Глава 6. Системы программного обеспечения и сетевые технологии в астрономии и космонавтике.

Актуальность использования новых информационных технологий в астрономии и космонавтике. Международная Виртуальная обсерватория (МВО) – новая структура для эффективного синтеза технологических возможностей. Союз международных виртуальных обсерваторий (IVOA). Архивы и цифровые базы данных IVOA. Национальная виртуальная обсерватория России (RVO)

6.1 Актуальность использования новых информационных технологий в астрономии и космонавтике

Виртуальная обсерватория (ВО) - это новая информационная технология в астрономии и космонавтике

Современная астрономия и космонавтика ХХ1 века выдвинула ряд чрезвычайно актуальных задач и программ: 1) создаются глобальные и глубокие цифровые обзоры (каталоги) на миллионы и миллиарды небесных обьектов, обьемом до сотен Терабайт, а скоро и Петабайт ; 2) архивы и базы данных на сотни тысяч и миллионы малых тел Солнечной системы, что позволяет определять орбиты и физические параметры (массы, структуру и пр.) и выявлять их неустойчивость путем моделирования задачи многих тел, вести поиск и отождествление новых астероидов по программе кометно-астероидной опасности для Земли; 3) контроль движения десятков тысяч космических аппаратов и сотен тысяч и миллионов их фрагментов, их маневрирование на орбитах, составление баз данных космического мусора техногенного происхождения; 4) системный анализ проблем освоения Луны, который также входит в перечень необходимых задач и многие другие.

Их решение возможно благодаря достижениям в области разработки и создания высокочувствительных мозаичных панорамных приемников излучения, широкого введения автоматизации и программного управления при проведении наблюдений, использования новых информационных технологий при обработке и хранении огромных массивов наблюденных данных при использовании высокопроизводительных вычислительных средств, информационных сетей, лазерных (CD-ROM и др.) хранителей информации и пр.

Вследствие ввода в действие новых крупных наземных и спутниковых телескопов темпы потока данных растут по экспоненциальному закону, увеличиваясь ежегодно в два раза.

Использование компьютеров в астрономии чрезвычайно разнообразно. Это и автоматизации наблюдений, и обработка их результатов, и работа с большими каталогами, и небесно-механические расчеты. При этом активно используются глобальные информационные сети. Связь между компьютерными устройствами (информационными центрами, базами, пользователями и т.п.) осуществляется посредством физических линий связи – кабельной, оптоволоконной, радиоканал, спутниковый канал и т.п. От типа линий связи зависит их пропускная способность. В настоящее время пропускная способность линий связи (оптоволоконной и спутниковых) составляет более 100 Мб/сек. (проект КА Гайа - до 1 Гб/сек). Будущие линии связи должны иметь более высокие скорости передачи больших обьемов данных большому количеству потребителей.

Существующие наборы данных когерентных обзоров больших участков неба в нескольких диапазонах, открывают возможности для получения новых знаний (data mining), поиска и открытия редких объектов, поиска переменности и т.п. с помощью сложных алгоритмов распознавания образов, статистических и эвристических методов (discovery tools). Совершенно новые научные результаты могут быть получены из совместного использования данных, накопленных на разных инструментальных комплексах в ходе различных экспериментов. Высокая пропускная способность средств телекоммуникации и быстрый темп накопления данных, как наземными, так и орбитальными инструментами требуют адекватной организации эффективного обмена информацией между большим количеством сайтов, для скорейшего достижения новых научных результатов. В настоящее время очевидно, что не только накопление и анализ, но и организация и распространение данных являются существенным элементом дальнейшего развития науки и технологии.