Eiropas Komisija ir piešķīrusi 10 miljonus eiro projektam RADIOBLOCKS, ko koordinē JIVE ERIC un kurā iesaistītas lielākās Eiropas radioastronomijas pētniecības infrastruktūras kopā ar partneriem no nozares un akadēmiskajām aprindām, lai izstrādātu kopīgus pamatelementus, izmantojot modernus tehnoloģiskos risinājumus, un kas ļautu veikt plaša spektra jaunus zinātniskus pētījumus, kā arī kopumā veicinātu Eiropas zinātnes konkurētspēju. Projekts RADIOBLOCKS sāksies 2023. gada 1. martā.

Projektā RADIOBLOCKS tiks izmantota visaptveroša pieeja, kā var veikt kosmisko signālu uztveršanu, apstrādi, sintēzi un analīzi, darbojoties ar radioteleskopu masīviem, kā arī tiks izstrādātas komponentes, metodikas, tehnoloģijas un programrisinājumi, kas piemērojami plašam rīku klāstam, lai būtu iespēja nākotnē veikt nozīmīgus atklājumus radioastronomijā.

Projekta RADIOBLOCKS mērķis ir maksimāli veicināt lielāko pasaules vadošo radioastronomijas pētniecības infrastruktūru darbību, izstrādājot kopīgus pamatelementus, piemēram, :

● izstrādājot jaunus korelatorus, kas var efektīvi izmantot jaudīgus komerciāli pieejamus grafiskos procesorus (GPU). Minēto korelatoru izstrāde un attīstība uzlabos  lielo radioteleskopu masīvu darbību  (veicot novērojumus no metru līdz submilimetru viļņu garumos);

● izstrādājot modernas priekšgalsistēmas, kas paredzētas platjoslas un daudzjoslu datu ģenerēšanai un apstrādei reāllaikā, jo īpaši jaunu detektoru un komponentu radīšanai, gan  radio frekvences RF, gan starp frekvencem IF, kā arī iekļaujot RFI mazināšanu;

● darbojoties ar daudzpikseļu (PAF/FPA) uztvērējiem (sākot no centimetra līdz submilimetra viļņu garumiem), kas piemēroti radio teleskopiem ar lieliem primāriem spoguļiem, īpaši svarīgi turpmākai sadarbībai ar Eiropas un pasaules mēroga pētniecības infrakstraktūru  (piemēram, SKA-VLBI).

● izstrādājot datu (pēc)apstrādes rīku prototipus, ar kuru palīdzību veikt darba plūsmu funkcionalitātes testēšanu un visaptverošu simulācijas rīku izmantošanas demonstrēšanai.

“RADIOBLOCKS projektā ir apkopota Eiropas radioastronomijas sabiedrības, tostarp vairāku citu globālu pušu un nozares pārstāvju, pieredze un kopīgās intereses. Pirmo reizi visi strādās kopā, lai izstrādātu tehnoloģijas, kas nepieciešamas turpmāko izmantoto infrastruktūru attīstībai. Tā ir paradigmas maiņa, ko, galvenokārt, veicina Eiropas Komisijas programma Horizon Europe (Apvārsnis Eiropa).” stāsta Dr. Francisco Colomer, JIV-ERIC direktors un RADIOBLOCKS koordinators.

Četrus gadus ilgajā RADIOBLOCKS projektā, ko finansē pamatprogramma Horizon Europe (Apvārsnis Eiropa), piedalās 33 lielākās Eiropas radioastronomijas pētniecības institūcijas kopā ar nozares un akadēmisko aprindu partneriem no deviņām Eiropas valstīm, Japānas, Korejas Republikas, Dienvidāfrikas un Apvienotās Karalistes. Kopīga modernu programrisinājumu izstrāde, darbojoties kopā ar nozares pārstāvjiem, veicinās partneru tehnoloģisko attīstības līmeni un nostiprinās partneru pozīciju tirgū.

RADIOBLOCKS projektā tiek iesaistīti vairāki Eiropas pētniecības institūti,  tīkli un  infrastruktūra (RI) -Apvienotais institūts VLBI ERIC (JIV-ERIC), Eiropas VLBI tīkls (EVN), Multi Element Remotely Linked Interferometer Network (eMERLIN), LOFAR/ILT (pāšlaik reorganizējas kā LOFAR ERIC), Ziemeļu paplašinātais milimetru masīvs (NOEMA), 100 metru Effelsbergas teleskops, Sardīnijas 64 metru radio teleskops, Yebes 40 metru teleskops, IRAM 30 metru teleskops, kā arī Eiropas nozīmes globālās infrastruktūras, piemēram, Square Kilometre Array Observatory (SKAO, ESFRI orientieris), Atacama Large Millimetre Array (ALMA), Global Millimetre VLBI Array (GMVA) un Event Horizon Telescope (EHT) projekti.

"Projekts RADIOBLOCKS apvieno pasaulē vadošos akadēmiskās pētniecības un nozares ekspertus no visas Eiropas un ārpus tās, lai kopīgi izstrādātu un pēc tam izmantotu jaunas tehnoloģijas, lai maksimāli palielinātu pašreizējo un nākotnes zinātniskās radio astronomijas infrastruktūras iespējas," saka profesors Rob Beswick, Apvienotās Karalistes valsts radioastronomijas tīkla e-MERLIN zinātnisko operāciju un lietotāju atbalsta vadītājs, Apvienotās Karalistes SKA reģionālā centra direktora vietnieks un RADIOBLOCKS vadītājs Mančestras Universitātē.

RADIOBLOCKS projekta īstenošanas laikā VSRC komanda piedalīsies programmatūras izstrādē, kura tiks izmantota datu apstrādei vairākos VLBI tīklos (EVN (European VLBI Network), ILT (International LOFAR Telescope), ALMA (Atacama Large Millimeter Array), SKA (Square Kilometre Array), EHT (Event Horizon Telescope)) un kura būs noderīga visai radioastronomijas sabiedrībai. Jāuzsver, ka projekta īstenošanas laikā tiks pilnveidoti VSRC komandas iepriekš izstrādāti datu apstrādes algoritmi, kas tiks pielietoti darbam ar EVN un ILT tīklu novērojumu datiem. Minētie algoritmi balstās uz KLT (Karhunen–Loève transformāciju) un SSA (Singulāro Spektru analīzi) metodikām. Projekta rezultāti tiks izmantoti tālākai vienas bāzes interferometra attīstībai, izmantojot Irbenes radioteleskopu kompleksā esošo interferometru RT32 - RT16, kā arī iegūtie rezultāti ļaus attīstīt LOFAR VLBI iespējas.

Projekta pamatā ir konsolidētais RadioNet konsorcijs, kuru atbalsta Eiropas Komsija no   2000. gada, izmantojot dažādas pamatprogrammas. RadioNet ir veiksmīgi integrējis unikālu iespēju kopumu un veicinājis nepārtrauktu progresu radioastronomijā, tādejādi sniedzot būtiskas atbildes  uz galvenajiem astrofizikas jautājumiem. 

Projektu RADIOBLOCKS koordinē JIV-ERIC, pierādot savu galveno lomu kā koordinējoša pētniecības institūts, kas apvieno lielākās pētniecības organizācijas radioastronomijas jomā. JIV-ERIC ir kompetence projektu vadībā, koordinējot vairākus EK pēdējos gados finansētos projektus, piemēram, H2020 JUMPING JIVE.

RADIOBLOCKS projekts būtiski ietekmēs nākamās paaudzes ļoti garas bāzes līnijas interferometrijas (VLBI) korelatora izstrādi un lietojumu JIVE ERIC un EVN. EVN tehnoloģiju stratēģijā 2020.-2030. gadam ir uzsvērta nepieciešamība pēc platjoslu tehnoloģiju attīstības, paplašinot novērojumu joslas platumu vismaz līdz 5 GHz, tādejādi nepieciešams nodrošināt datu ierakstīšanu ar ātrumu līdz 32 Gbps un novērojumu režīmu, kas būtu pilnībā saderīgs ar Kvadrātkilometru masīvu (SKA-MID). SKA-MID un vairāku citu teleskopu piesaiste EVN tīklam ļaus palielināt EVN veikto VLBI novērojumu jutīgumu. Tas ir īpaši svarīgi šaurjoslas fenomeniem, piemēram, ātriem radio uzliesmojumiem (FRB), kur vienīgais veids, kā uzlabot jutību un attēlveidošanas iespējas, ir palielināt redzamības laukumu ( t.i., teleskopu skaitu, kas vienmērīgi izvietoti dažādos leņķos). Lai varētu apstrādāt lielu teleskopu skaitu (>30) novērojumu datus, ir nepieciešams izstrādāt nākamās paaudzes VLBI korelatoru, kas ietver īpašus režīmus un kuri ir optimizēti lielu redzes lauku apstrādei, īsiem, straujiem, uzliesmojošajiem procesiem (mikrosekunžu laika mērogā) un augstas spektrālās izšķirtspējas režīmiem.

"RADIOBLOCKS ir vērienīgs projekts, kas apvienos 33 partnerus no nozares un akadēmiskajām aprindām visā pasaulē", skaidro Dr. Giuseppe Cimò, JIVE Kosmosa un inovatīvu lietojumu nodaļas vadītājs un RADIOBLOCKS projekta vadītājs. "Tas būs aizraujošs izaicinājums palīdzēt izstrādāt kopējos pamatelementus, ko Eiropas pētniecības institūti izmantos, lai atklātu aizraujošus zinātniskus rezultātus, atbildot uz galvenajiem jautājumiem astronomijā un astrofizikā."

Projekts RADIOBLOCKS saņems finansējumu no Eiropas Savienības pētniecības un inovāciju programmas Horizon Europe (Apvārsnis Eiropa) saskaņā ar dotāciju līgumu Nr. 101093934.

Papildu informācija

Konsorciju RADIOBLOCKS veido Eiropas pētniecības infrastruktūras konsorcijs Joint Institute for Very Long Baseline Interferometry as a European Research Infrastructure Consortium (JIVE-ERIC, Nīderlande, koordinators), Stichting Nederlandse Wetenschappelijk Onderzoek Instituten (ASTRON, Nīderlande), Eiropas Dienvidu observatorija - ESO European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO, Vācija), Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (CSIC, Spānija), Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung EV (FRAUNHOFER-IAF, Vācija), Stichting International LOFAR Telescope (ILT, Nīderlande), Institut de Radio Astronomie Millimetrique Societe Civile (IRAM, Francija), Max-Planck-Gesellschaft zur Forderung der Wissenschaften EV (MPG, Vācija), Chalmers Tekniska Hogskola Ab (GARD, Zviedrija), Oksfordas Universitātes rektors, maģistri un stipendiāti (UOXF, Apvienotā Karaliste), Rijksuniversiteit Groningen (RUG, Nīderlande), United Kingdom Research and Innovation (UKRI, Apvienotā Karaliste), Technische Universiteit Delft (TUD, Nīderlande), Mančestras Universitāte (UNIMAN, Apvienotā Karaliste), Leidenes Universitāte (ULEI, Nīderlande), Ventspils Augstskola (VIRAC, Latvija), Nacionālais informācijas ģeogrāfijas centrs (CNIG, Spānija), Bordo Universitāte (UBX, Francija), Universitat zu Koln (UCO, Vācija), Syddansk Universitet (SDU Dānija), Sioux Technologies BV (SIOUX, Nīderlande), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF, Itālija), Observatoire de Paris (OBSPARIS, Francija), Square Kilometre Array Observatory (SKAOB, Apvienotā Karaliste), Haute Ecole Specialisee de Suisse Occidentale (HES-SO, Šveice), Lytid (LYTID, Spānija), Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EFPL, Šveice), Tti Norte, S. L. (TTI NORTE, Spānija), Stichting Radboud Universiteit (RADBOUD, Nīderlande), Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI, Dienvidkoreja), Alma Project, NAOJ (NAOJ, Japāna), University of Pretoria (UP, Dienvidāfrika) un Beyond Gravity Schweiz AG (BGC, Šveice).

EVN un JIV-ERIC nesen H2020 projekta JUMPING JIVE ietvaros ir izstrādājuši detalizētu VLBI zinātnisko stratēģiju, kas ir balstīta uz zinātnieku sabiedrības ieguldījumu (VLBI 2020-2030: zinātniskais ceļvedis nākamajai desmitgadei - Eiropas VLBI tīkla nākotne). Minētajā dokumentā izklāstītās zinātniskās prioritātes nosaka EVN tehnoloģisko attīstību.

Eiropas VLBI tīkls (EVN) ir interferometrisks radio teleskopu masīvs, kas izvietots Eiropā, Āzijā, Dienvidāfrikā un Amerikā un kas veic unikālus, augstas izšķirtspējas radioastronomiskus kosmisko radio avotu novērojumus. EVN, kas tika izveidots 1980. gadā, ir kļuvis par visjutīgāko VLBI masīvu pasaulē.  EVN tīklā ietilpst vairāk nekā 20 teleskopu, tostarp daži no pasaulē lielākajiem un jutīgākajiem radioteleskopiem. EVN veido 13 institūti, kuri ir pilntiesīgi locekļi, un 5 institūti, kuri ir asociētie locekļi.

Joint Institute for VLBI ERIC (JIVE) galvenais uzdevums ir pielietot un attīstīt EVN datu apstrādes klasteri- jaudīgu superdatoru, kas apvieno signālus no vairākiem radioteleskopiem, kas izvietoti pa visu pasauli. JIVE, kas dibināts 1993. gadā, kopš 2015. gada ir Eiropas pētniecības infrastruktūras konsorcijs (ERIC), kurā ir septiņas dalībvalstis: Francija, Itālija, Latvija, Nīderlande, Apvienotā Karaliste, Francija, Spānija un Zviedrija; papildu atbalstu saņem no partnerinstitūcijām Ķīnā, Vācijā un Dienvidāfrikā. JIVE atrodas Nīderlandes Radioastronomijas institūta (ASTRON) birojā Nīderlandē.

Saziņai:

Giuseppe Cimò

RADIOBLOCKS projekta vadītājs

JIVE pagaidu vadītājs Kosmosa un inovatīvu lietojumu grupa

cimo@jive.eu

Jorge Rivero González

JIVE zinātnisko komunikāciju speciālists

communications@jive.eu

No Ventspils Augstskolas:

Jānis Šteinbergs

Projekta vadītājs, koordinātors zin.jautājumos

 janis.steinbergs@venta.lv