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20.09.2016
Mars und Mond hautnah im PlanetServer (Heinz Schmitz)

Dank einer neuen Anwendung namens PlanetServer ist es ganz einfach im Internet möglich über die Oberfläche eines fernen Planeten, Krater und Täler, Hügel und wüstengleiche Ebenen zu fliegen.

Stellen Sie sich vor, Sie fliegen über die Oberfläche eines fernen Planeten. Krater und Täler, Hügel und wüstengleiche Ebenen tun sich vor Ihnen auf. Oder noch besser – stellen Sie es sich nicht vor, machen Sie es einfach. Dank einer neuen Anwendung namens PlanetServer, konzipiert von Angelo Pio Rossi und seinen Kollegen an der Jacobs University, ist das nun ganz einfach im Internet möglich. Doch den Bremer Forschern geht es nicht nur um die schönen Bilder. Dank mehrdimensionaler Abbildungen kann man die Planeten anfliegen und punktuell viele Informationen abrufen. „Trotz der großen technologischen Fortschritte der letzten Jahrzehnte kämpfen Datenbanken in der Planetenforschung heute noch mit einem ganz ähnlichen Problem wie früher: der effizienten Verarbeitung und Analyse riesiger Datensätze”, erklärt Rossi.

PlanetServer schafft da ein wenig Abhilfe. „PlanetServer geht anders vor. Er basiert auf einer sehr fortschrittlichen sogenannten Array-Datenbank names Rasdaman.” Was das bedeutet? Komplexe Datensätze mit drei, vier oder auch fünf Dimensionen – die Arrays – werden in mehrdimensionale Datenwürfel gepackt. Die Daten stammen von Satelliten und Sensoren, die die Planeten immer wieder umfliegen und abtasten. Im Fall von PlanetServer sind es vor allem Informationen zu Bergen und Tälern auf Mond und Mars und so genannte Hyperspektralbilder: Fotos, die viel mehr verschiedene Wellenlängen des Lichts zeigen, als wir mit dem Auge erkennen können. Dadurch verraten sie spannende Details über den Aufbau der Planetenoberfläche. Diese Informationen können schnell und unkompliziert abgefragt werden. Miteinander kombiniert und vernetzt liefern sie neue Erkenntnisse für die Forscher auf der Erde.

Gibt es hier Eis? Kann ich anhand der Reflektion des Sonnenlichts bestimmte Mineralien auf der Planetenoberfläche finden? Hat Wasser hier in früheren Zeiten seine Spuren hinterlassen und die Zusammensetzung der Oberfläche verändert?

„Die Abfrage erfolgt direkt im Webbrowser, einfacher geht es eigentlich nicht mehr”, erläutert Rossi einen der Vorzüge des Systems. „PlanetServer sieht aus wie eine Website, ist aber eine Anwendung. Jeder Klick, den die Besucher machen, ist eigentlich eine Anfrage an die Datenbank.“ Vom Server werden dann nur jene Informationen geliefert, die für die Beantwortung der Frage auch tatsächlich notwendig sind. „Das macht unser System deutlich schneller und einfacher als bisherige Anwendungen“, so Rossi weiter.

PlanetServer ist beispielsweise für Geowissenschaftler interessant, die die hyperspektralen und topographischen Daten für ihre Forschungen nutzen. Mit wenigen Klicks können sie wissenschaftliche Fragen auf lokaler, regionaler oder auch globaler Ebene stellen. Und PlanetServer gibt nicht nur die gespeicherten Daten wider, sondern kann sie auch verknüpfen und komplexe Zusammenhänge aufzeigen. „Die detaillierten Karten sind aber auch spannend für interessierte Laien. Es ist ein bisschen wie Google Earth im Weltraum, aber durch und durch open Source, basierend auf der virtuellen WorldWind-Weltkugel der NASA“, sagt Rossi.

Seit etwa vier Jahren sind die Forscher der Jacobs University schon mit dem Projekt PlanetServer beschäftigt. Bislang gibt es ihn für Mond und Mars, denn von diesen Planeten existieren aus den letzten Jahrzehnten bereits viele Satellitendaten und -bilder. Doch die zig Terabyte große Datenbank wird laufend um neue Forschungsergebnisse erweitert. Und es gibt noch viel zu tun. In den nächsten Monaten soll man mit PlanetServer auch andere Himmelskörper in unserem Sonnensystem besuchen können. Zudem wollen Rossi und seine Kollegen mehr vielerorts gespeicherte Daten sammeln und beispielsweise Bereiche, die bislang nicht abgebildet sind, sichtbar machen. Schließlich sollen auch die bereits vorhandenen Bereiche mit noch mehr Analysemöglichkeiten unterlegt werden.

PlanetServer ist ein Dienst im Rahmen EarthServer-2-Projekts, unterstützt vom EU-Programm Horizont 2020-Programm. Dabei geht es um die Anwendung so genannter Big Data, also großer Datenmassen, in den Erdwissenschaften. Experten, Entscheidungsträger und die Öffentlichkeit haben kaum Zugang zu Forschungsergebnissen, beispielsweise aus Satellitenbildern oder Klimamodellen. EarthServer-2 nutzt modernste Möglichkeiten, Informationen zu analysieren und darzustellen, und macht sie so einem breiteren Publikum zugänglich. Das Open-Source-System folgt dabei den anerkannten Standards des Open Geospatial Consortium.

Siehe auch:
http://www.jacobs-university.de
http://anrossi.user.jacobs-university.de
http://planetserver.eu/
http://www.rasdaman.org
http://earthserver.eu/about
http://jacobs-university.de/news/one-100-most-promising-big-data-solution-providers-2016
http://www.heinz-schmitz.org



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