Revoluční radioteleskop DSA s 1650 anténami zmapuje vesmír 100x rychleji díky GPU

Kalifornský technologický institut (Caltech) dokončil plány pro Deep Synoptic Array (DSA), bezprecedentní radiovou observatoř, která se stane nejcitlivějším radioteleskopem, jaký kdy byl postaven.

Kalifornský technologický institut (Caltech) dokončil plány pro Deep Synoptic Array (DSA), bezprecedentní radiovou observatoř, která se stane nejcitlivějším radioteleskopem, jaký kdy byl postaven. Po úspěšné závěrečné revizi designu, financované Schmidt Sciences, je zahájení výstavby plánováno v odlehlém údolí Spring Valley v Nevadě, které je ideální díky minimálnímu rádiovému rušení. Toto masivní zařízení je navrženo tak, aby prozkoumalo nebeskou sféru stokrát rychleji než jakýkoli stávající radioteleskop, což zásadně změní způsob, jakým astronomové mapují vesmír.

Historicky se radioastronomie potýkala s kompromisem mezi citlivostí a jasností obrazu. Velké jednoparabolické teleskopy vynikají v zachycování neuvěřitelně slabých kosmických signálů, ale postrádají prostorové rozlišení, zatímco tradiční vícepříjmové soustavy pořizují ostré snímky, ale trvá jim déle prozkoumat široké oblasti. DSA tento problém řeší nasazením rozsáhlé konstelace 1650 řiditelných satelitních parabol, z nichž každá měří přibližně 6,1 metru v průměru, rozmístěných v geometrické síti o rozloze 20 x 16 kilometrů.

Provoz soustavy takového rozsahu vytváří ohromnou logistickou překážku: objem dat. Dohromady 1650 parabol generuje surová elektronická data odpovídající celému současnému internetovému provozu Spojených států. Aby se předešlo systémovému kolapsu, konvenční ukládání těchto informací by vyžadovalo miliardové úložné zařízení s pěti miliony pevných disků pro zhruba 100 exabajtů dat. K překonání tohoto problému vyvinuli vědci z Caltechu specializovanou architekturu rádiové kamery. Využitím sítě grafických procesorových jednotek (GPU) přímo na místě teleskop automaticky označuje, čistí a syntetizuje příchozí proudy rádiových vln do hotových, vysoce věrných snímků v reálném čase. Tento proces okamžitě odstraňuje nepotřebná surová data, čímž snižuje dlouhodobou stopu úložiště na pouhých desítky petabajtů ročně. Elektronika je navíc udržována vysoce stabilní díky použití specializovaných tranzistorů z indium-fosfidu, které dosahují vynikající citlivosti při pokojové teplotě, což eliminuje potřebu složitých kryogenních chladicích systémů.