Wissenschaftler der Universität Sydney haben ein neues Wiederherstellungssystem entwickelt, das Daten einer NASA-Mission zur Kartierung dunkler Materie um Galaxienhaufen speichert. Das System war in der Lage, Gigabytes an Informationen abzurufen, selbst wenn die Kommunikation ausfiel und das Ballonteleskop bei der Landung beschädigt wurde. Unterwegs gibt es dramatische Höhen und Tiefen: ein zerbrochenes Teleskop, ein verängstigter Berglöwe und ein Rettungseinsatz der Polizei.
Im April dieses Jahres wurde das Super Pressure Balloon Imaging Telescope (SuperBIT) vom Flughafen Wanaka in Neuseeland gestartet. Es hing unter einem stadiongroßen, mit Helium gefüllten Ballon an der Spitze der Erdatmosphäre und schwebte 5,5 Mal um die Erde. Leider wurde es im darauffolgenden Monat bei der Landung im Süden Argentiniens beschädigt.
Zwei Datenrettungssystempakete speicherten jeweils über 200 GB an SuperBIT-Informationen und landeten sicher per Fallschirm, darunter Karten der Dunklen Materie um Galaxien und atemberaubende Weltraumfotos. Dunkle Materie ist eine unsichtbare Substanz, die sechsmal massereicher ist als gewöhnliche Materie im Universum.
Eine von Dr. Ellen Sirks von der School of Physics der University of Sydney geleitete Studie, die heute in der Zeitschrift Aerospace veröffentlicht wurde, enthält Bauanweisungen für ein von ihr entworfenes Datenwiederherstellungssystem und beschreibt die Mission. Sie zeigt, dass Wissenschaftler sicherstellen können, dass die von ihnen gesammelten Informationen im schlimmsten Fall zu relativ geringen Kosten gerettet werden können.
Die Autoren der Studie, ein internationales Team von Wissenschaftlern aus Australien, Großbritannien, den USA, Kanada, Europa und Taiwan, sagten, der erste Einsatz der Kapsel des Datenwiederherstellungssystems bei einer Live-Wissenschaftsmission sei ein großer Erfolg gewesen.
Dr. Silkes sagte: „Unser Teleskop wurde vollständig zerstört und verlor seine Kommunikationsfähigkeiten mit hoher Bandbreite, sodass das Datenwiederherstellungssystem nicht nur funktionsfähig, sondern auch entscheidend für den Erfolg der Mission war.“
„Wenn man etwas aus der Luft abwirft, in unserem Fall aus 33 Kilometern Entfernung, besteht immer die Möglichkeit, dass etwas schief geht, daher ist das Datenwiederherstellungspaket sehr wichtig, um die Daten zu schützen. Wir haben dieses Abwurfpaket etwa fünf Jahre lang entwickelt, aber erst jetzt konnten wir es in seiner endgültigen Konfiguration testen. Die NASA ist an einem Punkt angelangt, an dem sie mit der Produktion dieser Pakete für andere wissenschaftliche Missionen beginnen möchte, daher ist dies wirklich unser letzter Test, um zu beweisen, dass dieses System funktioniert.“
Sirks sagte, das Datenwiederherstellungssystem bestehe aus einem kleinen Computer und einer SD-Karte (zur Speicherung der Daten), einer selbstgebauten Find My Mobile-Satellitenverbindung und einem Fallschirm, der in einer Styroporhülle montiert sei, die mit Alltagsgegenständen wie Brathähnchentaschen wasserdicht gemacht wurde.
Die Geschichte des Zurückholens des Pakets ist an sich schon eine schwierige Aufgabe. Dr. Silkes sagte, die örtliche Polizei im ländlichen Argentinien sei aufgrund des unwegsamen Geländes des Landeplatzes aufgefordert worden, bei der Bergung des Pakets zu helfen.
„Zuerst konnten wir sie nicht finden, aber als wir sie fanden, fanden wir Pumaspuren im Schnee in der Nähe, also dachten wir, die Verwendung eines Brathähnchenbeutels wäre vielleicht keine gute Idee. Es hat Spaß gemacht. Wir haben sie jedoch ziemlich leicht geborgen“, sagte Dr. Silkes.
Bei einer typischen Ballonmission wie der der NASA werden Daten über Satellit heruntergeladen, aber Dr. Sirks sagte, dass Wissenschaftler häufig Sichtlinienkommunikation benötigen, um Daten schnell herunterzuladen, was nicht immer funktioniert.
Ballonbasierte Beobachtungen bieten auch die Qualität von Weltraumteleskopen zu einem Bruchteil des Budgets – Millionen statt Milliarden.
Dr. Silkes sagte: „In unserem Fall erhalten wir jede Nacht viele Daten, und es wäre unglaublich langsam und unglaublich teuer, sie mitten im Flug abzurufen. Derzeit ist die effizienteste Art, Daten herunterzuladen, sie auf ein SD-Laufwerk zu kopieren und sie einfach auf der Erde abzulegen, was ein bisschen verrückt ist, aber es funktioniert ziemlich gut.“