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Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg

Das Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH) ist ein Zusammenschluß der bisherigen Landesforschungseinrichtungen Astronomisches Rechen-Institut (ARI) und Landessternwarte Königstuhl (LSW) mit dem Institut für Theoretische Astrophysik (ITA) der Universität Heidelberg. Das am 1. Januar 2005 gegründete ZAH ist Teil der Universität Heidelberg. Die drei Institute bestehen innerhalb des ZAH weiter. Das ZAH beteiligt sich am Heidelberger Sonderforschungsbereich 439 (Galaxien im jungen Universum).

Hauptarbeitsgebiete mit GRID-Anwendungen:
  • Stellardynamik: Die Struktur, Kinematik und Dynamik von Sternsystemen wird untersucht. Die Thematik reicht von sonnennahen Sternen über Sternhaufen, die Milchstraße, andere Galaxien, wechselwirkende Galaxien, Galaxienhaufen bis hin zu kosmologischen Fragestellungen. Dies geschieht durch
    • die Zusammenstellung und Auswertung von Beobachtungen
    • numerische Simulationen mit zwei leistungsstarken Rechnerclustern (128 Prozessoren, davon 32 GRAPE Spezialprozessor-Karten für die Auswertung gravitativer Wechselwirkungen und 32 rekonfigurierbare FPGA Prozessoren)
    • Rechenzeit an den Parallelrechnern der Bundesrechenzentren (Jülich und Stuttgart)
    • Einsatz der am ARI entwickelte hoch-parallele Version NBODY6++ N-Körper-Simulationssoftware.
    • ES soll GRID-Software entwickelt werden, damit die Teilchenzahl im Computermodell durch besseres Ausnutzen der Hardware-Resourcen erhöht werden.
  • Satelliten-Astrometrie: Das Gebiet hat große Tradition am ARI, insbesondere seit der Beteiligung an der Daten-Auswertung für den Satelliten HIPPARCOS Ende der 80er Jahre. Während damals Daten von etwa 100.000 Sternen analysiert wurden, wird das Satellitenprojekt GAIA -- eine Cornerstone-Mission der europäischen Raumfahrtorganisation ESA -- Daten von über einer Milliarde Sternen verarbeiten müssen. Aspekte des GRID-Computings bei GAIA betreffen beim ARI:
    • zeitnahe Erst-Auswertung der Satellitendaten jeweils aus einem Mess-Zeitraum von 24 Stunde mit Mikrobogensekunden-Genauigkeit zur Kontrolle der Funktionsfähigkeit des Satelliten.
    • Beteiligung an GAIA-Shell-Tasks (etwa Lösungsalgorithmen für Doppelstern- und Planetenorbits).

    Im Rahmen von GAIA-Grid ist das ARI bereits jetzt an ersten Versuchen mit GRID-Computing in einer europäischen Projekt-Gruppe beteiligt.
  • Planck-Prozesskoordinator:
    Wissenschaftler des ITA haben gemeinsam mit dem MPA ein speziell auf die Anforderungen großer astronomischer Datensätze zugeschnittenes Datenverarbeitungs-System entwickelt, den Planck-Prozesskoordinator. Dieser Prozesskoordinator soll an die D-Grid-Umgebung angepasst werden.
    Der Prozesskoordinator
    • ist eine ereignisgetriebene Steuerungssoftware für modulare Software-Work-Flows mit einer komfortablen, grafischen Benutzer- und Verwaltungsschnittstelle.
    • benutzt dabei eine spezielle Datenverwaltungs-Komponente (Data Management Component), die mittels eines Datenbanksystems die Datenströme durch die Prozessmodule leitet
    • wird es erlauben, sowohl die Simulationsdatensätze und daraus abgeleitete synthetischen Beobachtungsdaten, als auch den Prozesskoordinator und die Datenverwaltungs-Komponente einer größeren Community zur Verfügung zu stellen