Jeden z nejvýkonnějších superpočítačů světa
byl nainstalován a otestován
na odlehlém vysokohorském stanovišti
v severochilských Andách.
Bylo tak dosaženo dalšího významného milníku
na cestě k dokončení observatoře
ALMA - the Atacama Lagre Millimeter/submillimeter Array.
ALMA korelátor učiní z mnoha
samostatných antén jeden obří teleskop.
Sledujete ESOcast!
Špičková věda a živé příběhy ze zákulisí ESO,
Evropské jižní observatoře.
ALMA je nejnákladnější pozemská observatoř všech dob.
Tvoří ji soustava 66 parabolických antén.
Její superpočítač, neboli korelátor,
je její klíčovou součástí.
Aby ALMA pracovala správně, musí být slabý vesmírný
signál zachycený každou z antén složen dohromady
se signály přijatými všemi ostatními anténami.
Procesory korelátoru musí nepřetržitě skládat a porovnávat
data až ze 64 antén soustavy ALMA,
jež jsou rozptýleny na vzdálenosti až 16 km,
a tak umožňují vytvořit z antén
jeden, obří, teleskop.
Korelátor ALMA obsahuje více než
134 miliónů procesorů a dokáže provést neuvěřitelných
17 biliard operací za sekundu.
To je 17 tisíc miliónů miliónů!
Korelátor byl postaven jako jednoúčelový stroj,
ale jeho počet operací za sekundu je srovnatelný
s výkonem nejrychlejších víceúčelových
superpočítačů na světě.
Jedinečný výkon stroje byl výzvou k hledání inovativní konstrukce
jednotlivých komponent i celkové
architektury korelátoru.
Výchozí návrh korelátoru,
stejně jako jeho konstrukce a instalace,
je dílem US National Radio Astronomy Observatory,
hlavního severoamerického partnera projektu ALMA.
Korelátor byl financován z prostředků US National Science Foundation
s přispěním ESO.
ESO, jako evropský partner ALMA,
také sama dodala významnou část korelátoru:
zcela nový univerzální digitální filtrovací systém
navržený a vyrobený v Evropě,
byl vtělen do původního návrhu NRAO.
Univerzita v Bordeaux vyvinula a vyrobila pro ESO sadu
550 špičkových panelů s obvody digitálních filtrů.
Pomocí těchto filtrů může být záření, jež přijímá ALMA
rozděleno až na 32x více pásem různých vlnových délek
než podle původního návrhu,
což umožňuje "rozporcovat" spektrum podle potřeby.
Kromě technických úskalí s výrobou korelátoru
bylo třeba zdolat i extrémní podmínky v místě jeho práce.
Korelátor je umístěn v budově,
z níž se řídí společná práce soustavy,
nejvýše položené hi-tech stavbě na světě.
Ve výšce 5000 metrů nad mořem je vzduch tak řídký,
že chlazení superpočítače vyžaduje dvakrát větší proud vzduchu.
Řídký vzduch také nedovoluje použít obyčejné mechaniky s rotujícími disky,
protože jejich čtecí a zapisovací hlavičky
potřebují určitý vzduchový polštář, aby nenarazily na disk.
Korelátor musel být navíc konstruován tak, aby odolal
zemětřesením, jež jsou v oblasti běžným jevem.
Vědecká pozorování observatoře ALMA začala
v roce 2011 s několika anténami.
Část korelátoru už tehdy pracovala, aby bylo
možné spojit signály z tehdy funkčních antén.
Nyní je však dokončen celý systém
a je připraven na pozorování se všemi anténami ALMA.
Úspěšná instalace nového superpočítače
je důležitým krokem k dokončení observatoře ALMA v dohledné budoucnosti.
Díky nevídané citlivosti soustavy antén
získají vědci nový pohled na skrytá tajemství vesmíru.
ESOcast produkuje ESO, Evropská jižní observatoř, www.eso.org
ESO, Evropská jižní observatoř, je přední mezivládní vědecká a technologická astronomická organizace,
jež vyvinula, sestrojila a provozuje nejpokročilejší pozemské teleskopy na světě.
Text titulků vytvořen v ESO; překlad — Jan Veselý, Hvězdárna a planetárium v Hradci Králové