科技基础设施领域一大突破
“中国天眼”位于贵州平塘县克度镇深山里的“大窝凼”,坐落在几百万年前形成的喀斯特丘陵中,从山顶向下看,就像一口“大锅”,其口径达到500米;其球状反射面相当于30个足球场,从底部到顶部垂直高度138米,超过世界上最大的胡夫金字塔。
作为涉及到天文、力学、材料、机械、无线电、IT等多个领域的科技基础设施,“中国天眼”不仅是中国科学家砥砺奋斗二十余载的成果,更是中国在科技基础设施领域的一次突破。
自2020年1月11日正式投入运营以来,“中国天眼”已发现132颗优质的脉冲星候选体,其中有93颗已被确认为新发现的脉冲星。中国天眼项目科学家李菂表示:“FAST是目前世界上灵敏度最高的射电望远镜,是美国阿雷西博望远镜的2.5倍以上,巡天速度是阿雷西博的10倍。FAST预计对国际同类设备至少可以保持二十年以上的领先地位。”
更加重要的是,“中国天眼”正在着手建起观测、科研、数据三大完整科学研究框架,将天文学研究与数字化技术紧密结合,对长期运行产生的海量数据进行存储与计算分析,加速我国在天文学前沿科技领域更深层次课题的研究步伐,彻底摆脱我国天文学研究过去借用国外设备、只能研究边缘课题的局面。
装下海量数据 提速数据分析
科研数据是支撑国家科技创新的战略资源,科研人员需要利用大量数据的相关性、可取代因果关系和理论与模型,基于数据间的相关性获得新知识、新发现。
以“中国天眼”为例,它就是人类认知宇宙万物的一双眼睛,通过不断观测宇宙暗物质、暗能量等各种信息,开展从宇宙起源到星际物质结构的探索。自正式投入科学观测以来,“中国天眼”每天产生约500TB零级未压缩数据,然后通过高速网络将数据传输至数据中心进行存储和处理,支撑起相关的科研工作。中科院国家天文台副台长郑晓年表示,预计FAST未来十年的数据量将超过100PB。
随着时间推移和科研任务的深入,“中国天眼”不断产生海量数据,对存储容量、性能的需求也在不断增长。为此,国家天文台近年来持续推进FAST科研数据中心建设。在最近一次升级中,国家天文台携手浪潮存储,以分布式存储AS13000G5构建30PB可用容量、50GB带宽的天文大数据平台,为中国天眼的天文大数据存储、处理和实时分析提供有力支撑。
浪潮存储的作用不仅是让“中国天眼”装得下数据,更成为天文大数据分析的“加速器”,在宇宙未知领域探索中发挥积极影响。在“中国天眼”项目中,浪潮存储独创性地在一套分布式存储平台里部署了面向HPC和AI应用的H节点和面向高密度场景的M60两种节点,实现冷热数据分级存储,高性能节点提升天文大数据处理和分析的效率;高密度节点实现单节点容量接近1PB,提供海量存储空间;并且,不同层级存储之间能够根据天文业务需求实现数据自由流动,带来更加快捷的科研体验。
未来,随着“中国天眼”观测、科研、数据三大完整科学研究框架加速建成,我国的天文科研实力必然会再上一个台阶,在浩瀚宇宙中展现出中国科研的实力。