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Publicado: 2014-12-30

Analizan los desafíos de construir el telescopio más grande del mundo

El Square Kilometre Array (SKA) re√ļne a 11 pa√≠ses que se ver√°n enfrentados a nuevos retos tecnol√≥gicos para desentra√Īar los secretos del Universo. Informaci√≥n en Center for Mathematical Modeling (CMM).

No es la primera vez del español Juan de Santander-Vela en Chile. Antes trabajó en el European Southern Observatory, a cargo de Alma, en pleno desierto de Atacama y, hoy, es ingeniero de sistemas en uno de los proyectos astronómicos más ambiciosos: el Square Kilometre Array (SKA), el observatorio más grande del mundo. Para explicar por primera vez este proyecto en el país, el 10 de diciembre visitó el Centro de Modelamiento Matemático de la Universidad de Chile (CMM), donde discutió los alcances de un programa multinacional que busca cambiar el panorama de la Astronomía.

Historia

El SKA agrupa a 11 países: Australia, Canadá, China, Alemania, India, Italia, Nueva Zelanda, Sudáfrica. Sin embargo, el telescopio en sí estará instalado entre Australia y Sudáfrica, países con un clima adecuado para la observación, pero separados por el Océano Índico.

Así, el SKA tiene dos metas científicas principales. Por un lado, estudiará las fuerzas elementales y partículas, lo que implica temas como gravedad y magnetismo. Por el otro, investigará el origen de las galaxias, el universo, las estrellas, los planetas y la vida. Para abordar estos temas, el consorcio está organizado en 13 programas que analizan tópicos como astrobiología, evolución de las galaxias, cosmología, amanecer cósmico, pulsares, transientes y la búsqueda la partícula más antigua de hidrógeno en el universo.

Estos retos y la separación interoceánica implican buscar soluciones de alta tecnología para problemas que, tal vez, nunca ha sido enfrentados por el ser humano.

“Si ves todos los desafíos que el SKA debe resolver, muchas de sus soluciones también se podrían aplicar en Chile en otras áreas. Por ejemplo, debemos construir una red distribuida de comunicación de muy alta velocidad. En el futuro, esta podría ser útil para generar una red de sensores que puedes usar para alimentar un sistema nacional de alerta temprana en caso de terremotos en Chile”, explica Santander-Vela.

Para Eduardo Vera, gerente de Innovación del CMM, los resultados de estos desafíos son impredecibles, pero, sin duda, beneficiosos para la ciencia: “Es ciertamente EL proyecto de frontera en tecnología de información, enfrentando todos los desafíos de exascale computing. Con la visita de Juande, lo que estamos haciendo es tener un oído y estar en la mesa compartiendo conocimiento, algo que va a ser de utilidad, una utilidad que, muchas veces, es sorprendente: en el camino de la ciencia uno se encuentra con muchas aplicaciones que ni siquiera concibió o pensó, pero que el know how es aplicable a problemáticas distintas. Es una oportunidad de generación de conocimiento nuevo en que uno no tiene que ser demasiado brujo para entender que puede ser muy valioso”.

Retos

Uno de los desafíos técnicos importantes, asegura Santander-Vela, es la instalación de antenas. Esto implica coordinar la construcción de distintos tipos de receptores considerando las necesidades de observación con las  condiciones climáticas de dos continentes separados por el mar. Así, mientras las antenas de más alta frecuencia estarán en África, las de más bajas frecuencias se encontrarán en Oceanía.

“Me llamó la atención la magnitud del proyecto y sus desafíos físicos y computacionales. Las ondas de radio son más largas que las otras ondas. Necesitas extenderlo más. Hay cientos de kilómetros entre una antena y otra que tienen que estar sincronizadas para estudiar las variaciones en las fases de la luz entre una antena y otra”, explica Francisco Förster, científico del CMM. “La gracia que tiene, al igual que Alma, es que abre una nueva ventana. En este caso, observaciones de radio a distancias más grandes y en escalas espaciales más pequeñas”.

La generación, transmisión y almacenamiento de datos es otro desafío que deberá abordar el proyecto. Procesar la cantidad de datos que el SKA producirá va a requerir supercomputadores que superen los cien petaflops de potencia, lo que equivale a cien millones de PC funcionando al mismo tiempo o a tres veces el supercomputador más poderoso existente hoy.

“Desde el punto de vista de la supercomputación, es la primera vez que oigo hablar de zettabytes. Es un desafío almacenar esa cantidad de información. De hecho, el expositor piensa que no van a poder guardar la información para siempre, como se trabaja hoy. Solo podrán hacerlo por diez años. ¡Y aún no saben qué tecnología usar para guardar esa información! Es muy interesante tener que abordar este desafío para que el mundo de la computación progrese”, explica Ginés Guerrero, technology manager del NLHPC.

Información en Center for Mathematical Modeling (CMM).

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