Cosmic@Web - Tools zur Online-Analyse


      Ganz ohne Programmierkenntnisse und bequem vom heimischen Laptop aus können nun auch Schülerinnen und Schüler wie ein Astroteilchenphysiker arbeiten. Daten von vereinfachten Experimenten zur Messung kosmischer Teilchen, die zum Großteil am DESY in Zeuthen betrieben werden, fließen in Cosmic@Web ein und bieten so einen einfachen Zugriff auf reale Langzeitmessungen.

      Sowohl in der Wissenschaft als auch an Schulen ist es nicht immer möglich, das Experiment, mit dem man forschen möchte, vor Ort zu haben. Vor allem Großexperimente in der Teilchen- und Astroteilchenphysik sind so komplex und teuer, dass sie jeweils nur einmal gebaut werden und dafür alle beteiligten Forschungsgruppen zusammenarbeiten. Beispiele für die Beteiligung von DESY an solchen Projekten sind das IceCube-Experiment in der Antarktis, die Experimente am Large Hadron Collider (LHC) am CERN und das geplante Cherenkov Telescope Array (CTA). Bei Astroteilchenexperimenten gibt es außerdem zusätzliche Einschränkungen für die Standortwahl. Faktoren wie z.B. Platzbedarf, vorhandene Infrastruktur, jährliche Wetterbedingungen oder der Einfluss von Streulicht spielen dabei eine entscheidende Rolle. Oft liegen dadurch mehrere Stunden Flug- und Reisezeit zwischen Büro und Forschungsstation. Allerdings ist es auch nicht immer notwendig, seinen Arbeitsplatz neben dem Experiment zu haben. Für die Betrachtung und Erforschung der kosmischen Teilchen sind insbesondere Langzeitmessungen erforderlich, um eine geeignete Statistik zu erhalten und signifikante Aussagen ableiten zu können. Die gemessenen Daten werden daher über das Internet bereitgestellt und können standortunabhängig analysiert werden. Die Wissenschaftler und Techniker, die zu den Orten des Experiments reisen, tun dies hauptsächlich für die Wartung und Modernisierung der experimentellen Einrichtungen.

      Nun wurde dies auch für Schülerexperimente realisiert: Von Zuhause bzw. vom Klassenzimmer aus können riesige Mengen an Daten verschiedenster Experimenten rund um die Messung kosmischer Teilchen mittels Cosmic@Web ausgewertet werden. Dieses Angebot wird von Gesamtmetall – Nachwuchssicherung/think ING unterstützt und erweitert das Angebotsspektrum im Netzwerk Teilchenwelt.

      Cosmic@Web bietet einen einfachen Zugriff auf große Datenmengen, die dauerhaft und gesammelt werden. Die folgende Tabelle zeigt dir, welche Detektoren kontinuierlich Daten liefern und an welchen Standorten sie sich befinden. Über die Links gelangst du zur jeweiligen Beschreibung.
       
      DESY, Zeuthen
      FS Polarstern
      Neumayer Station III
      Aragaz Armenien

      Trigger-Hodoskop

           

      CosMO-Mühle

           

      CosMO-MuV

           

      LiDO

           

      Szintillationszähler-Experiment

         

      Neutronen-Monitor

         

      SEVAN-Detektor

           

      Wetterdaten

           

        Jedes Experiment misst eine Vielzahl physikalischer Größen. Die Daten werden in Sätzen, die jeweils ein Jahr überspannen, zusammengefasst und auf Cosmic@Web zur Verfügung gestellt. Eine Anleitung wie du diese Daten analysieren und Abhängigkeiten darstellen kannst, findest du in der Dokumentation.

        Die Daten umfassen nicht nur die Messung der kosmischen Strahlung selbst. Es ist ebenfalls möglich, diese in Abhängigkeit anderer physikalischer Größen wie dem Ort, dem Luftdruck oder der Umgebungstemperatur zu untersuchen.
        • Aus welchen Richtungen erreichen kosmische Teilchen die Erde?
        • Welchen Einfluss hat das Erdmagnetfeld auf kosmische Teilchen?
        • Lässt sich ein Sonnensturm nachweisen?
        • Wie lange "leben" kosmische Teilchen?

        Dies sind nur ein paar von vielen interessanten Fragen, die mit Hilfe von Cosmic@Web bearbeitet und beantwortet werden können. Alle zur Verfügung stehenden Experimente werden auf den folgenden Seiten vorgestellt. Hinweise zu mögliche Aufgabenstellungen sollen den Einstieg in die Thematik erleichtern. Grundsätzlich gilt jedoch: Du hast eine Idee? Probiere es aus!