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中秋赏月的高级姿势——数字虚拟天空


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时间: 2019-11-11 19:55:43

当中秋节又满了。“我希望人们能长寿,彼此和睦相处”,“抬起头来看,我发现是月光,又沉了回去,我突然想起了家”,“秋天白兔摆弄药物,回到春天,嫦娥和谁单独生活”...古往今来,神秘而遥远的月亮不仅体现了人们的情感,也激起了好奇和遐想。对许多天文学家来说,一年一度的中秋节无疑是赏月的最佳时间。

月亮的真实面目是什么?宇宙是如何形成的?这些问题一直吸引着人们去探索宇宙中的星空和海洋,也促进了天文技术的快速发展。在宇宙天文学领域,高性能计算已经成为不可或缺的工具。接下来,让我们试试中秋节的高级姿势。

虚拟天文台:全面理解月球和宇宙的奥秘

浩瀚的宇宙总是让人感到神秘,激发无数科学家的探索梦想。在这种情况下,科学家们反复试验发射卫星和建立天文台来满足他们对未知宇宙的探索需求。在国家天文台,浪潮设计和建造的超级计算机正在为中国虚拟天文台服务。

虚拟天文台由虚拟数字天空、天文望远镜和探测设备组成。伽马射线、x光、红外线、紫外线和光学测量获得的观测数据用于以统一和标准化的方式组织和归档数据,以形成全波段数字虚拟天空。在这里,你可以更多地了解月球和宇宙。

天宫二号空间站:在离地面393公里的地方观察月亮

天宫二号空间实验室(Tiangong-2 Space Laboratory),是中国自主开发的第二个空间实验室,位于距地面393公里的轨道高度。在这里看月亮无疑是非常美妙的。

“极地”是中国和瑞士之间的国际合作项目。该项目是中国空间天文学“黑洞探测器”项目的一部分。借助于世界上第一台专用的高灵敏度伽马射线爆发偏振测量仪天宫二号(Tiangong 2),黑洞等极端天体被用作恒星和星系演化的探测器,以了解宇宙的极端物理过程和规律,解决宇宙的组成和演化。

用世界上最大的合成孔径射电望远镜探索深空

目前,甚长基线干涉测量法是天文观测中分辨率最高的观测方法。Vlbi是一种射电天文学测量方法。它允许多个射电望远镜同时观察一个天体,从而模拟一个巨大的望远镜,其大小相当于望远镜之间的最大距离。它在嫦娥系列卫星“飞向月球”的道路上做出了巨大贡献。如果vlbi技术被用来“连接”更多的射电望远镜,能不能形成一个更大的“超级望远镜”来探索更多的宇宙奥秘?事实上,20多个国家的大约100个组织正在将这一想法付诸实践。这个主要的国际科学项目是平方公里阵列(ska)。

斯卡曲风是世界上最大的合成孔径射电望远镜,计划由国际天文团体建造。它的接收面积达到一平方公里,比目前最大的厘米波合成孔径望远镜jvla灵敏50倍,速度快1万倍。斯卡曲风最终将建造数千个反射器天线和100多万个低频天线,所有这些都将相当于一个反射面积高达1平方公里的超级望远镜。天文学家可以用它来观察整个天空,监测天空中从未见过的细节。当然,月亮是轻而易举的事。

国际天文合作项目的兴起与天文望远镜技术的快速发展密切相关。主动光学技术、自适应光学技术、光学干涉技术、薄镜拼接等新技术的出现,使得天文学的数据采集能力在过去十年里以类似摩尔定律的速度快速增长——光学望远镜的接收面积每25年翻一番,天文探测仪器上配备的ccd像素数每两年翻一番。与此同时,天文观测已经逐渐进入多波段时代。从无线电到红外线、光学和紫外线,从x光到伽马射线,各种波段的观测数据使天文学家能够更全面地了解天体。巨大的数据输出第一次让天文学家感到没有多少数据可利用,高性能计算逐渐承担起数据计算、分析和传输的重要任务。

结合多年对高性能计算领域的深刻理解和技术创新,浪潮参与了中国虚拟天文台、中国科学院空间科学与应用研究中心、斯卡国际重大科学项目等项目,帮助拥有高性能计算技术的中国和全球科学家开展空间探索领域的科研工作。随着高性能计算在天文学研究中的应用,人们不仅可以赏月品尝月饼,还可以在不久的将来去月球和太空旅行。

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