Distribuované výpočty v astronomii - 2. díl - Seti@home
001 - 10 let 2Je to již 10 let, kdy máme možnost se prostřednictvím svých domácích počítačů připojit k vědeckému výzkumu v oblasti SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence). Za tuto dobu došlo k výraznému vývoji jak aplikace samotného projektu Seti@home, tak i velkému technologickému pokroku. Projekt Seti@home není v současné době zaměřen pouze na hledání mimozemských civilizací a je součástí obrovského systému, spojujícího více než 80 vědeckých projektů distribuovaných výpočtů systému BOINC, v různých oblastech vědy.
Čím to vlastně celé začalo?
V roce 1993 utrpěla oblast hledání signálů z vesmíru velkou ránu. Po 23 letech spolupráce a financování rozhodlo vedení NASA, že dále projekty SETI nebude podporovat a ukončí tuto oblast svého výzkumu. Za těchto 23 let finanční dotace umožnily významný technologický pokrok a pokusy, které by bylo jen stěží možno zrealizovat. Veškeré vybavení, které používalo Amosovo centrum pro svůj cílený výzkum ale rozhodně nepřišlo vniveč. NASA naštěstí nikdy nebyla výhradním sponzorem SETI. Na pozadí vznikalo několik soukromých skupin, které věnovaly své zdroje problematice SETI a občas se připojily k agentuře NASA. Když se NASA rozhodla odejít, tyto skupiny převzaly iniciativu, aby zachránily, co se dalo a mohly samostatně pokračovat ve výzkumu. Dvě z těchto soukromých organizací usilovaly během těchto těžkých časů o vedoucí postavení v pokračování výzkumu SETI . Byly to Institut SETI s centrem v Silicon Valley v Severní Kalifornii a The Planetary Society (Planetární společnost) sídlící v Pasadeně. Když v roce 1993 NASA odešla, Institut SETI rychle zakročil, aby zachránil cílený výzkum a stal se hlavním sponzorem. Získal většinu technického vybavení z Amesova střediska a bylo rozhodnuto o spuštění vlastního soukromě financovaného výzkumu. V únoru roku 1995 byl spuštěn projekt Phoenix, vysoce pokročilý cílený výzkum založený na zaniklém programu NASA. Program Phoenix je mobilním projektem. Jeho veškeré technické vybavení je složeno v nákladním přívěsu a může být rozloženo u kteréhokoliv radioteleskopu. Jako cílené pátrání mohl projekt Phoenix monitorovat jednotlivé hvězdy s pozoruhodnou přesností a ve velkém rozsahu v porovnání s ostatními výzkumy. Spoluprací s ostatními observatořemi na celém světě si projekt Phoenix mohl ihned v reálném čase ověřit jakýkoli zachycený signál. Toto je velmi důležité z důvodu vyloučení možnosti, že zachycený signál je pozemské rušení a také, že signál pocházející z hlubokého vesmíru může náhle ustat díky mezihvězdné scintilaci (Scintilace - náhodné změny intenzity hvězdy způsobené lomem ve vrstvách atmosféry). Nevýhodou projektu Phoenix bylo to, že od svého počátku musel sdílet pozorovací čas hlavních radioteleskopů s ostatními projekty. Například radioteleskop v Arecibu mohl projekt Phoenix využívat pouze 20 pozorovacích oken, každé o délce 20h, během půl roku.
Zatímco Institut SETI pokračoval v cíleném výzkumu, Planetární Společnost postupovala v problematice SETI po odchodu NASA odlišným způsobem. Dokonce ještě před odchodem NASA Planetární Společnost dala jasně najevo, že preferuje pátrání po celé obloze na úkor cíleného hledání. Tento postoj odrážel názory Bruce Murraye, budoucího prezidenta Planetární Společnosti, jenž od počátku tvrdil, že bychom neměli dělat žádné závěry na téma charakter mimozemské civilizace a z toho důvodu i neomezovat pátrání na hvězdy, které dle našeho pohledu mohou mít vhodné podmínky pro vznik života. Oproti Institutu SETI, který se soustředil na cílený výzkum, věnovala Planetární Společnost své dostupné zdroje na širokou škálu mezi různé postupy a techniky výzkumu.
Od roku 1996 sponzoruje Planetární Společnost také projekt SERENDIP (Search for Extraterrestrial Radio Emissions from Nearby Developed Intelligent Populations - čili hledání mimozemských radiových signálů z blízkých rozvinutých civilizací). Jedná se o celooblohové pátrání vedené Danem Werthimerem z kalifornské univerzity v Berkeley. Tento projekt byl v provozu od roku 1979 a zpočátku prováděl výzkum jednoduchým 100 kanálovým spektrálním analyzérem přímo v Berkeley na Hat Creek observatoři. Mezi lety 1986 - 1988 měl tisíckrát větší výpočetní výkon a byl proto schopen analyzovat až 65 000 kanálů. Jako zdroj signálu byl použit radioteleskop v Green Banku. Poté se projekt 15. dubna 1992 přestěhoval na největší radioteleskop na světě - do Areciba a v červnu 1997 byl upgradován na verzi IV. Verze SERENDIP IV. využívala 40 paralelně zapojených spektrálních analyzérů a dokázala analyzovat 168 miliónů kanálů s rozlišením 0,6 Hz a šířce pásma 100 MHz kolem frekvence záření vodíku (1420 MHz). Pro zajímavost, teleskop získal každé 4 minuty 1 MB dat a k jejich zpracování se používal superpočítač o výkonu 200 miliard instrukcí za sekundu (200 000 MFLOPs). Na rozdíl od Phoenixu tento projekt nemusel čekat na uvolnění drahocenného místečka v provozním čase radioteleskopu. Místo toho byl jeho přijímač trvale připojen k anténě Areciba a pečlivě sledoval tu oblast, na kterou radioteleskop zrovna mířil v závislosti na zemské rotaci. Zatímco v cíleném výzkumu by tento způsob nefungoval, celooblohovému pátrání, jakým je SERENDIP, přímo vyhovuje. Pozorovací čas na radioteleskopu stojí peníze a tak napadla zhruba před 30 lety vědce v Berkeley zajímavá myšlenka: využít stávající radioteleskop, nechat jej používat jiným radioastronomům ke svým vlastním pozorováním na jejich frekvenci a jen připojit další mikrovlnný přijímač, naladit jej na nějakou "frekvenci SETI" a analyzovat z něj data.
Obrovskou výhodou tohoto postupu je šetření financí na dvou frontách:
nejsou zapotřebí investiční náklady do dalšího radioteleskopu a obslužných zařízení
sníží se drasticky i fixní náklady během provozu
Počátek distribuovaných výpočtů SETI
Nyní se již dostáváme k přímému nástupu distribuovaných výpočtů, jelikož jednou z mnoha odnoží projektu SERENDIP je světově veleúspěšný projekt SETI@Home. Projekt rozesílá krátké útržky zachycených signálů milionům uživatelů na celém světě, kteří poté datový balíček analyzují ve snaze detekovat mimozemský signál. Když zakladatelé projektu SETI@Home hledali v roce 1998 finanční prostředky, Planetární Společnost vstoupila do hry a poskytla veškeré potřebné finance. Od té doby zůstala Planetární Společnost hlavním sponzorem SETI@Home. Na počátku využíval projekt SETI@Home přijímač projektu SERENDIP, ovšem s důrazem na užší pásmo kolem frekvence vodíku 1420 MHz. Se stovkami tisíc analyzujících počítačů po celém světě má projekt SETI@Home k dispozici neuvěřitelné možnosti hloubkové analýzy v obrovském měřítku. Stejně jako SERENDIP, tak i projekt SETI@Home sídlí na kalifornské univerzitě v Berkeley a je řízen Davidem Andersonem a Danem Werthimerem.
Předcházející rádiové SETI výzkumy používaly speciální za tím účelem navržené superpočítače umístěné přímo v teleskopu, které prováděly převážnou část analýzy dat. Jejich výkon byl sice obrovský, ale pro výzkum nedostačující. Právě v tomto období se zrodila myšlenka využití (v té době se rodícího systému) distribuovaných výpočtů.
David Gedye s Craigem Kasnoffem v roce 1995 navrhli, aby se radio SETI analyzovalo na virtuálním superpočítači, který by byl složen z velkého množství individuálních počítačů připojených na Internet a zorganizovali tak projekt SETI@Home. Namísto jednoho drahého superpočítače, který by běžel dlouhou dobu, chtěli využít tisíce běžných osobních PC, které by pracovaly jen krátký časový úsek. Jejich představou bylo využít obrovské popularity projektů SETI mezi širokou veřejností. Lidé po celém světě by tak měli možnost stáhnout si přes Internet analyzující program na své osobní počítače, program by nikterak nezasahoval do běžné práce a běžel by pouze po určitý čas. Jakmile by přijatá data byla zpracována, program by je odeslal zpátky na centrální server a stáhl by si další data ke zpracování. Trvalo ovšem téměř 5 let, než se za pomoci Planetární Společnosti podařilo tuto geniální myšlenku uvést do praxe. Zhruba do dubna roku 1999 byla otestována a odladěna finální verze klientského softwaru, která již mohla být vypuštěna k veřejnému použití a ke spuštění byly připraveny i internetové stránky projektu. Ke spuštění projektu SETI@Home došlo 17. května 1999 a tento den se zapsal do historie SETI zlatým písmem.
Během prvních několika měsíců se do projektu zapojily statisíce lidí po celém světě a již v srpnu roku 1999, tedy po pouhých 3 měsících fungování, měl projekt SETI@Home přes 1 milión uživatelů. Počátky byly sice trošku krkolomné, jelikož servery nestíhaly reagovat na takové množství požadavků, ale postupem času a za velkého úsilí se podařilo většinu technických problémů odstranit. Po ročním provozu projekt SETI@Home pokořil další metu, a sice 2 milióny uživatelů, z čehož aktivních jich bylo přibližně půl miliónu. Mezi aktivní uživatele se počítali účastníci, kteří za poslední měsíc odeslali alespoň 1 zpracovaný datový balíček. Začal náročný úkol třídění více než 1,4 miliardy potenciálních signálů z databáze, eliminace veškerého rádiového rušení, vyhledávání chyb při zpracování a nalezení opakujících se signálů. Projekt se dále rozšiřoval na základě vzrůstajícího zájmu po celém světě. Do původního projektu SETI@Home, označovaného nyní jako Classic, se celkem zapojilo více než 5 milionů uživatelů ze všech koutů světa.
Seti@home a BOINC
Projekt SETI@Home se nezasadil pouze o obrovskou propagaci a rozvoj distribuovaných výpočtů na světě, ale jeho popularita a rostoucí výkon daly prostor další geniální myšlence. Jednalo se o vytvoření stěžejní platformy, pomocí které by se dalo spojit více projektů založených na distribuovaných výpočtech do jednoho systému. Tím by se ještě více rozšířily možnosti distribuovaných výpočtů a daleko více lidí by bylo ochotno využít své osobní počítače k vědeckému přínosu. Ne každý totiž v pátrání po mimozemských civilizacích spatřuje potenciální přínos. Koncem minulého století začal David Gedye spolupracovat s Davidem P. Andersonem na vývoji softwaru, který by podporoval projekty distribuovaných výpočtů z různých vědeckých oblastí. Původně svůj projekt nazývali "Big Science" a zakoupili i stejnojmennou internetovou doménu. Z jejich projektu se poté stal BOINC - Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (Berkeleyská otevřená infrastruktura pro síťové výpočty) - vyvinutý na půdě laboratoře vesmírných věd kalifornské univerzity v Berkeley a sdružující více projektů založených na distribuovaných výpočtech.
Do Seti@Home/BOINC byla dne 14. května 2004 přenesena kompletní databáze všech členů a týmů z původního Seti@Home. Dne 22. 6. 2004 byl projekt Seti@Home Classic integrován do systému BOINC a jako první projekt tohoto systému byl spuštěn v ostré verzi.
Původní SETI@Home Classic ukončil svůj provoz 15. prosince 2005 a tím skončil i v té době největší výpočet v historii lidstva. SETI@Home Classic podnítil lidskou představivost, získal obrovskou popularitu a připravil půdu distribuovaných výpočtů pro další vědecké projekty. Nebyl sice zachycen mimozemský signál, ale jednalo se o největší soustředění výpočetní síly v historii, které navždy změnilo prostředí vědeckých výpočtů. Přineslo vědu do domovů milionů lidí po celém světě a zvýšilo globální povědomí o metodách a cílech projektu SETI. Projekt SETI@Home nadále pokračuje pouze na platformě BOINC.
Vývoj výzkumu Seti@home
K rozvoji projektu SETI@Home přispívá jednak vývoj samotné aplikace projektu a také technické vylepšení radioteleskopu Arecibo. Jako většina radioteleskopů, tak i Arecibo funguje na principu zaměření své antény na určitý bod na obloze a následnému naslouchání. Astronomové studují radiové signály z hvězd a galaxií tak, že jednoduše zaměří požadovaný bod po určitou dobu a nahrávají přicházející signály. Vědci projektu SETI ovšem nejsou zdaleka jediní, kdo má zájem o celooblohové pátrání. Ostatní skupiny astronomů, zkoumající složení vesmíru a různé kosmické objekty, také doufají v prozkoumání celé oblohy. Jejich možnosti se v roce 2004 velmi rozšířily právě technickým vylepšením radioteleskopu Arecibo. 001 - oko Dne 21. dubna 2004 byl totiž na radioteleskop umístěn vícepaprskový přijímač, tehdy jediný svého druhu. Jeho schopnost zaměřit naráz 7 různých bodů na obloze významně redukuje čas potřebný k prozkoumání celé oblohy a dokáže tedy pokrýt oblast 7x větší než s 1 paprskem. Další důležitou událostí se stala spolupráce různých zájmových skupin zainteresovaných v radio výzkumech. Výzkumníci pulzarů předpokládají, že budou mít možnost nahlédnout ke vzniku a původu těchto unikátních objektů pomocí zmapování výskytu různých druhů pulzarů v mezihvězdném prostoru. Ostatní výzkumníky zajímá výskyt vodíku v mezigalaktickém prostoru pomocí sledování jeho frekvence 1420 MHz. Jelikož vodík představuje 71 % hmoty a je tedy nejčastějším prvkem ve vesmíru, vědci věří, že takovýto výzkum nám může mnoho napovědět o vzniku, historii a formování hvězd a galaxií. Další vědci zase chtějí použít radioteleskop k detailnímu prozkoumání struktury Mléčné dráhy. V neposlední řadě ho vědci SETI chtějí také používat k hledání mimozemských signálů. Všechny tyto zájmové skupiny v radio zkoumání oblohy spojily své síly při instalaci vícepaprskového přijímače na radioteleskopu Arecibo. Toto vědecké konsorcium je známé jako ALFA (Arecibo L-Band Feed Array).
001 - zaznamnik Výhody vyplývající z tohoto uskupení jsou zřejmé nejen každému vědci, který se kdy pokoušel provádět pozorování na nějakém velkém radioteleskopu, jako je Arecibo, ale je myšlenkou i samotných distribuovaných výpočtů, protože "V jednotě je síla". Osamocený astronom, pracující na svém projektu, může doufat, že mu bude přidělen pozorovací čas v řádu několika hodin, maximálně dní. Naproti tomu konsorcium s podobným typem pozorování má vyhrazen mnohem větší časový úsek pro své pozorování. Po uvedení vícepaprskového přijímače do provozu byla přibližně jedna třetina pozorovacího času Areciba vyhrazena pro pozorování v projektech ALFA. Když k tomu přičteme, že každý výzkum nyní trvá pouhý zlomek času oproti pátrání s jedním paprskem, dostaneme jasný výsledek. Nové vědecké konsorcium spolu s instalovaným vícepaprskovým přijímačem představují obrovský kvantitativní skok v radiovém pozorování celé oblohy na největším a nejcitlivějším radioteleskopu na světě.
Dalším přínosem je zvýšená úroveň citlivosti. Ačkoli se jedná prakticky o sedm paprsků, vzhledem k nové technologii jsou mnohem citlivější než předcházející jeden, jelikož produkují mnohem menší elektromagnetický šum. To umožňuje rozeznat podstatně slabší signály než v předchozím pátrání. V neposlední řadě je SETI díky zvýšené kapacitě přijímače schopno pátrat v mnohem širším frekvenčním rozsahu, než s předchozím zařízením. Zatímco starý přijímač pátral v pásmu 100 MHz kolem frekvence vodíku 1420 MHz, nové přijímače pátrají kolem stejné frekvence v pásmu šíře 300 MHz. Každý ze sedmi přijímačů je přibližně pětkrát citlivější něž původní liniová anténa. Když to spojíme s novou aplikací SETI@Home - Enhanced, která je také pětkrát citlivější při detekci signálu, dostaneme 25násobné zvýšení citlivosti celého projektu SETI@Home oproti období před rokem 2006.
Jelikož všichni členové ALFA konsorcia mají zájem na efektivním zkoumání celé oblohy, vícepaprskový přijímač nesoustřeďuje svoji pozornost na jeden bod příliš dlouhou dobu. Pokud se tak ovšem stane, záznamník SETI je programován tak, aby této situace využil. Běžně SETI záznamník naslouchá signálům na frekvenci 1420 MHz. Pokud ovšem teleskop zůstane sledovat 1 určitý bod na obloze po delší dobu, nemá smysl nahrávat stejnou oblast několikrát na stejné frekvenci. Místo toho přepne záznamník naslouchání na sousední frekvence 1422.5 MHz a 1425 MHz nad standardní hranicí, a na 1417.5 MHz a 1415 MHz pod běžnou hodnotou. Celkem může k využití volného času záznamník naladit až 21 různých frekvencí. Jen tak pro srovnání: nové vybavení projektu SETI@Home Enhanced generuje 500 krát větší množství dat, než jeho předchůdce, což představuje 300 gigabytů denně nebo 100 terabytů za rok. Stejné množství dat je uloženo v celé knihovně Kongresu Spojených Států.
Pravidelnější a rychlejší pátrání po obloze spolu se zvýšenou citlivostí a širším frekvenčním rozsahem posunulo hranice SETI o výrazný kus kupředu. Pokud k nám opravdu přicházejí mimozemské signály, potom s novým přijímačem máme mnohem větší pravděpodobnost tyto signály zachytit.
Průběh výpočtů
Nyní se zaměříme na samotnou tvorbu pracovních jednotek a jejich cestu od radioteleskopu Arecibo až po domácí počítače a opětovný návrat do serverového komplexu kalifornské univerzity v Berkeley. Radioteleskop naslouchá přicházejícím signálům, které jsou digitálně zaznamenávány. Pomocí DLT pásek poté putují do serverového komplexu univerzity Berkeley. Zde jsou již signály rozděleny na miliony WU (work unit - pracovní jednotka) a uloženy v archivu a na databázovém severu. Z archivu jsou poté odstraněny chybné jednotky a zbývající WU putují přes datový server, který je pomocí Internetu rozešle účastníkům projektu na miliony počítačů po celém světě. Mezi jednotlivými klienty nedochází ke komunikaci, jelikož internetové připojení je potřeba pouze při komunikaci se serverem. Klientský program pracovní jednotky zpracuje, odešle je zpět na datový server a zažádá si o přidělení další práce. Každá WU je zpracovávána dvěma účastníky. Toto zdvojování práce má své opodstatnění v podobě odstranění chybných jednotek zpracovaných nestabilními počítači.
Jednotlivé pracovní jednotky mají délku 107 sekund a překrývají se o 20 s, jelikož se Arecibo zaměřuje na další body na obloze právě po dvaceti sekundách. Tak docílíme toho, aby byl celistvý 20 s signál obsažen alespoň v 1 WU. Klientský program pravidelně ukládá na disk informace o dosaženém zpracování jednotky, aby mohl ve výpočtu pokračovat pokud dojde k jeho vypnutí, případně vypnutí celého počítače. Klientský program může běžet jako systémový proces, GUI aplikace, případně jako spořič obrazovky. Průběh výpočtu a jeho priorita jsou nastavené tak, aby při běžné práci na počítači jeho majitele nijak neomezoval a prakticky si ho ani nevšimnul. Přitom pomáhá obrovským způsobem ve výzkumu dané oblasti vědy. Zpracované jednotky jsou odeslány prostřednictvím Internetu zpět do serverového komplexu v Berkeley, kde jsou uloženy pro další analýzu. K jejich dalšímu zpracování poté dochází jednak z vědeckého hlediska ale také i evidenčního. Datový server zapíše výsledek do diskového souboru, ze kterého jsou poté přeneseny do databáze. Pro každý výsledek jsou také zapsány informace ohledně uživatele, který danou jednotku zpracoval, jeho procesorovém čase, bodovém ohodnocení, týmu, státu atd. Tyto informace jsou veřejně dostupné přes internetové prohlížeče. Uživatelé tak mohou soutěžit v množství odvedeného výkonu a to jak v rámci projektu, tak i celého systému BOINC. Zároveň se tak mohou podílet na celkových výsledcích některého z týmů nebo státu. Dalším krokem je následovné porovnání výsledků těch uživatelů, kteří spolu počítali stejnou jednotku. Kanonické výsledky jsou poté zkopírovány do oddělené vědecké databáze. Finálním krokem je konečná analýza detekce umělých signálů, identifikace a eliminace radiového rušení a hledání signálů o stejné frekvenci a poloze na obloze, ovšem zachycených v různém čase.
Aplikace SETI@Home zpracovává přijaté jednotky a hledá v nich čtyři základní druhy anomálií signálu:
výrazné výkyvy ve výkonovém spektru
gaussovy křivky (představující postupný nárůst a útlum intenzity signálů)
triplety (což jsou 3x se opakující sekvence pulzů podobných Morseově abecedě)
a v neposlední řadě pátrá po samotných nepravidelných pulzech.
Seti@home - AstroPulse není jen hledání mimozemšťanů!
Je velmi pravděpodobné, že si mimozemská civilizace zvolí jiný druh signálu, než signál v úzkém pásmu okolo frekvence vodíku. Jednou z velmi pravděpodobných alternativ je vysílání výrazných širokopásmových pulzů. Ty by ovšem při zaměření na určitou vlnovou délku nad pozadím kosmického šumu nevynikly. Je to dáno tím, že jsou to velmi krátké a přerušované výtrysky energie, které pokrývají celou šířku pásma. Tato forma komunikace je možná a je stejně reálná jako vysílání v úzkém frekvenčním pásmu vodíku, které dosud prohledáváme. Pokud tedy předpokládáme, že mohou mimozemšťané vysílat i tento typ signálu, je logické, že by po něm výzkumníci SETI měli pátrat.
Proto několik let pracoval Dan Werthimer se svým týmem na rozšíření DC výpočtů SETI@home právě tímto směrem. Stejně jako tradiční SETI@home využívá i tento nový projekt surová data z celooblohového průzkumu v Arecibu. V tomto ohledu hledání nového typu signálu nepředstavuje žádné zvýšené náklady ani změnu v technickém vybavení. Data jsou opět rozdělena na pracovní jednotky a jsou rozesílány uživatelům na zpracování. Počítače uživatelů po dokončení výpočtů zašlou výsledky zpátky na centrálu SETI@home v Berkeley. Tento postup je rovněž stejný jako u klasického projektu Seti@home. Rozdíl je jen v tom, že v novém projektu probíhá vyhledávání extrémně krátkých širokopásmových pulzů namísto déle trvajících signálů v úzkém frekvenčním pásmu. Pro odlišení od tradičního výzkumu projektu SETI@home dal přípravný tým novému projektu jméno AstroPulse.
Prioritou projektu a jeho hlavním cílem je hledání mimozemského signálu. Tento signál by ovšem nemusel pocházet pouze z jiné planety vzdálené desítky světelných let. Signál může být vyslán mimozemskou družicí, lodí, vesmírnou stanicí nebo jiným zařízením, které vůbec nemusí být příliš vzdálené. I naše civilizace již podobné družice dokázala do vesmíru vyslat před desetiletími, proto je velice pravděpodobné, že mimozemšťané by udělali totéž. Takovému zdroji signálu bychom byli schopni i v krátkém čase odpovědět, což je jistě velice lákavá představa.
Nicméně díky specifickému výzkumu a rozsahu zpracování i samotní tvůrci připouštějí, že nelze přesně říci, co všechno AstroPulse může najít. Nic podobného, jako systematické prohledávání celé oblohy se zaměřením na širokopásmové spektrum signálu, dosud nikdy neproběhlo a tak ani vědci netuší, co tam všechno může být. Dan Werthimer a jeho skupina kromě umělého zdroje nastínila hned několik dalších možných přirozených zdrojů signálu v daném spektru.
Jednou z možností jsou pulsary, což jsou rotující neutronové hvězdy, o kterých víme, že vysílají silné rádiové signály. Pulsary které známe, zřídkakdy produkují signály kratší než 100 μs, ale je možné, že AstroPulse objeví nový druh pulsarů s mnohem kratší délkou.
Lákavější je představa, že by AstroPulse mohl zachytit "dying gasps" (něco jako umírající vzdech) explodujících černých děr. Astrofyzik Martin Rees zastává teorii, podle které černé díry při své explozi vyšlou prostřednictvím Hawkingova záření silný, ale krátký shluk rádiových frekvencí a právě tyto signály by mohl projekt AstroPulse odhalit.
Nu a dále je tu samozřejmě možnost, že AstroPulse objeví něco zcela nového, co si ani nedokážeme představit. Právě tohle může být podle všeho ten nejpravděpodobnější výsledek projektu, protože tak, jako je vesmír nekonečný, zdají se nekonečné i neustále nové objevy jeho mechanizmů.
Závěr
Stejně tak jako na počátku výzkumů SETI před téměř šedesáti lety, stojíme stále na prahu něčeho neznámého. I když byl v minulosti již nalezen signál, který přesně odpovídal charakteristice zachyceného mimozemského signálu a bylo identifikováno místo jeho zdroje, dosud se nám nepodařilo tuto zprávu korektně rozluštit. Bylo sice prokázáno, že se nejednalo o signál ze Země, ale je to bohužel málo. Chtělo by to více takovýchto důkazů a každou zpracovanou jednotkou na svém počítači, můžeme sami přispět v odhalování jedné ze základních otázek lidstva:"Jsme ve vesmíru sami?"
Podrobné informace o projektu Seti@home naleznete v češtině na těchto stránkách. Najdete zde mnoho podrobností o historii celého výzkumu SETI, projektu Seti@home, AstroPulse, ale i návody jak se do výzkumu zapojit. Zároveň zde naleznete důležité odkazy na oficiální weby projektu a fotogalerie.
Informace o distribuovaných výpočtech a mnoha dalších vědeckých projektech, do kterých se můžete prostřednictvím svého počítače zapojit, naleznete na stránkách Českého národního týmu: http://www.CzechNationalTeam.cz
Momentálně je do projektů Seti@home zapojeno 13 000 Čechů a Český národní tým je na 6. místě z několika desítek tisíc světových týmů.
Dušan Vykouřil (*1977, Újezd u Brna) je český popularizátor astronomie, zejména projektů distribuovaných výpočtů. V roce 2003 založil Czech National Team, jehož myšlenkou bylo sjednocení distribuovaných výpočtů v naší republice pod jeden tým a hlavně propagace těchto výpočtů u nás. Od té doby se CNT postupně připojil a účastní ve všech větších světových DC projektech. Lidé v týmu se od počátku snaží pomáhat všem nováčkům, pracovat na aktualizaci návodů, psaní článků o projektech a propagaci v médiích. Náš tým je největší tým v ČR a jeden z největších na světě.
Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 4. 11. do 10. 11. 2024. Měsíc dorůstající do první čtvrti je na večerní obloze. Kometa C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS) je stále viditelná alespoň triedrem nebo větším dalekohledem. Venuše je krátce po západu vidět velmi nízko nad jihozápadem, Saturn brzy vrcholí nad jihem, Jupiter je výše až kolem půlnoci a Mars zůstává nejlépe viditelný nad ránem. Slunce zdobí několik větších skvrn. Na čínské stanici došlo k výměně posádek a po rekordně dlouhém pobytu přistála loď Šen-čou 18. Každý týden probíhá několik startů Falconu 9 se Starlinky, což se na obloze projevuje viditelností vláčků teček. Devadesát let uplynulo od narození významného amerického astrofyzika a popularizátora Carla Sagana.
Titul Česká astrofotografie měsíce za říjen 2024 obdržel snímek
„Velká kometa C/2023 A3 Tsuchinshan-ATLAS v podzimních barvách“, jehož autorem je Daniel Kurtin.
Komety jsou fascinující objekty, které obíhají kolem Slunce a přinášejí s sebou kosmické stopy ze vzdálených
Nevýhodou projektu Phoenix bylo to, že od svého počátku musel sdílet pozorovací čas hlavních radioteleskopů s ostatními projekty. Například radioteleskop v Arecibu mohl projekt Phoenix využívat pouze 20 pozorovacích oken, každé o délce 20h, během půl roku.
Projekt rozesílá krátké útržky zachycených signálů milionům uživatelů na celém světě, kteří poté datový balíček analyzují ve snaze detekovat mimozemský signál. Když zakladatelé projektu SETI@Home hledali v roce 1998 finanční prostředky, Planetární Společnost vstoupila do hry a poskytla veškeré potřebné finance. Od té doby zůstala Planetární Společnost hlavním sponzorem SETI@Home. Na počátku využíval projekt SETI@Home přijímač projektu SERENDIP, ovšem s důrazem na užší pásmo kolem frekvence vodíku 1420 MHz. Se stovkami tisíc analyzujících počítačů po celém světě má projekt SETI@Home k dispozici neuvěřitelné možnosti hloubkové analýzy v obrovském měřítku. Stejně jako SERENDIP, tak i projekt SETI@Home sídlí na kalifornské univerzitě v Berkeley a je řízen Davidem Andersonem a Danem Werthimerem.
Trvalo ovšem téměř 5 let, než se za pomoci Planetární Společnosti podařilo tuto geniální myšlenku uvést do praxe. Zhruba do dubna roku 1999 byla otestována a odladěna finální verze klientského softwaru, která již mohla být vypuštěna k veřejnému použití a ke spuštění byly připraveny i internetové stránky projektu. Ke spuštění projektu SETI@Home došlo 17. května 1999 a tento den se zapsal do historie SETI zlatým písmem.
Koncem minulého století začal David Gedye spolupracovat s Davidem P. Andersonem na vývoji softwaru, který by podporoval projekty distribuovaných výpočtů z různých vědeckých oblastí. Původně svůj projekt nazývali "Big Science" a zakoupili i stejnojmennou internetovou doménu. Z jejich projektu se poté stal BOINC - Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (Berkeleyská otevřená infrastruktura pro síťové výpočty) - vyvinutý na půdě laboratoře vesmírných věd kalifornské univerzity v Berkeley a sdružující více projektů založených na distribuovaných výpočtech.
Jednotlivé pracovní jednotky mají délku 107 sekund a překrývají se o 20 s, jelikož se Arecibo zaměřuje na další body na obloze právě po dvaceti sekundách. Tak docílíme toho, aby byl celistvý 20 s signál obsažen alespoň v 1 WU. Klientský program pravidelně ukládá na disk informace o dosaženém zpracování jednotky, aby mohl ve výpočtu pokračovat pokud dojde k jeho vypnutí, případně vypnutí celého počítače. Klientský program může běžet jako systémový proces, GUI aplikace, případně jako spořič obrazovky. Průběh výpočtu a jeho priorita jsou nastavené tak, aby při běžné práci na počítači jeho majitele nijak neomezoval a prakticky si ho ani nevšimnul. Přitom pomáhá obrovským způsobem ve výzkumu dané oblasti vědy. Zpracované jednotky jsou odeslány prostřednictvím Internetu zpět do serverového komplexu v Berkeley, kde jsou uloženy pro další analýzu. K jejich dalšímu zpracování poté dochází jednak z vědeckého hlediska ale také i evidenčního. Datový server zapíše výsledek do diskového souboru, ze kterého jsou poté přeneseny do databáze. Pro každý výsledek jsou také zapsány informace ohledně uživatele, který danou jednotku zpracoval, jeho procesorovém čase, bodovém ohodnocení, týmu, státu atd. Tyto informace jsou veřejně dostupné přes internetové prohlížeče. Uživatelé tak mohou soutěžit v množství odvedeného výkonu a to jak v rámci projektu, tak i celého systému BOINC. Zároveň se tak mohou podílet na celkových výsledcích některého z týmů nebo státu. Dalším krokem je následovné porovnání výsledků těch uživatelů, kteří spolu počítali stejnou jednotku. Kanonické výsledky jsou poté zkopírovány do oddělené vědecké databáze. Finálním krokem je konečná analýza detekce umělých signálů, identifikace a eliminace radiového rušení a hledání signálů o stejné frekvenci a poloze na obloze, ovšem zachycených v různém čase.
Prioritou projektu a jeho hlavním cílem je hledání mimozemského signálu. Tento signál by ovšem nemusel pocházet pouze z jiné planety vzdálené desítky světelných let. Signál může být vyslán mimozemskou družicí, lodí, vesmírnou stanicí nebo jiným zařízením, které vůbec nemusí být příliš vzdálené. I naše civilizace již podobné družice dokázala do vesmíru vyslat před desetiletími, proto je velice pravděpodobné, že mimozemšťané by udělali totéž. Takovému zdroji signálu bychom byli schopni i v krátkém čase odpovědět, což je jistě velice lákavá představa.
