| |
Die Analyse der Planck-Daten ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Das Teleskop
beobachtete den gesamten Himmel kontinuierlich für mehrere Jahre und erstellte
Himmelskarten in neun Frequenzen. Um die große Zahl von Einzelbeobachtungen in
Gesamtkarten des Himmels zu konvertieren, müssen die Rohdaten der Detektoren
überprüft und kalibriert werden. Aus diesen werden dann die Himmelskarten für
die neun Frequenzkanäle von Planck zusammengesetzt; anschließend werden die
Karten sowohl auf astrophysikalische Vordergrundsignale als auch auf ihren
kosmologischen Informationsgehalt hin analysiert. Darüber hinaus muss diese
komplexe wissenschaftliche Datenanalyse mit simulierten Daten überprüft werden,
die die relevanten kosmologischen, astrophysikalischen und Instrumentaleffekte
berücksichtigen.
Um diese komplexen Prozesse zu unterstützen, entwickelte die
Planck-Software-Gruppe am MPA wesentliche Teile der Software-Infrastruktur für
Planck, insbesondere ein Simulationspaket, ein Workflow-System und ein
Datenbankmanagmentsystem samt Benutzerinterface. Auch wenn diese Software-Pakete
speziell für die Anforderungen des Planck-Projektes entwickelt wurden, können
sie sich für einen größeren Anwenderkreis als nützlich erweisen, da sie
generische Aufgaben der Datenanalyse in Daten-getriebenen Forschungsbereichen
erleichtern.
Das ProC Paket für
Workflows hat viele Anwendungsmöglichkeiten. Es besteht aus einer grafischen
Benutzerschnittstelle, um komplexe Arbeitsabläufe bei der Datenverarbeitung aus
einem vorgegebenen Satz von Computerprogrammen zu konstruieren, sowie der
eigentlichen ProC-Workflow-Engine um diese Arbeitsabläufe dann tatsächlich auf
einem Computer-Cluster oder Grid auszuführen. Es wird von der
Datenverwaltungskomponente ergänzt, um die endgültigen Daten-Produkte sowie auch
Zwischenergebnisse abzulegen. Der Benutzer kann zum Beispiel angeben, dass nur
die Daten-Produkte, die durch eine Änderung der Eingangsdaten betroffen sind,
selektiv aktualisiert werden, ohne unnötige doppelte Berechnungen auszuführen.
Da sie sehr flexibel ist, erfüllt die ProC-Suite grundlegende Bedürfnisse von
Datenzentren, die ihre Berechnungen im Laufe der Entwicklung eines Projekts in
modifizierter Weise wiederholt ausführen müssen.
Das Planck-Simulationspaket
startet mit einem vom Benutzer vorgegebenen
kosmologischen Modell und berechnet daraus einen möglichen „CMB-Himmel“
einschließlich astrophysikalischer Vordergründe, und führt dann eine simulierte
Beobachtung dieses Himmels durch. Diese Simulation umfasst viele
Instrumentaleffekte wie z.B. die Faltung des Sichtstrahls und Rauschen.
Alternativ kann das Paket die Beobachtung eines vorgegebenen Himmelsmodell
simulieren, das von einem anderen Programm erzeugt wurde (wie z.B. durch die
Planck Sky
Model software). Das Planck-Simulationspaket ist sehr flexibel
und konfigurierbar. Es sorgt nicht nur für Planck-ähnliche Daten, sondern kann
auch leicht angepasst werden, um die Eigenschaften von anderen existierenden
und
zukünftigen CMB-Experimenten zu imitieren. Daher ist es ein wertvolles und
generisches Werkzeug für die Erforschung des kosmischen
Mikrowellenhintergrundes.
Die Planck-Softwareentwicklung am MPA wurde von der deutschen Raumfahrtbehörde
DLR im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, sowie durch
die Max-Planck-Gesellschaft finanziert. Diese Entwicklung wurde bis 2003 von
Matthias Bartelmann geleitet, seitdem liegt die Leitung bei Torsten Enßlin.
Planck ist ein Projekt der
Europäischen
Weltraumorganisation (ESA) mit Instrumenten von zwei wissenschaftlichen
Konsortien, die von den ESA-Mitgliedstaaten finanziert und von Principal
Investigators aus Frankreich und Italien geleitet werden. Die
Teleskop-Reflektoren wurden durch eine Kooperation bestehend aus der ESA, einem
wissenschaftlichen Konsortium geführt und finanziert von Dänemark, und
zusätzlichen Beiträgen der NASA (USA) zur Verfügung gestellt.
Torsten Enßlin
Links:
Planck Mission
ProC workflow
engine
Planck Sky
Model
Planck Legacy
Archive
Planck Simulation Package
Kontakt:
Dr. Torsten Enßlin
Max-Planck-Institut für Astrophysik
Tel.: +49 89 30000-2243
email: tensslinmpa-garching.mpg.de
|