FAST直徑500米，環(huán)梁周長約1600米。在廣為大眾所熟知的電影《007黃金眼》中出現(xiàn)過，被評為人類20世紀(jì)十大工程之首的美國“阿雷西博”米望遠(yuǎn)鏡，自1963年建成以來已在世界上接收面積最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡寶座上雄踞了半個世紀(jì)之久。
今天，綜合性能比“阿雷西博”提高約10倍的中國FAST，正式宣告成為新一代射電望遠(yuǎn)鏡之王。憑借500米的口徑、相當(dāng)于30個足球場的接收面積，它不僅在尺寸規(guī)模上創(chuàng)造單口徑射電望遠(yuǎn)鏡的新世界紀(jì)錄，而且在靈敏度和綜合性能上，也登上世界的巔峰。
一流天文觀測站，三大自主創(chuàng)新
FAST是具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的大科學(xué)裝置，由中國科學(xué)家創(chuàng)新設(shè)計、研發(fā)制造、組織施工。中國科學(xué)院為建設(shè)主管部門，中國科學(xué)院國家天文臺為建設(shè)法人單位，貴州省人民政府為共建部門。
工程的主要建設(shè)目標(biāo)是在貴州平塘的喀斯特洼地內(nèi)鋪設(shè)口徑為500米的球冠形主動反射面，通過主動控制在觀測方向形成300米口徑的瞬時拋物面；采用光機(jī)電一體化的索支撐輕型饋源平臺，加上饋源艙內(nèi)的二次調(diào)整裝置，在饋源和反射面之間無剛性連接的情況下，實現(xiàn)高精度的指向跟蹤；在饋源艙內(nèi)配置覆蓋頻率70MHz～3GHz的多波段、多波束饋源和接收機(jī)系統(tǒng)；針對FAST科學(xué)目標(biāo)發(fā)展不同用途的終端設(shè)備；建造一流的天文觀測站。
在設(shè)計和建造中，F(xiàn)AST工程實現(xiàn)了三項自主創(chuàng)新：1、利用貴州天然的喀斯特洼坑作為臺址；2、洼坑內(nèi)鋪設(shè)數(shù)千塊單元組成500米球冠狀主動反射面，球冠反射面在射電電源方向形成300米口徑瞬時拋物面，使望遠(yuǎn)鏡接收機(jī)能與傳統(tǒng)拋物面天線一樣處在焦點上；3、采用輕型索拖動機(jī)構(gòu)和并聯(lián)機(jī)器人，實現(xiàn)接收機(jī)的高精度定位。
為“天眼”接入計算“大腦”
FAST這一世界級的工程能幫助人們捕捉到更多來自宇宙的訊息，孕育著重大的天文發(fā)現(xiàn)。“高靈敏度”“更多來自宇宙的訊息”也意味著海量數(shù)據(jù)存儲和復(fù)雜的計算要求。
天文學(xué)作為最先經(jīng)歷信息爆炸的科學(xué)領(lǐng)域之一，歷來以數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)類型復(fù)雜見稱。而FAST作為射電天文學(xué)界毋庸置疑的“世界第一天眼”，其對數(shù)據(jù)存儲與計算的需要同樣也是“天文級”的。
據(jù)了解，短期內(nèi)，F(xiàn)AST的計算性能需求至少需達(dá)到每秒200萬億次以上，存儲容量需求達(dá)到10PB以上。而隨著時間推移和科學(xué)任務(wù)的深入，其對計算性能和存儲容量的需求將爆炸式增長，數(shù)據(jù)量和計算量“大得驚人”。
“許多天文學(xué)家或多或少都曾因數(shù)據(jù)處理‘無機(jī)可用’而叫苦不迭。FAST項目則不存在這個問題。”曙光公司總裁歷軍說，F(xiàn)AST在設(shè)計之中便將配套的超算中心規(guī)劃在內(nèi)，曙光公司就是共建單位之一。
憑借在高性能計算領(lǐng)域領(lǐng)先的技術(shù)實力和豐富的行業(yè)經(jīng)驗，曙光承擔(dān)了支撐FAST運行的后端高性能計算機(jī)的研制和建設(shè)工作。日前，首期系統(tǒng)已經(jīng)建成并投入使用，其機(jī)房位于FAST旁邊的綜合樓中，可滿足FAST未來一年左右觀測數(shù)據(jù)存儲和初步分析處理的需求。
“曙光還將針對FAST的需求特點繼續(xù)在數(shù)據(jù)的高效存儲、數(shù)據(jù)處理的性能優(yōu)化、系統(tǒng)的功耗控制和快速交付等方面加強研發(fā)，以滿足未來FAST運行和相關(guān)科學(xué)研究需求?！睔v軍說，超算中心的接入就像是給“天眼”連接上了計算“大腦”，將FAST探測到的未知信息處理成人類可解讀的內(nèi)容。
據(jù)歷軍透露，超算系統(tǒng)全部建成后，計算能力將達(dá)到每秒千萬億次以上，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度將達(dá)到100Gb/s，以高效能的數(shù)據(jù)存儲、分發(fā)、計算和分析全力支撐FAST高靈敏度、高性能的天文觀測。
科學(xué)發(fā)現(xiàn)的“第四范式”
天文研究是典型的數(shù)據(jù)密集型科學(xué)，數(shù)據(jù)的采集、存儲、管理、分析和可視化已成為天文學(xué)研究的新手段和新流程。
作為繼實驗科學(xué)、理論科學(xué)、計算科學(xué)之后的第四種科學(xué)發(fā)現(xiàn)的模式（“第四范式”），“科學(xué)大數(shù)據(jù)”逐漸成為新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)。
FAST項目正是超級計算與觀天大數(shù)據(jù)完美結(jié)合的典型范例?？梢灶A(yù)見，F(xiàn)AST及其配套的超算中心投入使用后，我國貴州FAST所在地將成為國際天文學(xué)界又一重要的科研中心。
作為科學(xué)大數(shù)據(jù)方案的提供商，曙光率先面向地球模擬、氣象環(huán)保、空天大數(shù)據(jù)、基因研究、天文探測、深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)域提供融合超級計算、大數(shù)據(jù)、云計算的融合架構(gòu)解決方案。
除FAST外，曙光還與中科院大氣所等單位共同研發(fā)“地球數(shù)值模擬裝置”原型系統(tǒng)，填補了我國地球科學(xué)大數(shù)據(jù)實踐平臺的空白。
