Informática - Um dos mais poderosos supercomputadores do mundo encontra-se completamente instalado e testado a elevada altitude, num local remoto dos Andes do norte chileno!

«Supercomputador do ALMA instalado e a postos

Telescópio terrestre mais complexo da história inaugurado em Março de 2013
2012-12-21

Supercomputador instalado e testado a elevada altitude 


(Imagem: ESO)

Um dos mais poderosos supercomputadores do mundo encontra-se completamente instalado e testado a elevada altitude, num local remoto dos Andes do norte chileno. É o atingir de um dos marcos mais importantes relativos à conclusão do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), o telescópio terrestre mais complexo da história. O ALMA está quase pronto e será inaugurado em Março de 2013.

O correlador especializado, um componente essencial do ALMA, tem mais de 134 milhões de processadores e executa até 17 milhares de biliões de operações por segundo, uma velocidade apenas comparável ao supercomputador mais rápido de uso geral que existe em funcionamento actualmente.

O telescópio astronómico é composto por uma rede de 66 antenas parabólicas. Os 134 milhões de processadores combinam e comparam continuamente os ténues sinais celestes recebidos pelas antenas da rede ALMA, separadas entre si de distâncias que vão até aos 16 quilómetros, permitindo que as antenas trabalhem em conjunto como se de um único telescópio gigante se tratassem.

A informação recolhida por cada antena tem que ser combinada com a informação de todas as outras. Na sua capacidade máxima de 64 antenas, o correlador tem que executar 17 milhares de biliões de cálculos por segundo e que foi construído especificamente para esta tarefa, mas o número de cálculos por segundo é comparável ao desempenho dos mais rápidos supercomputadores de uso geral que existem actualmente.

Correlador tem mais de 134 milhões de processadores 


(Imagem: ESO/Max Alexander)

"Este desafio informático único pedia um design inovador, tanto no que respeita aos componentes individuais como relativamente à arquitectura geral do correlador," segundo Wolfgang Wild, director de projecto europeu do ALMA , do Observatório Sul Europeu (ESO).

O design inicial do correlador, assim como a sua construção e instalação, foi liderado pelo National Radio Astronomy Observatory (NRAO, Observatório Nacional de Rádio Astronomia dos Estados Unidos), o principal parceiro norte-americano no ALMA. O projecto foi financiado pela National Science Foundation (Fundação Nacional Científica) dos EU, com o ESO.

"A construção e instalação do correlador foi o atingir de um enorme marco no culminar da participação da América do Norte no projecto internacional de construção do ALMA," disse Mark McKinnon, o director de projecto norte-americano do ALMA, do NRAO. "Os desafios técnicos foram enormes, mas a nossa equipa soube superá-los", acrescentou.

550 quadros de circuitos de filtros digitais

O correlador é um sistema versátil completamente novo de filtro digital, concebido na Europa e incorporado no design inicial do NRAO. Um conjunto de 550 quadros de circuitos de filtros digitais de vanguarda foi concebido. Com estes filtros, a radiação que o ALMA recolhe pode ser separada em 32 vezes mais intervalos de comprimentos de onda do que no design original, e cada um destes intervalos pode ser muito bem calibrado.

Edifício Técnico do Local de Operações da Rede ALMA a 5000 metros de altitude 


(Imagem: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Caproni)

"Esta enorme flexibilidade é fantástica; permite-nos cortar o espectro de radiação que o ALMA vê e concentrarmo-nos nos comprimentos de onda precisos que são necessários para determinada observação, seja ela mapear as moléculas de gás numa nuvem de formação estelar ou procurar algumas das galáxias mais distantes do Universo," disse Alain Baudry, da Universidade de Bordeaux, o líder da equipa europeia do correlador ALMA.

Outro desafio foi o local extremo. O correlador encontra-se alojado no edifício técnico do local de operações da Rede ALMA (AOS), local com a mais alta tecnologia e que se situa a uma maior altitude. A 5000 metros o ar é rarefeito e, por isso, precisa-se do dobro do fluxo normal de ar para refrigerar a máquina, que consome cerca de 140 kilowatts de potência. Com este ar não se podem usar unidades de disco com sistemas giratórios para os computadores, uma vez que as cabeças de read/write precisam de uma almofada de ar, que impede que choquem com os seus suportes. Adicionalmente, a actividade sísmica é comum e por isso o correlador teve que ser desenhado de modo a suportar as vibrações associadas aos tremores de Terra.

O ALMA começou as observações científicas em 2011, com uma rede parcial de antenas. Uma parte do correlador estava já a ser utilizada para combinar os sinais vindos da rede parcial, mas agora o sistema completo encontra-se pronto. O correlador está pronto para o ALMA começar a operar com um maior número de antenas, o que aumentará a sensibilidade e a qualidade de imagem das observações.» in http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=56534&op=all


(ESOcast- 36- ALMA Abre Seus Olhos)