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【中國智能制造網(wǎng) 智造快訊】“天文學已經(jīng)進入大數(shù)據(jù)時代，兩年數(shù)據(jù)就翻一番。一個團隊或者一個國家，不可能及時的把所有數(shù)據(jù)都分析完，所以數(shù)據(jù)開放程度越高，被研究的機會就越多，產(chǎn)生的科學成果就會越多。”趙永恒說。
天文學進入大數(shù)據(jù)時代 云計算將成通往未來的鑰匙
戰(zhàn)國時期，一本記載著800多顆恒星名字和位置的《石氏星經(jīng)》，是祖輩們探索宇宙的秘笈，被譽為古老的天文數(shù)據(jù)庫。
2400年后，美國天文學家發(fā)現(xiàn)了一顆超高速星。有趣的是，這個發(fā)現(xiàn)并非由天文觀測獲得，而是利用中國虛擬天文臺公布的數(shù)據(jù)“算”出來的星星。
事實上，除了科學家，普通百姓也能借助大數(shù)據(jù)、云計算等高科技來實現(xiàn)“天文突破”。此前，安徽合肥一名年僅10歲的小學生廖家銘，在沒有任何觀測設(shè)備的前提下，通過中國虛擬天文臺的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了一顆超新星，是迄今為止年齡小的超新星發(fā)現(xiàn)者。
“打電腦”的天文學家
“由于我們觀測的是宇宙中比較遙遠的星體，到達地球的信號很弱，很容易被淹沒在城市燈光里，因此天文望遠鏡一般都建在大山深處。”從北京市區(qū)驅(qū)車前往位于河北省的觀測站，是中科院國家天文臺郭守敬望遠鏡運行和發(fā)展中心常務(wù)副主任趙永恒的工作常態(tài)。
然而，從2017年4月份起，趙永恒把更多時間花在了另一項工作上：“打電腦”，因為他加入了一支特殊的“尖兵部隊”—— 由國臺聯(lián)合阿里云成立的科技指導委員會，成了首批受聘專家之一。
畢業(yè)于河北師大的趙永恒，走出校園后就進入了中科院國家天文臺工作，成為一名“追星人”，除了觀星星，還有一大愛好就是玩電腦。
十幾年前，作為國臺懂電腦的研究員，趙永恒用一臺從中關(guān)村市場淘來的舊電腦鼓搗出了一個網(wǎng)站，這就是中國虛擬天文臺的雛形。“我們的想法很簡單：把國內(nèi)外天文望遠鏡的觀測數(shù)據(jù)放到這個平臺上。”
“宇宙就像一片森林，有高大的喬木，低矮的灌木還有小草。我們今天能觀測到的只是一些大的‘喬木’，遠遠不足以了解宇宙。”談到探索宇宙，趙永恒總是滔滔不絕。
廣袤的宇宙意味著海量的數(shù)據(jù)，這也是天文學不同于其他學科的重要特征。
以趙永恒負責的LAMOST郭守敬望遠鏡為例，它可以同時觀測四千個天體，相當于同時啟動四千臺天文望遠鏡。到目前為止，已經(jīng)觀測了將近3000個天區(qū)，收集了超過600萬條光譜數(shù)據(jù)。
“天文學已經(jīng)進入大數(shù)據(jù)時代，兩年數(shù)據(jù)就翻一番。一個團隊或者一個國家，不可能及時的把所有數(shù)據(jù)都分析完，所以數(shù)據(jù)開放程度越高，被研究的機會就越多，產(chǎn)生的科學成果就會越多。”趙永恒說。
開放共享的天文數(shù)據(jù)
正是基于這樣的思考，2016年，中科院國家天文臺與阿里云達成了戰(zhàn)略合作，引入前沿的云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)天文數(shù)據(jù)開放共享。
“今天不懂互聯(lián)網(wǎng)幾乎是寸步難行。”每次跟阿里云的技術(shù)團隊開工作會，趙永恒都感覺收獲良多，“15年前，我們只有一個簡單的網(wǎng)站，如今中國虛擬天文臺主節(jié)點遷移到云端后，成為一個集成超過500TB的科學數(shù)據(jù)、1.5PB的存儲能力、700多Tflops計算能力和100多種軟件的超級平臺。”
趙永恒希望，未來的虛擬天文臺能夠承載全世界天文學者和愛好者獲取天文數(shù)據(jù)、開展天文研究、進行科普教育的綜合基地。
“科學離不開技術(shù)，技術(shù)也離不開科學”。正如趙永恒理解的，國家天文臺聯(lián)合阿里云成立的跨界“尖兵部隊”，由懂天文的技術(shù)專家和懂技術(shù)的天文學家組成。
“我們從哪里來，時間有沒有起點，宇宙是怎樣誕生和演化的，要想回答這些問題，需要建立更加龐大的天文數(shù)據(jù)庫，而技術(shù)則是通往未來的鑰匙。”趙永恒表示。
將天文科普進行到底
為了給國內(nèi)的天文愛好者提供一個穩(wěn)定的展示自己才華和交流的平臺，在中科院國家天文臺-阿里云天文大數(shù)據(jù)聯(lián)合研究中心主任崔辰州等的多方努力下，國家天文臺 LAMOST大科學工程設(shè)立了一臺專門無償為天文愛好者和業(yè)余天文組織提供主頁空間的服務(wù)器“宇宙驛站”，并于2002年3月12日對外開放。
2005年中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會大會上，“宇宙驛站”榮獲組委會特別提名獎，理由是“走出了一條獨特的網(wǎng)絡(luò)科普道路”。
“宇宙驛站”是國內(nèi)目前一臺專為天文科普服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。服務(wù)器在天文愛好者心中的地位日漸升高，國內(nèi)許多愛好者和組織把自己的主頁建立在或遷移到這臺服務(wù)器上。
2017年1月，“國家天文臺-阿里云天文大數(shù)據(jù)聯(lián)合研究中心”成立。前不久，中國虛擬天文臺主節(jié)點和郭守敬望遠鏡巡天數(shù)據(jù)成功上云，“宇宙驛站”天文科普網(wǎng)站群100多個天文科普網(wǎng)站同時上云，更好的服務(wù)廣大天文愛好者。
崔辰州認為：“天文學是名副其實的“大數(shù)據(jù)”科學，每天由天文觀測設(shè)備捕捉到的海量天文數(shù)據(jù)，不僅是科學研究的必需品，也是寶貴的科學普及和教育資源。”
“過去由于技術(shù)限制，這些數(shù)據(jù)無法得到充分的利用和分享，而在互聯(lián)網(wǎng)+時代，云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的成熟，加速了學科發(fā)展和大眾科普。”崔辰州表示，“因此，天文科普教育工作必須由數(shù)據(jù)、由新技術(shù)來驅(qū)動，通過互聯(lián)網(wǎng)把、國內(nèi)的專家以及廣大公眾連接起來。”
(原標題：云計算+大數(shù)據(jù)：如何助力天文學研究)
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