Eine neue Reihe von Werkzeugen für Astronomen und Planetenforscher nutzen interaktive visuelle Analysen und maschinelles Lernen, um Eigenschaften von Objekten in unserer Galaxie aufzudecken und gegenüberzustellen.
Von der Identifizierung der „seltsamsten“ Ausreißer in einer Sternpopulation über die Erstellung von Karten der staubigen Milchstraße bis hin zur Kombination von Datensätzen für eine umfassende Erkundung der Mondoberfläche sollen die Open-Source-Tools Astronomen bei der Untersuchung, Kommentierung und gemeinsamen Arbeit unterstützen interessante Ergebnisse in einer kollaborativen Online-Umgebung.
Das EXPLORE-Toolkit, das im Rahmen des Horizont-2020-Programms der Europäischen Kommission entwickelt wurde, wurde letzten Monat auf der vorgestellt XXXIII. Konferenz „Astronomical Data Analysis Software & Systems“ (ADASS). und während eines Technologie-Workshops im Hauptquartier der italienischen Raumfahrtbehörde.
Mit den Mond-Tools von EXPLORE können Benutzer durch ein 3D-Modell des Mondes navigieren und mehrere Datensätze von Mondmissionen hochladen, anzeigen und vergleichen. Beim Vergrößern eines Standorts können Benutzer Basiskarten mit Konturen, Visualisierungen bei verschiedenen Wellenlängen und spektralen Informationen zur Mineralogie der Oberfläche überlagern. Vorab trainierte Deep-Learning-Modelle helfen bei der Identifizierung von Kratern und der Kartierung von Merkmalen.
Eine „Fußgängeransicht“ ermöglicht es Benutzern, anhand digitaler Höhenmodelle zu visualisieren, wie sie auf der Mondoberfläche stehen und sich bewegen.
Himmelskartenanimation, die die Staubkonzentration in der Milchstraße über dem Himmel von Brüssel bei Tag und Nacht zeigt. Bildnachweis: EXPLORE-Konsortium. Der für die Sternbilder verwendete Sternenkatalog unterliegt dem Urheberrecht 2005-2020, Marc van der Sluys, hemel.waarnemen.com und wird unter der Lizenz (CC BY 4.0) verwendet.
Werkzeuge für die Sternforschung sollen die Eigenschaften von Sternen in der Milchstraße untersuchen, die von der Gaia-Mission der Europäischen Weltraumorganisation und in anderen großen Datenbanken beobachtet wurden. Die Zuweisung einer „Verrücktheitsbewertung“ zu Spektraldaten kann Astronomen dabei helfen, ungewöhnliche Sterne oder Gruppierungen mit ähnlichen Eigenschaften innerhalb einer Population von einer Million Sternen zu finden.
Vergleiche der Helligkeit von Sternen bei verschiedenen Wellenlängen können Aufschluss über Temperatur, Alter, Größe und Menge der von Sternen erzeugten Energie geben. Wenn diese kollektiven Ergebnisse auf eine Zählung aller Sterne in der Milchstraße angewendet werden, können sie dabei helfen, die Gesamtzusammensetzung unserer Galaxie und ihren Aufbau zu entschlüsseln.
Mit galaktischen Werkzeugen können Benutzer staubige Objekte und die Staubverteilung in der Milchstraße in einer, zwei oder drei Dimensionen betrachten. Wenn man die Galaxie in beliebiger Ausrichtung durchschneidet, kann man erkennen, wo der Staub dicht verklumpt ist und wo es Fenster gibt, die potenzielle Sichtlinien zu interessanten Objekten bieten. Interaktive Himmelskarten zeigen, wie das Staubband im Kern der Milchstraße an jedem beliebigen Ort auf der Erde Tag und Nacht über uns hinwegzieht.
Nick Cox, der Koordinator von EXPLORE, sagte: „Diese EXPLORE-Wissenschaftsanwendungen sind Demonstratoren für Astronomen, die in einem breiten Spektrum von Bereichen arbeiten, darunter Sternspektroskopie, galaktische Archäologie und Monderkundung. Sowohl die EXPLORE-Tools als auch die Plattform, auf der sie eingesetzt werden, sind es.“ sehr flexibel und kann an andere Bereiche der Astronomie und Planetenwissenschaft angepasst werden.“
Manuela Rauch vom Know Center, die die Entwicklung der Visualisierungstools und der Benutzeroberfläche leitete, sagte: „Unser Ziel für EXPLORE ist es, Methoden, Tools und Inspiration für andere bereitzustellen, um ihre eigenen Web-Apps und -Dienste zu erstellen.“
Giacomo Nodjoumi von der Constructor University, der die Tools zur Monderkundung entwickelt hat, sagte: „Diese neuen Tools für die wissenschaftliche Gemeinschaft sind vollständig Open Source, modular, erweiterbar und skalierbar, ohne dass eine Installation erforderlich ist.“