平方公里陣列的第一個區域中心原型機——SKA

　　近日，中國科學家開發出世界上最大的射電天文觀測設備——平方公里陣列（Square Kilometer Array； SKA）的第一個區域中心原型機。該工作的進展發表于學術期刊《自然-天文學》（Nature Astronomy）。

　　據中國科學院上海天文臺的SKA團隊負責人安濤介紹，該原型機由上海天文臺在科學技術部和中科院的支持和指導下開發，這將有助于推動未來SKA區域中心的建設和科學運行。

　　SKA望遠鏡是天文學家將要建造的世界上最大的射電天文望遠鏡。它由十幾個國家共同出資建造，創造了人類建設大科學裝置的新紀錄。SKA望遠鏡將組合成千上萬的小天線接收的信號，以模擬一個總收集面積約為一平方公里的巨型射電望遠鏡，靈敏度比當今實際上最強大的射電望遠鏡還要強大幾十倍。這些天線包括2500個蝶形中頻天線和130萬個對數周期低頻天線，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干擾。

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

　　國家重點研發計劃首席科學家、研究員洪曉瑜表示，SKA還將產生天文學有史以來最大的數據流。一旦投入運行，僅在SKA的第一階段（僅占全部規模的10％），生成的數據將以每年約100萬吉字節（GB）的速度增長，對應的計算能力至少需要每秒鐘浮點運算次數達30億億次。

　　大量的SKA數據和科學用戶的不同地理位置，需要建設由多個SKA區域中心組成的協調網絡來整體協調。按照SKA天文臺的建設規劃，SKA天文臺只對觀測數據進行預處理，這些數據還無法直接用來做科學。科學家需要的數據，需要詳細的分析，這個深度分析過程將由建在世界各大洲的SKA區域中心來完成。

　　 “該原型機預計將于2020年投入使用，為全球科學家提供必要的計算資源、高質量的數據產品和便捷的技術支持，以進行SKA早期科學研究和了解SKA數據挑戰。”安濤表示，“該原型機的開拓性工作和實際運行經驗對于改進SKA區域中心的設計和未來的大規模擴展將具有寶貴的價值。”

　　SKA的建設計劃于明年開始，作為創始成員之一的中國正在研究中國SKA區域中心的建設方案。區域中心建成后，將成為多學科學術交融、深度數據分析和科學研究、先進技術研發的平臺。