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中国'天眼'落成启用 FAST开启探秘之旅

  【IT168 现场报道】2016年9月25日,对于中国来说,是具有特殊意义的一天。有着超级“天眼”之称的500米口径球面射电望远镜(FAST),在贵州省平塘县的喀斯特洼坑中正式落成。开始接收来自宇宙深处的电磁波,这标志着我国在科学前沿实现了重大原创突破。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平发来贺信,向参加研制和建设的广大科技工作者、工程技术人员、建设者表示热烈的祝贺和诚挚的问候。中央政治局委员、国务院副总理刘延东在启用仪式上宣读了习近平的贺信并致辞。

  历经22年成为佼佼者

  浩瀚星空、广袤苍穹,自古以来寄托着人类的科学梦想。中国“天眼”500米口径球面射电望远镜工程由我国天文学家于1994年提出构想,从预研到正式建成历时22年,其中仅安装直径500米的圈梁耗时17个月。是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。

  “天眼”工程总工程师兼首席科学家南仁东介绍,借助这只巨大的“天眼”,科研人员可以窥探星际之间互动的信息,观测暗物质,测定黑洞质量,甚至搜寻可能存在的星外文明。众多独门绝技让其成为世界射电望远镜中的佼佼者,这也将为世界天文学的新发现提供重要机遇。

  作为国家重大科技基础设施,“天眼”工程由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。主动反射面是由上万根钢索和4450个反射单元组成的球冠型索膜结构,其外形像一口巨大的锅,接收面积相当于30个标准足球场。

  FAST拥有三项世界之最

  据介绍,FAST有三项世界之最,第一项是选址在贵州喀斯特天然地貌,省去了大量人工开挖的工作量。

  第二项是主动反射面可以利用2400个节点下方的下拉索和促动器装置,进行有效变形。

  第三项就是轻型馈源支持系统,使用六个塔来悬挂和调整馈源舱。世界第二大的美国“阿雷西博”305米口径望远镜的馈源平台足足有上千吨重,按照美国人的设计思路,FAST的馈源平台将达到近万吨。而由于FAST采用轻型馈源支撑系统的设计,馈源舱平台的重量仅为30吨。

       与德国波恩100米望远镜相比,FAST的灵敏度提高约10倍;与美国“阿雷西博”305米望远镜相比,其综合性能则提高了10倍。

  为“天眼”接入计算“大脑”

  天文学作为最先经历信息爆炸的科学领域之一,历来以数据量大、数据类型复杂见称。而FAST作为射电天文学界毋庸置疑的“世界靠前天眼”,其对数据存储与计算的需要同样也是“天文级”的。


FAST机房观测中心

  据了解,短期内,FAST的计算性能需求至少需达到每秒200万亿次以上,存储容量需求达到10PB以上。而随着时间推移和科学任务的深入,其对计算性能和存储容量的需求将爆炸式增长,数据量和计算量“大得惊人”。

  凭借在高性能计算领域领先的技术实力和丰富的行业经验,曙光承担了支撑FAST运行的后端高性能计算机的研制和建设工作。日前,首期系统已经建成并投入使用,其机房位于FAST旁边的观测楼一层,可满足FAST未来一年左右观测数据存储和初步分析处理的需求。

  “曙光还将针对FAST的需求特点继续在数据的高效存储、数据处理的性能优化、系统的功耗控制和快速交付等方面加强研发,以满足未来FAST运行和相关科学研究需求。”曙光公司总裁历军说,超算中心的接入就像是给“天眼”连接上了计算“大脑”,将FAST探测到的未知信息处理成人类可解读的内容。

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