Телескоп, который может услышать Вселенную: в Австралии построили зону абсолютной тишины

В Австралии завершено строительство дата-центра радиотелескопа SKA

Работы над австралийским дата-центром, предназначенным для обслуживания радиотелескопа Square Kilometre Array (SKA), практически завершены. Особенность объекта — наличие двух клеток Фарадея, которые защищают оборудование от утечки радиоволн. Это важно, поскольку малейшие помехи могут нарушить работу чувствительных антенн телескопа, способных улавливать сигналы из глубин Вселенной.

Что такое SKA и зачем он нужен

Проект SKA (Square Kilometre Array) — один из самых масштабных научных проектов XXI века. Его цель — построить крупнейший в мире радиотелескоп с совокупной площадью приёма около одного квадратного километра. Конструкция состоит из 131 072 антенн, каждая из которых фиксирует слабейшие радиоволны, исходящие из космоса.

Ученые рассчитывают, что SKA позволит увидеть, как формировались первые звёзды и галактики, проверить фундаментальные физические теории и, возможно, получить новые данные о существовании жизни за пределами Земли.

Работы начались в 2022 году, и, по словам профессора Филипа Даймонда, директора обсерватории SKA, на сегодняшний день уже установлено 12 100 антенн, а также завершено большинство строительных и инженерных работ по прокладке электропитания и оптоволоконных линий.

"Люди, по сути, проходят через шлюзы. Внутренняя дверь не откроется, пока не закроется внешняя. И они издают звуки, похожие на двери из сериала "Звёздный путь", когда открываются и закрываются", — сказал директор обсерватории Филип Даймонд.

Где находится дата-центр и почему именно там

Дата-центр построен в местности Маричшир (Murchison) — это один из самых удалённых районов Западной Австралии. Главная причина выбора этого места — минимальный уровень радиопомех. Здесь нет плотной застройки, промышленных объектов и сотовых вышек. Такое "радиомолчание" идеально подходит для точных астрономических наблюдений.

Однако даже сами серверы способны создавать паразитные электромагнитные излучения. Поэтому инженеры приняли радикальное решение — изолировать всё вычислительное оборудование внутри двухслойных клеток Фарадея. Эти металлические экраны блокируют выход электромагнитной энергии наружу и защищают антенны от наводок.

Что находится внутри центра

Внутри дата-центра размещено около 100 стоек серверов, оснащённых программируемыми логическими интегральными схемами (FPGA). Эти устройства выполняют первичную фильтрацию гигантских потоков данных, поступающих от антенн — речь идёт о многих терабайтах информации ежедневно.

После обработки только ценные данные передаются по высокоскоростному оптоволоконному каналу с пропускной способностью 10 ТБ/с в суперкомпьютерные центры города Перт. Там данные анализируются, систематизируются и хранятся для дальнейшей работы международных исследовательских групп.

Сравнение: SKA и другие радиотелескопы

Объект	Страна	Количество антенн / зеркал	Площадь приёма	Особенности
SKA-Low	Австралия	131 072	~1 км²	Низкочастотный диапазон, массивная сеть антенн
SKA-Mid	ЮАР	197	~0,5 км²	Средние частоты, высокое разрешение
FAST	Китай	1	0,196 км²	Самое большое сплошное зеркало
VLA	США	27	~13 км диаметр поля	Гибкая конфигурация антенн

SKA объединяет подходы всех предыдущих проектов, сочетая масштаб, чувствительность и вычислительную мощность.

Как SKA будет использоваться

Профессор Даймонд сообщил на Международной астронавтической конференции (IAC) в Сиднее, что в 2026 году SKA откроет приём заявок от научных групп со всего мира. А уже в 2027 году начнутся первые тестовые наблюдения.

"К тому времени у нас будет самый большой в мире низкочастотный телескоп, и мы попросим предложить идеи объектов для наблюдения", — рассказал Филип Даймонд.

Научная команда SKA выберет несколько проектов для проверки работы систем. Это будут не просто демонстрационные наблюдения, а полноценные эксперименты, направленные на калибровку антенн и оптимизацию алгоритмов обработки сигналов.

Шаг за шагом: как SKA получает данные

Антенны фиксируют радиоволны от космических источников.
Сигналы поступают в дата-центр, где FPGA-фильтры удаляют шум.
Отфильтрованные данные передаются по оптоволокну в Перт.
Суперкомпьютеры объединяют и анализируют данные от тысяч антенн.
Результаты доступны учёным через международную исследовательскую сеть SKA Science Data Processor.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

Ошибка: Размещение вычислительного центра в городской зоне.
Последствие: Радиопомехи делают невозможным приём слабых сигналов.
Альтернатива: Строительство центров в радиотихих регионах, как Маричшир.
Ошибка: Использование неэкранированного оборудования.
Последствие: Искажения данных.
Альтернатива: Металлические клетки Фарадея и экранированные кабели.
Ошибка: Недооценка тепловых выбросов серверов.
Последствие: Перегрев и сбои.
Альтернатива: Системы жидкостного охлаждения и автономного питания.

А что если… SKA поймает "сигнал извне"?

Возможность зафиксировать радиосигналы искусственного происхождения не исключается. Но прежде чем делать сенсационные выводы, каждый сигнал пройдёт через многоступенчатую проверку — от анализа спектра до исключения земных источников. Если подтверждение будет получено, это станет одним из величайших открытий в истории науки.

Плюсы и минусы проекта

Плюсы	Минусы
Самый чувствительный радиотелескоп в мире	Колоссальные затраты и долгий срок строительства
Уникальные данные о ранней Вселенной	Ограничения по доступу из-за удалённости
Международное сотрудничество учёных	Высокие требования к защите от радиопомех

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Когда SKA начнёт работу?
Основные наблюдения планируются на 2029 год, после завершения строительства и тестов.

Можно ли посетить объект?
Из-за радиозащиты доступ на территорию ограничен. Туристические визиты не предусмотрены.

Почему выбрана Австралия?
Регион отличается минимальными радиопомехами и стабильными климатическими условиями.

Как обрабатываются данные SKA?
С помощью суперкомпьютеров и систем искусственного интеллекта, способных анализировать петабайты данных в сутки.

Кто финансирует проект?
SKA — международное сотрудничество более чем 15 стран, включая Австралию, Великобританию, Южную Африку, Канаду и Италию.

Мифы и правда

Миф: SKA может подслушивать инопланетян.
Правда: Основная цель — изучение ранней Вселенной и радиосигналов природного происхождения.
Миф: Это чисто австралийский проект.
Правда: SKA строится одновременно в Австралии и Южной Африке, и управляется международным консорциумом.
Миф: Радиотелескоп начнёт работу только после завершения строительства.
Правда: Первые наблюдения начнутся ещё во время тестов, задолго до полного ввода объекта в строй.

3 интересных факта

SKA сможет "увидеть" следы водорода, оставшиеся после Большого взрыва.
Система обработки данных SKA будет сравнима по мощности с современными облачными платформами Google.
Антенны SKA способны работать в диапазоне частот, который раньше считался "невидимым" для наблюдений с Земли.