近日，中國(guó)科學(xué)家開發(fā)出世界上最大的射電天文觀測(cè)設(shè)備——平方公里陣列（Square Kilometer Array; SKA）的第一個(gè)區(qū)域中心原型機(jī)。該工作的進(jìn)展發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊《自然-天文學(xué)》（Nature Astronomy）。

　　據(jù)中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)的SKA團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人安濤介紹，該原型機(jī)由上海天文臺(tái)在科學(xué)技術(shù)部和中科院的支持和指導(dǎo)下開發(fā)，這將有助于推動(dòng)未來(lái)SKA區(qū)域中心的建設(shè)和科學(xué)運(yùn)行。

　　SKA望遠(yuǎn)鏡是天文學(xué)家將要建造的世界上最大的射電天文望遠(yuǎn)鏡。它由十幾個(gè)國(guó)家共同出資建造，創(chuàng)造了人類建設(shè)大科學(xué)裝置的新紀(jì)錄。SKA望遠(yuǎn)鏡將組合成千上萬(wàn)的小天線接收的信號(hào)，以模擬一個(gè)總收集面積約為一平方公里的巨型射電望遠(yuǎn)鏡，靈敏度比當(dāng)今實(shí)際上最強(qiáng)大的射電望遠(yuǎn)鏡還要強(qiáng)大幾十倍。這些天線包括2500個(gè)蝶形中頻天線和130萬(wàn)個(gè)對(duì)數(shù)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(hào)干擾。

　　中國(guó)SKA首席科學(xué)家、中科院院士武向平介紹，天文學(xué)家將使用SKA研究宇宙的演化，了解引力的本質(zhì)，探索生命的起源、宇宙磁場(chǎng)的起源，以及尋找外星文明。SKA有望在自然科學(xué)的前沿領(lǐng)域取得革命性的突破。

　　國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃首席科學(xué)家、研究員洪曉瑜表示，SKA還將產(chǎn)生天文學(xué)有史以來(lái)最大的數(shù)據(jù)流。一旦投入運(yùn)行，僅在SKA的第一階段（僅占全部規(guī)模的10％），生成的數(shù)據(jù)將以每年約100萬(wàn)吉字節(jié)（GB）的速度增長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的計(jì)算能力至少需要每秒鐘浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)達(dá)30億億次。

　　大量的SKA數(shù)據(jù)和科學(xué)用戶的不同地理位置，需要建設(shè)由多個(gè)SKA區(qū)域中心組成的協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)來(lái)整體協(xié)調(diào)。按照SKA天文臺(tái)的建設(shè)規(guī)劃，SKA天文臺(tái)只對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，這些數(shù)據(jù)還無(wú)法直接用來(lái)做科學(xué)。科學(xué)家需要的數(shù)據(jù)，需要詳細(xì)的分析，這個(gè)深度分析過(guò)程將由建在世界各大洲的SKA區(qū)域中心來(lái)完成。

　　 “該原型機(jī)預(yù)計(jì)將于2020年投入使用，為全球科學(xué)家提供必要的計(jì)算資源、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)產(chǎn)品和便捷的技術(shù)支持，以進(jìn)行SKA早期科學(xué)研究和了解SKA數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)?！卑矟硎?，“該原型機(jī)的開拓性工作和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)對(duì)于改進(jìn)SKA區(qū)域中心的設(shè)計(jì)和未來(lái)的大規(guī)模擴(kuò)展將具有寶貴的價(jià)值?！?/span>

　　SKA的建設(shè)計(jì)劃于明年開始，作為創(chuàng)始成員之一的中國(guó)正在研究中國(guó)SKA區(qū)域中心的建設(shè)方案。區(qū)域中心建成后，將成為多學(xué)科學(xué)術(shù)交融、深度數(shù)據(jù)分析和科學(xué)研究、先進(jìn)技術(shù)研發(fā)的平臺(tái)。

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圖：科學(xué)家開發(fā)出世界上最大的射電天文觀測(cè)設(shè)備——平方公里陣列的第一個(gè)區(qū)域中心原型機(jī)