Компьютеры радиотелескопа VLA

Радиотелескоп VLA (Very Large Array - Очень Большой Массив)  это комплекс из 27 отдельных радиотелескопов, установленных в штате Нью-Мексико (США) на рельсовом ходу, чтобы менять место положения. Это позволяет исследовать огромные пространства небосвода. Радиотелескоп "видит" то, чего не видит оптический, так как радиоволны проходят сквозь межзвездную пыль. Именно на этом телескопе происходили съёмки фантастического фильма "Контакт". Антенны, диаметром 25 метров каждая, сконфигурированы в форме буквы Y, что даёт общую чувствительность, равную чувствительности антенны диаметром 36 километров! Телескоп "видит" сигналы в диапазоне 74-50000 МГц (0,7-400 см). Строился и модернизировался с 70-х годов.

Объёмы получаемой информации просто колоссальны. И с этим необходимо было считаться при разработке вычислительной системы VLA. Во-первых, для ЭВМ оказалось больше работы, чем предполагалось вначале. Помогло развитие электроники, и в итоге VLA оказался более мощным инструментом, чем ожидалось раньше. Во-вторых, задача обработки данных оказалась менее четко определенной, поскольку теперь она включает более широкий набор блоков обработки данных, а также целую гамму различных дополнительных программ и методов анализа. С этой точки зрения задача обработки данных становится почти безграничной, что затрудняет ее логическое оформление. В-третьих, не так легко выбрать «наилучший» метод обработки из-за быстрого развития вычислительной техники, а также ограниченности нашего опыта работы с большими массивами данных, получаемых в результате функционирования инструмента типа VLA.

 

По всем этим причинам было решено не конкретизировать проект системы обработки данных с помощью ЭВМ до тех пор, пока в обращении с VLA не будет накоплен некоторый опыт. Эта система должна расти и эволюционировать вместе с телескопом. Именно такая картина и наблюдается в настоящее время. Разумеется, проектирование и поставки конструктивных блоков ЭВМ можно было бы вести с опережением, обеспечивая гораздо большую мощность по сравнению с первоначально заданной. Однако такой подход оказался бы слишком дорогостоящим.

Итак, при работе с ЭВМ все вычислительные задачи распределяются между двумя основными системами. Имеется компьютер "On-Line", работающий в режиме реального времени. Он управляет антеннами, контролирует состояние электронной и следящей систем, осуществляет сбор данных и первый этап калибровки. Как управляющая система этот компьютер запрограммирован таким образом, чтобы участие наблюдателя в его работе было минимальным.

К операционной системе этого компьютера предъявляются особые требования по быстродействию и надежности. А что такое надежность, а точнее ненадежность системы, знают многие из вас, кто являлся пользователем персонального компьютера с ОС Windows ранних версий. Появление версии ХР значительно улучшило ситуацию, а версия 7 зарекомендовала себя очень неплохо. Но даже ее неправильная установка может сделать не стабильной. В правильной установке вам поможет портал /rempc.by/ustanovka-windows/ustanovka-windows-7.html. По версиям 8 и 10 лучше проконсультироваться со специалистами. 

Компьютер «On-Line» осуществляет сбор данных, которые затем передаются во вторую вычислительную систему, реализованную в виде компьютера «Off-Line». Эта вторая система производит редукцию и анализ наблюдательных данных, редактирует их, производит все калибровки и, наконец, с помощью фурье-преобразования строит карту объекта. Система запрограммирована таким образом, что ею можно управлять в очень широких пределах при активном участии наблюдателя. Как конструктивные блоки, так и математическое обеспечение этой второй системы еще находятся в процессе развития и совершенствования.

Анализ астрономических данных представляет собой длительный процесс. Он может затянуться, если у наблюдателя появятся новые идеи и потребуются дополнительные данные. Проектировщики никогда не предполагали, что полный анализ данных, полученных с VLA, должен быть завершен именно на VLA. Было бы неразумно в этом смысле ограничивать наблюдателей. Данные VLA можно записать на магнитную ленту, а наблюдатель может заняться их анализом в другом месте. К сожалению, лишь немногие ЭВМ располагают периферийными устройствами, рассчитанными на анализ данных VLA. Впрочем, эта проблема является общей для многих исследователей, работающих с разными астрономическими инструментами. По-видимому, то или иное решение этой проблемы будет вскоре найдено...