|
Путеводитель астронома по интернет:
- Введение
- Интернет как астрономическая среда
- Интернет как среда обитания астрономов
- 9 лучших линков по каждой теме
- Астрономические данные в Сети - где искать и как пользоваться?
- Сайты с астрономической библиографией
- Астрономические утилиты : виртуальные калькуляторы
- Астрофорумы бывают разные...
- Солнечные сайты
- Сайты о планете Марс
- Астероидные сайты
- Кометные сайты
- Сайты о метеорах и метеоритах
Интернет как среда для астрономических приложений
– современное состояние и перспективы.
(тезисы лекции, прочитанной на конференции молодых радиоастрономов
11/10/2002 г.)
В.А. Самодуров
Пущинская радиоастрономическая обсерватория АКЦ ФИАН,г. Пущино
Основные свойства и функции Сети с точки зрения
астронома:
-
Интернет – это идеальная среда для публичности науки.
-
Средство общения, коммуникации и организации для научных проектов, самих
специалистов и любителей астрономии.
-
Сеть – это хранилище данных (астрономические данные, статьи, программное
обеспечение…) с возможностями поиска в них, анализа и визуализации.
-
Удаленные наблюдения, космические мониторинги.
-
Интерактивная обработка астрономических данных.
0:::>
Точка отсчета: где и что искать по астрономии в Интернете?
Количество астросайтов
в публичных интернет-каталогах обычно значительно больше, чем по другим
наукам.
-
Астрономический раздел Yahoo! http://dir.yahoo.com/Science/Astronomy/,
например, содержит более двух с половиной тысяч сайтов. Больше – лишь у
биологии, географии и «земных наук». Ранее (1998 г) раздел, посвященный
астрономии, был наибольшим.
-
Астрокосмический портал вместе с коллекцией из нескольких тысяч линков
на образовательные астрокосмические ресурсы http://space.about.com/
Хорошие возможности поиска.
-
Специализированный каталог сайтов AstroWeb содержит их более 3 тысяч -
http://cdsweb.u-strasbg.fr/astroweb.html
-
В русском сегменте Сети та же картина - в самом большом на текущий момент
рейтинг-каталоге русских астрокосмических сайтов «AstroTop100 of Russia»
: ../-
их уже около 700, но он все равно не полон.
-
Поиск по астрономическим сайтам выдает более трехсот тысяч документов из
базы данных по 300 сайтам – http://www.astronet.ru:8101/db/astrosearch/
1:::>Публичность
мировой науки – как двигатель прогресса и залог притока финансов в астрономию.
Лидеры публичного жанра Сети – в мире и России.
Особенности астрономия
как науки с точки зрения публичности:
-
она зрелищна (что, вообще говоря, для научной дисциплины редкость)
-
она романтична (подобный эпитет для других наук – просто нонсенс)
-
астрономия уникальна тем, что в отличие от других наук имеет отряд любителей
астрономии. Профессионалов в мире – около 10 тыс. человек, любителей –
не менее 100 тыс. И, наконец, проявляют активный интерес к достижениям
астрономии и космонавтики не менее нескольких десятков миллионов человек
во всем мире!
Интернет дает неоценимые возможности для публичной
рекламы астрономии.
Что это дает науке? –
-
повышение интереса к последним научным достижениям со стороны общества
-
обеспечение на его основе притока инвестиций в науку в общем и в астрономию
в частности (примечание – пока только на Западе, но есть надежда в том,
что через несколько лет этот механизм заработает и в России)
-
обеспечение притока новых кадров в науку – не только вследствие прямых
поступлений через традиционные институты научного образования, но и мощный
импульс со стороны любителей астрономии и их организаций.
Что в ответ дает наука астрономия – обществу посредством
Сети? –
1.
научно-просветительские
и образовательные сайты, примеры – рядом:
-
широко цитируемый сайт NASA- http://www.nasa.gov,
например, явно выстроен именно в публичном ключе. Под эгидой этого сайта
работает масса проектов как для первого знакомства с астрономией (http://imagine.gsfc.nasa.gov/)
и для образования (http://education.nasa.gov/internet.html
) так и для профессионалов (например, спонсируемая NASA система астрономических
каталогов и база данных статей ADS - http://adswww.harvard.edu/
)
-
У нас в России в 2000 г. стартовало сразу несколько интернет-проектов в
жанре "публичной науки" - научно-литературный журнал «Переплет» http://www.pereplet.ru/
, «Научная сеть» http://www.nature.ru/
и, главное – AstroNet - http://www.astronet.ru/
-
портал для научных статей как для широкого круга читателей, так и для профессионалов.
Здесь также – новости науки, поиск по астросайтам, глоссарий и рубрикатор,
регистрация новых авторов. Причем последним даже выплачиваются гонорары,
а сам AstroNet зарегистрирован как научное издание.
2.
пресс-релизы
последних достижений на сайтах обсерваторий, лишь некоторые из них:
-
Пресс-релизы Европейской Южной Обсерватории: http://www.eso.org/outreach/press-rel/
-
На российских сайтах обсерваторий – пока пресс-релизы отсутствуют как жанр
3.
информация научно-популярного характера на всех остальных астрономических
страницах – от сайтов организаций до домашних страничек самих астрономов.
Etc.
Помимо профессиональных, многие сайты СМИ также уделяют внимание теме –
практически на каждом уважающем себя портале новостей есть рубрика «Космос».
Наиболее известный пример – сайт BBC имеет соответствующий отличного качества
раздел - http://www.bbc.co.uk/science/space/
2:::> Сеть как средство общения,
коммуникации и организации людей и научных проектов
Почти серьезно: каков примерный идеальный «распорядок дня» современного:
– астронома –профессионала:
-
Прочесть e-mails от коллег, написать им ответы (Это - Сеть!)
-
Прочесть последние научные статьи по своей тематике на (это - Сеть!) http://adsabs.harvard.edu/abstract_service.html
и http://xxx.lanl.gov/form/astro-ph,
просмотреть список ближайших научных конференций http://cadcwww.dao.nrc.ca/meetings/meetings.html
-
Обосновать и подать заявку на наблюдения. Сеть и здесь– помощник, в ней
можно найти: руководства, астрономические утилиты… – например Astronomical
Software & Documentation Service - http://asds.stsci.edu/
-
Провести сами наблюдения (ряд инструментов либо уже управляется через сеть,
либо будут управляться через несколько лет).
-
Написать программу обработки данных и применить ее к ним. (В Сети можно
найти программы и алгоритмы-http://www.cv.nrao.edu/fits/www/yp_software.html)
-
Написать и отправить статью по результатам работы. (Сеть – помощник: -
многие научные журналы работают с авторами по e-mail).
– астронома-любителя:
-
Провести наблюдения
-
Послать их в соответствующую базу данных в Сети
-
Обсудить новости науки и тонкости астрономических инструментов/методик
на форумах и эхо-конференциях, договориться о совместных наблюдениях. Примеры
наиболее известных астрофорумов:
-
Англоязычные интернет-форумы уступают эхо-конференциям. Наиболее интенсивный
поток сообщений на http://www.astronomy.net/forums/
- около 40 тыс. постингов (сообщений), но 22 тыс. из них посящены теме
«Бог и наука». Другой известный форум http://www.astronomyforum.net/
вообще имеет лишь немного более тысячи постингов.
-
Российские форумы выгодно отличаются от своих зарубежных собратьев. Наиболее
мощные форумы на сегодня (более 15 тыс. сообщений в каждом, с ежедневным
трафиком до ста постингов в день) – «Астрофорум» сайта журнала Звездочет
http://www.astronomy.ru/forum/
и «Общая Астрономическая Конференция» http://www.starlab.ru/cgi-bin/ubb/ultimatebb.cgi
Именно на этих форумах не редкость встретить как полноправных участников
и астрономов-профессионалов
-
Форума, целиком ориентированного именно на них, пока нет (возможно,
им станет AstroNet.ru).
– «распорядок дня» научного,
уже работающего проекта в области астрономии:
-
Обмен сообщениями с членами команды проекта – зачастую общение внутри проекта
идет в режиме on-line посредством эхо- и даже теле-конференций через Сеть.
Умение вести активную переписка через e-mail – частое требование при заполнении
вакансий в научных проектах!
-
Мониторинг поступающих данных проекта, их on-line обработка и выдача (Сеть
– единственный реально работающий инструмент).
-
Взаимодействие с другими научными проектами (в идеале – интерактивная обработка
данных).
Пример такого профессионального
проекта – сайт космического телескопа Хаббла – http://www.stsci.edu/resources/
Здесь, помимо непрерывно обновляющихся архивов (причем наличествуют мощные
базы данных не только по этому проекту, но и по родственных ему, чьи данные
могут помочь в интерпретации собственных результатов), представлено также
программное обеспечение – как для подготовки наблюдений, так и для обработки
данных (в том числе с доступам к реальным архивам данных через интернет).
А также – пресс релизы, список ближайших семинаров и т.д., и т.п.
Заметим, что лучшие проекты астрономов-любителей не только
не уступают в оперативности и интерактивности профессиональным, но иногда
и превосходят их.
-
Яркий пример такого плана - http://www.aavso.org/
Американской ассоциации наблюдателей переменных звезд. На сайте – архивы,
пополняемые в режиме on-line, поисковые карты нескольких тысяч звезд, обсуждение
наблюдений, генераторы графиков переменности любого объекта в базе данных…
Проект поддерживают своими наблюдениями тысячи астрономов любителей со
всего мира, его данными широко пользуются профессионалы при подготовке
научных публикаций.
-
Даже один любитель астрономии в силах наладить целую сеть сбора данных
от наблюдателей всего мира. Таков японский наблюдатель Daisaku Nogami,
создавший аналогичную сеть VSNET http://vsnet.kusastro.kyoto-u.ac.jp/vsnet/
-
аналогичная организация существует для наблюдателей объектов Солнечной
системы ALPO - http://www.lpl.arizona.edu/alpo/
- архивы on-line, тысячи наблюдателей…
3:::> Сеть – как хранилище астрономических
данных.
Виды астрономических данных в Сети:
-
Библиография (научные статьи
и т.п.)
-
Собственно астрономические данные – каталоги,
поиск в них
-
Программное обеспечение (мы
ограничимся в лекции лишь упоминанием
http://asds.stsci.edu/
- каталог на сайты с программным обеспечением и документацией и http://www.iau-sofa.rl.ac.uk/-
фундаментальные астрономические алгоритмы проекта (SOFA)
По библиографии мы имеем – два
наиболее часто используемых сайта в научной практике:
-
Система научных статей и абстрактов ADS (Astrophysics Data System)
http://adsabs.harvard.edu/abstract_service.html
- более 2 миллионов отсканированных статей (многие журналы – с 18... г.):
поиск по автору, объекту (в различных базах данных), слов из названия и
самого абстракта.
Можно для начала установить:
Article return through: Browser E-mail
(и не забыть поставить свой e-mail, где это необходимо!)
Return article as: High resolution Postscript
Level 2
Page size: A4
Article destination: Printer File
Display
Compress for Transfer: no compress
gzip compress
Split Email in pages: No Yes
Maximum Email size: 2500 kbytes
(max. 2500 kbytes)
В результате
после выбора статьи и нажатия кнопки «Print» в окне с информацией о выбранной
статье – она будет приходить к Вам по электронной почте.
-
http://xxx.lanl.gov/form/astro-ph
– система электронных абстрактов Sissa, или LANL :статьи с 1992
г, полные версии (с текстами, в отличие от ADS!) на основе авторских LaTex-файлов.
Часто цитируемая система (хотя и очень неполна), т.к. есть тексты и они
здесь появляются раньше, чем в журналах.
-
А русские учебники можно поискать на АстроNet-е или сайте «Астрономическое
наследие» http://heritage.sai.msu.ru/
Астрономические
данные – это архивы каталогов, поиск в них, визуализаторы данных. Здесь
наиболее известны:
-
База данных в Страсбурге http://cdsweb.u-strasbg.fr/Cats.html
- стандарт де-факто и де-юре. 4606 каталогов доступно с CDS , из которых
3872 – в режиме on-line (ASCII или FITS файлы) , причем 3540 доступно через
браузер VizieR (русское зеркало - http://www.inasan.rssi.ru/vizier/
) .
-
Еще весьма известная база данных – ADC Archives : http://adc.gsfc.nasa.gov/
Сервис - поиск по ключевым словам, категориям, авторам, журналам. Есть
список наиболее часто запрашиваемых каталогов для новичка и даже... для
любителей астрономии (впрочем , это только у нас- "даже"...)! В ADS
есть и данные, отсутствующие в Страсбурге. Эта ремарка достаточно типична
– на одной системе вы зачастую найдете то, чего нет на других, и наоборот...
-
Русских архив данных с хорошим сервисом - база данных СATS:http://cats.sao.ru/
, созданная в САО. Удобный интерфейс, и полнота базы хороша (с упором на
радиокаталоги – более 600 радиокаталогов и 400 таблиц из других диапазонов
– в основе коллекция Andernach H.). Сервис – поиск по ключевым словам,
по ключевым понятиям, по координатам, по названиям объектов. И еще одно
достоинство, которого, разумеется, нет у других баз – есть страница
на русском языке - http://cats.sao.ru/doc/CATS_Russian.html
Способна "на лету" создавать радиоспектры избранных радиоисточников (на
основе известного радиоастрономам каталога Кюра).
-
Существуют специализированные базы данных – по объектам, спектральному
диапразону, результатам конкретной миссии:
Отличия и сравнительные
преимущества таких систем познаются только в работе.
Надо заметить, что все базы данных, разумеется,
имеют и свои недостатки, а то и ошибки (вплоть до тривиальных опечаток).
-
Напоследок упомянем одно из самых "древних" хранилищ данных в инете с веб-формами
и т.д. – Канадский архив: http://cadcwww.dao.nrc.ca/CADC-homepage.html
-
Профессионалам необходимо также взять на заметку – уже не за горами появление
баз данных нового типа, где будут приниматься запросы на поиск информации
в еще неотсканированной информации вековой давности…
Визуализаторы
каталожных данных.
Заметим, что программы визуализации – это
главный сервис каталожных систем! Поскольку именно от способности хорошо
отобразить нужные данные часто зависитсама возможность решить поставленную
исследователем конкретную задачу найти что-либо в представленных данных.
Идеальный визуализатор должен уметь:
-
выбирать любой набор данных
-
работать с любым набором каталогов представленной базы данных,
-
осуществлять поиск, сортировку и сравнение данных по любым заданным
свойствам из представленных в каталогах параметров источников
-
осуществлять связь и отождествление данных из разных каталогов.
Примеры визуализаторов данных при каталожно-поисковых системах:
-
визуализатор Паломарского атласа http://stdatu.stsci.edu/cgi-bin/dss_form
- выбрать координаты/имя объекта, размер бокса и вид файла (gif/fits),
и нажать кнопку запроса!
-
Из специализированных визуализаторов объектов наиболее известен браузерер
данных космических миссий W3Browse http://heasarc.gsfc.nasa.gov/W3Browse/w3browse.pl
Устроен очень просто: вводите координаты (или объект), щелкаете по нужным
миссиям/каталогам и жмете на кнопку запроса - несколько десятков ссылок
вам обеспечены. Щелкая уже по ссылкам, вы можете получить данные в графической
форме.
-
Aladin http://aladin.u-strasbg.fr/
– близок к идеальному. Программа выполнена в двух версиях - превьювер,
позволяющий взять фото из Паломарского атласа; и Java-приложение с довольно
симпатичным интерфейсом, FAQ, возможностью подключений к каталогам, архивам
и статьям о выбираемой вами зоне неба и т.д. Изюминка - есть работа "по
слоям": вы посылаете очередь заданий, каждое из которых формирует "слой"-изображение.
Системы отождествлений объектов по разным данным нет и здесь!
-
Визуализатор ADC Archives (http://adc.gsfc.nasa.gov/viewer/)
отображает лишь статистику каталожно-табличных данных.
-
Наконец, существуют визуализаторы, которые формируют для вас изображения
неба, "перепахивая" сразу несколько каталогов или обзоров неба. Один из
лучших - SkyView, "Виртуальная обсерватория в Интернете": http://skyview.gsfc.nasa.gov/skyview.html
(далее - на основную форму http://skyview.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/skvbasic.pl
) Простой, интуитивно понятный интерфейс управления, весьма устойчивый
в работе, новейшие данные, возможность получения сразу нескольких изображений
в разных длинах волн на одной странице… Данный визуализатор должен быть
повседневным инструментом! Но – функции отождествления on-line нет и здесь.
-
Существуют и другие системы поиска одновременно по нескольким базам: Starcast
http://archive.stsci.edu/starcast/
и Astrobrowse http://asc.harvard.edu/astrobrowse/
4:::> Удаленные наблюдения,
космические мониторинги.
Дистанционные наблюдения
- важнейшее свойство, которое дает астрономии интернет и Сеть в целом.
-
Для любителей существуют – телескопы-роботы, которым необходимо – просто
указать область неба или конкретный объект на нем, и, не спрашиваяваших
регалий, заявку поставят в очередь и отнаблюдают спустя некоторое время,
прислав результаты. Примеры:
-
Начиналось все в середине 90-х годов с довольно средних по астрономическим
меркам телескопчиков размером 30-50 см - Bradford robotic telescop http://www.telescope.org/,
-
Но вот-вот уже стартует проект 2-х метрового телескопа на котором 5% времени
будет выделено под заявки любителей астрономии - http://www.ast.cam.ac.uk/~baa/LT.html
-
Даже на космическом телескопе Хаббла, в 2000 г. был проведен конкурс заявок
от любителей астрономии на съемку самых красивых объектов на небе - http://heritage.stsci.edu/
-
Для профессионалов же доступны – любые научные инструменты всего мира в
свободном доступе (вплоть до самых современных, как Chandra - http://chandra.nasa.gov/chandra.html
), причем подача заявки обычно производится через e-mail и веб-формы.
Но:
управление иструментами через сеть напрямую от пользователей осуществляется
очень редко! Хотя именно здесь – магистральный путь развития астрономии.
Доказывает это - самый известный пример успешного взаимодействия различных
инструментов друг с другом – история открытия послесвечения гамма-всплеска
GRB 990123 :
-
23 января 1999 г. робот-телескоп ROTSE-I ( http://www.umich.edu/~rotse/)
, наведясь за 4 секунды по координатам, переданным со спутника BATS, увидел
гамма-всплеск в оптике через 9 секунд после его начала, когда он еще продолжался
в гамма-диапазоне.Этот довольно небольшой инструмент состоит из четырех
объективов диаметрами по 12 см (f/1.8, фокусное расстояние 200 мм), приемники
- CCD-матрицами (2000х2000), угловое покрытие на небе – 16 градусов. Но,
несмотря на довольно неказистые по современным масштабам параметры, с помощью
него удалось решит важнейшую научную задачу.
Примеры таких инструментов, управляемых и взаимодействующих с другими астрономическими
инструментами через Сеть – быстро множатся в последнее время.
Небесные мониторинги
как зародыш жанра интернет-астрономии.
На сайтах мониторингов
в режиме реального времени (или с некоторым опозданием) выкладываются данные
о избранных астрономических объектах. Это могут быть:
-
непрерывно пополняемые архивы снимков Земли (http://ckm.iszf.irk.ru/
, http://www.iki.rssi.ru/monitoring/monitor.html
)
-
мониторинги геофизической обстановки (http://forecast.izmiran.rssi.ru/
) , так и самые экзотические, как
-
мониторинг космических лучей - (http://helios.izmiran.rssi.ru/cosray/main.htm
),
-
переменных звезд - http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/vsnet/
-
Солнечной системы - http://www.lpl.arizona.edu/alpo/
-
Но все же королем мониторингов остается Солнце, а королем сайтов среди
них - сайт космического спутника SOHO http://sohowww.nascom.nasa.gov/
- здесь в режиме реального времени вы можете смотреть, как живет и "дышит"
Солнце. Кстати, этот проект дал совершенно неожиданный побочный результат
- кометы. На его снимках отчетливо видны кометы, падающие на Солнце - на
отдельных снимках их видно сразу по нескольку штук. Таким образом любители
астрономии открыли уже пять сотен новых комет за годы существования этого
проекта. В результате прямо на наших глазах зародился новый наблюдательный
жанр, который многие окрестили (кто в шутку, кто – всерьез) "интернет-астрономией".
5:::> Интерактивные обработка
астроданных.
Здесь мы поговорим не о классическом компьютерном
моделировании астрофизических данных (вводные статьи о котором можно посмотреть
по адресам- http://www.xterra.ru/xterra/11052002_131949
«Грани астрокомпьютинга» (Анна Портянкина , Сергей Шеляг) и
Нет, разговор пойдет
о – интерактивности астрономических данных, т.е. возможности удаленной
полноценной работы с ними для множества пользователей.
-
Самый яркий пример такого рода - проект SETI-home http://setiathome.berkeley.edu/
(подробности на русском языке можно узнать на сайте http://www.setiathome.spb.ru/
) – поиск внеземных цивилизаций у себя дома. Почти пять миллионов пользователей
(!) непрерывно скачивают через интернет очередные порции данных с радиотелескопа
в Аресибо, и обрабатывают их на предмет поиска сигналов от внеземных цивилизаций.
Немыслимо высокий приз – открытие внеземной цивилизации у себя на компьютере
и волна публикаций в мировой прессе на первых полосах поддерживают энтузиазм
участников этого уникального по своей масштабности «народно-исследовательского»
проекта
-
Еще пример - на сайте "Масианских щелкунчиков" (Mars Clickworkers Pilot
Study):
http://clickworkers.arc.nasa.gov/
вы можете приложить руку к другому официальному научному заданию - щелкая
по клавише мыши, вы через интернет можете классифицировать кратеры на Марсе.
-
Для профессионалов же – готовится к запуску проект http://www.astrogrid.org/-
AstroGrid , входящий в состав всемирного проекта VirtuаlObservatoryhttp://www.eso.org/avo/
Проекты поэтапно запустятся в 2005-2008 гг.
Виртуальная обсерватория (VO) – это собрание
межоперационного архива данных и инструментов программного обеспечения,
которые используют интернет как средство для формирования полноценной научной
среды астрономических исследований. VO состоит из разнесенных по всему
миру и различным инструментам архивов данных, сосредотачивая всех в одной
системе программного обеспечения и обработки данных – посредством разрабатываемых
протоколов GRID.
Два ключевых фактора, обеспечивших необходимость
создания VO:
-
Взрывной рост астрономических наборов данных, поставляемых новыми инструментами
(SDSS, 2MASS, FIRST, and NVSS- это терабайты информации!). Их обработка,
анализ и архивация, уже превысили все возможности настольных систем. Планируется
ввести в новую среду всех основных «поставщиков» астрономической информации
со всех спектральных диапазонов.
-
Потенциальный научный информационный рудник остается плохо изведанным,
так как огромные массивы данных в астрономии остаются несвязанными. Объединение
большие обзоров и каталогов в единую межпользовательскую среду, уже названной
многими"цифровой вселенной" – откроют новые области астрономических исследований.
Вместо заключения:
Что дальше, совершенно очевидно – соединение всех
астрономических инструментов мира и архивов астрокосмических данных в единую
сеть обработки и приема информации. Это задача следующих 20-30 лет.
Использованные ссылки:
1.Сайт
«Путеводитель астронома по Internet» (Самодуров В.А.) http://samod.chat.ru
2.Сайт
http://www.sai.msu.su/top100
(AstroTop of Russia)
3.Использование
ресурсов сети Интернет при изучении астрономии (учебное пособие) М.Б. Богданов,
http://heritage.sai.msu.ru/ucheb/Bogdanov/
4.Сайт
http://astro.psn.ru
(Рабочая среда радиоастронома).
|