Jeden z najpotężniejszych superkomputerów na świecie
został w pełni zainstalowany i przetestowany
w odległym, wysoko położonym miejscu
w Andach w północnym Chile.
Jest to jeden z większych kroków milowych
w ramach ukończenia ALMA,
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array.
Korelator ALMA zamienia
wiele anten w jeden gigantyczny teleskop.
To jest ESOcast!
Najnowsze badania naukowe oraz codzienna praca w ESO,
Europejskim Obserwatorium Południowym.
ALMA jest najbardziej skomplikowanym naziemnym teleskopem w historii.
Składa się z sieci 66 anten.
Superkomputer ALMA, inaczej korelator,
jest elementem o kluczowym znaczeniu.
Aby sieć ALMA działała, słabe sygnały
zebrane przez każdą z anten muszą być połączone
z sygnałami z każdej z pozostałych.
Procesory korelatora nieustannie łączą i porównują
dane aż do 64 anten z sieci ALMA,
odseparowanych od siebie nawet o 16 km,
co umożliwia wspólną pracę
jako pojedynczy, olbrzymi teleskop.
Korelator ALMA ma ponad
134 miliony procesorów i wykonuje niewyobrażalne
17 biliardów operacji na sekundę.
Czyli 17 000 000 000 000 000!
Korelator został zbudowany specjalnie do tego zadania,
ale liczba operacji na sekundę jest porównywalna
do wydajności najszybszych superkomputerów
ogólnego zastosowania na świecie.
Unikalne wyzwanie obliczeniowe potrzebuje innowacyjnego projektu,
zarówno dla indywidualnych komponentów, jak i dla
całej architektury korelatora.
Początkowy projekt korelatora,
oraz jego budowa i instalacja
były prowadzone przez US National Radio Astronomy Observatory,
głównego amerykańskiego partnera ALMA.
Projekt korelatora został sfinansowany przez US National Science Foundation,
przy udziale ESO.
Jako europejski partner ALMA
ESO dostarczyło kluczowe elementy korelatora:
całkowicie nowy, uniwersalny cyfrowy system filtrowania,
zaprojektowany i zbudowany w Europie,
został wkomponowany w oryginalny projekt NRAO.
Uniwersytet w Bordeaux zaprojektował i zbudował
zestaw 550 najnowocześniejszych cyfrowych filtrów obwodów dla ESO.
Dzięki tym filtrom światło, które widzi ALMA
może być dzielone na 32 razy więcej zakresów
długości fali niż w oryginalnym projekcie,
co daje astronomom większe możliwości dzielenia widma.
Podobnie jak olbrzymie wyzwania techniczne przy budowie korelatora,
ekstremalne położenie systemu także jest ważnym czynnikiem.
Korelator znajduje się
w budynku technicznym ALMA,
najwyżej położonym na świecie budynku z nowoczesną technologią.
Na 5000 m n.p.m. powietrze jest rzadkie, co oznacza, że
potrzeba dwukrotnie większego przepływu powietrza, aby chłodzić superkomputer.
Rzadkie powietrze uniemożliwia użycie obracających się dysków twardych,
gdyż ich głowice czytające/piszące opierają się
na poduszkach powietrznych, które chronią przed uderzaniem w talerze.
Co więcej, korelator musi przetrwać
trzęsienia ziemi, które są częste w tym rejonie.
ALMA rozpoczęła obserwacje naukowe w 2011 r.
za pomocą częściowej sieci anten.
Część korelatora był już używana
do łączenia sygnałów z tych anten,
ale teraz kompletny jest pełen system,
gotowy do rozpoczęcia obserwacji ALMA z większą liczbą anten.
Udana instalacja nowego superkomputera
to ważny krok w kierunku ukończenia ALMA w nieodległej przyszłości.
Wykorzystując niepobitą moc obserwacyjną sieci
naukowcy uzyskają nowy wgląd w ukryte cuda Wszechświata.
ESOcast został wyprodukowany przez ESO - Europejskie Obserwatorium Południowe.
ESO - Europejskie Obserwatorium Południowe, jest wiodącą naukową i technologiczną organizacją międzyrządową do badań astronomicznych,
budującą i zarządzającą najbardziej zaawansowanymi teleskopami naziemnymi na świecie.
Tłumaczenie: Krzysztof Czart