eso1253uk — Організаційний реліз

Найвище розташований суперкомп'ютер повністю налаштовано

Корелятор ALMA поєднує багато антен в єдиний велетенський телескоп

21 грудня 2012 р.

Один із найпотужніших у світі суперкомп'ютерів наразі повністю встановлено та випробувано на далекій високій місцині в Андах на півночі Чилі. Подія знаменує собою один із головних кінцевих етапів завершення Великого Міліметрово-субміліметрового Масиву Атакама (ALMA) - найскладнішого в історії наземного телескопа. Спеціального призначення корелятор ALMA має більше 134 млн. процесорів і виконує до 17 квадрильйонів операцій на секунду - швидкість, котра порівняна із нинішнім найшвидшим суперкомп'ютером загального призначення.

Корелятор є одним із найважливіших компонентів ALMA - астрономічного телескопа, який складається із масиву 66 параболічних антен. 134 мільйони процесорів коррелятора постійно складають та порівнюють слабкі сигнали неба, прийняті антенами масиву ALMA, котрі розділені відстанями до 16 кілометрів. Завдяки корелятору, вони працюють разом, як один величезний телескоп. Інформація, зібрана кожною антеною, повинна бути об'єднана із інформацією від будь-якої іншої антени. При максимальному завантаженні даними від 64 антен [1], він повинен обробляти їх зі швидкістю 17 квадрильйона обчислень на секунду [2]. Корелятор був спеціально побудований для цього завдання: його обчислювальну потужність можна порівняти із продуктивністю найшвидшого у світі суперкомп’ютера загального призначення [3].

"Унікальне обчислювальне завдання потребувало новаторську конструкцію, як для окремих компонентів так і для всієї архітектури корелятора",- говорить Вольфганг Вільд із ESO, європейський менеджер проекту ALMA.

Первісний проект корелятора, а також його виготовлення та встановлення, очолювались Національною Радіоастрономічною Обсерваторією США (NRAO), провідним північноамериканським партнером ALMA. Проект фінансувався Національним Науковим Фондом США за участю ESO.

"Завершення та встановлення корелятора є величезною віхою на шляху до виконання Північною Америкою її внеску в рамках міжнародного проекту будівництва ALMA",- сказав Марк МакКіннон, північноамериканський директор проекту ALMA із NRAO. "Технічні проблеми були величезними, але наша команда впоралась"​​, - додав він.

Будучи європейським партнером ALMA, ESO також надала один із найважливіших складників корелятора: абсолютно нову універсальну цифрову систему фільтрації, задуману в Європі та сполучену із первинним проектом NRAO. Система із 550 сучасних цифрових фільтрів на друкованих платах була спроектована та виготовлена для ESO в Університеті Бордо у Франції [4]. За допомогою цих фільтрів вхідні довжини хвиль світла, котрі бачить ALMA, можуть бути розділений у 32 рази, що дозволяє більш точно налаштовуватись. "Значно покращена гнучкість системи є фантастичною, вона дозволяє нам "кроїти" спектр світла, який ALMA бачить, тому ми можемо зосередитися на точних довжинах хвиль, необхідних для даного спостереження, починаючи від відображення молекул газу в хмарах зореутворення і до пошуків найвіддаленіших галактик Всесвіту",- сказав Алан Бодрі із університету Бордо, очільник європейської команди корелятора ALMA.

Ще однією проблемою було екстремальне розташування. Корелятор знаходиться у технічній будівлі Центру Керування ALMA (AOS) - високотехнологічній будівлі із найвищим у світі розташуванням. На висоті 5000 метрів повітря доволі розріджене, тому для охолодження машини, котра споживає близько 140 кВт електричної енергії, потрібно у два рази більше нормального потоку повітря. У такому повітрі обертові комп’ютерні диски не можуть бути використані, оскільки їх головки читання-запису спираються на повітряні подушки, котрі захищають їх від удару об пластини. Крім того, потрібно прийняти до уваги сейсмічну активність, тому корелятор мав бути розроблений, щоб протистояти вібраціям, пов'язаних із землетрусами.

ALMA розпочав наукові спостереження у 2011 році із частковим масивом антен. Частина корелятора вже використовувалась для об'єднання сигналів від часткового масиву, але наразі він повністю заверешний. Коррелятор ALMA готовий почати працювати із великою кількістю антен, що дозволить збільшити чутливість та якість зображення спостережень.

ALMA незабаром буде побудовано. Урочисте відкриття заплановано на березень 2013.

Примітки

[1] Корелятор є однією з двох одинакових систем комплексу ALMA. Масив ALMA із 66 антен розділено на головний із 50 антен (половину зебезпечує ESO, а половину NRAO) та додатковий масим із 16 антен, названий Компактний Масив Атакама (ACA), котрий забезпечує Національна Астрономічна Обсерваторія Японії (NAOJ). Другий корелятор, побудований компанією Fujitsu і установлений NAOJ, забезпечує незалежну кореляцію 16 антен ACA, за виключенням тих випадків, коли антени ACA поєднюють із 50 більш широко розміщеними антенами головного масиву.

[2] 17 квадрильйонів = 17 000 000 000 000 000.

[3] Наразі рекорд у переліку TOP500 суперкомп’ютерів загального призначення за Titan від Cray Inc., котрий виконує 17.59 квадрильйонів операцій із плаваючою крапкою на секунду. Однак корелятор ALMA є спеціалізованим суперкомп’ютером, через що він не підходить до цього рейтингу.

[4] Дана робота була наступною за роботою над новою концепцією корелятора, зробленою Університетом Бордо у партнерстві із ASTRON в Нідерландах та обсерваторією Арчетрі в Італії.

Детальніше

ALMA є міжнародним астрономічним об’єктом. Він являється партнерством Європи, Північної Америки та Східної Азії у співпраці з Республікою Чилі. Будівництво та управління ALMA від імені Європи проводить ESO, від імені Північної Америки - Національна Радіоастрономічна Обсерваторія (NRAO), від імені Східної Азії - Національна Астрономічна Обсерваторія Японії (NAOJ). Спільна Обсерваторія ALMA (JAO) забезпечує єдине керівництво та управління будівництвом, введення в експлуатацію та експлуатацію ALMA.

2012 рік ознаменований 50-ю річницею заснування Європейської Південної Обсерваторії (ESO). 
ESO, Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 15 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту. В даний час, ESO планує 40 метрового класу Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим в світі оком у небо".

Посилання

Контакти

Oleg Maliy
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporozhye, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: astroclubzp@gmail.com

Alain Baudry
Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Université Bordeaux
Floirac, France
Телефон: +33 5 57 77 61 62
Email: baudry@obs.u-bordeaux1.fr

Douglas Pierce-Price

Public Information Officer, European Southern Observatory

Garching bei München, Germany

Телефон: +49 89 3200 6759
Email: dpiercep@eso.org

John Stoke
National Radio Astronomy Observatory (NRAO)
Charlottesville, USA
Телефон: +1 434 244 6816
Email: jstoke@nrao.edu

Переклад прес-релізу ESO eso1253.

Про реліз

Реліз №:eso1253uk
Назва:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Тип:• Unspecified : Technology : Observatory : Facility
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array

Зображення

Wide-angle view of the ALMA correlator
Wide-angle view of the ALMA correlator
тільки на англійській
A technician works on the ALMA correlator at 5000 metres elevation
A technician works on the ALMA correlator at 5000 metres elevation
тільки на англійській
Lights glowing on the ALMA correlator
Lights glowing on the ALMA correlator
тільки на англійській
The AOS Technical Building
The AOS Technical Building
тільки на англійській
State-of-the-art digital filter circuit boards for the ALMA correlator
State-of-the-art digital filter circuit boards for the ALMA correlator
тільки на англійській
Cabling for the ALMA correlator
Cabling for the ALMA correlator
тільки на англійській
Checking electronics on the ALMA correlator at 5000 metres elevation
Checking electronics on the ALMA correlator at 5000 metres elevation
тільки на англійській

Відео

ESOcast 51: All Systems Go for Highest Altitude Supercomputer
ESOcast 51: All Systems Go for Highest Altitude Supercomputer
тільки на англійській

Також дивіться наші