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概要
Astropulse是一种新式的SETI项目。它从原始的SETI@home发展而来，但它并不会替代SETI@home。先前的SETI@home是窄频带的，这意味着它只能收听某一特定的频率，这就好像欣赏管弦乐队演奏时尽力去辨别一个“A升半音音符”，而Astropulse监听短时间脉冲。还是拿管弦乐队打比方，这就好像聆听某一记或某一连串鼓击。因为没人猜得到地外文明的信号听上去像什么，搜寻某几种信号听上去是个好主意。就科学而言，Astropulse是一种以微秒级的瞬时无线电脉冲为目标的对天空的搜索。这些脉冲可能来自地外文明，也可能来自其他来源。
原注：
Sky survey（翻译成“天空调查”有点小别扭……）：我们使用的阿雷西伯望远镜扫描天空，搜索来自每个角落的信号。这有别于定向的SETI搜索（那些望远镜对某几个特定恒星进行仔细搜索）
Microsecond：微秒，就是百万分之一秒。Astropulse在侦测时间很短的信号方面要优于先前的项目。只要信号长度不小于0.4微秒，信号越短，Astropulse就越有优势。当信号长度小于0.4微秒，Astropulse的优势就不再明显。
Transient：瞬时的。瞬时信号可能是重复的，也可能是单个的。
Radio：无线电。这些信号和AM或者FM广播一样由电磁辐射构成。（大体上来说，信号的频率更高，但还是无线电信号）电磁辐射包括无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，x射线和伽马射线。在http://setiathome.berkeley.edu/ap_em_radiation.php可以找到更多有关电磁辐射的介绍。
一个被侦测到的脉冲
天文学家邓Duncan Lorimer和Matthew Bailes已经发现了一个短暂的无线电脉冲，据信该脉冲的发源地和地球距离5亿秒差（译注：1秒差=3.2616光年），超过十亿光年！那是如此遥远以至于我们甚至不能看到那个星系（也不知道这个星系是否确实存在）。没人知道是什么制造了这个脉冲...是地外文明？还是黑洞爆发？抑或是回转的中子星？下图为该脉冲图像：
在这幅图中，横轴代表时间，纵轴代表频率。这幅图显示脉冲的频率不断减小，这正是我们所盼望的“分散的脉冲”（下文有解释）
脉冲的来源
瞬时无线电脉冲有哪些来源呢？有以下几种可能性，包括：
地外文明：先前的搜索活动已经通过搜索窄带信号来搜索地外文明（有点类似无线电台）。由于我们并不知道外星人的交流方式，这种办法似乎有些保守。
脉冲星和射电过客：脉冲星是旋转的中子星，能够产生100毫秒级的信号（一般情况下会更长）。0.4毫秒似乎是个极限。（译注：这句不是很通顺）Astropulse足以胜任对脉冲星的搜索，但并不擅长发现新的脉冲星。射电过客是最近发现的脉冲星的变体。也许Astropulse在一个较短工作周期内就能找发现“一种新式的旋转中子星”（译注：我觉得就是在指射电过客）
爆发中的原始黑洞：Martin Rees推论认为一个爆发中的黑洞释放出的Hawking辐射也许会产生能被无线电侦测到的信号。在http://setiathome.berkeley.edu/ap_prbh.php可以找到更多有关黑洞的信息。
银河系外脉冲：一些科学家最近发现了一个瞬时的无线电脉冲，它来自银河系外。我们不知道它是如何产生的，但或许Astropulse能发现更多。
未知的现象：也许最有可能的结果是发现一些未知的天体物理学现象。每当天文学家仰望星空，就可能会有新发现，无论是恒星，爆发，星系，还是别的新玩意。
分散脉冲
当毫秒级瞬时无线电脉冲从太空中遥远的某个地方来到我们身边时，它穿过了星际介质（ISM）。星际介质是一种氢原子构成的气体，它弥漫在整个星系中。星际介质和普通的氢气有一点很大的不同。星际介质中的一些氢原子发生电离，电子被剥夺。每有一个电离的氢原子，一个自由电子就在它的周围漂浮（译注：学化学的对这个应该很熟悉吧～）。这种由自由漂浮的电离小颗粒组成的物质被称作等离子体。
微秒级无线电脉冲由许多不同的频率组成。脉冲通过星际介质的等离子体时，高频辐射略快于低频辐射。当脉冲到达地球时，我们观察从1418.75 MHz至1421.25 MHz信号的部分，这是一个2.5 MHz的范围。最高频率辐射到达早于最低频率辐射到达约0.4毫秒到4毫秒（具体取决于信号距离）。这种现象被称为散射。（译注：狗哥把这个给翻成“色散”囧rz……）在http://setiathome.berkeley.edu/ap_chirp.php可以了解分散和非分散脉冲如何由各种不同频率组成。
为了还原信号的本来面目，我们必须去除这种散射，也就是说，我们必须将信号“反散射”（译注：dedisperse…生造单词…），而“反散射”是Astropulse算法的基本目标。
“反散射”不仅让我们看到信号的真面目，还减少了干扰信号能见度的噪音的量。噪音由波动组成，产生错误的信号。比如望远镜中就有电噪声，这会创造一种某处有信号的假象（其实没有）。由于散射会散布一个高达一万倍长度的信号，这会导致一万倍的噪声和真正的信号混在一起。（原注：这种算法有一个平方的效果，所以噪声其实只有信号的一百倍，但这仍是个很大的量。）
散射的具体影响程度由地球和信号源之间星际介质等离子体的量决定。“散射量”（dispersion measure，DM）将告诉我们究竟有多少等离子体。DM以“秒差每立方厘米”为单位，写作“pc cm-3”。将信号源离地球的距离（以秒差为单位）乘以电子密度（以电子每立方厘米为单位）（译注：1秒差=3.2616光年）即可得DM值。所以如果信号源距离地球2秒差，其间充满等离子体，电子密度为每立方厘米3个自由电子，则DM值为6pc cm-3。一般情况下宇宙中的电子密度大约是每立方厘米0.03个自由电子。
Astropulse算法
单脉冲循环
Astropulse必须分析一整个workunit里将近一万五千个不同的DM值（精确值为14208）.每个DM值下，整个“反散射”算法必须再次运转。（译注：本句不太通）最低的DM值为55 pc cm-3，最高为800 pc cm-3。Astropulse定期检验该区间内的DM值。在此不赘述检验某特定DM值的方法了，说说Astropulse是如何组织与处理数据的：它将DM值们分为以128DM为单位的大块，然后分为以16DM为单位的小块，接着是4096 bytes的小块，最后一小块一小块的处理。一旦将数据反散射，Astropulse就将这些数据在10个不同等级“联合增加”，即寻找0.4微秒的信号，接着是0.8微秒、1.6微秒、3.2微秒、6.4微秒……Astropulse在底层组织着眼于单个“bin”。一个bin相当于2bit原始数据，但在反散射之后，我们需要用一个浮点数来表示它。以下是Astropulse循环的细目分类：
</p>
<pre>
1个WU（译注：即俗称的“数据包”） => 111个DM大块
1个DM大块=>8个DM小块
1个DM小块=>2048个数据块
1个数据块=>16个DM值
1个DM值=>10个折叠等级
1个折叠等级约等于16384个“bin”（bin为最小单位）
</pre>
（DM大块的具体数量可能会在Astropulse正式发布时改变）
快速折叠算法
在每个DM大块或DM小块的末尾，Astropulse运行快速折叠算法。这种算法以特定时间间隔检查重复的脉冲（该时间间隔就是脉冲重复的周期）。快速折叠算法出现在DM大块的末尾时，时长为13秒，搜索周期为256倍（256 *0.4微秒）或更高的重复信号。快速折叠算法出现在DM小块的末尾时，时长很短，搜索周期为16倍（16*0.4微秒）或更高的重复信号。 |
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发表于 2010-6-10 16:16:26
发表于 2010-6-11 11:45:08