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lunes, diciembre 24, 2012

El rápido cerebro del gran observatorio

Una de los supercomputadores más poderosas del mundo, completada, puesta a prueba y lista para tomar el control de ALMA.

En el desolado llano de Chajnantor, a 5000 m de altitud, en el desierto de Atacama, esta creciendo un bosque, no de árboles sino de grandes antenas, destinadas a revolucionar la astronomía moderna con su capacidad de observar el Cosmos en longuitudes de ondas milimétricas y submilimétricas a un nivel nunca soñado, permitiendo vislumbrar así la formación de las estrellas durante las primeras eras del Universo y obtener imágenes extremadamente detalladas de estrellas y planetas en pleno proceso de nacimiento...

Conocido como ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) estamos ante un colosal proyecto internacional que estará compuesto, una vez completado, por 66 antenas móviles de 12 y 7 metros de diámetro, una constelación que funcionarán como si fueran una sola, por lo que en realidad el conjunto debe verse como una única e inmensa antena con un diámetro de entre 150 metros a 15 Kilómetros según el momento y las necesidades de observación. Un sistema extremadamente complejo y cuya gestión, en especial de los datos recibidos de cada una de ellas, necesita un "cerebro" igual de potente.

Y este es precisamente el papel que jugará una de las supercomputadores más poderosos del mundo, ya instalada y puesta a prueba en su remoto alojamiento en los Andes Chilenos, a 5.000 metros de alturs, lo que representa un paso definitivo para un proyecto ya en marcha de forma parcial y que a lo largo de 2013 deberá estar plenamente operativo.

Este elemento, conocido como correlador, es la pieza clave de todo el proyecto, ya que sus 134 millones de procesadores combinan y comparan las débiles señales recibidas por todas y cada una de las antenas, permitiendo que funcionen como un solo telescopio gigante. Una titánica taréa que, con ALMA a plena capacidad, implicará nada menos que 17 mil billones de cálculos cada segundo (17.000.000.000.000.000), una cífra espectacular incluso si se tiene en cuenta que se construyó específicamente para esta tarea, y que lo pone a la altura de los supercomputadores más veloces de uso general en el mundo.

El diseño, construcción e instalación, fue dirigido por el Observatorio Radio Astronómico Nacional (NRAO), el principal socio norteamericano de ALMA y financiada por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU (NSF), con la colaboración de ESO:"La construcción e instalación del correlador es un hecho de gran trascendencia para la culminación de la participación de Estados Unidos en la construcción del proyecto internacional ALMA.Los desafíos técnicos eran enormes, y nuestro equipo logró superarlos", explicaMark McKinnon, Gerente del Proyecto ALMA para Norteamérica y parte del NRAO.

Europa tuvo también un papel vital en su diseño, con la inclusión  de un versátil sistema completamente nuevo de filtrado digital, diseñado por la Universidad de Burdeos y que se incorporó al diseño inicial del NRAO, compuesto por un conjunto de 550 tarjetas de circuitos con filtros digitales de última generación con la cual se puede dividir en 32 veces más rangos de longitudes de onda que en el diseño original, y cada uno de estos intervalos se puede ajustar con gran precisión."Esta gran y perfeccionada flexibilidad es fantástica, nos permite descomponer el espectro de luz que ALMA ve, y así centrarnos sólo en las longitudes de onda necesarias para una observación específica, ya sea reastreando las moléculas de gas en una nube de formación estelar, o buscando algunas de las galaxias más distantes en el Universo", dijo Alain Baudry, de la Universidad de Burdeos, líder del equipo europeo del correlador de ALMA.

Otro de los mayores desafíos era de carácter técnico, ya que a 5.000 metros de altura el aire se enrarece y se necesita el doble del flujo normal de ventilación para enfrialo, con un consumo de unos 140 kilovatios de potencia. Ademas no se podían utilizar unidades de disco con sistemas giratorios, ya que, sus cabezales de lectura/escritura necesitan de un colchón de aire generado por la rotación de los platos que impide que choquen contra sus bandejas. Finalmente la actividad sísmica de la zona hizo necesario que se diseñara para poder soportar las vibraciones generadas por los relativamente frecuentes terremotos.

Con el correlador completo y listo para afrontar estos duros retos en las alturas, el proyecto ALMA esta casi listo para mostrar todo su potencial.

Visitando el cerebro de este colosal proyecto astronómico.

El Edificio Técnico del Sitio de Operaciones del Conjunto de Antenas (AOS, por su sigla en inglés), la instalación de alta tecnología ubicada a mayor altura en el mundo y dentro del cual se encuentra el correlador. 

Visitando una de las supercomputadoras más veloces del mundo.

Las tarjetas de circuitos con filtros digitales de última generación.

El llano de Chajnantor, frío, seco, árido pero, precisamente por ello, uno de los mejores lugares para la astronomía que existe en el mundo.

Transportar las 66 antenas de ALMA hasta esta zona tan desolada y aislada, una tarea tan titánica como lo será la misma cordinación de este gigantesco observatorio una vez completado.

ALMA, nuestra ventana a los cofines del Universo.

Todos los sistemas listos para el supercomputador ubicado a mayor altitud

2 comentarios:

Anónimo dijo...

ya que sus 134 millones de procesadores

Eso es una burrada, a alguien se le ha ido la mano con los ceros. A solo 10 W por procesador, estaríamos hablando de un consumo de 1340 Megawatios/hora, más de lo que produce una central eléctrica de tipo medio.

Por otra parte, la computadora más rápida actualmente, la Cray Titan, apenas llega a los 300.000 procesadores y solo consume 8 Megawatios/hora.

Los datos del rendimiento también están terriblemente equivocados, pues supondría ser cerca de 500 veces más rápida que la Titán.

Tokaidin dijo...

Reconozco mi total ignoracia en temas informáticos más alla del simple nivel usuario, así que no puedo más que fiarme de los datos que da la propia ESO, que si vas a la página, tanto en castellano como en ingles, es lo que pone al referirse a las características de este sistema.