Spazio: la Finlandia leader mondiale per le simulazioni su larga scala

Uno dei piu’ potenti supercomputer d’Europa aiutera’ l’Istituto meteorologico finlandese (Fmi) a diventare il primo al mondo a far funzionare un simulatore spaziale su larga scala. Il simulatore Vlasiator, supportato dall’Accademia finlandese, e’ stato sviluppato con l’aiuto di una starting grant di quasi un milione di euro, assegnata dal Consiglio europeo della ricerca (Cer). Per sviluppare questo simulatore, il potente computer chiamato Hermit, un Cray XE6, e’ stato fornito dal PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe). Si tratta di un computer al dodicesimo posto nella rinomata lista Top 500 dei supercomputer piu’ veloci al mondo mentre nella classifica dei supercomputer usati nel settore industriale Hermit e’ il primo al mondo. Prace, che e’ un servizio di calcolo ad alte prestazioni (HPC) per scienziati e ricercatori del mondo accademico e industriale, ha assegnato 30 milioni di ore-core di tempo di calcolo all’Istituto per il simulatore spaziale Vlasiator. Il numero di ore assegnate a questo progetto, si legge sul notiziario europeo Cordis, ha un valore monetario di tempo di calcolo di circa un milione di euro ed esse sono state fornite gratuitamente. Sebastian von Alfthan, ricercatore del Fmi, spiega cosa rappresentano queste ore: “30 milioni di ore in tempo di calcolo significa che riceviamo 30 milioni di ore-core. Questa unita’ rappresenta l’uso di un core per un’ora. Se per esempio facciamo girare il nostro codice di simulazione su 10.000 core possiamo farlo girare per 3.000 ore che corrispondono a 125 giorni”. Le ore assegnate saranno usate per l’ultima simulazione spaziale dell’Istituto, Vlasiator, che e’ progettato per costituire un modello dello spazio prossimo e richiede la maggior parte del tempo di calcolo.  Installato in Germania, il supercomputer ha 113.664 core ed effettua oltre 1 milione di miliardi di calcoli al secondo. I modelli di simulazioni si usano in molti modi: per studiare i processi coinvolti nell’origine delle aurore e per prevedere il tempo spaziale, che puo’ aiutare a proteggere i satelliti da nocive piogge di particelle. Il Fmi e’ specializzato in simulazioni computerizzate su larga scala che creano modelli del comportamento delle particelle e dei campi elettromagnetici in prossimita’ della Terra e di altri corpi del sistema solare. Minna Palmroth, direttrice del programma di osservazione della Terra presso il FMI, che coordina il progetto Vlasiator, dice: “Con il tempo di calcolo che abbiamo ricevuto, e’ come se passassimo da un’utilitaria al veicolo piu’ potente del mondo. Con queste risorse saremo i primi al mondo a fare una simulazione su larga scala nella quale anche i fenomeni su piccola scala potranno essere visti con precisione per la prima volta in assoluto. Per esempio, vedremo le proprieta’ dell’onda d’urto che circonda la magnetosfera con molta piu’ precisione rispetto a prima. I nostri primi risultati hanno gia’ mostrato che i fenomeni di piccola scala nel plasma potrebbero avere un ruolo importante nella formazione dell’urto. Questo potrebbe avere conseguenze anche sulle proprieta’ del plasma che defluisce nel campo magnetico”. Vlasiator e’ il primo simulatore al mondo basato sull’equazione di Vlasov che puo’ creare un modello dell’intero campo magnetico della Terra in tre dimensioni, mentre allo stesso tempo crea distribuzioni di particelle in sei dimensioni.