Η ενέργεια που παράγεται από μια μεμονωμένη νιφάδα χιονιού που πέφτει στο έδαφος είναι μεγαλύτερη από την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια από το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων.
Σήμερα, στις εκτεταμένες και ραδιο-ήσυχες περιοχές της Νότιας Αφρικής και της Αυστραλίας, ένα σημαντικό διεθνές επιστημονικό έργο — το ραδιοτηλεσκόπιο Square Kilometre Array (SKA) — βρίσκεται υπό γρήγορη κατασκευή. Με την ολοκλήρωσή του, το SKA θα λαμβάνει ραδιοκύματα από δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά και θα τα μετατρέπει σε εικόνες, αποτελώντας το πιο ευαίσθητο “αυτί” για να ακούσει τις αμυδρές “φωνές” του σύμπαντος. Αυτό θα επιτρέψει στους αστρονόμους να αποκτήσουν γνώσεις για τη δημιουργία και την εξέλιξη των πρώτων άστρων και γαλαξιών μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, τον ρόλο των κοσμικών μαγνητικών πεδίων, τη φύση της βαρύτητας, και ακόμη και για την εξωγήινη ζωή.
Κοινή Εξερεύνηση για τη Συμπλήρωση των Κενών
Το SKA θα είναι το μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο στον κόσμο όσον αφορά το συνολικό άνοιγμα, ένα παγκόσμιο έργο συνεργασίας που κατασκευάζεται και λειτουργείται από πολλές χώρες. Το όνομά του προέρχεται από τη συνολική του περιοχή συλλογής περίπου ενός τετραγωνικού χιλιομέτρου, με σταθμούς που βρίσκονται στις ραδιο-ήσυχες περιοχές της Νότιας Αφρικής, οκτώ άλλων χωρών της νότιας Αφρικής και της δυτικής Αυστραλίας.
Ως ένα σημαντικό διεθνές επιστημονικό εγχείρημα, το SKA αναλαμβάνει την ευθύνη να πραγματοποιήσει επαναστατικές επιστημονικές εξερευνήσεις για να ενισχύσει την κατανόηση της ανθρωπότητας για το σύμπαν και τους θεμελιώδεις φυσικούς νόμους. Αυτές οι εξερευνήσεις περιλαμβάνουν τη δημιουργία των πρώτων ουρανίων σωμάτων, την εξέλιξη των γαλαξιών, τη φύση της σκοτεινής ενέργειας, τον κοσμικό μαγνητισμό, την ουσία της βαρύτητας, τα μόρια που φέρουν ζωή, και την αναζήτηση εξωγήινων πολιτισμών. Το SKA παίζει καθοριστικό ρόλο στη συμπλήρωση των κενών στην κατανόησή μας για το σύμπαν.
Από το 1993, συνολικά 10 χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Κίνας, ξεκίνησαν από κοινού την κατασκευή του SKA. Από τον Ιούνιο του 2024, οι συμμετέχοντες στο SKA είχαν πλήρη μέλη που περιλαμβάνουν τη Νότια Αφρική, την Αυστραλία, το Ηνωμένο Βασίλειο, την Κίνα, την Ιταλία, την Ολλανδία, την Ελβετία, την Ισπανία, την Πορτογαλία και τον Καναδά, καθώς και παρατηρητές που περιλαμβάνουν την Ινδία, τη Γαλλία, τη Γερμανία, τη Σουηδία, την Ιαπωνία και τη Δημοκρατία της Κορέας.
Ως μία από τις ιδρυτικές χώρες μέλη του SKA, η Κίνα έχει συμμετάσχει ενεργά στην ανάπτυξη βασικών τεχνολογιών του SKA, καθώς και στην έρευνα και ανάπτυξη βασικού εξοπλισμού και επιστημονικής έρευνας μέσω εκτεταμένης διεθνούς συνεργασίας. Σε συνεργασία με διεθνείς συναδέλφους, έχει παίξει ενεργό ρόλο στην εξερεύνηση των μυστηρίων του σύμπαντος. Καθοδηγούμενοι από το Εθνικό Κέντρο Τηλεπισκόπησης της Κίνας υπό το Υπουργείο Επιστήμης και Τεχνολογίας (ή το Γραφείο SKA Κίνας), επιστήμονες από το Αστρονομικό Παρατηρητήριο της Σαγκάης της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, τα Εθνικά Αστρονομικά Παρατηρητήρια της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, το 54ο Ερευνητικό Ινστιτούτο της Ομάδας Κινεζικής Τεχνολογίας Ηλεκτρονικών, το Εργαστήριο Pengcheng και το Πανεπιστήμιο Guangzhou έχουν συμμετάσχει ενεργά στις δραστηριότητες του SKA και συνεχίζουν να συνεισφέρουν στην κατασκευή του SKA.
Ο Wu Xiangping, ερευνητής στα Εθνικά Αστρονομικά Παρατηρητήρια και ακαδημαϊκός της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, είπε ότι το SKA συνδυάζει τα τελευταία επιστημονικά και τεχνολογικά επιτεύγματα σε τομείς όπως η αστρονομία, η ραδιοφωνία, η πληροφορική, οι επικοινωνίες, η πληροφορική και η μηχανική κατασκευή. Τα επόμενα 10 χρόνια, η επιστημονική ομάδα SKA της Κίνας θα πραγματοποιήσει έρευνες και θα κάνει σημαντικές ανακαλύψεις σε 10 επιστημονικές κατευθύνσεις, όπως η ανίχνευση κοσμικού επαναιονισμού, η αναζήτηση πάλσαρ, η χρονομέτρηση και η δοκιμή της θεωρίας της βαρύτητας. Διεξάγοντας μεγάλης κλίμακας επιστημονική έρευνα ενώ ταυτόχρονα πραγματοποιούν διεθνή συνεργασία, θα καθοριστούν σαφείς επιστημονικοί στόχοι και ο χάρτης πορείας της ανάπτυξης.
Ο Καθηγητής Yin-Zhe Ma, μέλος της Ακαδημίας Επιστημών της Νότιας Αφρικής και διευθυντής της διαίρεσης αστροφυσικής του Τμήματος Φυσικής στο Πανεπιστήμιο Stellenbosch της Νότιας Αφρικής, είπε ότι η Κίνα έχει εμπειρία στον σχεδιασμό και τη δοκιμή του Ραδιοτηλεσκοπίου Σφαιρικού Ανοίγματος Πεντακοσίων Μέτρων (FAST), γνωστό και ως “China Sky Eye” project, ενώ η Νότια Αφρική έχει αποδείξει την ικανότητά της να κατασκευάζει ραδιοτηλεσκόπια μικρού και μεσαίου μεγέθους στο πλαίσιο του προκατόχου έργου SKA, του ραδιοτηλεσκοπίου MeerKAT. Η Κίνα και η Νότια Αφρική έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά και πλεονεκτήματα σε διαφορετικούς τομείς.
Συγκέντρωση, Συγχώνευση και Ανοικτή Κοινοποίηση Δεδομένων
Το SKA δεν είναι μόνο ένα σύνολο ραδιοτηλεσκοπίων, αλλά και μια προηγμένη πλατφόρμα επιστημονικής υπολογιστικής έντασης δεδομένων. Όπως όλα τα μεγάλα έργα, το SKA αντιμετωπίζει επίσης προκλήσεις από κάθε πλευρά. Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις είναι πώς να επεξεργαστεί τον τεράστιο όγκο δεδομένων. Μετά την κατασκευή και τη χρήση του, το SKA θα παράγει περισσότερα από 1 EB, ή 1 δισεκατομμύριο GB, δεδομένων ανά έτος, θέτοντας μια τεράστια πρόκληση στην απεικόνιση, την βαθμονόμηση και την επεξεργασία δεδομένων.
“Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις είναι πώς να επεξεργαστούμε όλα τα δεδομένα,” είπε ο Philip Diamond, γενικός διευθυντής του Παρατηρητηρίου Square Kilometre Array (SKAO). “Θα παράγουμε περισσότερα δεδομένα από οποιοδήποτε άλλο επιστημονικό έργο, οπότε πρέπει να αναπτύξουμε την τεχνολογία, τους αλγορίθμους και το λογισμικό για να επεξεργαστούμε όλα τα δεδομένα και να παράξουμε επιστήμη.”
Με την υποστήριξη και την καθοδήγηση του Υπουργείου Επιστήμης και Τεχνολογίας, το Εργαστήριο Pengcheng και η ομάδα του καθηγητή Wang Feng στο Πανεπιστήμιο Guangzhou έχουν σχηματίσει μια ερευνητική ομάδα για να συμπληρώσουν τα πλεονεκτήματα ο ένας του άλλου στην κατασκευή του συστήματος Επεξεργαστών Δεδομένων Επιστήμης του SKA (SDP). Βασιζόμενοι στη μεγάλη συσκευή “Pengcheng Cloud Brain”, η κοινή ερευνητική ομάδα χρησιμοποιεί τεχνολογία AI για να αναπτύξει πακέτα υποστήριξης επεξεργασίας και ανάλυσης μεγάλων δεδομένων, πλατφόρμες υπηρεσιών μεγάλων δεδομένων, και βασικές τεχνολογίες για συγκέντρωση, συγχώνευση, ανοικτή κοινοποίηση και αποδοτική επεξεργασία μεγάλων δεδομένων επιπέδου PB.
Ατενίζοντας τα Άστρα Αδιάκοπα
Προς το παρόν, το MeerKAT, ένα προκαταρκτικό έργο του SKA που βρίσκεται στη Νότια Αφρική, παράγει περίπου 4 GB δεδομένων ανά δευτερόλεπτο. Αν και ο όγκος δεδομένων είναι μόνο το ένα δέκατο από αυτό του SKA, είναι ακόμα τεράστιος. Μέσω στενής συνεργασίας με την ομάδα SKA της Νότιας Αφρικής, η κινεζική ερευνητική ομάδα έχει πραγματοποιήσει συνεργατική έρευνα για την επεξεργασία μαζικών δεδομένων σε σχεδόν πραγματικό χρόνο και έχει επιτύχει έναν μεγάλο αριθμό αρχικών αποτελεσμάτων.
“Ελπίζουμε να χρησιμοποιήσουμε την εμπειρία και την τεχνολογία που συσσωρεύθηκε στην Κίνα στον τομέα της AI για να λύσουμε τα βασικά προβλήματα που μαστίζουν την επεξεργασία δεδομένων του SKA και τη μελλοντική επιστημονική έρευνα, και να παρέχουμε βασική υποστήριξη για τους επιστήμονες από όλο τον κόσμο να χρησιμοποιούν και να αναλύουν τα επιστημονικά δεδομένα του SKA για να επιτύχουν επιστημονικά αποτελέσματα,” είπε ο Wang, προσθέτοντας ότι στο μέλλον, η ομάδα του θα συνεχίσει να διατηρεί στενή συνεργασία με τις συμμετέχουσες ομάδες του SKA από όλες τις χώρες, να συμβάλλει στην κατασκευή και την επιστημονική έρευνα του SKA, και να κάνει μεγαλύτερες συνεισφορές στην εξερεύνηση των μυστηρίων του σύμπαντος και την προώθηση της προόδου και της ευημερίας του ανθρώπινου πολιτισμού.
Μετά την ολοκλήρωσή του, το SKA θα γίνει μία από τις μεγαλύτερες και πιο προηγμένες επιστημονικές εγκαταστάσεις στη Γη, και θα γίνει επίσης ένα πρότυπο για τη χρήση κινεζικής τεχνολογίας AI για την διεξαγωγή επιστημονικής εξερεύνησης και την προώθηση της ανθρώπινης επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου και ευημερίας. Δεν πρέπει ποτέ να σταματήσουμε τα βήματά μας στην εξερεύνηση των μυστηρίων του σύμπαντος. Στο άμεσο μέλλον, το SKA θα φέρει περισσότερες νέες προοπτικές στη συνεχή εξερεύνηση του σύμπαντος από την διεθνή αστρονομική κοινότητα και θα συμβάλει περισσότερο στην καθοδήγηση των ανθρώπων να ανακαλύψουν νέους τομείς γνώσης. (Πηγή:imsilkroad)
