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編者按:

對太空的好奇伴隨著人類文明。十億天體資料上雲,讓“天文數字”的天文資料得以計算,也讓每一個人都有了仰望星空、伸手摘星的可能。

導語

天文裝備上,中國慢慢追上國際的領先水平。但是現代天文觀測產生的龐大資料量,從另一個維度考驗著科研人員的技術能力。

阿里雲與國家天文臺合作,讓海量資料透過雲計算能力和儲存能力得以利用。無論是歷經6年測繪的至今最大的宇宙天圖,還是95後小夥兒發現6顆新天體——“星與雲”相遇,打開了全新的世界。

01 太空探索,先見者的資料危機

“你只有不停地奔跑,才能留在原地。

中國是世界上最早進行天文觀測和記錄的國家之一,在殷墟出土的甲骨中,就已經有了關於日食、月食和星辰的記載。

2001年,中國科學院根據全國天文研究機構改制成立國家天文臺,承載著大中型觀測裝置執行和承擔國家大科學工程建設專案。

國家天文臺研究員每天的主要工作是在電腦前,處理從各地天文臺觀測彙集而來、動輒上億行紀錄的星體資料。如今,隨著觀測裝置和技術的發展,天文學家獲取、儲存、處理的資料量越來越龐大,需要大量運用如雲儲存、雲計算等技術提高計算能力

如今,有了“天眼”FAST, 有了LAMOST郭守敬望遠鏡, 有了世界上最大的天文光譜資料庫。從天文裝備上,中國慢慢追上國際的領先水平,現代天文觀測產生的龐大資料量,從另一個維度考驗著科研人員的技術能力。

“坐在金山上啃饅頭”,曾經是科研人員的擔憂,要推動天文學發展,必須儘可能地調動更多的儲存資源、計算資源。

02 星雲相遇,搭建虛擬天文臺

“星與雲的相遇,打開了一個全新世界

2016年,中國科學院國家天文臺與阿里雲達成戰略合作協議,雙方成立“天文大資料聯合研究中心” ,透過虛擬天文臺的形式共享資料,共同推進天文學科研和科普教育工作。

虛擬天文臺是天文學與計算機的交叉學科,透過計算機技術將全球天文研究資源無縫地連線在一起。

現在,中國虛擬天文臺主節點已成功遷移到阿里雲,成為一個整合超過500TB科學資料1.5PB、儲存能力、700多T FLOPS計算能力和100多種軟體的天文資料庫與綜合服務門戶。

包括郭守敬望遠鏡(LAMOST)在內, 涉及10億個天體資料,都已透過虛擬天文臺向全球開放。

03 跨國巡天,釋出最大宇宙天圖

“共享與開放是天文學的另一重要特徵

一方面,國家需要在關鍵的科研領域保持領先,另一方面,基於人類共識和大國責任,天文學中的大量研究成果也會向世人共享。得益於雲計算能力、儲存能力以及探測器技術的突破性進展,跨越國度的大範圍多波段巡天計劃不斷出籠。1月14日,中國國家天文臺-美國亞利桑那大學BASS巡天團隊、DESI國際合作巡天專案團隊聯合釋出最新巨幅宇宙二維天圖。

這是目前人類測量獲得的最大宇宙天圖,集結了全球200名科研人員,進行歷時6年的聯合觀測和資料分析,覆蓋兩萬平方度的天空,約為全天球面積的一半,容納10萬億數碼畫素包含20億天體

BASS巡天團隊目前已獲得了2.5億張天體圖片,藉助阿里雲集群式的計算能力,原本需要處理半個月的資料量,如今處理時間縮短至不到一天

04 全民找星,95後發現6顆星

“天文學與網際網路都帶有技術普惠的底色

2015年,國家天文臺發起“公眾超新星搜尋”專案,把星明天文臺拍攝的圖片放到阿里雲上,共享給全國愛好者一起“看圖找星”。

超新星是恆星爆炸所產生的遺蹟,對於研究宇宙膨脹尤為重要。作為專業科研力量的補充,該專案已吸引超過兩萬人參加。數以百萬計的小行星、相機噪點、鬼影、宇宙射線等都有可能被誤以為是可疑目標。這就需要一雙眼睛來給計算機幫忙,人機結合,效率更高。

藉助公眾超新星搜尋平臺,全國的天文愛好者們已累計發現超新星及河外新星候選體32顆,其中17顆超新星及6顆河外新星獲得光譜認證。

近期被網友帶上熱搜的95後湖北小夥趙經遠便是其中一名愛好者。五年來,他憑著超人的毅力看完超過30萬張星圖,發現4顆超新星、2顆新星,最遠的距地球約2.5億光年。

曾經,對於不少天文工作者而言,他們可以發現地球之外的秘密,卻無法將這些秘密裝進一個地表之上的盒子。但有了雲計算之後,一切皆有可能。目前國內的天文工作者不過幾千人。“超新星公眾搜尋”極大降低了天文探索的門檻,激發了公眾參與的熱情。天文愛好者的群體越壯大,未來國家天文事業的發展也就越有希望。

結語

一個民族有一群仰望星空的人,他們才有希望 ;

一個世界有一群仰望星空的人,是全人類的福祉。

每一顆新目標的發現,都意味著作為渺小個體對無限宇宙的一次成功求索,藉由雲計算,我們終將“手可摘星辰”。

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