神威·太湖之光超级计算机 中国智慧让“天眼”明眸善睐(2)

????????中国超算实际上已经为SKA数据处理的准备工作作出了重大贡献。2016年八九月间，“天河二号”成功运行了 SKA数据处理软件系统框架，这是SKA项目在数据处理方面的研究跨出的至关重要的一步。目前，SKA各成员国正积极申建科学与数据中心，中国方面也为此付诸努力，上海凭借中科院上海天文台和本地著名高校的人才和装备优势，已经把建设SKA亚洲科学中心项目列入该市科技创新“十三五”规划中，并赢得SKA组织的高度评价。

????????中国领先的信息技术企业积极参与SKA数据处理项目。2015年5月，中国浪潮集团与SKA组织在京联合举办了“SKA科学数据处理研讨会”，旨在寻找一种更加高性能低能耗的计算架构，来应对全球最大“大数据”项目的科学数据处理挑战。浪潮集团相关负责人表示，该集团与SKA组织针对项目中计算量最大、最耗时的数据处理软件Gridding，已经展开了并行优化工作，并在世界大学生超级计算机竞赛中设置了相应的赛题，激发全球各国超算年轻天才共同来解决这一难题。

????????在SKA信号和数据传输方面，中方清华大学提出的方案在2017年10月召开的相关会议上被确定为“低频阵列望远镜的最终时间同步方案”。准确的时间同步系统是SKA的重要组成部分，将使SKA在绘制宇宙中氢的分布、研究脉冲星以及在银河范围内探测引力波等众多领域做出重要贡献。神威·太湖之光超级计算机清华大学提出的时间同步系统方案比SKA组织的需求提高了约两个数量级，完全满足SKA两个阶段的参数要求。

??????????③苦练功夫 内外兼修

????????作为SKA项目的创始国和成员国之一，中国早在SKA概念诞生伊始便积极参与其中。1993年，国际科联召开日本京都大会，中国天文学家和澳、加、法、德等国的天文学家一道联合倡议筹划建造接收面积为1平方公里的巨型射电望远镜，它的灵敏度将比目前世界上最大的望远镜高2个数量级。这就是SKA的发端。

????????为争取SKA项目选址中国，也为了积累相关经验，提高中国在射电天文学领域的发展水平，我国天文学家南仁东于1994年提出构想：利用贵州喀斯特地貌在建设全球最大的射电望远镜“FAST”，这就是被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜。

????????由于SKA对信号等方面非常苛刻的要求，中国未能如愿成为SKA项目建设地，但是中国在天文学领域持续发力，并取得了丰硕成果。2009年，世界上最大的大视场望远镜“LAMOST”建成。2015年，我国在南极冰盖制高点昆仑站附近建成了“巡天”望远镜。2016年，“FAST”落成启用，成为具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。2017年，中国首颗X射线空间天文卫星“慧眼”发射升空，携带的硬X射线调制望远镜是研究黑洞、中子星等致密天体的“利器”。中国在天文观测领域的一个个飞跃，赢得了国际同行的尊敬。

????????与此同时，我国成为SKA项目的大力推动者。2011年，包括中国在内的7国作为创始成员国成立了SKA独立法人机构SKA组织。目前已有中国、澳大利亚、加拿大等10个核心成员国，此外，还有来自20多个国家的约100个组织也已投身SKA的设计研发中。

????????“坚持自主研发与国际合作并重，是中国特色自主创新的自觉之路。”科技部国际合作司司长叶冬柏表示，在苦练“内功”的同时，通过参与SKA大科学装置和国际大科学计划，正不断推动中国前沿科技探索走进新时代，也为国际科学创新贡献了中国智慧。

??????????链接

????????平方公里阵列射电望远镜

????????平方公里阵列射电望远镜（Square Kilometer Array,简称SKA）是国际天文学界计划建造的世界最大综合孔径射电望远镜，接收面积达1平方公里，将为人类认知宇宙提供重大机遇。SKA由大约3000个15米口径抛物线面天线、250组中频和低频孔径阵列组成，分布范围大于3000公里，形成旋臂阵列望远镜。

????????SKA将致力于回答关于宇宙的一些基本问题，如，第一代天体如何形成、星系演化、宇宙磁场作用、引力本质、暗物质和暗能量等。SKA项目涉及天文、、信息科学、力学、机械、土木工程等众多领域；集成众多高科技成果，如高性能低造价宽带天线制造、高品质接收机、海量数据传输处理、信号处理、系统工程等，需要广泛的国际合作来实现。

????????（科技部国家遥感中心供稿）

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