人類史上最大天文裝置——平方公里陣列（SKA）射電望遠(yuǎn)鏡預(yù)計(jì)2020年啟動(dòng)建設(shè)。作為創(chuàng)始成員國(guó)，中國(guó)除了參與研發(fā)這個(gè)超級(jí)望遠(yuǎn)鏡的部分天線，也在為建設(shè)區(qū)域數(shù)據(jù)中心積極開展準(zhǔn)備工作。

SKA望遠(yuǎn)鏡由包括中國(guó)在內(nèi)的13個(gè)正式成員國(guó)以及多個(gè)觀察員國(guó)參與建設(shè)。這個(gè)史上最大綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡的上百萬(wàn)個(gè)低頻對(duì)數(shù)周期天線將分布在澳大利亞西部沙漠，約2500個(gè)高頻碟形天線將架設(shè)在南非及南部非洲8個(gè)國(guó)家。

憑借超高靈敏度、超大視場(chǎng)、超快巡天速度和超高分辨率，SKA將人類視線拓展到宇宙深處，有望在宇宙起源、生命起源、宇宙磁場(chǎng)起源、引力本質(zhì)、地外文明等自然科學(xué)重大前沿問(wèn)題上取得革命性突破。

中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)研究員、SKA團(tuán)隊(duì)課題組長(zhǎng)安濤介紹，SKA不僅承載孕育世界級(jí)科研成果的使命，還將產(chǎn)生世界上最大規(guī)模的海量數(shù)據(jù)。

“與傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡相比，SKA更像是一個(gè)‘軟件’望遠(yuǎn)鏡。SKA產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出全世界互聯(lián)網(wǎng)流量的總和。”安濤說(shuō)。

SKA將分批建設(shè)，第一階段完成總規(guī)模的10%。據(jù)估算，SKA第一階段的科學(xué)數(shù)據(jù)處理所需要的計(jì)算能力就達(dá)到500Pflops，相當(dāng)于中國(guó)數(shù)一數(shù)二的超級(jí)計(jì)算機(jī)“神威·太湖之光”的3倍、“天河二號(hào)”的5倍。

安濤說(shuō)，SKA的數(shù)據(jù)運(yùn)輸、存儲(chǔ)、讀寫、運(yùn)算、管理、歸檔、發(fā)布對(duì)信息和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的前沿技術(shù)均提出了嚴(yán)峻考驗(yàn)。對(duì)SKA數(shù)據(jù)處理問(wèn)題的解決有助于帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，甚至引發(fā)革命性變化。除了天文學(xué)，SKA將對(duì)諸如計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域帶來(lái)極大的促進(jìn)作用。

他介紹，SKA數(shù)據(jù)的深度分析和加工將在分布于幾大洲的區(qū)域數(shù)據(jù)中心完成。包括中國(guó)在內(nèi)的幾個(gè)主要成員國(guó)對(duì)于建設(shè)SKA區(qū)域數(shù)據(jù)中心均予以積極態(tài)度，并開始了關(guān)鍵技術(shù)研究工作。

中國(guó)SKA科學(xué)團(tuán)隊(duì)將協(xié)同信息產(chǎn)業(yè)界共同應(yīng)對(duì)SKA大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)，不僅推動(dòng)產(chǎn)生重大原創(chuàng)性科學(xué)發(fā)現(xiàn)，其技術(shù)成果也將應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

安濤說(shuō)，在科技部和中科院的支持下，上海天文臺(tái)最近牽頭完成了中國(guó)SKA數(shù)據(jù)中心原型機(jī)的建設(shè)和集成測(cè)試。此前，該團(tuán)隊(duì)還在“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算平臺(tái)上對(duì)SKA核心軟件完成大規(guī)模的集成測(cè)試。

為迎接SKA帶來(lái)的數(shù)據(jù)革命，實(shí)現(xiàn)SKA的科學(xué)目標(biāo)，中國(guó)科學(xué)家將通過(guò)開展SKA科學(xué)預(yù)研究不斷積累經(jīng)驗(yàn)。此外，中國(guó)也在積極培養(yǎng)相關(guān)人才。在科技部、SKA中國(guó)辦公室、中科院的支持下，上海天文臺(tái)已經(jīng)多次面向高校學(xué)生和研究所的青年學(xué)者舉辦培訓(xùn)班。在8月舉辦的第5屆中國(guó)SKA暑期學(xué)校中，學(xué)員們第一次使用中國(guó)SKA數(shù)據(jù)中心原型機(jī)處理分析SKA探路者望遠(yuǎn)鏡產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

中國(guó)科學(xué)家認(rèn)為，SKA是中國(guó)參加的天文領(lǐng)域最大國(guó)際合作項(xiàng)目，為中國(guó)射電天文學(xué)實(shí)現(xiàn)從跟跑到并跑、領(lǐng)跑創(chuàng)造了難得的機(jī)遇。

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