1
00:00:23,100 --> 00:00:25,000
100-метровый радиотелескоп

2
00:00:25,100 --> 00:00:27,000
в Эффельсберге, Германия.

3
00:00:27,100 --> 00:00:30,000
Будучи одним из самых больших телескопов на Земле,

4
00:00:30,100 --> 00:00:34,000
он способен регистрировать радиоволны, идущие до нас

5
00:00:34,100 --> 00:00:40,000
миллиарды лет от самых далёких квазаров и галактик.

6
00:00:45,100 --> 00:00:49,000
Чем большую собирающую поверхность имеет радиотелескоп,

7
00:00:49,100 --> 00:00:52,000
тем чувствительнее он к сигналам из космоса, -

8
00:00:52,100 --> 00:01:01,000
это позволяет наблюдать очень слабые источники.

9
00:01:01,100 --> 00:01:05,000
Больший размер телескопа также позволяет получать более чёткие изображения,

10
00:01:05,100 --> 00:01:08,000
как говорят астрономы, с большим угловым разрешением.

11
00:01:09,100 --> 00:01:11,000
"Очевидно, что существует предел на

12
00:01:11,100 --> 00:01:13,000
размер телескопа, который мы можем построить.

13
00:01:13,100 --> 00:01:15,000
К счастью, его можно обойти с помощью одной изящной идеи,

14
00:01:15,100 --> 00:01:28,000
которая обозначается словом "интерферометрия".

15
00:01:28,100 --> 00:01:32,000
В интерферометре

16
00:01:32,100 --> 00:01:36,000
несколько телескопов имитируют один большой телескоп.

17
00:01:36,100 --> 00:01:42,000
Они одновременно наблюдают одну и ту же область неба.

18
00:01:45,100 --> 00:01:50,000
Зарегистрированные данные передаются на суперкомпьютер, называемый коррелятором.

19
00:01:51,100 --> 00:01:55,000
Он синхронизирует данные для каждой пары

20
00:01:55,100 --> 00:01:59,000
телескопов и объединяет их для создания изображения.

21
00:02:01,100 --> 00:02:06,000
Интерферометрия может быть осуществлена на расстояниях между радиотелескопами в тысячи километров.

22
00:02:06,100 --> 00:02:12,000
Такие системы называются "радиоинтерферометрами со сверхдлинными базами" или РСДБ-системами.

23
00:02:14,100 --> 00:02:18,000
Европейская РСДБ-сеть (EVN) является плодом сотрудничества

24
00:02:18,100 --> 00:02:22,000
ведущих радиоастрономических институтов Европы,

25
00:02:22,100 --> 00:02:25,000
а также Азии и Африки.

26
00:02:27,100 --> 00:02:31,000
Имея доступ к 27 телескопам в 13 странах,

27
00:02:31,100 --> 00:02:36,000
EVN способна имитировать телескоп с диаметром до 10 000 км,

28
00:02:36,100 --> 00:02:40,000
что почти равно диаметру Земли.

29
00:02:42,100 --> 00:02:46,000
Имея столько станций на таких больших расстояниях друг от друга,

30
00:02:46,100 --> 00:02:50,000
EVN способна получать изображения с разрешением, превосходящим

31
00:02:50,100 --> 00:02:53,000
разрешение лучших оптических телескопов.

32
00:03:09,100 --> 00:03:11,000
"РСДБ даёт нам фантастическое разрешение.

33
00:03:11,100 --> 00:03:16,000
В сущности разрешение настолько велико, что мы можем наблюдать динамику структуры

34
00:03:16,100 --> 00:03:19,000
астрономических объектов. Это практически невозможно при использовании

35
00:03:19,100 --> 00:03:21,000
иных астрономических методик."

36
00:03:21,100 --> 00:03:24,000
Как и в случае компактных интерферометрических решеток,

37
00:03:24,100 --> 00:03:29,000
данные РСДБ-наблюдений посылаются с телескопа на коррелятор.

38
00:03:33,100 --> 00:03:36,000
Коррелятор EVN расположен здесь,

39
00:03:36,100 --> 00:03:41,000
в Объединённом Европейском Институте РСДБ (JIVE) в Нидерландах.

40
00:03:51,100 --> 00:03:56,000
Коррелятор специально спроектирован таким образом, чтобы было возможно его совершенствование

41
00:03:56,100 --> 00:03:59,000
для обеспечения совместимости с обновлениями и модернизацией оборудования

42
00:03:59,100 --> 00:04:02,000
различных телескопов.

43
00:04:03,100 --> 00:04:06,000
Усовершенствования коррелятора позволяют поддерживать его возможности на самом передовом уровне,

44
00:04:06,100 --> 00:04:11,000
помогая при поиске ответов на такие астрономические вопросы, как, например, когда и как

45
00:04:11,100 --> 00:04:14,000
сформировались первые галактики.

46
00:04:15,100 --> 00:04:17,000
При стандартных РСДБ-наблюдениях

47
00:04:17,100 --> 00:04:20,000
данные с телескопов посылаются на коррелятор

48
00:04:20,100 --> 00:04:23,000
на магнитных лентах или жёстких дисках.

49
00:04:25,100 --> 00:04:29,000
Доставка дисков со всего мира является дорогостоящей процедурой.

50
00:04:29,100 --> 00:04:33,000
Они могут быть повреждены или утеряны при транспортировке, а в записанных на них данных

51
00:04:33,100 --> 00:04:35,000
могут появиться ошибки.

52
00:04:35,100 --> 00:04:39,000
Кроме того, физическая пересылка носителя обусловливает значительную задержку между

53
00:04:39,100 --> 00:04:44,000
наблюдением и получением астрономом обработанных данных.

54
00:04:44,100 --> 00:04:49,000
В добавок к этому, планирование РСДБ-наблюдений, как правило, требует

55
00:04:49,100 --> 00:04:53,000
серьёзной предварительной координации между большим числом институтов,

56
00:04:53,100 --> 00:04:55,000
эксплуатирующих телескопы.

57
00:04:55,100 --> 00:04:59,000
Это ограничивало возможности для незапланированных наблюдений

58
00:04:59,100 --> 00:05:03,000
транзиентных событий, таких как сверхновые и другие

59
00:05:03,100 --> 00:05:05,000
быстропротекающие космические явления.

60
00:05:05,100 --> 00:05:08,000
До недавних пор.

61
00:05:11,100 --> 00:05:17,000
В последние годы JIVE осуществил множество модернизаций коррелятора EVN.

62
00:05:17,100 --> 00:05:20,000
Наиболее значительное из них позволяет передавать данные по

63
00:05:20,100 --> 00:05:24,000
опто-волоконным сетям непосредственно на коррелятор в реальном времени наблюдений.

64
00:05:24,100 --> 00:05:27,000
"Эта технология называется РСДБ реального времени,

65
00:05:27,100 --> 00:05:31,000
электронная РСДБ или е-РСДБ (e-VLBI) для краткости.

66
00:05:31,100 --> 00:05:35,000
Мы используем эту технологию для потоковой передачи данных с телескопов

67
00:05:35,100 --> 00:05:40,000
непосредственно на коррелятор, где они коррелируются в темпе поступления."

68
00:05:40,100 --> 00:05:44,000
При столь быстрой передаче и обработке данных проблемы на

69
00:05:44,100 --> 00:05:48,000
телескопах могут немедленно быть обнаружены и исправлены,

70
00:05:48,100 --> 00:05:51,000
что может "спасти" ценные эксперименты.

71
00:05:51,100 --> 00:05:56,000
Астрономы получают данные для интерпретации в течение нескольких часов, а не недель после наблюдения.

72
00:05:56,100 --> 00:06:00,000
Кроме того, процедурные изменения позволяют в короткие сроки организовывать

73
00:06:00,100 --> 00:06:05,000
наблюдения при обнаружении транзиентной активности.

74
00:06:05,100 --> 00:06:07,000
"Некоторые из наиболее интересных

75
00:06:07,100 --> 00:06:09,000
астрофизических явлений носят

76
00:06:09,100 --> 00:06:11,000
транзиентный характер; при этом многие из них

77
00:06:11,100 --> 00:06:13,000
происходят на большом расстоянии от нас.

78
00:06:13,100 --> 00:06:17,000
Для изучения излучения от таких объектов, как коллапсирующие звёзды или

79
00:06:17,100 --> 00:06:21,000
аккрецирующие чёрные дыры, радиоастрономы должны организовывать

80
00:06:21,100 --> 00:06:25,000
наблюдения на крупнейших телескопах в кратчайшие сроки.

81
00:06:25,100 --> 00:06:29,000
РСДБ рельного времени позволяет делать это намного легче, чем

82
00:06:29,100 --> 00:06:33,000
раньше, давая возможность наблюдать гораздо большее число транзиентных источников.

83
00:06:33,100 --> 00:06:37,000
За последние годы мы смогли провести исследования нескольких 

84
00:06:37,100 --> 00:06:41,000
сверхновых - взрывающихся звёзд, микроквазаров, имеющих

85
00:06:41,100 --> 00:06:45,000
сильно коллимированные релятивистские потоки (джеты), и даже звезды,

86
00:06:45,100 --> 00:06:48,000
разорванной на части сверхмассивной чёрной дырой."

87
00:06:48,100 --> 00:06:52,000
Эти достижения стали возможны благодаря проекту EXPReS.

88
00:06:52,100 --> 00:06:56,000
В рамках этого проекта, финансируемого Европейской Комиссией и координируемого JIVE,

89
00:06:56,100 --> 00:07:00,000
коррелятор был модернизирован для обработки данных в режиме реального времени.

90
00:07:00,100 --> 00:07:04,000
Также в рамках проекта была завершена значительная часть работ по подключению

91
00:07:04,100 --> 00:07:06,200
телескопов к единой сети транспортировки данных.

92
00:07:06,300 --> 00:07:10,000
Данные с телескопов со всего мира поступают на 

93
00:07:10,100 --> 00:07:15,000
суперкомпьютер, представляющий собой мозг РСДБ-системы.

94
00:07:15,100 --> 00:07:19,000
То что вы видите здесь на экране - это полная скорость передачи данных,

95
00:07:19,100 --> 00:07:21,000
поступающих на обработку..."

96
00:07:21,100 --> 00:07:26,000
Теперь режим е-РСДБ является стандартным для EVN.

97
00:07:26,100 --> 00:07:31,000
Наблюдения в режиме е-РСДБ уже успели привести к научным открытиям,

98
00:07:31,100 --> 00:07:35,000
улучшившим наше понимание того, как формируются и эволюционируют

99
00:07:35,100 --> 00:07:37,000
галактики.

100
00:07:41,100 --> 00:07:45,000
Усовершенствования последних лет приблизили е-РСДБ

101
00:07:45,100 --> 00:07:48,000
к традиционному РСДБ

102
00:07:48,100 --> 00:07:51,000
по ширине полосы приёма сигнала и разрешению изображения.

103
00:07:51,100 --> 00:07:56,000
Сегодня JIVE работает над тем, чтобы сделать е-РСДБ еще лучше.

104
00:07:57,100 --> 00:08:01,000
Основные усилия JIVE сосредоточены на разработке коррелятора на новой платформе,

105
00:08:01,100 --> 00:08:06,000
необходимого для возрастающих скоростей передачи данных, планируемых EVN.

106
00:08:07,100 --> 00:08:12,000
Инженеры JIVE и EVN используют новейшую электронику для предоставления

107
00:08:12,100 --> 00:08:17,000
необходимых вычислительных мощностей для будущих радиоастрономических наблюдений.

108
00:08:25,100 --> 00:08:31,000
С 2010 года JIVE координирует проект NEXPReS.

109
00:08:31,100 --> 00:08:35,000
Вместе с 14 институтами-партнёрами JIVE соединяет

110
00:08:35,100 --> 00:08:40,000
лучшее из двух "миров" - скорость и гибкость е-РСДБ

111
00:08:40,100 --> 00:08:46,000
с устойчивостью и надёжностью традиционной РСДБ, осонованной на записи данных на диски.

112
00:08:47,100 --> 00:08:52,000
Одно из главных направлений работы по проекту затрагивает проблему сбоев в работе сетей,

113
00:08:52,100 --> 00:08:57,000
способных нарушать нормальную передачу данных.

114
00:08:57,100 --> 00:09:00,000
Целостность данных обеспечивается их буферизацией

115
00:09:00,100 --> 00:09:03,000
как на телескопах, так и на корреляторе.

116
00:09:03,100 --> 00:09:07,000
Связанные с этим усовершенствования повысят возможности мониторинга 

117
00:09:07,100 --> 00:09:12,000
и устранения неполадок "на лету". Это позволит автоматизировать процесс корреляции.

118
00:09:13,100 --> 00:09:17,000
Другое направление деятельности в рамках NEXPReS - проблема более эффективного использования

119
00:09:17,100 --> 00:09:21,000
сетей - т.н. "пропускная способность по требованию".

120
00:09:21,100 --> 00:09:24,000
"В настоящий момент для е-РСДБ мы используем статические оптические сети,

121
00:09:24,100 --> 00:09:26,000
работающие по двухточечному протоколу.

122
00:09:26,100 --> 00:09:28,000
Они "включены" всё время, вне зависимости от того, используете вы их или нет.

123
00:09:28,100 --> 00:09:31,000
Это не слишком эффективное использование ресурсов.

124
00:09:31,100 --> 00:09:34,000
Поэтому мы работаем над режимом "пропускной способности по требованию", который позволяет

125
00:09:34,100 --> 00:09:38,000
динамически распределять пропускную способность канала по мере необходимости

126
00:09:38,100 --> 00:09:41,000
и не задействовать её при ненадобности."

127
00:09:41,100 --> 00:09:46,000
Кроме этого, выделенные оптические каналы связи имеют ограниченную пропускную способность в 1 гигабит в секунду.

128
00:09:46,100 --> 00:09:51,000
EVN запланирована модернизация сетей до 4 и 10 гигабит в секунду.

129
00:09:52,100 --> 00:09:57,000
Третье направление проекта имеет дело с проблемой ограниченного быстродействия

130
00:09:57,100 --> 00:10:01,000
существующего централизованного аппаратного коррелятора.

131
00:10:01,100 --> 00:00:05,000
За последнее время в JIVE был разработан программный коррелятор,

132
00:10:05,100 --> 00:10:08,000
базирующийся на распределённой архитектуре.

133
00:10:08,100 --> 00:10:11,000
За счёт использования сетевых и вычислительных ресурсов,

134
00:10:11,100 --> 00:10:15,000
уже имеющихся у EVN, NEXPReS позволит проводить больше 

135
00:10:15,100 --> 00:10:20,000
РСДБ-наблюдений с минимальным расходом ограниченных ресурсов.

136
00:10:21,100 --> 00:10:26,000
Наконец, последний крупный вызов при совмещении традиционной и е-РСДБ - 

137
00:10:26,100 --> 00:10:29,000
это хранение и архивирование огромного количества данных,

138
00:10:29,100 --> 00:10:31,000
генерируемых при наблюдениях.

139
00:10:31,100 --> 00:10:38,000
Во время типичного EVN-эксперимента генерируется 12 Гб данных в секунду.

140
00:10:38,100 --> 00:10:42,000
Это примерно соответствует одному высококачественному полнометражному фильму - 

141
00:10:42,100 --> 00:10:45,000
каждую секунду в течение 12 часов.

142
00:10:47,100 --> 00:10:51,000
В рамках NEXPReS разрабатываются сетевые хранилища, обладающие

143
00:10:51,100 --> 00:10:55,000
высокой ёмкостью и пропускной способностью, для размещения этих данных.

144
00:10:56,100 --> 00:11:00,000
Данные разработки в области е-РСДБ следующего поколения

145
00:11:00,100 --> 00:11:04,000
принесут пользу радиоастрономам всего мира.

146
00:11:08,100 --> 00:11:12,000
Кроме того, передовые разработки JIVE для EVN

147
00:11:12,100 --> 00:11:16,000
имеют важное значение для перспективных телескопов.

148
00:11:16,100 --> 00:11:20,000
Высокий уровень автоматизации и распределённая архитектура

149
00:11:20,100 --> 00:11:24,000
будут использоваться при проектировании радиотелескопа "Квадратный километр" (Square Kilometre Array).

150
00:11:24,100 --> 00:11:27,000
В добавок к этому, указанные исследования имеют огромное значение для

151
00:11:27,100 --> 00:11:31,000
планетных исследований в рамках таких проектов, как "Венера Экспресс" Европейского Космического Агентства,

152
00:11:31,100 --> 00:11:36,000
а также для космических РСДБ-телесков, таких как "РадиоАстрон".

153
00:11:37,100 --> 00:11:41,000
Разработки JIVE расширяют возможности европейской

154
00:11:41,100 --> 00:11:43,000
ИТ-инфраструктуры.

155
00:11:43,100 --> 00:11:46,000
"Показано, что фундаментальная наука оказывает

156
00:11:46,100 --> 00:11:49,000
стимулирующее воздействие на экономику.

157
00:11:49,100 --> 00:11:52,000
Нетрудно представить, как технологии, которые мы используем

158
00:11:52,100 --> 00:11:58,000
в е-РСДБ, будут влиять на другие науки, образование, коммуникации

159
00:11:58,100 --> 00:12:00,000
и даже на сферу развлечений."

160
00:12:02,100 --> 00:12:07,000
JIVE, прокладывая путь к будущему радиоастрономии и этих приложений.