“中国天眼”遭遇海量数据检验

59颗优质候选体、44颗脉冲星，这是FAST调试两年来交出的“科学发明后果单”。国际上没有先例可循，调试事变颇具挑衅性，FAST团队降服重重坚苦，为FAST改正视力，让它动弹“眼珠”。而在19波束吸取机投入行使后，FAST巡天手段进步了五六倍，视场也扩大到原本的19倍，除了脉冲星，FAST是否有最新的发明？9月15日，在FAST即将迎来建成两周年眷念日之际，科技日报记者故地重访却相识到，FAST碰着了挑衅——

脉冲星发明“高出预期”

制止今朝，FAST共发明白44颗脉冲星，个中19颗得到国际认证，包罗一颗毫秒脉冲星。对此，中科院国度天文台FAST工程副研究员钱磊说，FAST还在调试阶段就取得这样的成就，超出了FAST团队的预期。这首要归功于FAST具有极高的迅速度，在此之前，因为汗青和装备缘故起因，海内其他射电望远镜虽已视察到多颗已知脉冲星，但从未发明过新脉冲星。

脉冲星是旋转的中子星，由恒星演化和超新星发作发生，其信号一度被以为来自外星人。宇宙中有大量脉冲星，自转周期极其不变，精确的时钟信号为引力波探测、航天器导航等重大科学及技能应用提供了抱负器材。

那么，FAST是怎么发明脉冲星的？这些脉冲星又是怎么认证的呢？

钱磊说，脉冲星的电磁辐射来自于磁极。在脉冲星动弹时，磁极发出的电磁辐射束像海岸上的灯塔一样，扫过天空。每当脉冲星辐射扫过地球，地面的FAST就收到一个信号，记录到像“心电图”一样的系列脉冲。尔后，FAST将信号网络、处理赏罚，再翻译成人类能领略的情势。只是，中间这个转换的进程很是伟大。FAST反射面将电信号汇聚到吸取机，并转换成光信号，通过光缆传回总控室，再把光信号转换回电信号，进而酿成数字信号，计较机集群则按照事先设定好的措施，将这些数字信号储存、计较，并颠末说明，辨认出可以或许代表脉冲星的一系列特性。

“FAST的征采首要有两种模式，第一种是通过漂移扫描，即望远镜牢靠不动，借助地球自转指向差异天空举办盲巡；第二种是对特定的源举办征采，包罗球状星团、高能费米点源和M31等。”中科院国度天文台FAST工程总工程师姜鹏说，视察之后就可以对望远镜数据举办说明，探求可信的周期性信号，再通过人工举办判定，将其列为候选体，最后通过FAST举办一再视察可能由其他望远镜视察举办认证。今朝，在FAST发明的44颗脉冲星中，有25颗是FAST本身举办认证的，别的的是通过相助的澳大利亚Parkes64米望远镜、德国Effelsberg100米望远镜等举办视察认证。

海量数据带来庞大挑衅

除了搜刮脉冲星，FAST着实尚有着更重要的科学方针，包罗探测中性氢，以显现宇宙膨胀、星系形成及演化的机密，以及征采也许存在的外星生命等等。可以说，拥有天下领先的绝对迅速度，让FAST拥有无穷的也许。

本年6月初，跟着19波束馈源吸取机的投入行使，FAST巡天速率进步了5到6倍，视场也扩大至原本的19倍。这意味着“武功”更高，FAST或者能给我们带来更大的惊喜。

“这一次有没有也许发明外星人？”面临科技日报记者的追问，钱磊表明说，假如确实有外星人的存在，而他们也正好行使无线电的话，那他们应该逃不外FAST的“火眼金睛”。针对外国科学家发明月球外貌存在水冰的动静，钱磊暗示，在雷达的共同下，FAST也有也许开展相干探测。

现在，几个月已往了，FAST到底有什么重大发明？姜鹏坦言，用上了19波束，FAST所发生的海量数据，给FAST团队带来了庞大的挑衅。视察时，早年每秒钟最多只发生2G的数据。此刻，峰值数据率每秒可以到达38G。因为存储和计较手段有限，他们只能对数据举办压缩，低落数据的动态范畴，但如故稀有据会萃的伤害，这是以往所没有碰着过的工作。

不外，在FAST数据中心投用后，题目将得以缓解。由FAST联手中国电信建树的数据中心，将以中国电信天翼云为基本，依托中国电信强盛的收集上风僻静台手段，整合海量高速存储和高速计较单位，为FAST提供超算中心处事，以及高速收集接入和信息通讯支撑保障。凭证筹划，这个数据中心最终将为FAST提供100PB的存储容量。同时，位于贵州师范大学内的FAST早期科学数据中心，也正着手扩容。

制止今朝，FAST蕴蓄了1000多小时的视察时长，科学数据存储总量约2.8PB。

估量来岁完成调试

FAST是天下上口径最大、最迅速的射电望远镜。500米口径，其吸取电波的面积相等于30个足球场那么大，足足可以“装”下8个“鸟巢”体育馆。假如要给这口“大锅”装满矿泉水，足以让全天下每人喝上4瓶。

操作地球上唯一无二的喀斯特巨型洼地作为台址，FAST自主发现变形反射面，回收光机电一体化技能，自主提出轻型索拖动馈源支撑体系和并联呆板人，实现高精度指向跟踪。FAST的大，大得有原理。只有口径越大，才气“看”得越远。科学家打过例如，以它的迅速度，即便有人在玉轮上打手机，也能被“望见”。

调试两年来，由于国际上没有先例，许多题目只能靠FAST团队本身办理。姜鹏说，巨型望远镜调试是一项强交错学科的应用性研究，国际上传统大射电望远镜的调试周期很少低于四年，而FAST开创了制作巨型射电望远镜的新模式，它的调试事变也很有挑衅性。

相对其他望远镜来说，FAST的体系组成越发伟大。颠末FAST团队的全力，及时力学仿真技能大幅晋升了望远镜对装备妨碍的容忍度，馈源支撑体系也实现了体系集成，FAST实现了对特定方针的跟踪视察，并不变地获取了方针源射电信号。而且，跟着调试事变的深入开展，FAST的机能也获得明明改进。“FAST科学团队能在短期内实现望远镜的成果性调试，完成了最坚苦、最有风险的调试环节。”姜鹏说，不出不测的话，FAST估量来岁完玉成部调试。

“感官平定，万籁无声，瑰丽的宇宙太空以它的隐秘和烂漫，呼叫我们踏过清淡，进入它无垠的广袤……”已故的中科院国度天文台研究员、FAST工程首席科学家兼总工程师南仁东诗一样平常的说话，让人们对FAST的将来满怀神往。

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（编辑：湖南网）

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