面向SKA1时代的科学数据流及阵列模拟分析

作者：郭绍光; 陆扬; 安涛; 劳保强; 徐志骏; 伍筱聪; 吕唯佳

来源：中国科学:物理学 力学 天文学 , 2023, 53(02): 36-47.

• 平方公里阵列
• 数据模拟
• 综合孔径
• 数据格式

作为下一代射电望远镜,平方公里阵列望远镜(Square Kilometre Array, SKA)经过多年的筹备,第一阶段(SKA Phase 1, SKA1)已经在2021年7月开工建设, SKA1正式运行后预计每年将产生710 PB的科学归档数据,这些数据将存储在世界各地的SKA区域中心供科研工作者使用.本文将SKA观测台站、中央信号处理器、科学数据处理及区域中心等各个阶段的模型进行量化分析,以SKA1的高优先级科学观测为主要依据,得出每个阶段的数据流评估情况,以及对科学数据处理算力的需求.以当前SKA1-low和SKA1-mid的阵列为例,总结了包括分辨率、灵敏度和UV (Ultraviolet)覆盖等影响干涉阵列布局的关键因素;最后使用OSKAR (Oxford SKA Radio Telescope Simulator)进行干涉阵列的数据模拟,通过对SKA1-mid的模拟得出系统的可扩展性和稳定性,通过对SKA1-low在CSRC-P上的模拟,可以看出中国SKA区域中心原型机设计经过了充分的论证和优化,并得出了详细的算力需求以及数据量的详细信息. SKA对数据处理、计算和存储等的需求,将需要电子、通信、信息、计算机等技术和交叉学科的联合推动.

• 单位
  中国科学院上海天文台; 中国科学院大学