东南大学

2011-05-20
报刊:东南大学报

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探索宇宙的起源迎接太空的挑战

我校AMS合作研究开启新的里程

   期次:第1155期   



  本报讯 随着北京时间5月16日20时56分美国“奋进”号航天飞机发射升空,我校AMS研究中心的合作研究项目也取得了标志性成果:国内唯一、具有国际最先进水准的AMS-02(第二代阿尔法磁谱仪)数据处理与分析中心即将建成,准备迎接来自国际空间站的AMS海量数据,供中外科学家共同探索宇宙的起源。
  这次美国“奋进”号航天飞机“绝唱之旅”的重要任务之一,就是把近7吨重的AMS-02探测器送入太空。未来10年或更长时间里,AMS-02在国际空间站上运行,将产生异常庞大的海量数据(按10年运行期计,总量预达1.7PB),通过AMS科学数据的地面处理和分析,以寻找反物质和暗物质,探索宇宙的起源及其构成。
  东南大学作为第一个参加诺贝尔物理学奖获得者丁肇中教授领导的AMS-02实验的中国大陆高等院校,经过十年的艰苦努力,在九龙湖校区投资近1600万元人民币,将建成拥有3500核和500TB计算能力达37万亿次的最先进的云计算平台。这次由“奋进”号航天飞机送至国际空间站的AMS-02开始工作后,数据通过美国NASA的KU波段传回地面中心,中转后传到瑞士日内瓦欧洲核子研究中心CERN,随后传到东南大学的AMS-02数据处理与分析中心,并通过这个云计算平台,为世界各国物理学家访问AMS-02所得的科学数据和观测数据提供统一视图和索引机制,充分实现数据共享和协同工作。AMS-02数据处理与分析为AMS-02实验提供了支持数据高速传输、分布存储和分析计算的高性能海量数据处理环境,对AMS-02实验科研价值的充分体现具有举足轻重的作用。
  丁肇中教授从上个世纪90年代开始,领导开展AMS实验。AMS-01探测器于1998年6月搭乘美国“发现者”号在太空运行10天,记者看到,这台世界上独一无二的AMS-01原型系统已经展现在我校AMS研究中心。计算机科学与工程学院院长罗军舟教授介绍说:AMS-02实验是世界首个也是迄今唯一被批准在国际空间站上进行的大型科学实验,整个实验构思新奇、意义重大、极具挑战性,吸引了包括NASA、MIT、CERN等在内的全球多所著名高校和研究机构的积极参与,世界上共有15个国家和地区共800多名科学家直接参与AMS-02实验国际大合作。该项目迄今投入已逾20亿美元。作为AMS研究队伍的重要组成部分,中国科学家为AMS-02实验做出了重要贡献。
  罗军舟教授说:我校和丁肇中教授的合作正式开始于2002年。近10年来,我校首先成功恢复了AMS-01探测器。探测器将与AMS-02电子系统连接构成完整的地面模拟系统,可以模拟AMS-02在太空运行中可能出现的状况。在AMS-02项目中,我校科研人员与美国麻省理工学院、欧洲核子研究中心和意大利等科学家合作,承担了其中多项控制、探测电子电路系统的硬件与软件设计和开发,包括耐高电压可编程逻辑阵列的应用,软件方面包括自动控制、信号处理软件设计,探测电子电路的测试等等。这些电路涉及AMS-02的功能调试、信号识别、数据采集、数据储存、数据传输等多项功能。经过严格测试,硬件和软件均符合航空航天技术要求,从而为确保AMS-02的升空和顺利运行作出了重要贡献。
  参与AMS研究项目近10年来,我校进一步加强了学科之间的融合,培养了一大批从事空间探测的高水平科研人员。我校曾先后派近20人分赴欧洲核子研究中心、美国麻省理工学院、意大利佩鲁贾大学等机构长期工作,他们都已成长为各自领域的骨干。通过云计算机信息处理平台的建设,以及AMS-02海量数据处理和物理分析,能够有效提高我国在海量数据存储、大规模并行计算、面向海量数据处理的科学计算环境等领域的研究水平,形成自主知识产权,提升国际竞争力,为我国参加大型国际合作项目积累宝贵经验,对我国发展航天科技、开展太空大型物理实验等也具有现实的参考意义和广阔的应用前景。(郑立琪)
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