9月25日，中国向全世界宣布，“超级天眼”500米口径球面射电望远镜FAST在贵州省平塘县大窝凼喀斯特洼坑中正式落成启用。
在广为大众所熟知的电影《007黄金眼》中出现过，被评为人类20世纪十大工程之首的美国“阿雷西博”米望远镜，自1963年建成以来已在世界上接收面积最大单口径射电望远镜宝座上雄踞了半个世纪之久。
今天，综合性能比“阿雷西博”提高约10倍的中国FAST，正式宣告成为新一代射电望远镜之王。凭借500米的口径、相当于30个足球场的接收面积，它不仅在尺寸规模上创造单口径射电望远镜的新世界纪录，而且在灵敏度和综合性能上，也登上世界的巅峰。
一流天文观测站，三大自主创新
FAST是具有我国自主知识产权的大科学装置，由中国科学家创新设计、研发制造、组织施工。中国科学院为建设主管部门，中国科学院国家天文台为建设法人单位，贵州省人民政府为共建部门。
工程的主要建设目标是在贵州平塘的喀斯特洼地内铺设口径为500米的球冠形主动反射面，通过主动控制在观测方向形成300米口径的瞬时抛物面；采用光机电一体化的索支撑轻型馈源平台，加上馈源舱内的二次调整装置，在馈源和反射面之间无刚性连接的情况下，实现高精度的指向跟踪；在馈源舱内配置覆盖频率70MHz～3GHz的多波段、多波束馈源和接收机系统；针对FAST科学目标发展不同用途的终端设备；建造一流的天文观测站。
在设计和建造中，FAST工程实现了三项自主创新：1、利用贵州天然的喀斯特洼坑作为台址；2、洼坑内铺设数千块单元组成500米球冠状主动反射面，球冠反射面在射电电源方向形成300米口径瞬时抛物面，使望远镜接收机能与传统抛物面天线一样处在焦点上；3、采用轻型索拖动机构和并联机器人，实现接收机的高精度定位。
为“天眼”接入计算“大脑”
FAST这一世界级的工程能帮助人们捕捉到更多来自宇宙的讯息，孕育着重大的天文发现。“高灵敏度”“更多来自宇宙的讯息”也意味着海量数据存储和复杂的计算要求。
天文学作为最先经历信息爆炸的科学领域之一，历来以数据量大、数据类型复杂见称。而FAST作为射电天文学界毋庸置疑的“世界第一天眼”，其对数据存储与计算的需要同样也是“天文级”的。
据了解，短期内，FAST的计算性能需求至少需达到每秒200万亿次以上，存储容量需求达到10PB以上。而随着时间推移和科学任务的深入，其对计算性能和存储容量的需求将爆炸式增长，数据量和计算量“大得惊人”。
“许多天文学家或多或少都曾因数据处理‘无机可用’而叫苦不迭。FAST项目则不存在这个问题。”曙光公司总裁历军说，FAST在设计之中便将配套的超算中心规划在内，曙光公司就是共建单位之一。
凭借在高性能计算领域领先的技术实力和丰富的行业经验，曙光承担了支撑FAST运行的后端高性能计算机的研制和建设工作。日前，首期系统已经建成并投入使用，其机房位于FAST旁边的综合楼中，可满足FAST未来一年左右观测数据存储和初步分析处理的需求。
“曙光还将针对FAST的需求特点继续在数据的高效存储、数据处理的性能优化、系统的功耗控制和快速交付等方面加强研发，以满足未来FAST运行和相关科学研究需求。”历军说，超算中心的接入就像是给“天眼”连接上了计算“大脑”，将FAST探测到的未知信息处理成人类可解读的内容。
据历军透露，超算系统全部建成后，计算能力将达到每秒千万亿次以上，网络传输速度将达到100Gb/s，以高效能的数据存储、分发、计算和分析全力支撑FAST高灵敏度、高性能的天文观测。
科学发现的“第四范式”
天文研究是典型的数据密集型科学，数据的采集、存储、管理、分析和可视化已成为天文学研究的新手段和新流程。
作为继实验科学、理论科学、计算科学之后的第四种科学发现的模式（“第四范式”），“科学大数据”逐渐成为新的科学发现的基础。
FAST项目正是超级计算与观天大数据完美结合的典型范例。可以预见，FAST及其配套的超算中心投入使用后，我国贵州FAST所在地将成为国际天文学界又一重要的科研中心。
作为科学大数据方案的提供商，曙光率先面向地球模拟、气象环保、空天大数据、基因研究、天文探测、深度学习等领域提供融合超级计算、大数据、云计算的融合架构解决方案。
除FAST外，曙光还与中科院大气所等单位共同研发“地球数值模拟装置”原型系统，填补了我国地球科学大数据实践平台的空白。
