Quelle: Ruhr-Universität Bochum 31. August 2023.

Bochum, 31. August 2023. Der Frage gehen Forschende der Ruhr-Universität Bochum im September und Oktober 2023 nach und bitten die Öffentlichkeit um Mithilfe: Mit der App „Nachtlichter“ erheben Bürgerwissenschaftler*innen die Daten. Ziel ist es, zu messen, wie viel Prozent der verschiedenen Lichtarten zu welcher Zeit in der Nacht ausgeschaltet werden. „Das ist für die Wissenschaft nützlich, denn die einzigen weltweiten Satellitenbilder der Erde werden erst sehr spät in der Nacht aufgenommen und geben kein genaues Bild des frühen Abends wieder“, sagt Dr. Christopher Kyba, Projektleiter aus der Arbeitsgruppe Interdisziplinäre Geoinformationswissenschaften an der Ruhr-Universität Bochum. Interessierte finden alle Infos zum Mitmachen auf der Projektwebseite.

Daten sollen die Beleuchtung effektiver machen
„Dank einer Nachtlichter-Kampagne im Jahr 2021 haben wir den Zusammenhang zwischen der Anzahl der Lichter am Boden und der von Satelliten gemessenen Helligkeit besser verstanden“, sagt Christopher Kyba. „Was wir noch nicht wissen, ist, welche Lichter sich wann ausschalten.“

Das Organisationsteam bittet Teilnehmende daher diesmal darum, die Lichter in den Straßen zu zählen, in denen sie wohnen, aber auch in Straßen mit Gewerbebetrieben. Die Citizen Scientists gehen dazu langsam von einer Straßenecke zur nächsten und zählen mit der Nachtlichter-App die Anzahl und Art der Lichter, die sie sehen. Das Projektteam interessiert sich nicht nur für Straßenlaternen, sondern für jede Art von Außenbeleuchtung, einschließlich Schildern, Fenstern, beleuchteten Fassaden und anderen Arten von Lichtern. Vor der Teilnahme absolvieren die Citizen Scientists ein Online-Tutorial, damit gewährleistet ist, dass sie die Lichter einheitlich zählen und kategorisieren. Im Rahmen der diesjährigen Kampagne „Zeit für die Nacht“ steht die Veränderung der Beleuchtung im Mittelpunkt. Um sie zu untersuchen, zählen die Teilnehmenden die Lichter zu zwei oder mehr Zeitpunkten, zwischen denen mindestens eine Stunde liegen sollte.

Ein neuer Aspekt der Datenerhebung ist in diesem Jahr die Messung, wie viele Menschen sich zum Zeitpunkt der Erhebung auf der Straße aufhalten. Das Projektteam hofft, dass diese Daten den Städten und Unternehmen helfen können, die Beleuchtung effizienter zu nutzen, indem sie die Zeiten, in denen die Beleuchtung eingeschaltet ist, besser auf die Spitzenzeiten der Aktivität abstimmen.

Bürgerforschung als mächtiges Instrument
Die Nachtlichter-App kam schon einmal zu Einsatz: Im Jahr 2021 zählten und klassifizierten mehr als 200 Citizen Scientists in rund 4.500 Erhebungen weltweit fast eine Viertelmillion künstlicher Lichtquellen. Die gleiche Anzahl an Erhebungen will das Projektteam auch 2023 wieder durchführen, diesmal aber an einer kleineren Anzahl einzelner Straßen. Bürgerwissenschaftler Sicco Bauer ist seit Beginn des Projekts dabei. Ihn motivierten seine Erfahrungen als Amateurastronom zur Teilnahme. „Als ich mich mit dem Thema beschäftigt habe, habe ich gelernt, dass Lichtverschmutzung nicht nur Auswirkungen auf die Astronomie hat. Sie wirkt sich zum Beispiel stark auf die Umwelt aus.“ Bauer hat 2021 eine große Nachtlichter-Aktion in Dresden mitorganisiert und wird dies auch in diesem Jahr tun. „Bürgerwissenschaft ist ein mächtiges Instrument, denn als Forschende können wir nicht überall sein“, sagt Kyba. Er lädt alle Interessierten ein, auf die Straße zu gehen und Lichter zu zählen, und betont, dass jede zusätzliche Erhebung nützliche Daten zum Verständnis der Lichtnutzung liefert.

Förderung
Das Nachtlichter-Projekt ist Teil eines größeren Projekts namens Nachtlicht-BüHNE, das im Rahmen des Wissenschaftsjahres 2023 – Unser Universum vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und Wissenschaft im Dialog gefördert wird.

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• Lichtverschmutzung

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Quelle: ESA 11. Mai 2022.

Rosetta umkreiste zwischen 2014 und 2016 über zwei Jahre lang den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. Die Raumsonde untersuchte den Kometen aus nächster Nähe und sammelte dabei einzigartige Daten, um einige der faszinierendsten Geheimnisse über die Entstehung und Entwicklung unseres Sonnensystems zu lüften. Auf halbem Weg der Forschungsreise von Rosetta näherte sich der Komet der Sonne – ein Moment, der als „Perihel“ bekannt ist. Der Komet 67P hat sich nach diesem geringsten Abstand von unserem Stern von etwa 186 Millionen km wieder entfernt. Dies hatte zur Folge, dass seine Oberfläche im Laufe der Rosetta-Mission auf unterschiedliche Weise beleuchtet wurde.

Rosetta konnte auf dem Kometen 67P viele Oberflächenveränderungen beobachten: vom beeindruckenden Einsturz von Klippen und der Bildung von Gruben bis hin zu sich entwickelnden Staubmustern und rollenden Felsbrocken. Die Wissenschaftler*innen wollen diese Veränderungen nutzen, um den detaillierten Mechanismus zu untersuchen, durch den ein Komet seine äußeren Schichten abwirft, wenn das Sonnenlicht das Eis und den Staub um den Kern herum erhitzt.

Aufgrund der enormen Anzahl von Oberflächenveränderungen ist es jedoch eine äußerst komplexe Aufgabe, diese zu erfassen. Die Wissenschaftler*innen brauchen also Hilfe.

Gigantische Datenmengen brauchen eine gigantische Anzahl von Augen
„Das für Wissenschaftler*innen und die Öffentlichkeit frei zugängliche Rosetta-Archiv enthält eine gewaltige Menge an Daten, die von dieser außergewöhnlichen Mission gesammelt wurden und nur teilweise erforscht sind“, sagt Bruno Merín, Leiter des ESAC Science Data Centre der ESA in der Nähe von Madrid, Spanien.

„Astrofotograf*innen und Raumfahrtenthusiast*innen haben in den letzten Jahren spontan Veränderungen und Anzeichen von Aktivität in den Bildern von Rosetta entdeckt. Bis auf wenige Ausnahmen war es jedoch nicht möglich, diese Ereignisse mit Veränderungen an der Oberfläche in Verbindung zu setzen. Das liegt vor allem daran, dass es an menschlichen Augen fehlt, die den gesamten Datensatz durchsuchen können. Wir brauchen unbedingt mehr Augen!“

Die ESA hat sich deshalb mit Zooniverse zusammengetan, der weltweit größten und beliebtesten Plattform für Forschung, die von Bürgern betrieben wird. Das neue Projekt „Rosetta Zoo“ präsentiert einen besonderen Datensatz: von Rosettas OSIRIS-Kamera aufgenommene Bildpaare, die die Oberfläche des Kometen 67P vor und nach dem Perihel zeigen.

Freiwillige sind eingeladen, sich Bilder von ungefähr derselben Region nebeneinander anzuschauen und eine Vielzahl von Veränderungen zu erkennen, vom großflächigen Staubtransport bis hin zu Kometenbrocken, die sich bewegt haben oder sogar verschwunden sind. Hierzu muss man manchmal ein paar Mal heran- oder wegzoomen oder die Bilder drehen, um Veränderungen in verschiedenen Maßstäben festzustellen und den ikonischen Kometen hautnah zu erleben.

„Bei der Komplexität der Bilder ist das menschliche Auge viel besser in der Lage, kleine Veränderungen zwischen den Bildern zu erkennen als automatisierte Algorithmen“, erklärt Sandor Kruk, Postdoktorand am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in der Nähe von München, der das Projekt während seines Forschungsstipendiums bei der ESA vor ein paar Jahren geplant und begonnen hat.

„Die OSIRIS-Bilder sind bereits seit einiger Zeit in den Archiven öffentlich zugänglich, aber viele Bilder wurden noch nicht auf Veränderungen der Kometenoberfläche hin ausgewertet. Deshalb haben wir uns entschieden, dieses Bürgerforschungsprojekt ins Leben zu rufen und Freiwillige zu bitten, Rosetta-Bilder von 67P zu untersuchen. Wir hoffen, dass angesichts der Begeisterung, die Rosetta während der Mission ausgelöst hat, viele Menschen an diesem Projekt teilnehmen werden, um die Wissenschaftler*innen bei der Analyse der von Rosetta erzeugten Daten zu unterstützen.“

Mithilfe der Bürger*innen wird unser Verständnis des Sonnensystems besser
Dank der visuellen Untersuchung vieler Freiwilliger wird das Projekt Karten von Veränderungen und aktiven Bereichen auf der Oberfläche des Kometen mit Etiketten für jede Art von Veränderung erstellen. Die Wissenschaftler*innen können dann die Aktivität des Kometen mit den Veränderungen auf seiner Oberfläche abgleichen und neue Modelle ausarbeiten, um die Physik der Kometenaktivität mit den beobachteten Veränderungen wie verschobenen Felsbrocken oder eingestürzten Klippen zu verbinden.

Wer sich durch die Bilder von Rosetta durcharbeitet und „Finde den Unterschied“ spielt, kann dabei helfen, unser Verständnis von Kometen und dem Sonnensystem als Ganzes zu erweitern. Das Projekt bietet jedoch beiden Seiten Vorteile: Wir hoffen, dass wir durch die Öffnung dieser Daten für die Öffentlichkeit die Transparenz unserer Arbeit verbessern, das Engagement der Bevölkerung in der wissenschaftlichen Forschung erhöhen können und stärkere Verbindungen zwischen Wissenschaft und Gesellschaft schaffen.

Alle können Rosetta Zoo kostenlos online nutzen, ohne sich anzumelden, eine App oder ein Programm zu installieren oder über wissenschaftliche Vorkenntnisse zu verfügen. Finden Sie die Unterschiede zwischen so vielen oder so wenigen Bildpaaren, wie Sie gerade Zeit haben – egal, ob es fünf Minuten beim Warten auf den Bus sind oder regelmäßige Kometen-Erkundungs-Abende.

Wie sieht ein primitiver Komet aus? Das weiß niemand, aber dank der Hilfe von Freiwilligen können wir herausfinden, wie sich Kometen heute entwickeln, und die physikalischen Faktoren verstehen, die diese Veränderungen bewirken. Dann können wir den Film der Kometenentwicklung bis zum Ursprung des Sonnensystems zurückspulen“, fügt Planetenforscher Jean-Baptiste Vincent vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin hinzu.

Links:
Rosetta Zoo (Englisch/Italienisch): https://www.zooniverse.org/projects/ellenjj/rosetta-zoo
Zooniverse: https://www.zooniverse.org/

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• OSIRIS Foto

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