Eine gemeinsame Sprache für leistungsfähigere Weltraumforschungsmissionen der Zukunft

Als Astronauten zum ersten Mal aus dem Weltraum auf unseren Planeten schauten, wurde die Menschheit instinktiv daran erinnert, dass wir eigentlich alle aus demselben Ort stammen. Durch die EU geförderte Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass mit der Einrichtung einer gemeinsamen Datendrehscheibe nun ein weiterer Riesenschritt in Richtung Weltraumerkundung unternommen wurde.

Dieser Knotenpunkt, der im Laufe des vierjährigen IMPEX-Projekts (Integrated medium for planetary exploration) mit einer Finanzierung in Höhe von knapp 2 Mio. EUR innerhalb des Siebten Forschungsrahmenprogrammes entwickelt wurde, geht ein wichtiges Problem an, das die Zusammenarbeit in der Weltraumerkundung immer wieder behindert hat. Und zwar die Tatsache, dass komplexe Rechenmodelle, die bei verschiedenen Weltraumexpeditionen verwendet wurden, nicht kompatibel waren. Was bedeutet, dass der Austausch und der Vergleich von Beobachtungsdaten zwischen den Missionen nicht immer möglich waren.

Dank IMPEX werden die Wissenschaftler jetzt in der Lage sein, Beobachtungsdaten mit Simulationsmodellen zu vergleichen und damit in Grunde genommen "dieselbe Sprache" wie die Wissenschaftler rund um den Globus sprechen. Das Projekt hat ein Portal entwickelt, auf dem die riesigen Datenmengen aus vergangenen und laufenden Missionen von einer einzigen Stelle aus zugänglich sind, sowie Werkzeuge, um diese Informationen zugänglich zu machen.

Das Ergebnis des Vierjahresprojekts wurde bereits verwendet. Wissenschaftlern war es möglich, Daten der Venus-Express-Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA, die 2005 auf den Weg gebracht wurde, und der Messenger-Mission der NASA, die von 2011 bis 2015 den Merkur umrundete, mit existierenden Simulationsmodellen zu vergleichen. Vergleiche der Beobachtungsdaten aus der bekannten Rosetta-Mission der ESA, der 2015 erstmalig eine weiche Landung auf einem Kometen gelang, sollen in naher Zukunft folgen.

Vom Vergleich der Beobachtungsdaten mit einer Simulation der Kometenumgebung erhoffen sich die Wissenschaftler ein klareres Verständnis der Frage der Entstehung unseres Sonnensystems. Weiterhin wurden Forschungen zu den Magnetfeldern, die Venus, Merkur und andere Objekte im Sonnensystem umgeben, vorangetrieben.

Um jedoch zu diesem Punkt zu gelangen, musste das Projekt zunächst Experten aus Österreich, Frankreich, Finnland und Russland zusammenführen, um zentrale Anforderungen zu spezifizieren und mögliche Hindernisse zu skizzieren. Das ermöglichte dem Team, eine funktionale und benutzerfreundliche Software zu entwerfen und die gemeinsamen Datenmodelle zu definieren. Das Projekt konnte anschließend einen zentralen Zugangspunkt für ein beeindruckendes Spektrum an Werkzeugen entwickeln, die für die Arbeit mit verschiedenen Daten aus dem Bereich der Plasmaphysik eingesetzt werden können.

So bietet das CDPP AMDA-Werkzeug (Automated Multi-Dataset Analysis) auf dem IMPEX-Portal einen einfachen Zugang und benutzerfreundliche Data-Mining-Funktionen. Ein weiteres Werkzeug ist CDPP 3DView, mit dem Wissenschaftler die Flugbahnen von Weltraumfahrzeugen simulieren können. Alle IMPEX-Datenbanken speisen 3DView auf direktem Wege mit Daten, wodurch eine interaktive Kombination von Weltraumfahrzeugorbits mit Messungen vor Ort und Simulationsdaten möglich ist.

IMPEX wird Ende Mai 2015 beendet sein. Es soll das Verständnis und die Zusammenarbeit zwischen Modellierungs- und Weltraummissions-Datenexperten verstärken sowie dabei helfen, die Grundlagen für künftige Missionen auf kostenwirksame und äußerst kooperative Weise zu legen.