Analyse von Daten des Cosmic-Dust-Analyzers auf Cassini mittels eines
Web-Interfaces: Der Cosmic-Dust-Analyzer (CDA) ist ein Detektor für Staubeinschläge an Bord
der Raumsonde Cassini. Die von ihm aufgenommenen Daten sind in einer Datenbank am Max-Planck-
Institut für Kernphysik gespeichert. Mittels in Java programmierter Applets und Servlets wurde ein
Web-Interface erstellt, daß über verschiedene Funktionen zur Visualisierung und Analyse dieser Daten
verfügt. Es ermöglicht die grafische Darstellung von Signalen, Datenraten und Histogrammen.
Das Web-Interface ist unter der Adresse http://www.mpi-hd.mpg.de/dustdatabase/ zugänglich.
Es werden erste Analysen des Datenbestands mit dem Web-Interface beschrieben. Dabei werden
Auswirkungen der Ausrichtung der Sonde auf die Datenrate diskutiert. Die Daten selbst
werden in Teilcheneinschläge und Störungen klassifiziert. Die durch interplanetaren Staub und
Jupiter-Staubstromteilchen hervorgerufenen Ereignisse werden diskutiert. Die von Ulysses entdeckten
Jupiter-Staubströme wurden ebenfalls gesehen. Zudem wurde untersucht, ob der CDA durch den
Betrieb des RPWS-Sounders (Radio and PlasmaWave Science) oder durch Bow-Shock-Crossings im
Jupitersystem gestört wird. In beiden Fällen konnte keine Beeinflussung festgestellt werden.
Data Analysis from the Cosmic-Dust-Analyzer on Cassini by means of a
Web-Interface: The Cosmic-Dust-Analyzer (CDA) is a detector for dust impacts on board the
space probe Cassini. The data from the CDA is stored in a data base at the Max-Planck Institut for
Nuclear Physics. A web-interface with various functions for the visualization and analysis of this data
was created. The web-interface enables the graphical presentation of signals, data rates and histograms.
The Url of the Web-Interface is http://www.mpi-hd.mpg.de/dustdatabase/.
Alongside of the description of the program, the first analyses of the stored data using the webinterface
are discussed. Thereby, the effects of the probe alignment on the data rate will be examined.
The data will be classified into dust-impacts and noise. The events evoked through interplanetary dust
and jovian dust stream particles shall be discussed. The Jupiter dust-streams discovered by Ulysses
were likewise observed. In addition, it was also tested to see if the CDA will be disturbed by the use of
the RPWS-Sounder (Radio and Plasma Wave Science) or by the Bow-Shock-Crossings in the jovian
system. No influences could be found in either case.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 1.1 Interplanetarer Staub
- 1.2 Über diese Arbeit
- 1.2.1 Zielsetzung
- 1.2.2 Aufbau
- 2 Die Cassini-Huygens-Mission und der Cosmic-Dust-Analyzer
- 2.1 Beschreibung der Cassini-Huygens-Mission
- 2.2 Der Cosmic-Dust-Analyzer (CDA)
- 2.2.1 Aufgaben des CDA
- 2.2.2 Aufbau und Funktionsweise des CDA
- 2.2.3 Der High-Rate-Detector
- 3 Beschreibung des Web-Interface
- 3.1 Beschreibung der Datenbank
- 3.2 Web-Interface zur Auswertung der CDA-Daten
- 3.2.1 Aufbau und Motivation
- 3.2.2 Leistungen des Web-Interface
- 3.2.3 Beschreibung des GUI
- 4 Übersicht über den Datenbestand
- 4.1 Definition der Drehachsen der Raumsonde
- 4.2 Übersicht über die Bewegung Cassinis im interplanetaren Raum
- 4.3 Die Aufnahme eines Videos von Jupiter
- 4.4 Gesamtrate der vom CDA registrierten Ereignisse
- 5 Störungen und Testpulse
- 5.1 Störungen
- 5.2 Testpulse
- 5.3 Störung durch den RPWS-Sounder
- 5.4 Bow-Shock-Crossings
- 6 Einschläge von Staubteilchen
- 6.1 Jupiter-Staubstromteilchen
- 6.2 Gemeinsame Messung der Sonden Cassini und Galileo
- 6.3 Interplanetarer Staub
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Diplomarbeit untersucht die Daten des Cosmic-Dust-Analyzers (CDA) an Bord der Raumsonde Cassini mittels eines eigens entwickelten Web-Interfaces. Ziel ist die Visualisierung und Analyse der gesammelten Daten zur Erforschung des interplanetaren Staubs und der Jupiter-Staubströme.
- Entwicklung und Beschreibung eines Web-Interfaces zur Datenanalyse.
- Analyse der Datenrate in Abhängigkeit von der Ausrichtung der Sonde.
- Klassifizierung der detektierten Ereignisse in Teilcheneinschläge und Störungen.
- Untersuchung des Einflusses des RPWS-Sounders und von Bow-Shock-Crossings auf die CDA-Daten.
- Analyse von interplanetarem Staub und Jupiter-Staubstromteilchen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Dieses Kapitel führt in die Thematik des interplanetaren Staubs ein und beschreibt die Zielsetzung und den Aufbau der vorliegenden Diplomarbeit. Es legt den Fokus auf die Analyse von Daten des Cosmic-Dust-Analyzers (CDA) an Bord der Raumsonde Cassini mithilfe eines neu entwickelten Web-Interfaces.
2 Die Cassini-Huygens-Mission und der Cosmic-Dust-Analyzer: Dieses Kapitel beschreibt detailliert die Cassini-Huygens-Mission und den CDA selbst. Es erläutert die Aufgaben des CDA, seinen Aufbau und seine Funktionsweise, einschließlich des High-Rate-Detektors. Die Beschreibung der Mission liefert den Kontext für die Datenanalyse, während die detaillierte Darstellung des CDA die Grundlage für das Verständnis der Daten selbst bildet. Die genaue Funktionsweise des Instruments ist essenziell für die spätere Interpretation der Messergebnisse.
3 Beschreibung des Web-Interface: Dieses Kapitel präsentiert das eigens entwickelte Web-Interface zur Auswertung der CDA-Daten. Es beschreibt die zugrundeliegende Datenbank, den Aufbau und die Motivation hinter dem Interface, sowie dessen Leistungsmerkmale und die grafische Benutzeroberfläche (GUI). Der Fokus liegt auf der Funktionalität des Interfaces, welches die Grundlage für die nachfolgenden Datenanalysen bildet. Die detaillierte Beschreibung der Funktionalität und des Designs des Web-Interfaces ist entscheidend für die Nachvollziehbarkeit der durchgeführten Analysen.
4 Übersicht über den Datenbestand: Hier wird eine Übersicht über den gesamten Datenbestand gegeben, der mit dem Web-Interface analysiert wurde. Die Kapitel behandeln die Definition der Drehachsen der Raumsonde, die Bewegung Cassinis im interplanetaren Raum, die Aufnahme eines Jupiter-Videos und die Gesamtrate der registrierten Ereignisse. Diese Übersicht liefert den Kontext für die folgenden Analysen von Störungen und Staubteilchen-Einschlägen.
5 Störungen und Testpulse: Dieses Kapitel befasst sich mit Störungen der CDA-Daten und Testpulsen. Es analysiert die verschiedenen Störquellen, darunter der Einfluss des RPWS-Sounders und Bow-Shock-Crossings im Jupitersystem. Die detaillierte Untersuchung dieser Störquellen ist wichtig, um die Zuverlässigkeit der Daten und die Genauigkeit der späteren Analysen zu gewährleisten. Die Unterscheidung zwischen tatsächlichen Staubteilchen-Einschlägen und Störungen ist fundamental für die wissenschaftliche Aussagekraft der Arbeit.
6 Einschläge von Staubteilchen: Dieses Kapitel konzentriert sich auf die Analyse von Staubteilchen-Einschlägen, unterteilt in Jupiter-Staubstromteilchen, Messungen im Vergleich zu Galileo und interplanetaren Staub. Die umfassende Analyse dieser Daten erlaubt Rückschlüsse auf die Verteilung und Eigenschaften von Staub im Jupitersystem und im interplanetaren Raum. Die Einordnung der Daten und der Vergleich mit anderen Missionsdaten ermöglicht eine umfassendere und tiefgreifendere Analyse der Ergebnisse.
Schlüsselwörter
Cosmic-Dust-Analyzer (CDA), Cassini-Huygens-Mission, interplanetarer Staub, Jupiter-Staubströme, Web-Interface, Datenanalyse, Datenvisualisierung, RPWS-Sounder, Bow-Shock-Crossings, Datenklassifizierung.
Häufig gestellte Fragen zur Diplomarbeit: Analyse von Cassini-CDA Daten mittels eines Web-Interfaces
Was ist das Thema dieser Diplomarbeit?
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Analyse von Daten des Cosmic-Dust-Analyzers (CDA) an Bord der Raumsonde Cassini. Mithilfe eines eigens entwickelten Web-Interfaces werden die gesammelten Daten visualisiert und untersucht, um Erkenntnisse über interplanetaren Staub und Jupiter-Staubströme zu gewinnen.
Welche Daten werden analysiert?
Die Arbeit analysiert Daten des Cosmic-Dust-Analyzers (CDA) der Cassini-Huygens-Mission. Diese Daten umfassen Informationen über die Einschläge von Staubteilchen, sowie Störungen und Testpulse des Instruments.
Welches Instrument wird untersucht?
Der Fokus liegt auf dem Cosmic-Dust-Analyzer (CDA), einem Instrument an Bord der Raumsonde Cassini, das zur Detektion und Analyse von Staubpartikeln im interplanetaren Raum eingesetzt wird.
Was ist das Ziel der Arbeit?
Das Hauptziel ist die Entwicklung und Anwendung eines Web-Interfaces zur effizienten Analyse der CDA-Daten. Die Arbeit zielt darauf ab, die Datenrate in Abhängigkeit von der Sondenorientierung zu analysieren, Ereignisse zu klassifizieren und den Einfluss von Störungen auf die Messungen zu untersuchen. Letztendlich sollen Erkenntnisse über die Verteilung und Eigenschaften von interplanetarem Staub und Jupiter-Staubströmen gewonnen werden.
Wie wird die Datenanalyse durchgeführt?
Die Datenanalyse erfolgt mittels eines eigens entwickelten Web-Interfaces. Dieses Interface bietet Funktionen zur Visualisierung und Auswertung der CDA-Daten, ermöglicht die Klassifizierung von Ereignissen und unterstützt die Untersuchung von Störquellen.
Welche Störungen werden berücksichtigt?
Die Arbeit untersucht verschiedene Störquellen, darunter der Einfluss des Radio and Plasma Wave Science (RPWS)-Sounders und Bow-Shock-Crossings (Übergänge der Bugstoßwelle).
Welche Arten von Staub werden untersucht?
Die Analyse umfasst interplanetaren Staub und Staubteilchen aus den Jupiter-Staubströmen. Ein Vergleich mit Messdaten der Galileo-Sonde wird ebenfalls durchgeführt.
Welche Kapitel umfasst die Arbeit?
Die Arbeit gliedert sich in sechs Kapitel: Einleitung, Beschreibung der Cassini-Huygens-Mission und des CDA, Beschreibung des Web-Interfaces, Übersicht über den Datenbestand, Störungen und Testpulse sowie Einschläge von Staubteilchen.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Arbeit am besten?
Schlüsselwörter sind: Cosmic-Dust-Analyzer (CDA), Cassini-Huygens-Mission, interplanetarer Staub, Jupiter-Staubströme, Web-Interface, Datenanalyse, Datenvisualisierung, RPWS-Sounder, Bow-Shock-Crossings, Datenklassifizierung.
- Quote paper
- Dirk Stoltenberg (Author), 2002, Analyse von Daten des CDAs auf Cassini mittels eines Web-Interfaces, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/16727
