“互联网+”模式下的空间科学科技领域云

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"互联网+"已经成为当前中国各行业发展的重要战略。互联网、大数据、云计算等高新信息技术迅猛发展,"互联网+"将这些信息技术与各领域融合,使传统业务数据化、在线化,实现了传统产业的创新与变革。空间科学作为一门前沿交叉学科,近年来在先进的互联网信息技术助推下迅速发展,迸发出新的活力。空间科学是一门以数据为核心的实验科学,它以航天器为主要研究平台,探索发生在日地空间、行星际空间乃至整个宇宙空间的物理、天文、化学及生命等自然现象与规律。在空间科学领域,空间科学任务与创新研究活动的全生命周期覆盖了从概念孵育、规划论证、技术攻关、工程研制、在轨运行到数据处理、建模计算、可视分析,最终实现成果产出或业务应用的整个流程。新时期下,数据资源的爆炸式增长、用户需求的急剧提升、科学研究的不断创新,均对全生命周期中必需的网络资源、计算资源、存储资源等基础设施都提出了更高的要求。因此,空间科学领域需要在"互联网+"模式下,利用互联网基础设施,将云存储、云计算等信息技术与学科知识资源有效融合,构建基于云技术的空间科学"云"服务平台,为空间科学研究提供有力支撑。"空间科学科技领域云"就是在这一基础之上构建的综合性创新应用环境。作为中国科学院(国家)空间科学数据中心在科研创新活动中全力打造的示范平台,"空间科学科技领域云"以"日地空间系统研究网络"为门户,为科学卫星工程团队和科学家提供空间科学任务协同论证服务、空间科学任务运行支持服务、空间科学大数据应用服务、空间天气计算分析服务、领域云资源服务以及科技网资源服务6类服务版块。"空间科学任务协同论证服务"提供了卫星轨道交互设计、卫星结构及有效载荷布局、有效载荷观测区分析、卫星数据传输分析等多种任务论证分析工具的在线服务功能,并为科学家团队创建了协同论证环境,支持多位科学家异地、同时开展空间科学论证分析,从而快速制定空间科学任务研究方案。"空间科学任务运行支持服务"提供互联网环境下多星多任务的任务态势概览、探测计划生成、载荷状态监视、科学数据快视、数据产品分发、高级产品汇集等功能,为空间科学任务运行提供统一的服务平台。"空间科学大数据应用服务"提供了覆盖日地空间物理、空间天文、行星科学等多学科的科学数据,以及模糊检索、条件检索及学科导航等多维数据检索,并集成了坐标系转换、数据平滑和滤波等多种强大的数据分析工具,实现了知识资源、计算资源和存储资源的无缝对接与全面共享。"空间天气计算分析服务"以日地空间物理为试点子学科,提供了研究领域内常用的国际参考模型和国内自主研发的空间天气模型,可以满足用户在空间天气预报与数值模拟研究等多方面的需求,并通过云技术解决了模式-数据互操作和大规模计算问题,形成了良好的模式计算环境。通过院、所两级信息化基础设施和公共资源的互联互通互用,"空间科学科技领域云"还为云平台用户配置了云盘、自助模式计算等资源服务和来自科技云的科研协同服务。在暗物质粒子探测卫星"悟空"在轨测试与在轨运行和"实践十号"返回式科学实验卫星在轨实验阶段,"空间科学科技领域云"通过"空间科学任务运行支持服务"有力支持了卫星运控、卫星下行数据处理分发、卫星数据永久归档与安全保障任务的开展。在科研创新活动阶段,利用科学数据与模式工具,科学家开展了太阳风、磁层、电离层等领域的模拟研究,取得了丰硕可靠的研究成果。未来,"空间科学科技领域云"将以"互联网+"计划的实施为契机,融合高新信息技术,有效整合学科知识资源和基础设施资源,进一步发展空间科学信息化技术,实现统一时空框架下的空间科学信息承载与应用服务,打造数字宇宙宏伟蓝图,成为中国空间科学创新发展的坚实后盾。
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