Eine 3D-Karte der Milchstraße erstellen
Die Mission von Gaia, einer Weltraumsonde der Europäischen Weltraumorganisation (European Space Agency (ESA), besteht darin, die bis dato größte, präziseste dreidimensionale Karte unserer Galaxie anzufertigen. Diese wertvollen Daten öffnen die Türe zu einer neuen Welt potenzieller Entdeckungen und Durchbrüche, da Astronomen die Messung unterschiedlicher Eigenschaften – wie Helligkeit, Dichte und Größe usw. – von entfernten Objekten mit einer nie dagewesenen Genauigkeit ermöglicht wird. Zu neuen Entdeckungen zählen möglicherweise Planeten, die in einer Umlaufbahn zu anderen Sternen sind sowie weit entfernte Supernovä und Quasare. Damit diese Daten voll ausgeschöpft werden können, müssen diese zugänglich und verständlich sein. Die Milchstraße zugänglich machen An dieser Stelle setzt das EU-finanzierte Projekt GENIUS (Gaia European Network for Improved data User Services) an. Durch die Schaffung eines geordneten Archivs in Kombination mit speziellen Such-Tools werden Wissenschaftler dazu in der Lage sein, gründliche Untersuchungen zu verfügbaren Gaia-Daten durchzuführen und präzise Suchergebnisse zu erhalten. „Das Data Processing and Analysis Consortium (DPAC, Konsortium für Datenverarbeitung und -analyse) – das aus Softwareentwicklern und Wissenschaftlern besteht – wurde mit dem Design, der Implementierung und dem Betrieb des Gaia-Archivs beauftragt“, erklärt Projektkoordinator Xavier Luri von der Universität Barcelona in Spanien. „Wir stellten fest, dass abgesehen von bestehenden Basis-Tools für die Archivierung fortschrittlichere Tools erforderlich sind, um eine einfachere und umfassendere Datennutzung zu ermöglichen. Daher haben wir das GENIUS-Konsortium gebildet und europäische Fördermittel beantragt.“ Das 2013 ins Leben gerufene GENIUS-Projekt war der Entwicklung eines Archivierungssystems gewidmet, welches die vollständige wissenschaftliche Verwertung der Gaia-Daten ermöglichen würde. Das Archivportal ermöglicht bislang die interaktive visuelle Erforschung von mehr als einer Milliarde galaktischer Objekte. „Ein anderer Dienst, der dies in einem wissenschaftlichen Kontext leistet, ist uns nicht bekannt“, sagt Luri. „Da wir in das DPAC-Konsortium eingebunden sind und mehrere der GENIUS-Mitglieder Teil des DPAC-Leitungsgremiums sind, stellen unsere Beiträge einen wesentlichen Bestandteil des Gaia-Archivsystems dar. Diese Entwicklungen werden jetzt entfaltet und ausgebaut.“ Unbegrenzte Möglichkeiten Das Archiv wird zur Vereinfachung von Outreach- und akademischen Aktivitäten genutzt, um das Interesse der Öffentlichkeit für die Wissenschaft im Weiteren und für die Astronomie im Besonderen zu fördern. Der Dienst ist zudem erweiterbar und wird die Plattform für zukünftige Datenveröffentlichungen und sogar für andere Missionsarchive bilden. „Im Zuge von GENIUS haben wir auf Grundlage von hochmodernen Technologien für Big Data ebenfalls neue Möglichkeiten entdeckt, um mit riesigen Datenmengen zu arbeiten“, sagt Luri. „Dies bietet nicht nur Anwendungsmöglichkeiten für den Bereich der Astronomie, sondern auch für zahlreiche Entwicklungen im Bereich der wissenschaftlichen Datenverarbeitung wie beispielsweise der Teilchenphysik, wo Datengröße und Rechenanforderungen neue Methodiken erforderlich machen, um mit großen Datensätzen arbeiten zu können.“ Die ersten Daten von Gaia zu mehr als einer Milliarde Sterne wurden im September 2016 veröffentlicht und bilden das größte Archiv zu stellaren Objekten der Milchstraße, das jemals angelegt worden ist. Vor der finalen Veröffentlichung findet eine Feinabstimmung des Archivs statt, um die Präzision zu erhöhen und Unsicherheiten zu verringern. Das finalisierte Archiv wird voraussichtlich ca. zwei Milliarden Objekte beinhalten. Luri ist zudem davon überzeugt, dass das Projekt ein gutes Beispiel für die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen der ESA und der Europäischen Kommission zur Stärkung der Fundamente der europäischen Weltraumwissenschaften und -technik ist. „Während der Bau und Betrieb des Gaia-Raumfahrzeugs von der ESA finanziert und gehandhabt wird, obliegt die Datenverarbeitung und -verwertung der wissenschaftlichen Community Europas und nationalen Fördermittelstellen“, sagt Luri.
Schlüsselbegriffe
GENIUS, Milchstraße, GAIA, ESA, EUCLID, Archiv
