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中國科學家開發出國際上首個SKA區域中心原型機
2019-11-22 | 編輯: | 【】【打印】【關閉

  近日,中國科學家開發出世界上最大的射電天文觀測設備——平方公里陣列(Square Kilometer Array; SKA)的第一個區域中心原型機。該工作的進展發表在最新一期的頂級學術期刊《自然》的子刊《自然天文》(Nature Astronomy)。 

圖:中國科學家開發出世界上最大的射電天文觀測設備——平方公里陣列的第一個區域中心原型機 

  據上海天文臺的SKA團隊負責人安濤研究員介紹,該原型機由中國科學院上海天文臺在科學技術部和中國科學院的支持和指導下開發,這將有助于推動未來SKA區域中心的建設和科學運行。 

  SKA望遠鏡是天文學家將要建造的世界上最大的射電天文望遠鏡。它由十幾個國家共同出資建造,創造了人類建設大科學裝置的新紀錄。SKA望遠鏡將組合成千上萬的小天線接收的信號,以模擬一個總收集面積約為一平方公里的巨型射電望遠鏡,靈敏度比當今實際上最強大的射電望遠鏡還要強大幾十倍。這些天線包括2500個蝶形中頻天線和130萬個對數周期低頻天線,主要分布在西澳大利亞州和南非,可提供最佳的銀河系視野和最小的射電信號干擾。 

  中國SKA首席科學家武向平院士介紹,天文學家將使用SKA研究宇宙的演化,了解引力的本質,探索生命的起源、宇宙磁場的起源,以及尋找外星文明。SKA有望在自然科學的前沿領域取得革命性的突破。 

  國家重點研發計劃首席科學家洪曉瑜研究員表示,SKA還將產生天文學有史以來最大的數據流。一旦投入運行,僅在SKA的第一階段(僅占全部規模的10%),生成的數據將以每年約100萬吉字節(GB)的速度增長,對應的計算能力至少需要每秒鐘浮點運算次數達30億億次。 

  大量的SKA數據和科學用戶的不同地理位置,需要建設由多個SKA區域中心組成的協調網絡來整體協調。按照SKA天文臺的建設規劃,SKA天文臺只對觀測數據進行預處理,這些數據還無法直接用來做科學。科學家需要的數據,需要詳細的分析,這個深度分析過程將由建在世界各大洲的SKA區域中心來完成。 

   “該原型機預計將于2020年投入使用,為全球科學家提供必要的計算資源、高質量的數據產品和便捷的技術支持,以進行SKA早期科學研究和了解SKA數據挑戰。”安濤表示,“該原型機的開拓性工作和實際運行經驗對于改進SKA區域中心的設計和未來的大規模擴展將具有寶貴的價值。” 

  SKA的建設計劃于明年開始,作為創始成員之一的中國正在研究中國SKA區域中心的建設方案。區域中心建成后,將成為多學科學術交融、深度數據分析和科學研究、先進技術研發的平臺。 

  科研文章鏈接: 

  https://www.nature.com/articles/s41550-019-0943-4 

  科學聯系人: 

  安濤,中國科學院上海天文臺,[email protected] 

  新聞聯系人: 

    左文文,中國科學院上海天文臺,[email protected]

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