Материалы портала «Научная Россия»

Астрономы обзавелись высокогорным суперкомпьютером

Астрономы обзавелись высокогорным суперкомпьютером
Коррелятор телескопа ALMA способен выполнять 17 квадриллионов операций в секунду

В уединённом уголке высокогорных Анд на севере Чили закончена установка и тестирование одного из самых мощных суперкомпьютеров мира. Это событие отмечает одну из главных вех на оставшейся части пути к завершению строительства телескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array – большой массив миллиметрового и субмиллиметрового диапазона в пустыне Атакама), самого сложного из всех наземных телескопов в истории. Специализированный коррелятор ALMA объединяет более 134 миллионов процессоров и способен выполнять до 17 квадриллионов операций в секунду, что сравнимо со скоростью самого быстрого из действующих сегодня суперкомпьютеров общего назначения.

Коррелятор является критически важным компонентом астрономического телескопа ALMA, который представляет собой решётку из 66 дисковых антенн. Его процессоры непрерывно складывают и сравнивают слабые сигналы от космических источников, принимаемые антеннами ALMA, которые могут быть разнесены на расстояния до 16 километров. Таким образом, именно коррелятор позволяет антеннам работать как единый гигантский телескоп.

Проектирование, изготовление и установка суперкомпьютера на объекте Европейской южной обсерватории (ESO) курировались Национальной радиоастрономической обсерваторией США (NRAO).

«Окончание строительства и установка коррелятора – важнейший этап выполнения Северной Америкой своей доли участия в международном проекте создания телескопа ALMA. Технические проблемы, которые приходилось решать, были огромны, и наша команда справилась с ними», – сказал Марк Мак-Киннон (Mark McKinnon), директор проекта ALMA от Северной Америки.

Как европейский партнёр ALMA, ESO также обеспечила ключевую часть коррелятора – полностью новую и многофункциональную систему цифровой фильтрации, которая была разработана в университете французского города Бордо. 550 электронных фильтров позволяют расщеплять длины волн излучения, принимаемого ALMA, на части, в 32 раза более мелкие, чем в первоначальной схеме, что позволяет с гораздо большей чувствительностью оперировать сигналами.

«Мы можем сконцентрироваться точно на той длине волны, которая требуется для данного наблюдения – будь это составление карты распределения газовых молекул в звездообразующем облаке, или поиск самых далёких галактик во Вселенной», – сказал Ален Бодри (Alain Baudry) из университета Бордо, руководитель европейской группы разработчиков коррелятора ALMA.

Ещё одной труднейшей задачей, которую требовалось решить, было местоположение устройства. ЭВМ помещается в Техническом корпусе Центрального пульта управления ALMA – самом высокорасположенном техническом здании в мире. На высоте 5000 метров воздух разрежен, поэтому для охлаждения устройства, мощность которого около 140 киловатт, требуется обдувать его вдвое сильнее, чем в обычных условиях. В таком разреженном воздухе нельзя использовать вращающиеся компьютерные диски, пишущие  и читающие головки которых предохраняются от повреждения при контакте с поверхностью диска при помощи воздушной подушки. Сейсмическая активность высока, и поэтому коррелятор пришлось проектировать с учётом амортизации вибраций, связанных с землетрясениями.

Научные наблюдения с телескопом ALMA начались в 2011 году с неполной антенной решёткой. Одна из секций коррелятора уже использовалась для сложения сигналов от части решётки. Но теперь вся система полностью готова к работе. Коррелятор готов к тому, чтобы она начала работать с большим числом антенн, что повысит чувствительность телескопа и качество изображений при наблюдениях. Строительство телескопа ALMA близится к завершению, и его инаугурация намечена на март 2013 года.

Источник: www.eso.org

alma европейская южная обсерватория радиотелескоп суперкомпьютер

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий