhotoRApToR（测光研究应用红移）：一个基于Java的桌面应用程序，能够解决回归和分类问题，并专门用于照片z估计。
2014-06-12 astro-ph.IM
Rosetta: a container-centric science platform for resource-intensive, interactive data analysis
Rosetta是一个用于资源密集型、交互式数据分析的科学平台，它将用户任务作为软件容器运行。它建立在一个新的架构之上，该架构基于将用户任务框架为微服务-独立和自包含的单元-允许完全支持自定义和用户定义的软件包，库和环境。这些包括完整的远程桌面和GUI应用程序，以及常见的分析环境，如Xueyter Notebooks。Rosetta依赖于Open Container Initiative容器，允许安全，有效和可再现的代码执行;可以使用许多容器引擎和运行时;并无缝支持多个工作负载管理系统，从而在广泛的计算资源上实现容器化工作负载。虽然Rosetta是在天文学和天体物理学领域开发的，但它实际上可以支持任何需要资源密集型、交互式数据分析的科学和技术领域。
2022-09-05 astro-ph.IM cs.DC
Use of Python programming language in astronomy and science
Python在科学界的使用正在显著增长，天文学也不例外。Python的强大之处在于它是一种非常通用的高级语言，易于编程，结合了传统的编程和数据简化和分析工具。在这里，我对Python做了一个简单的介绍，提到了一些在该语言中实现的编程实践以及它在数据操作过程中的一些有用功能。我更详细地介绍了用于数据处理的标准科学库（NumPy和SciPy），图形库（Matplotlib）以及用于天文学的特定工具（PyFITS和PyRAF）。良好的编程实践以及如何在语言中实现也被视为。Python资源和参考资料在整个文本中被提到，为那些希望深入研究并利用该语言的强大功能的人提供。
2018-07-12 astro-ph.IM
Primarily Undergraduate Institutions and the Astronomy Community
本白皮书强调了小学本科院校（PUI）在天文学专业中的作用，解决了与就业，资源和支持，研究机会和生产力以及教育和社会影响等相关的问题。在PUI工作的天文学家热衷于通过大量的天文学经验来教学和指导本科生，同时致力于继续推进天文学专业领域的研究计划。PUI是大多数本科生追求中学后教育的地方，因此，了解与PUI相关的独特挑战和机遇对于在未来十年内培养包容性天文学社区至关重要。我们提供了一个由教师和学生的PUI生活和经验的专业视图，同时突出了独特的机遇，挑战和经常面临的障碍。概述了各种建议，以提供天文学在未来十年及以后在PUI蓬勃发展所需的支持结构和资源-这是专注于培养和维护包容性，支持性和多元化社区的专业的关键一步。
2019-07-16 astro-ph.IM physics.ed-ph
Modeling software solutions and computation facilities for FAIR access
我们正处于大数据时代。在天文学和天体物理学中，产生的大量数据，截至今天，如果不是在Exa尺度，也是在Peta尺度。在不久的将来，我们将看到收集的数据规模和复杂性不断增长，为数据处理，简化和分析提出了新的挑战。这将在软件和硬件解决方案方面提出新的需求，也将在资源管理、访问和共享的新模式方面提出新的需求。在天文学和天体物理学方面，在国际虚拟天文台联盟（IVOA）的环境下，已经在数据方面做了大量工作，获得了完整的数据公平性。本文提出了一种基于IVOA体系结构的数据分析软硬件解决方案模型。这个模型的目标是建立一个云访问天文学和天体物理学资源遵循公平的原则。
2023-02-22 astro-ph.IM
Introducing Astronomy into Mozambican Society
莫桑比克已被提议作为南部非洲未来平方公里阵列台站之一的东道国。然而，莫桑比克没有大学天文学系，直到最近才有兴趣发展一个。南非一直在资助硕士和博士级别的学生以及研究人员。此外，拥有物理学学位的莫桑比克人获得了理学硕士学位。随着国际天文学年的到来，这些学生强烈要求在莫桑比克建立一个成功的天文学系。在2008年世界空间周期间发起的纪念活动非常成功，莫桑比克将被用来激励缺乏资金但仍在努力参加国际天文学年的类似非洲国家。资源和资金有限，但有强烈的意愿将这一势头延续到2009年，并以此影响政府将天文学纳入其国家课程和大学一级。莫桑比克国际天文学年的座右铭是“Descobre o teu Universo”。
2009-06-10 astro-ph.IM
Solving Online Resource-Constrained Scheduling for Follow-Up Observation in Astronomy: a Reinforcement Learning Approach
College of Intelligence and Computing, Tianjin University（天津大学智能与计算学部）
针对望远镜阵列在线后续观测调度难题，提出基于DAG表示与深度强化学习局部改写的ROARS方法，并在真实仿真场景中验证其优于5种启发式算法。
2025-02-16 astro-ph.IM cs.AI
A tactile model of the night summer northern sky for the teaching of astronomy to the BVI
Astroaccesible是由安达卢西亚天文研究所主办的一个推广项目，旨在向所有公众教授和普及天文学，无论他们的能力和能力如何，特别关注盲人和视障者（BVI）的集体。在我们项目中使用的不同策略和资源中，我们开发了新的3D模型，这些模型代表了春季和夏季北半球夜间可以观察到的一些恒星，星座和深空物体。这些模型可以被英属维尔京群岛用来向他们传输夜间天空的空间结构，但也可以被用作各种公众的额外资源，以补充他们的感官体验。我们还描述了基于声音的其他资源，这些资源也可以用来更深入地了解这种多感官体验。最后，我们总结了一些活动和背景下，这种新材料已被用于在过去的2年。
2022-11-21 astro-ph.IM physics.ed-ph
AstroCloud, a Cyber-Infrastructure for Astronomy Research: Data Access and Interoperability
数据访问和互操作模块将观测方案、数据、虚拟机和软件连接起来。根据PI（主要研究者）的唯一标识符、电子邮件地址或内部ID，可以通过PI的提议或通过搜索接口（例如conesktop）收集数据。与搜索结果相关联的文件可以很容易地传输到云存储，包括虚拟机存储或Dropbox等几个商业平台。得益于国际天文台联盟（IVOA）的标准，VOTable格式的检索结果可以发送到各种VO软件中。后期的努力将尝试整合更多的数据，并连接档案和其他一些天文资源。
2014-11-18 astro-ph.IM
Computational Astrophysics, Data Science & AI/ML in Astronomy: A Perspective from Indian Community
本文从印度天文学与天体物理学社群出发，分析 HPC、大数据和 AI/ML 的关键作用，并提出建立国家计算资源框架以支持高影响力研究。
2025-01-07 astro-ph.IM
Large Instrument Development for Radio Astronomy
本白皮书提供了有关规划和开发新的大型射电天文仪器的警示性意见。复杂性是一个强大的成本驱动因素，因此应尽一切努力为不同的仪器和可能不同的地点分配不同的科学要求。共享资源的吸引力通常在实践中得不到实现，而且往往适得其反。随着需求列表的增加，仪器优化变得更加困难，开发过程更长且效率更低。由于开发时间较长，更复杂的仪器必然远远落后于最先进的技术水平。将技术研发纳入项目建设阶段是一个日益增长的趋势，这会导致更高的风险、成本超支、进度延误和项目缩小范围。目前还没有任何技术突破可以突然降低收集面积的成本。进步主要来自于对采用工业和商业市场提供的新技术的细节的认真关注。射电天文学仪器有着非常光明的未来，但需要恢复、培育和保存一个与具体项目没有直接联系的、充满活力的长期研发计划。
2009-08-26 astro-ph.IM
Development of astronomy research and education in Africa and Ethiopia
由于自然资源（如黑暗的天空）和人力资源，非洲在天文学和空间科学的科学研究方面具有惊人的潜力。与此同时，非洲大陆仍然面临许多困难，非洲各国现在认识到天文学、空间科学和卫星技术对于改善其一些主要社会经济挑战的重要性。在过去的几年里，非洲（包括埃塞俄比亚）的天文学发展有了显著的增长，而且从未像现在这样更有可能将天文学用于教育，推广和发展。然而，仍有许多工作要做。本文将总结非洲和埃塞俄比亚在天文学研究和教育方面的最新发展，并将重点关注如何共同努力发展科学和教育，以便我们长期消除贫困，并增加我们实现联合国可持续发展目标的可能性。
2021-02-09 astro-ph.IM physics.ed-ph
Integrating Undergraduate Research and Faculty Development in a Legacy Astronomy Research Project
NSF赞助的本科ALUDERAFA团队（UAT）为来自23个美国公立和私立主要本科院校（PUI）的教师和学生提供长期合作研究机会，该项目在银河系外ALUDERAFA HI盲人遗产调查项目的背景下进行。在与阿雷西博和绿岸天文台合作的12个项目年中，UAT对传统天文学项目的健康，科学教育和天文学的公平/包容产生了明显的影响，373名UAT学生（39%女性;约30%代表性不足的群体成员）和34名教师（44%女性）取得了成功。UAT模型适用于许多大型科学项目，并且可以得到相对适度的资金支持。我们建议拨款机构确定支持该模式的资金来源，无论是作为传统赠款支持的附加内容，还是作为独立的资金来源。这可能包括在目前正在开发的大型项目中鼓励类似UAT的组件，例如LSST和TMT。通过这样做，我们将认识到PUI的大量天文学研究培训的重教学负荷教师是天文学界未充分利用的资源（另见Ribaudo等人的白皮书）。我们社区的这些成员有技能和强烈的愿望，有意义地贡献自己的领域，以及鼓励和互动的能力与来自各种背景的许多有才华和积极的本科生密切。
2019-07-15 astro-ph.IM physics.ed-ph
From Data Processes to Data Products: Knowledge Infrastructures in Astronomy
我们将探讨天文学家如何从望远镜中获取观测数据，将其处理成可用的科学数据产品，为以后的使用进行管理，并重新使用数据进行进一步的调查。天文学家在知识基础设施上投入了大量资金--由人、文物和机构组成的强大网络，这些网络产生、分享和维护关于人类和自然世界的特定知识。根据十年的采访和民族志，本文比较了三个天文学团体如何捕获，处理和存档数据，以及为谁。斯隆数字巡天是一项拥有专用望远镜和仪器的任务，而黑洞小组和综合天文学小组（两者都是缩写）是以大学为基础，由天文学家领导的合作项目。调查结果分为四个主题：这些项目如何开发和维护他们的工作流程;他们如何捕获和归档他们的数据;他们如何维护和修复知识基础设施;以及他们如何使用和重用数据产品随着时间的推移。我们发现天文学家将他们的研究方法编码在称为管道的软件中。算法有助于将望远镜对准目标，消除伪影，校准仪器，并完成无数的验证任务。观测结果可能经过多次再处理，成为新的数据产品，用于新的科学目的。这些项目的主要目标是以科学出版物的形式产生知识。它们在激励措施和资源方面各不相同，以维持对其数据产品的访问。我们的结论是，软件管道是天文知识基础设施的重要组成部分，但脆弱，难以维护和修复，往往是无形的。数据产品的再利用是天文学的基础，无论这些资源是否公开。我们提出了建议，以维持访问天文学等科学领域的数据产品。
2021-09-03 astro-ph.IM cs.DL
The OAD Flagship Ecosystem
International Astronomical Union’s Office of Astronomy for Development（国际天文学联合会天文发展办公室）；South African Astronomical Observatory（南非天文台）
本文介绍了国际天文学联合会天文发展办公室（IAU OAD）的旗舰项目生态系统，通过资源、培训、社区和实施四大支柱，将天文学干预转化为可持续发展成果。
2026-06-02 astro-ph.IM physics.soc-ph
How cost impacts equitable participation in astronomy outreach events
国际天文学青年营（IAYC）是一个天文学教育推广活动，有50多年的历史，来自81个国家的1，700多名独特的参与者。国际天文学研讨会（IWA）是IAYC背后的非营利组织，成立于1979年，总部设在德国。IAYC在迅速全球化的世界中前所未有的长寿意味着与全球北方国家相比，金融不平等减少了营地对全球南方人民的影响。虽然每个营地所代表的国籍自开办以来稳步增加，但来自东欧和非洲的参与者比例下降，而来自西欧和北美的参与者比例增加。本说明探讨了营地成本，地点和领导如何影响参与者的国籍多样性，以及天文学推广活动必须如何考虑为获得资源有限的弱势参与者提供资金。
2021-06-04 astro-ph.IM physics.ed-ph
Astrolabe: Curating, Linking and Computing Astronomy's Dark Data
如果没有适当的储存库来支持所有相关的天文数据产品，数据可能会陷入黑暗：看不见，无法用于未来的参考和再利用。这个类别中的一些数据是遗留或旧数据，但较新的数据集通常也是未经管理的，可能仍然是“黑暗”的。本文描述了Astrolabe的设计动机和开发，Astrolabe是一个网络基础设施项目，它提出了一系列社区建议，用于定位和确保长期管理黑暗或其他风险数据和集成计算。本文还介绍了一系列的社区讲习班，告知创建星盘的成果。据这些讲习班的参与者说，目前存在许多天文学暗数据，这些数据在其他地方没有得到管理，还有一些软件只能由少数人执行，因此由于计算平台的变化而变得无法使用。天文学研究问题和挑战将通过不属于现有观测站和空间飞行任务项目范围的综合数据和计算资源得到更好的解决。作为一种解决办法，等高仪系统的设计旨在开发管理天文数据的新资源。该项目基于CyVerse网络基础设施技术，是亚利桑那大学和美国天文学会之间的合作。总体而言，该项目旨在通过利用现有的网络基础设施资源来支持开放获取研究数据，并通过向天文学界广泛提供可计算格式的潜在有用数据来促进科学发现。
2018-02-26 astro-ph.IM cs.DL
MESA-Web: A cloud resource for stellar evolution in astronomy curricula
本文介绍云平台 MESA-Web，让学习者通过在线界面运行 MESA 恒星演化模型，并报告其新增功能、使用规模及社区教学案例。
2023-09-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
High performance visualization for Astronomy and Cosmology: the VisIVO's pathway toward Exascale systems
本文提出将VisIVO可视化工具适配到（前）Exascale HPC系统，以提升天文学与宇宙学大规模数据可视化的可移植性、可复现性和I/O性能，并减少数据移动开销。
2025-08-28 astro-ph.IM cs.DC
Crowdfunding Astronomy Outreach Projects: Lessons Learned from the UNAWE Crowdfunding Campaign
近年来，众筹已成为资助新技术或娱乐产品或艺术项目的流行方法。这个想法是，人们或项目从支持拟议工作的个人那里要求许多小额捐款，而不是从单一来源获得大量捐款。众筹通常通过处理所涉及的金融交易的在线门户或平台进行。40.提高对宇宙的认识方案决定以"盒子里的宇宙“为中心开展Kickstarter众筹活动2。在本文中，我们介绍了从这场运动中吸取的经验教训和最佳做法。
2014-12-04 astro-ph.IM cs.CY physics.ed-ph
Looking before leaping: Creating a software registry
从研究为一个学科创建科学家编写的软件库或目录的众多努力中可以学到什么教训？天文学已经看到了一些努力，以建立这样的资源，其中之一是天体物理学源代码库（ASCL）。ASCL（ascl.net）成立于1999年，曾有一段时间的休眠，并于2010年重新启动。在2010年接管ASCL的责任时，新编辑试图回答开放的问题，希望这能更好地告知要做的工作。我们还提供了ASCL正在采取的具体步骤，以尝试改善天文学中的代码共享和发现，并分享最近对资源的改进。
2015-08-18 astro-ph.IM cs.DL
Advances in Precise Radial Velocimetry From Cross-Disciplinary Work in Heliophysics, Stellar Astronomy, and Instrumentation
恒星精确径向速度工作的进展将要求精确RV社区中的恒星、系外行星和仪器科学家更好地参与太阳物理学社区。这种参与将需要资助统计学家，日射天文学家，仪器制造商和恒星天文学家之间的密切合作，专门的会议，社区可以相互了解并亲自互动，以及计算和观测资源，以生成适当的合成和真实数据集，以推动和证明RV抖动的理论理解。
2019-07-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Global Data in Astronomy: Challenges and Opportunities
本文基于2023年S20 Policy Webinar讨论，探讨天文学作为数据驱动科学在数据管理、存储、高性能计算及跨国开放科学合作方面的挑战与机遇，呼吁国家资助机构利用天文数据优势并加强政策层面准备。
2024-02-19 astro-ph.IM physics.data-an
Sonification and Sound Design for Astronomy Research, Education and Public Engagement
在过去的十年里，使用声音来表示天文数据和概念的项目数量大幅增加。这些项目的动机包括通过利用声音固有的多维性和我们的听觉从噪声中过滤信号的能力，在复杂数据集中增强科学发现的潜力。其他动机包括为教育和公众参与创造吸引人的多感官资源，使盲人或视力低下的人更容易接触天文学，促进他们参与科学和相关职业。我们描述了声音在这些背景下的潜在好处，并提供了我们确定的近100个基于声音的天文学项目的概述。我们讨论了目前所采取的方法的局限性和挑战。最后，我们提出了未来的方向，以帮助实现基于声音的技术的全部潜力，并扩大其在天文学界的应用。
2022-06-27 astro-ph.IM physics.ed-ph physics.soc-ph
Neuromorphic Astronomy: An End-to-End SNN Pipeline for RFI Detection Hardware
本文提出了一种端到端的SNN管道，用于在资源受限的神经形态硬件上实现射频干扰检测，通过最大分割算法优化模型部署，并发现较小未分割模型在性能上优于分割模型。
2025-11-20 astro-ph.IM cs.NE
