Interfejs do ±ci gania danych fotometrycznych z bazy danych eksperymentu Pi of the Sky

Transkrypt

1 Uniwersytet Warszawski Wydziaª Fizyki Rafaª Opiela Nr albumu: Interfejs do ±ci gania danych fotometrycznych z bazy danych eksperymentu Pi of the Sky Praca licencjacka na kierunku FIZYKA specjalno± Metody Komputerowe Fizyki Praca wykonana pod kierunkiem prof. dr hab. Aleksandra arneckiego Zakªad Cz stek i Oddziaªywa«Fundamentalnych Warszawa, pa¹dziernik

2 O±wiadczenie kieruj cego prac O±wiadczam,»e niniejsza praca zostaªa przygotowana pod moim kierunkiem i stwierdzam,»e speªnia ona warunki do przedstawienia jej w post powaniu o nadanie tytuªu zawodowego. Data Podpis kieruj cego prac O±wiadczenie autora (autorów) pracy wiadom odpowiedzialno±ci prawnej o±wiadczam,»e niniejsza praca zostaªa napisana przeze mnie samodzielnie i nie zawiera tre±ci uzyskanych w sposób niezgodny z obowi zuj cymi przepisami. O±wiadczam równie»,»e przedstawiona praca nie byªa wcze±niej przedmiotem procedur zwi - zanych z uzyskaniem tytuªu zawodowego na wy»szej uczelni. O±wiadczam ponadto,»e niniejsza wersja pracy jest identyczna z zaª czon wersj elektroniczn. Data Podpis autora (autorów) pracy 2

3 Streszczenie Pi of the Sky to projekt, którego gªównym celem jest poszukiwanie optycznych po±wiat towarzysz cych bªyskom gamma. Dziaªaj cy od 2004 roku prototyp kamery obserwacyjnej wykonaª ju» ponad miliard pomiarów jasno±ci ró»norakich obiektów niebieskich. Wszystkie zebrane dane gromadzone s w bazie danych projektu. W celu uªatwienia dost pu do danych postaª interfejs WWW te dane udost pniaj cy. Zawiera on podstawowe funkcjonalno±ci umo»liwiaj ce min. zaawansowane przeszukiwanie bazy danych, wyrysowywanie krzywych blasku itp. Celem niniejszej pracy licencjackiej byªo rozszerzenie mo»liwo±ci tego interfejsu. Wykonane modykacje polegaªy na dodaniu mo»liwo±ci hurtowego pobierania wybranych danych na dysk komputera i wy±wietlaniu ich przy pomocy programu ROOT. Sªowa kluczowe bªysk gamma, gwiazdy zmienne, PHP, PostgreSQL, katalogi gwiazd. Dziedzina pracy (kody wg. programu Socrates-Erasmus) 13.2 Tytuª pracy w j zyku angielskim Interface to download photometric data from the database of the Pi of the Sky experiment. 3

4 Spis tre±ci 1 Wst p. 6 2 Projekt Pi of the Sky wiatowa sie obserwacji bªysków gamma Aparatura projektu Pi of the Sky Najwa»niejsze wyniki projektu Pi of the Sky Interfejs WWW projektu Pi of the Sky Baza danych Interfejs Formularz wyszukiwania gwiazd Strona informacyjna danej gwiazdy Inne katalogi gwiazd Modykacja interfejsu WWW projektu Pi of the Sky Interfejs do pobierania danych na dysk komputera Mechanizm pobierania danych na dysk komputera Wy±wietlanie wyników przy pomocy programu ROOT Dodatkowe modykacje Podsumowanie Podzi kowania

5 Spis rysunków 2.1 Sie dystrybucji wspóªrz dnych wyst pienia bªysków GRB - GCN Prototypowa kamera nale» ca do projektu Pi of the Sky, umieszczona w obserwatorium Las Campanas na pustyni Atacama w Chile Nowy monta» zaprojektowany dla peªnego systemu Pi of the Sky Dwa pierwsze zdj cia bªysku GRB B Obserwowany przebieg zmian jasno±ci optycznej GRB B Rozbªysk gwiazdy VSX J Struktura bazy danych projektu Pi of the Sky Interfejs WWW udost pniaj cy dane zebrane przez projekt Pi of the Sky Dodatkowe opcje wyszukiwania dost pne po naci±ni ciu przycisku ADVANCED Tabela z wynikami wyszukiwania uzyskana po naci±ni ciu przycisku LIST STARS Przykªadowe wykresy wygenerowane po naci±ni ciu przycisku SHOW MAP Procedura zoomowania danych z wykresu Strona zawieraj ca wszystkie dost pne informacje na temat danej gwiazdy Zmodykowany interfejs WWW projektu Pi of the Sky Wykonana modykacja tabeli wynikowej Dodatkowe ukryte opcje pobierania danych Strona WWW pojawiaj ca si podczas wyst pienia bª dów Metoda wysyªania u»ytkownikowi wygenerowanego pliku Przykªadowa wyrysowana przy pomocy programu ROOT krzywa blasku Blokada ekranu pojawiaj ca si po naci±ni ciu przycisków wyszukiwania

6 ROZDZIAŠ 1. WST P. Rozdział 1 Wst p. Gªównym celem projektu Pi of the Sky jest badanie szybkozmiennych zjawisk astro- zycznych, a w szczególno±ci poszukiwanie optycznych po±wiat towarzysz cych bªyskom gamma[1]. Prototyp eksperymentu dziaªa w Las Campanas Obserwatory (LCO) w Chile od czerwca 2004 roku. Skªada si on z dwóch kamer CCD umieszczonych na monta»u paralaktycznym i dziaªaj cych w koincydencji. Aparatur zasadniczej fazy eksperymentu b d natomiast stanowiªy dwa zestawy po 16 kamer zainstalowanych na 4 monta»ach. Poniewa» bªyski gamma s zjawiskami posiadaj cymi do± jednorodny rozkªad poªo»e«na sferze niebieskiej, oraz ze wzgl du na fakt, i» czas trwania bªysku gamma mo»e by bardzo krótki (krótszy nawet ni» jedna sekunda), teleskop przeznaczony do obserwacji bªysków powinien bardzo szybko wcelowywa si w obiekt i mie jak najwi ksze pole widzenia. Dzi ki du»ej liczbie kamer w ka»dym zestawie b dzie mo»liwa równoczesna obserwacja znacznego fragmentu sfery niebieskiej, co znacznie zwi ksza prawdopodobie«stwo obserwacji optycznej bªysku w trakcie emisji gamma. Teoretyczna cz sto± pojawiania si bªysków gamma jest szacowana na okoªo 3/dzie«, jednak w praktyce obserwuje si tylko okoªo 10 odpowiednio jasnych, bªysków na miesi c. Tylko niewielka cz ± z nich posiada stowarzyszon z bªyskiem po±wiat optyczn. Teleskopy, których celem jest poszukiwanie takich bªysków, lub efektów z nimi zwi zanych musz jednak by ci gle w stanie gotowo±ci, aby móc w krótkim czasie nakierowa si na miejsce wyst pienia bªysku. Ten czas nie musi by jednak zmarnowany. Mo»na go wykorzysta na obserwacj ró»norakich obiektów astronomicznych. W przypadku kamer nale» cych do projektu Pi of the Sky, poniewa» ich zasi g obserwacyjny jest stosunkowo maªy i wynosi okoªo 14 magnitudo wykonuje si automatyczne poszukiwania wszelkich bªysków optycznych na niebie, a tak»e badania zmienno- ±ci gwiazd lub aktywno±ci blazarów 1 i innych aktywnych galaktyk. Dzi ki bardzo du»emu polu obserwacyjnemu ( 2 steradiany), mo»liwa jest jednoczesna obserwacja bardzo du»ej liczby gwiazd. Do dzisiaj w bazie danych projektu znajduje si ponad 10 milionów obiektów. Projekt Pi of the Sky jest projektem otwartym. Jednym z jego gªównych zaªo»e«jest udost pnianie zebranych danych wszystkim zainteresowanym. W tym celu zostaª stworzony interfejs WWW pozwalaj cy na dost p do bazy danych projektu z ka»dego miejsca na ±wiecie. Interfejs ten dost pny jest pod adresem Umo»liwia on wyszukiwanie gwiazd wzgl dem ró»norakich cech (jasno± gwiazdowa, wspóªrz dne na niebie itp.) i wyrysowywanie krzywych blasku wybranych obiektów. Niniejsza praca licencjacka miaªa na celu takie zmodykowanie interfejsu WWW projektu 1 jest to okre±lenie podklasy aktywnych galaktyk, w której obserwowane widmo promieniowania w znacznej mierze pochodzi od relatywistycznego d»etu skierowanego pod niewielkim k tem w stron obserwatora. Do klasy blazarów nale» niektóre radiowo aktywne kwazary oraz lacertydy - obiekty typu BL Lacertae. Nazwa blazar jest kombinacj sªown wyrazów BL Lac i kwazar. 6/37

7 ROZDZIAŠ 1. WST P. Pi of the Sky, aby mo»liwe byªo jednoczesne pobieranie paczek danych odpowiadaj cych wielu obiektom. Miaªoby si to odbywa przy pomocy jednego przycisku, którego naci±ni cie zwracaªoby jeden plik zwieraj cy spakowane, znalezione na podstawie okre±lonych kryteriów wyszukiwania dane, odpowiadaj ce poszczególnym gwiazdom. U»ytkownik nie musiaªby wtedy r cznie pobiera danych dla interesuj cych go obiektów. Poza tym spakowane archiwum miaªo zawiera pliki umo»liwiaj ce ªatwe rysowanie krzywych blasku (przy pomocy programu ROOT) dla ka»dego z obecnych w archiwum plików z danymi. W pierwszym rozdziale niniejszej pracy licencjackiej przedstawiªem projekt Pi of the Sky, wykorzystywany przez niego sprz t i najwi ksze ostatnie sukcesy. W nast pnym rozdziale przedstawiªem szczegóªowo interfejs WWW projektu, jego mo»liwo±ci i budow, natomiast rozdziaª trzeci zawiera opis wykonanych przez mnie modykacji tego» interfejsu wraz z instrukcj jego u»ycia. 7/37

8 ROZDZIAŠ 2. PROJEKT PI OF THE SKY. Rozdział 2 Projekt Pi of the Sky. Gªównym celem projektu Pi of the Sky jest poszukiwanie i badanie po±wiat optycznych stowarzyszonych z bªyskami gamma - GRB (ang. Gamma Ray Burst)[1], [2] oraz innych szybko zmiennych zjawisk astrozycznych zmieniaj cych si z rozdzielczo±ci czasow rz du 10 sekund. Na potrzeb istnienia tego typu automatycznych obserwatoriów wskazywaª ju» w latach 80-tych wybitny polski astrozyk, nie»yj cy ju» prof. Bogdan Paczy«ski [3], [4], [5]. Pod koniec swojego»ycia prof. Paczy«ski byª jednym z gªównych inspiratorów projektu. W eksperymencie Pi of the Sky bior udziaª naukowcy pracuj cy w najwi kszych polskich instytucjach badawczych takich jak: Centrum Bada«Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk (CBK). Centrum Fizyki Teoretycznej Polskiej Akademii Nauk (CFT PAN). Instytut Fizyki Do±wiadczalnej Wydziaªu Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego (IFD UW). Instytut Problemów J drowych im. Andrzeja Soªtana (IPJ). Politechnika Warszawska (Wydziaª Fizyki oraz Instytut Systemów Elektronicznych). Koordynatorami projektu s dr hab. Lech Mankiewicz z CFT PAN, prof. dr hab. Grzegorz Wrochna z IPJ oraz prof. dr hab. Aleksander arnecki IFD UW. 2.1 wiatowa sie obserwacji bªysków gamma. Poniewa» bªyski gamma s zjawiskami krótkotrwaªymi (w zale»no±ci od ich typu trwaj od 0.1 sekundy do okoªo 100 sekund), aby mo»na byªo dowiedzie si o nich jak najwi cej bardzo istotne jest jak najszybsze ich zlokalizowanie. W celu uªatwienia komunikacji mi dzy satelitami rejestruj cymi bªyski gamma, a instrumentami naziemnymi, powstaªa sie dystrybucji wspóªrz dnych wyst pienia bªysków gamma - GCN (ang. GRB Coordinate Network) (patrz rysunek 2.1). Jej zadaniem jest informowanie o zaobserwowaniu bªysku gamma wszystkich zainteresowanych. Alarmy te, inaczej zwane trygerami lub alertami pochodz z wielu satelitów. Jednym z satelitów dostarczaj cych najdokªadniejszych danych na temat wspóªrz dnych wyst pienia bªysku gamma jest SWIFT[6]. Zostaª on wyniesiony na orbit w 2004 roku przez NASA[7], skªada si on z trzech podstawowych elementów: detektora promieniowania γ (BAT ang. Burst Alert Telescope), detektora promieniowania rentgenowskiego (XRT ang. X-Ray Telescope) oraz teleskopu 8/37

9 ROZDZIAŠ 2. PROJEKT PI OF THE SKY. dziaªaj cego w zakresie promieniowania widzialnego i ultraoletowego (UVOT ang. Ultraviolet/Optical Telescope), dzi ki czemu po raz pierwszy satelita ten mo»e sam zmierzy po±wiat optyczn pozostawion przez bªysk gamma. Pomiar po±wiaty optycznej jest bardzo interesuj cy poniewa» pozwala na dokªadniejsze ni» ma to miejsce w przypadku promieniowania rentgenowskiego, czy γ wyznaczenie poªo»enia ¹ródªa na niebie oraz umo»liwia pomiar tzw. przesuni cia ku czerwieni 2. Obserwuj c po±wiat optyczn mo»emy równie» zmierzy jej widmo co mo»e da nam dodatkowe informacje na temat warunków zycznych zachodz cych w najbli»szych okolicach zjawiska. Je±li po±wiata byªby dostatecznie dªuga, na tyle dªuga aby w jej kierunku zd»yªy si ustawi najwi ksze teleskopy, mo»liwa by byªa równie» identykacja stowarzyszonej z ni galaktyki (tylko w niewielkiej liczbie przypadków). Rok temu wystrzelony zostaª nowy satelita przeznaczony do detekcji bªysków gamma nosz cy nazw GLAST/FERMI jednak jego najwi ksz wad w porównaniu do satelity SWIFT jest niska dokªadno± wyznaczania pozycji bªysku (rz du kilku stopni). Rysunek 2.1: Sie dystrybucji wspóªrz dnych wyst pienia bªysków GRB - GCN. Samo dziaªanie teleskopu SWIFT polega na tym,»e na podstawie danych z detektora γ i promieniowania rentgenowskiego, potra on samodzielnie w przeci gu kilku sekund zlokalizowa miejsce bªysku. Nast pnie detektor optyczny jest nakierowywany na zidentykowane poªo»enie i w ci gu kilkudziesi ciu sekund wykonuje on zdj cia danego obszaru w zakresie widzialnym. Gªówne ograniczenie nawet i tak bardzo zaawansowanego urz dzenia spowodowane jest zbyt dªugim czasem nakierowywania teleskopu optycznego powoduj cym utrat najciekawszych informacji o pierwszych chwilach bªysku. Mimo tego satelita ten jest najlepszym ¹ródªem alertów dla innych eksperymentów, a w szczególno±ci instrumentów naziemnych. Maªe, naziemne teleskopy podobne do u»ywanego w projekcie Pi of the Sky lub takie jak ROTSE V[8], maj równie» wysok wydajno± w obserwacjach GRB[2]. Zwi zane jest to z 2 zjawiska obserwowanego w astronomii polegaj cego na tym,»e linie widmowe promieniowania elektromagnetycznego docieraj ce z niektórych gwiazd lub galaktyk s przesuni te w stron wi kszych dªugo±ci fali (mniejszych cz stotliwo±ci). Zjawisko to pozwala na pomiar odlegªo±ci do ¹ródªa. 9/37

10 ROZDZIAŠ 2. PROJEKT PI OF THE SKY. mo»liwo±ci szybkiego nakierowywania ich obiektywów na miejsce bªysku. Dodatkowym atutem jest krótka ogniskowa obiektywów, dzi ki czemu jednocze±nie obserwowana jest wi ksza cz ± nieba. Poniewa» statystyczny rozkªad bªysków gamma na niebie jest w przybli»eniu jednorodny pozwala to w znacznym stopniu zwi kszy prawdopodobie«stwo zaobserwowania bªysku. Takie podej±cie okazaªo si sªuszne i zaowocowaªo bezpo±redni obserwacj bªysku GRB080319B[9], [10] (patrz równie» 2.3). Oczywi±cie nale»y przyzna w tym miejscu,»e du»e teleskopy pozwalaj na dokªadniejsze pomiary, lecz czas, jaki jest potrzebny do skierowania ich na pozycj przekazan przez sie GCN jest na tyle dªugi, i» nie jest mo»liwa w takim przypadku obserwacja po±wiaty pozostawionej przez bªysk w pierwszych minutach jej istnienia. Naziemne obserwatoria nie mog przeprowadza bezpo±rednich obserwacji w zakresie promieniowania γ z tego powodu,»e zakres ten jest caªkowicie tªumiony przez ziemsk atmosfer. Z powierzchni Ziemi mo»liwe s obserwacje tylko pasm takich jak radiowe czy optyczne. Obserwacje prowadzone w innych zakresach widma s bardzo istotne, poniewa» s uzupeªnieniem zarejestrowanego obrazu w promieniowaniu γ. Teleskopy typu Pi of the Sky mog wi c wypeªni luk w obserwacjach wynikaj c z dªugiego czasu ustawiania si w kierunku bªysku du»ych teleskopów i brakiem odpowiedniej liczby satelitów potra cych zaraz po wykryciu bªysku gamma zbada jego po±wiat optyczn. Wszystkie dotychczasowe obserwacje eksperymentu Pi of the Sky pochodz z prototypowej aparatury astronomicznej umieszczonej na terenie obserwatorium astronomicznego w Las Campanas w Chile (patrz rysunek 2.2). Miejsce to zostaªo wybrane bardzo staranie ze wzgl du na jego klimat i uksztaªtowanie terenu. Znajduje si ono bowiem na pustyni Atacama, która oddzielona jest od Oceanu Spokojnego wysokimi na 4000 m n.p.m Andami. Takie poªo»enie powoduje,»e powietrze jest tam czyste i przejrzyste, dzi ki czemu przez ponad 330 dni w roku mo»na bez przeszkód obserwowa niebo. Dodatkowym atutem jest obecno± innych polskich teleskopów pochodz cych z projektów ASAS III[11] oraz OGLE IV[12] kierowanych przez dr hab. Grzegorza Pojma«skiego i prof. dr hab. Andrzeja Udalskiego z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego (OAUW). 2.2 Aparatura projektu Pi of the Sky. Projekt Pi of the Sky u»ywa kamer specjalnie przystosowanych do rodzaju wykonywanych obserwacji i warunków panuj cych w LCO. Ka»da z kamer posiada detektor CCD(ang. Charge Coupled Device) o nazwie CCD442A rmy Fairchild Imaging i rozdzielczo±ci 2032 x 2032 pikseli, ka»dy piksel o wielko±ci 15 x 15 µm 2. Odczyt caªego chipu zajmuje 2 sekundy. Sygnaª pochodz cy z kamery jest wzmacniany i digitalizowany, czyli przetwarzany z analogowego na cyfrowy przez 16 bitowy Przetwornik Analogowo Cyfrowy - ADC (ang. Analog to Digital Converter) 3, a nast pnie zapisywany w pami ci. Wszelkie sygnaªy, które pochodz z kamery s odbierane i analizowane przez komputer poª czony z ni poprzez tzw. Uniwersaln Magistral Szeregow - USB (ang. Universal Serial Bus) 4 w wersji 2.0. Obecnie w obserwatorium Las Campanas w Chile znajduj si dwie takie kamery. Ka»da z kamer wyposa»ona jest w migawk, specjalnie zaprojektowan do dªugotrwaªego dziaªania, wytrzymuj c co najmniej 10 7 otwar. Zostaªa ona zaprojektowana mi dzy innymi przez naukowców z Uniwersytetu Warszawskiego. 3 przetworniki analogowo-cyfrowe zajmuj w±ród ukªadów elektronicznych miejsce szczególnie wa»ne, gdy» stanowi ogniwo po±rednicz ce mi dzy dziedzin informacji analogowej - najcz ±ciej dostarczanej przez czujniki, a dziedzin informacji cyfrowej - najlepiej nadaj cej si do obróbki komputerowej i do przechowywania w pami ciach. 4 rodzaj sprz towego portu komunikacyjnego komputerów, zast puj cego stare porty szeregowe i porty równolegªe. Zostaª opracowany przez rmy Microsoft, Intel, Compaq, IBM i DEC. 10/37

11 ROZDZIAŠ 2. PROJEKT PI OF THE SKY. Rysunek 2.2: Prototypowa kamera nale» ca do projektu Pi of the Sky, umieszczona w obserwatorium Las Campanas na pustyni Atacama w Chile. Wykorzystywane w kamerze obiektywy maj ogniskow f = 85 mm oraz apertur d = f. Pole 1.2 widzenia ka»dej kamery to 20 x 20. Dwie kamery znajduj ce si na jednym monta»u paralaktycznym 5 pracuj w koincydencji. Monta» mo»e obraca si w kierunku zaobserwowanego zjawiska na niebie w czasie krótszym ni» jedna minuta. Po fazie testowej przeprowadzonej w Brwinowie pod Warszaw, caªy system zostaª przygotowany do nowych warunków w jakich miaª pracowa. Budowany byª z my±l o niezawodno±ci zakªadano wi c jego jak najwi ksze zautomatyzowanie, nawet je±li chodzi o diagnoz problemów oraz wszelkich usterek. Z Brwinowa system zostaª przewieziony do Las Campanas Observatory w Chile, gdzie w lipcu 2004 roku rozpocz ª obserwacje. Detektor obsªugiwany jest poprzez zestaw programów i skryptów dziaªaj cych pod kontrol systemu operacyjnego Linux. Oprogramowanie to skªada si z moduªów, odpowiedzialnych za ró»ne urz dzenia, np. monta», kamery, akwizycja danych - DAQ (ang. Data Aquistion System). Moduªy te maj ze sob ª czno± dzi ki systemowi CORBA (ang. Common Object Request Broker Architecture), który zapewnia staª komunikacj pomi dzy komponentami systemu. Algorytmy poszukuj ce bªysków optycznych, gwiazd nowych oraz innych szybkozmiennych obiektów, a tak»e te sªu» ce do tzw. szybkiej fotometrii, zostaªy stworzone przez czªonków zespoªu 5 konstrukcji, która oferuje znacz ce udogodnienia obserwatorom. Po odpowiednim zorientowaniu monta»u w stosunku do osi ±wiata (bieguna niebieskiego), pozwala ona na ±ledzenie obiektów na niebie przy wykorzystaniu nap du tylko w jednej wspóªrz dnej (rektascensji), dzi ki czemu jeste±my w stanie kompensowa ruch Ziemi. Jest to niezwykle korzystne zwªaszcza przy astrofotograi, gdy istotnym jest precyzyjne prowadzenie przy mo»liwie najmniejszych drganiach. 11/37

12 ROZDZIAŠ 2. PROJEKT PI OF THE SKY. Pi of the Sky. W przypadku tzw. precyzyjnej fotometrii oraz astrometrii 6, algorytmy zostaªy zapo»yczone z projektu ASAS[11], kierowanego przez dr hab. Grzegorza Pojma«skiego, jednak»e sukcesywnie s one zast powane przez nowe, dedykowane specjalnie dla tego projektu. Jak ju» zostaªo wspomniane system zbudowano tak by byª niezawodny. Wszystkie komputery obsªuguj ce detektor podª czone s do sieci internetowej, co pozwala na staª komunikacje zarówno z komputerami jak i kamerami bezpo±rednio z Warszawy. Oprócz tego komputery znajduj ce si w LCO, poª czone bezpo±rednio do detektora Pi of the Sky, poª czone s równie» miedzy sob, dzi ki czemu mo»liwy jest szybki przepªyw danych mi dzy nimi. Na ka»dym z komputerów przechowywana jest kopia systemu innego komputera, dzi ki czemu w przypadku awarii jednego z nich mo»liwe jest szybkie przywrócenie dziaªania systemu. W przypadku jednoczesnej awarii wi cej ni» jednego komputera przywrócenie systemu do peªnej sprawno±ci nie jest ju» takie proste. Komputery posiadaj równie» opcj tzw. budzenia przez sie ( ang. Wake on LAN ) i uruchamiania systemu operacyjnego przez sie (ang. Boot on LAN), co umo»liwia ich zdalne uruchomienie przypadku awarii dysku twardego zawieraj cego system operacyjny. Wszystkie PC (ang. Personal Computer) mog by resetowane, a tak»e wª czane i wyª czane przez specjalne listwy zasilaj ce sterowane przez internet. Komunikacja z systemem odbywa si za po±rednictwem moduªu PiShell. Automatyczne kopiowanie informacji o systemie nast puje, co 15 minut na serwer WWW w Warszawie. W przypadku wybranych skompresowanych zdj nieba, przesyªanie odbywa si tak»e co 15 minut. W momencie, gdy wyst pi jakiekolwiek problemy w dziaªaniu którego± z moduªów, wysyªana jest wiadomo± SMS/ , do osoby dy»uruj cej. Podczas jednej nocy zbieranych jest okoªo 30GB danych. Po wykonaniu tzw. redukcji obj to± danych zmniejsza si dziesi ciokrotnie. To co zostaje na staªe zapisane na dyskach to przede wszystkim wyniki analizy zebranych danych (astrometrii i fotometrii). Gdy dyski przepeªni si zostaj zast pione nowymi, a zu»yte dyski zostaj przewiezione do Warszawy, gdzie zebrane dane przechowywane s w bazie danych projektu. Wymiana taka nast puje raz na kilka miesi cy. Trwaj obecnie intensywne prace nad naln wersj aparatury obserwacyjnej projektu. Zawiera ona b dzie 32 kamery, po 4 na jeden monta» (patrz rysunek 2.3). Dwie grupy czterech monta»y oddalone b d od siebie o 150 km, co ma zapewnia przynajmniej jedno pikselow paralaks 7 dla obiektów znajduj cych si w odlegªo±ci do km. Dzi ki temu w ªatwy sposób b dzie mo»na odrzuca z uzyskanych wyników bªyski optyczne spowodowane sztucznymi satelitami lub bardzo bliskimi planetoidami przelatuj cymi w pobli»u Ziemi. Ka»da z kamer b dzie miaªa parametry bardzo podobne do prototypowej kamery u»ywanej obecnie. Wykonywana astrometria i fotometria pozwoli na badanie obiektów o jasno±ci do 14 mag. Surowe dane zebrane podczas ostatniej nocy przechowywane b d na dysku przez kilka kolejnych dni. 2.3 Najwa»niejsze wyniki projektu Pi of the Sky. Naukowcy z projektu Pi of the Sky mog pochwali si licznymi odkryciami, w tym na najwi ksz uwag zasªuguj dwa najnowsze odkrycia, opisane poni»ej: Rozbªyski gamma - GRB B [10] (19 III 2008). Detekcja po±wiaty optycznej bªysku GRB080319B to najwi ksze z odkry eksperymentu Pi of the Sky. Byª to najja±niejszy bªysk optyczny widziany przez czªowieka. Do eksplozji doszªo 6 najstarszy dziaª astronomii zajmuj cy si pomiarami poªo»e«ciaª niebieskich. 7 pozorn zmian poªo»enia obiektu na sferze niebieskiej wzgl dem dalszych obiektów, wynikaj c ze zmiany miejsca obserwacji, spowodowanej przemieszczeniem si obserwatora. 12/37

13 ROZDZIAŠ 2. PROJEKT PI OF THE SKY. Rysunek 2.3: Nowy monta» zaprojektowany dla peªnego systemu Pi of the Sky z czterema kamerami. 7.5 miliardów lat ±wietlnych od Ziemi, w poªowie odlegªo±ci do kra«ców widzialnego Wszech- ±wiata. Rozbªysk obserwowany przez Pi of the Sky zostaª zaobserwowany jednocze±nie w widmie γ przez satelit SWIFT. Najprawdopodobniej ¹ródªem bªysku byªo nagªe zapadni cie si masywnej gwiazdy, które daªo pocz tek czarnej dziurze. Dwa pierwsze zdj cia bªysku GRB B zostaªy przedstawione na rysunku 2.4. Wida na nich moment pojawiania si optycznej po±wiaty bªysku. Na pierwszym zdj ciu (z lewej) bªysk jest jeszcze sªabo widoczny, na drugim (z prawej) jest ju» ja±niejszy od otaczaj cych go gwiazd. Znieksztaªcenie obrazu bªysku wynika z faktu,»e obserwowany byª on na granicy pola widzenia teleskopu. Obserwacje optyczne prowadzone w czasie pierwszej minuty wybuchu s kluczowe dla zrozumienia mechanizmu zachodz cego zjawiska. Obserwacje projektu Pi of the Sky w poª czeniu z danymi w widmie γ otrzymanymi przez satelit SWIFT po raz pierwszy potwierdzaj z kilkusekundow precyzj,»e w czasie wybuchu takiego jak obserwowany, emisja optyczna mo»e zachodzi równocze±nie z emisj promieniowania γ (na podstawie [10]). Obserwowany przebieg zmian jasno±ci optycznej bªysku GRB B zostaª przedstawiony na rysunku 2.5. Zaobserwowany przez Pi of the Sky rozbªysk byª w chwili kulminacji wystarczaj co jasny, (5.3 mag) by mo»na go byªo dostrzec bez pomocy przyrz dów optycznych. Nowa VSX J typu WZ Sagittae [13] (XII 2007). Rozbªysk obiektu VSX J zostaª zauwa»ony przez algorytm do wykrywania nowych obiektów na niebie i uzyskaª potwierdzenie dzi ki niezale»nym obserwacjom. Po wykonanej analizie zostaª okre±lony jako nowa karªowata typu WZ Sagittae. Nowe typu WZ Sagittae to ukªady podwójne, w których skªad wchodzi biaªy karzeª i pó¹na gwiazda ci gu gªównego (chªodna i maªo masywna). Gaz odbierany jest gwie¹dzie towarzysz cej przez biaªego karªa 13/37

14 ROZDZIAŠ 2. PROJEKT PI OF THE SKY. Rysunek 2.4: Dwa pierwsze zdj cia bªysku GRB B. Na pierwszym zdj ciu (z lewej) bªysk jest jeszcze sªabo widoczny, na drugim (z prawej) jest ju» ja±niejszy od otaczaj cych go gwiazd. Znieksztaªcenie obrazu bªysku wynika z faktu,»e obserwowany on byª na granicy pola widzenia teleskopu. Rysunek 2.5: Obserwowany przebieg zmian jasno±ci optycznej GRB B. Zaobserwowany przez Pi of the Sky rozbªysk byª w chwili kulminacji wystarczaj co jasny, (5.3 mag) by mo»na go byªo dostrzec bez pomocy przyrz dów optycznych. poniewa» wypeªnia on jej powierzchni Roche'a 8. W tym czasie gaz znajduje si poni»ej temperatury jonizacji i swobodnie opada na powierzchni biaªego karªa. W wyniku zag szczenia dochodzi do wzrostu temperatury, jonizacji gazu i istotnej zmiany warunków przepªywu gazów 8 termin astrozyczny, oznaczaj cy w ukªadzie dwóch ciaª o znacznej ró»nicy mas promie«sfery wokóª ci»- szego ciaªa, wewn trz której ciaªo o mniejszej masie rozpada si pod wpªywem siª pªywowych. Poj cie nazwano na cze± francuskiego astronoma, Édouarda Roche'a, który pierwszy obliczyª t teoretyczn granic w /37

15 ROZDZIAŠ 2. PROJEKT PI OF THE SKY. przez dysk akrecyjny 9. Do rozbªysków nowej (wybuchów) dochodzi, gdy gaz uderza w powierzchni biaªego karªa. Zjawisko powtarza si cyklicznie, jednak z ró»n cz stotliwo±ci. Rozbªysk nowej VSX J zaobserwowany przez kamery projektu zostaª przedstawiony na rysunku 2.6. Rysunek 2.6: Rozbªysk obiektu VSX J wiruj ca struktura uformowana przez pyª i gaz, opadaj cy na silne ¹ródªo grawitacji. Obiektem centralnym przyci gaj cym grawitacyjnie wiruj c materi jest najcz ±ciej czarna dziura, gwiazda neutronowa, biaªy karzeª b d¹ mªoda gwiazda. 15/37

16 ROZDZIAŠ 3. INTERFEJS WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. Rozdział 3 Interfejs WWW projektu Pi of the Sky. Wi kszo± zebranych przez projekt Pi of the Sky pomiarów jasno±ci gwiazd jest udost pniana ka»demu u»ytkownikowi przy pomocy specjalnie do tego celu przygotowanego interfejsu WWW (ang. World Wide Web). Interfejs ten dost pny jest pod adresem pl/pi/index.html#databases. Zawiera on ponad 790 milionów pomiarów z lat i okoªo miliard z lat W pierwszym przypadku mierzonych byªo okoªo 4.5 miliona obiektów, a w drugim liczba ta wzrosªa ju» do ponad 10.5 miliona. Interfejs ten umo»liwia znajdowanie gwiazd w zale»no±ci od ich typu, jasno±ci gwiazdowej, wspóªrz dnych itp. Poza tym potra on wy±wietla znalezione krzywe blasku lub eksportowa je do ró»nego rodzaju plików. W tym rozdziale chciaªbym pokrótce opisa najwa»niejsze jego mo»liwo±ci. 3.1 Baza danych. Interfejs WWW projektu Pi of the Sky wy±wietla wyniki wyszukiwania korzystaj c z pomiarów znajduj cych si w bazie danych projektu. Baza ta oparta jest na bardzo popularnym oprogramowaniu PostgreSQL[14] b d cym darmow w peªni funkcjonaln baz danych z publicznie dost pnym kodem ¹ródªowych. Jest to równie» obiektowo-relacyjny system bazodanowy w du»ym stopniu zgodny ze standardami ANSI SQL 1998,92, Co wa»ne mo»na go uruchomi na wielu platformach sprz towych i pod kontrol ró»nych systemów operacyjnych. Schematycznie caªa struktura bazy danych projektu Pi of the Sky zostaªa przedstawiona na rysunku 3.1. Rysunek ten nie uwzgl dnia wszystkich tabel obecnych w bazie danych i zale»no±ci (relacji) wyst puj cych mi dzy nimi, lecz przedstawia trzy gªówne tabele z których pobierane byªy dane udost pniane u»ytkownikowi. Jak wida na rysunku 3.1 pomiary jasno±ci wszystkich gwiazd byªy umieszczone w tabeli MEASUREMENTS. Znajdowaªy si tam równie» warto±ci takich wielko±ci jak wspóªrz dne danej gwiazdy na niebie, czas jej obserwacji, zmierzona jasno± gwiazdowa, pozycja danej gwiazdy na detektorze CCD oraz wiele innych. Ka»dy pomiar z tabeli MEASUREMENTS, za pomoc pola STAR jest poª czony z konkretn gwiazd znajduj c si w tabeli STARS. Pola tej tabeli okre±laj parametry danej gwiazdy takie jak jej ±rednie wspóªrz dne na niebie i ±redni jasno± (warto±ci te byªy wyznaczane na podstawie danych zawartych w tabeli MEASUREMENTS). Ka»da kamera CCD posiada swoj wªasn list gwiazd. Uªatwia to oddzielanie i przetwarzanie pomiarów wykonanych przez dan kamer. Mo»e to by konieczne w przypadkach, kiedy jedna 10 standardy te okre±laj zasady u»ywania j zyka SQL (ang. Structured Data Language) opracowanego w celu zarz dzania danymi znajduj cymi si w bazie danych. Deniuj one procedury odpytywania, aktualizacji i kontroli dost pu do bazy danych. 16/37

17 ROZDZIAŠ 3. INTERFEJS WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. Rysunek 3.1: Struktura bazy danych projektu Pi of the Sky. Rysunek ten nie uwzgl dnia wszystkich tabel obecnych w bazie danych i zale»no±ci (relacji) wyst puj cych mi dzy nimi, lecz przedstawia trzy gªówne tabele zawieraj ce informacje o obserwowanych obiektach z których pobierane byªy dane udost pniane u»ytkownikowi. z kamer nie dziaªaªaby poprawnie. Tabel w której zgromadzone zostaªy wszystkie informacje dotycz ce danej gwiazdy znajduj ce si w tabeli STARS jest tabela SUPERSTAR. Ka»dej gwie¹dzie odpowiada w niej dokªadnie jeden rekord. Caªa baza danych jest zoptymalizowana pod k tem wykonywania szybkich (krótkich) zapyta«. Oznacza to,»e zapytania wyci gaj ce z niej wi ksz ilo± informacji mog trwa nieproporcjonalnie dªugo oraz,»e proces wprowadzania nowych danych do bazy mo»e by spowolniony. 3.2 Interfejs WWW. Miejscem gdzie u»ytkownik uzyskuje dost p do danych projektu Pi of the Sky jest interfejs WWW opracowany przez mgr. Marka Biskupa [15], [16]. Interfejs ten zostaª napisany przy wykorzystaniu bardzo popularnego j zyka skryptowego zwanego PHP[17], a caªo± opiera si na obecnie najbardziej popularnym serwerze HTTP (ang. Hypertext Transfer Protocol ) nosz cym nazw Apache[18]. Warstw odpowiedzialn za wy±wietlanie wyników stanowi system szablonów Smarty[19] i skrypty napisane w interpretowanym przez przegl dark u»ytkownika j zyku zwanym JAVASCRIPT 11. Do wy±wietlania wykresów u»ywana jest biblioteka napisana w PHP 11 obiektowy skryptowy j zyk programowania, stworzony przez rm Netscape, najcz ±ciej stosowany na stronach internetowych. 17/37

18 ROZDZIAŠ 3. INTERFEJS WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. nosz ca nazw JPGRAPH[20]. 3.3 Formularz wyszukiwania gwiazd. Gªównym elementem omawianego interfejsu WWW jest formularz wyszukiwania gwiazd. Umo»liwia on wyci gni cie z bazy danych projektu interesuj cych u»ytkownika danych. Jego struktura graczna zostaªa przedstawiona na rysunku 3.2. U»ytkownik nie musi wypeªni wszystkich pól formularza. Wystarczy,»e poprawnie zostanie wypeªnione przynajmniej jedno dowolne pole. W celu wybrania pola/pól wedªug którego/których ma by wykonane wyszukiwanie u»ytkownik musi zaznaczy odpowiednie pole wyboru. Nie jest to konieczne tylko w przypadku kiedy znamy identykator danej gwiazdy i chcemy po nim wyszuka konkretn gwiazd (wystarczy wtedy wpisa go w pole wyszukiwania i nacisn przycisk SHOW). Poszczególne pola formularza opisuj odpowiednio (numeracja tak jak na rysunku 3.2): 1. pole w które mo»emy wpisa ID gwiazdy z bazy danych projektu Pi of the Sky (je±li je znamy). 2. zaznaczaj c to pole wyszukujemy gwiazdy znajduj ce si w danym przedziale rektascensji 12. U»ytkownik musi poda minimaln i maksymaln warto± rektascensji. 3. zaznaczaj c to pole wyszukujemy gwiazdy znajduj ce si w danym przedziale deklinacji 13. U»ytkownik musi poda minimaln i maksymaln warto± deklinacji. 4. zaznaczaj c to pole wyszukujemy gwiazdy znajduj ce si w danej odlegªo±ci k towej od zdeniowanego punktu. W tym przypadku u»ytkownik musi poda poªo»enie punktu centralnego i promie«wyszukiwania. 5. zaznaczaj c to pole wyszukujemy gwiazdy znajduj ce si w danym przedziale jasno±ci gwiazdowych. W tym przypadku równie» u»ytkownik musi poda minimaln i maksymaln warto± poszukiwanej jasno±ci. 6. pole dzi ki któremu mo»emy wyszukiwa gwiazdy z interesuj cego nas zakresu bª dów pomiarów jasno±ci. 7. pole dzi ki któremu mo»emy wyszukiwa gwiazdy z interesuj cego nas zakresu liczby wykonanych pomiarów jasno±ci. 8. pole dzi ki któremu mo»emy wyszukiwa gwiazdy z interesuj cego nas zakresu amplitud zmian jasno±ci. 9. pole dzi ki któremu mo»emy wyszukiwa gwiazdy z interesuj cego nas zakresu zmierzonych okresów zmienno±ci. Istniej równie» zaawansowane opcje wyszukiwania, dost pne po naci±ni ciu przycisku AD- VANCED, które s domy±lnie ukryte (zostaªy one pokazane na rysunku 3.3). Umo»liwiaj one min. wyszukiwanie gwiazd okre±lonego typu (patrz: [13]) lub wy±wietlanie wyników uzyskanych tylko przez okre±lona kamer projektu. 12 k t dwu±cienny pomi dzy pªaszczyzn koªa godzinnego punktu równonocy wiosennej (rektascensja równa 0 godzin) a pªaszczyzn koªa godzinnego obiektu. Rektascensj nalicza si w kierunku na wschód, zgodnym z rocznym ruchem Sªo«ca. Przyjmuje ona warto±ci z zakresu od 0 do 24 godzin. 13 k t pomi dzy kierunkiem poprowadzonym od obserwatora do obiektu a pªaszczyzn równika niebieskiego. Obiekty poªo»one na póªnocnej póªkuli nieba maj deklinacj dodatni (od 0 do 90 ), a na poªudniowej ujemn (od 0 do 90 ). 18/37

19 ROZDZIAŠ 3. INTERFEJS WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. Rysunek 3.2: Interfejs WWW udost pniaj cy dane zebrane przez projekt Pi of the Sky. Rysunek 3.3: Dodatkowe opcje wyszukiwania dost pne po naci±ni ciu przycisku ADVANCED. Po wypeªnieniu formularza, aby wy±wietli wyniki u»ytkownik musi klikn jeden z trzech dost pnych przycisków: LIST STARS - przycisk ten umo»liwia wy±wietlenie znalezionych wyników w postaci przejrzystej tabeli pokazanej na rysunku 3.4. Poszczególne kolumny tej tabeli zawieraj pola opisuj ce takie parametry jak nazwa znalezionego obiektu (w formacie RektascensjaDeklinacja w skrócie RADEC) b d ca jednocze±nie linkiem do strony ze szczegóªowymi informacjami na jego temat, jasno± gwiazdowa i bª d jej wyznaczenia, amplituda zmienno±ci, okres zmienno±ci, liczba wykonanych obserwacji i typ do którego zostaªa zakwalikowana dana gwiazda (zob. [13]). Tabela ta posiada ograniczenie liczby wy±wietlanych wierszy wprowadzone ze wzgl dów wydajno±ciowych, które domy±lnie jest ustawione na 100. Wybór ten mo»na zmieni poprzez wybranie odpowiedniej warto±ci z rozwijanej listy STARS PER PAGE. Nast pn cz ± wyników mo»na równie» zobaczy naciskaj c przyciski NEXT PAGE i PREVIOUS PAGE, które to powoduj odpowiednio pobieranie nast pnej i poprzedniej porcji danych z serwera. Tabel wynikow mo»na równie» sortowa na wiele ró»nych sposobów (np. wzgl dem jasno±ci gwiazdowej, liczby pomiarów danej gwiazdy 19/37

20 ROZDZIAŠ 3. INTERFEJS WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. Rysunek 3.4: Tabela z wynikami wyszukiwania uzyskana po naci±ni ciu przycisku LIST STARS. Poszczególne kolumny tej tabeli zawieraj pola opisuj ce takie parametry jak nazwa znalezionego obiektu (w formacie RADEC), jasno± gwiazdowa i bª d jej wyznaczenia, amplituda zmienno±ci, okres zmienno±ci, liczba wykonanych obserwacji i typ do którego zostaªa zakwali- kowana dana gwiazda (zob. [13]). itp.). Wszystkie opcje s dost pne po naci±ni ciu rozwijanej listy SORT BY. SHOW MAP - przycisk ten umo»liwia wygenerowanie dwóch wykresów na podstawie znalezionych w danym wyszukiwaniu gwiazd. Przykªadowe wykresy zostaªy pokazane na rysunku 3.5. Wida na nich zale»no± deklinacji od rektascensji (lewy plot) dla wszystkich znalezionych obiektów, oraz zale»no± odchylenia standardowego pomiarów jasno±ci gwiazdowej od ich u±rednionej na podstawie wszystkich dokonanych pomiarów jasno±ci gwiazdowej. Obydwa otrzymane wykresy pozwalaj na zoomowanie, tzn. je±li u»ytkownik zaznaczy na nich pewien obszar myszk, zostanie on powi kszony (nowe zapytanie, z nowymi parametrami zostanie wysªane do bazy danych). Nowe wspóªrz dne zostan tak»e wstawione w odpowiednie pola formularza wyszukiwania (patrz rysunek 3.6). Jest równie» mo»liwe klikanie na wy±wietlane na plocie punkty. Je±li istnieje wi cej ni» jedna gwiazda w bliskim otoczeniu (rz du kilku pikseli) miejsca gdzie klikn u»ytkownik, ta cz ± wykresu zostanie powi kszona i b dzie mo»na ponownie wybra interesuj cy nas obiekt, je±li natomiast nie ma»adnych w tpliwo±ci o jak gwiazd chodziªo zostanie wy±wietlona strona zawieraj ca wszystkie dost pne informacje na jej temat. COUNT STARS - dzi ki tej opcji mo»emy sprawdzi jak wiele obiektów jest wynikiem naszego zapytania. Je±li nie sprecyzowali±my dostatecznie dokªadnie zapytania zwracanych mo»e by bardzo du»o wyników. Im liczba wyników jest wi ksza tym dªu»ej b dzie trwaªo nasze zapytanie, warto wi c przed jego wykonaniem sprawdzi czy jest ono dostatecznie szczegóªowe. 3.4 Strona informacyjna danej gwiazdy. Strona zawieraj ca wszystkie dost pne informacje na temat danej gwiazdy jest wy±wietlana kiedy u»ytkownik kliknie dan gwiazd w tabeli wynikowej lub na wygenerowanym plocie. Struktura tej strony zostaªa przedstawiona na rysunku 3.7. Gªównym elementem na stronie jest wykres przedstawiaj cy uzyskan krzyw blasku 14 danej gwiazdy. Wykres ten, podobnie jak 14 zale»no± jasno±ci gwiazdowej od czasu. 20/37

21 ROZDZIAŠ 3. INTERFEJS WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. Rysunek 3.5: Przykªadowe wykresy wygenerowane po naci±ni ciu przycisku SHOW MAP. Wida na nich zale»no± deklinacji od rektascensji (lewy plot) dla wszystkich znalezionych obiektów, oraz zale»no± odchylenia standardowego pomiarów jasno±ci gwiazdowej od ich u±rednionej na podstawie wszystkich dokonanych pomiarów jasno±ci gwiazdowej. Rysunek 3.6: Procedura zoomowania danych z wykresu. poprzednie mo»na równie» powi ksza poprzez zaznaczanie interesuj cych fragmentów myszk. Pomiary pochodz ce z ró»nych pól obserwacyjnych 15 projektu zostaªy na tym wykresie wyrysowane ró»nymi kolorami. Bardzo wa»nym jest odró»nianie rodzaju pola w którym dana gwiazda zostaªa zaobserwowana, poniewa» obserwacje danej gwiazdy mog mie ró»ne charakterystyki (ró»ne dyspersje) w zale»no±ci od poªo»enia obrazu gwiazdy na chipie CCD. Pomiary wykonane w centrum pola obserwacyjnego s najbardziej precyzyjne. Poni»ej wygenerowanej krzywej blasku s wypisane parametry wykresu, które mo»na dowolnie zmienia. Oprócz zmian w zakresie prezentowanych danych (pola HJD MIN/MAX, MA- GNITUDE MIN/MAX) u»ytkownik mo»e wy±wietli krzyw blasku dla innej gwiazdy (przycisk DATABASE ID), stworzy sfazowan wersj wygenerowanej krzywej blasku (pole PERIOD), tj. 15 w projekcie Pi of the Sky niebo jest podzielone na tzw. pola obserwacyjne, które mog na siebie nachodzi. 21/37

22 ROZDZIAŠ 3. INTERFEJS WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. Rysunek 3.7: Strona zawieraj ca wszystkie dost pne informacje na temat danej gwiazdy. krzyw blasku, która na osi x posiada faz 16, a na osi y zmierzon jasno± gwiazdow. Na tak wyrysowanej krzywej punkty s zaznaczane podwójnie aby pokaza przynajmniej dwa okresy. Sfazowana krzywa blasku jest bardzo u»yteczna kiedy mamy do czynienia z gwiazd posiadaj c przynajmniej jeden okres pulsacji. Mo»liwe jest równie» wyrysowanie u±rednionej jasno±ci okre±lonej liczby kolejnych pomiarów (poprzez wpisanie w pole MERGE jak liczb pomiarów chcemy u±rednia ). Opcja ta jest szczególnie przydatna przy usuwaniu wpªywu bª dnych pomiarów na ksztaªt krzywej blasku. Omawiany formularz posiada równie» opcj pomijania pomiarów jasno±ci podczas wy±wietlania gwiazd, które w bazie danych posiadaj aktywn specjaln ag okre±laj c parametry takie jak: 1. open shutter - pomiar zostaª wykonany kiedy kamera projektu Pi of the Sky dziaªaªa ze stale otwart migawk (tzn. migawka nie byªa zamykana w trakcie odczytu ªadunku z detektora CCD - patrz [21]). 2. strong background - dana obserwacja przeprowadzana jest przy jasnym ze wzgl du na faz Ksi»yca tle nieba. 16 Faza jest wyznaczana ze wzoru ( ) T T 0 gdzie P T czesc_ulamkowa 0 jest czasem rozpocz cia obserwacji, a P okresem zmienno±ci gwiazdy. 22/37

23 ROZDZIAŠ 3. INTERFEJS WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. 3. hot pixel - mierzona gwiazda znajdowaªa si w pobli»u tzw. gor cego pixela b d cego wad detektora CCD. Obecno± gor cego pixela mo»e równie» zaburza otrzymywane wyniki. 4. bright star - w pobli»u mierzonej gwiazdy znajdowaªa si równie» inna bardzo jasna gwiazda. Obecno± takiej gwiazdy mo»e tak»e wpªywa na wyniki pomiarów. Ka»dy z powy»szych parametrów mo»e zosta wybrany poprzez zaznaczenie odpowiedniego pola wyboru. Istniej równie» dwie dodatkowe opcje rozszerzaj ce jeszcze bardziej mo»liwo±ci omawianego interfejsu. Pierwsza z tych opcji, nazwana FIELD pozwala na wybór jednego lub wi cej pól obserwacyjnych (rozdzielonych przecinkiem) z których dane maj by przedstawione na wygenerowanym wykresie. Niektóre gwiazdy maj swoje pola domy±lne (ang. default eld ), czyli pola w których pomiary s najbardziej dokªadne. Wybór tych pól jest mo»liwy poprzez naci- ±ni cie przycisku DEFAULT FIELD. Druga opcja zwana BORDER DISTANCE pozwala natomiast na usuwanie pomiarów wykonanych przy brzegach detektora CCD. Warto zauwa»y,»e dzi ki wykorzystaniu j zyka JAVASCRIPT po ka»dorazowym naci±ni ciu przycisków DRAW, CLEAR, DEFAULT VIEW oraz RELOAD PAGE caªa strona nie b dzie prze- ªadowywana, lecz ponownie wygenerowany zostanie tylko wykres. Dzi ki temu serwer nie jest zasypywany powtarzaj cymi si zapytaniami. Takie rozwi zanie przy±piesza równie» wy±wietlanie si poszczególnych elementów strony. Dane widoczne na wyrysowanym wykresie mog by równie» wyeksportowane (za pomoc przycisku EXPORT DATA) do plików z rozszerzeniem html zawieraj cych dane gotowe do wy±wietlenia u»ytkownikowi w postaci prostej strony internetowej, za pomoc zwykªej przegl - darki. Innymi dost pnymi formatami s min. CSV (ang. Comma Separate Values) czyli plik z rozszerzeniem csv zawieraj cy poszczególne warto±ci rozdzielone przy pomocy ±redników lub makro do programu ROOT[22]. Program ROOT jest zorientowanym obiektowo ±rodowiskiem obliczeniowym sªu» cym do analizy danych pochodz cych z eksperymentów zyki wysokich energii. Podobnie jak tam, tak»e i w naszym przypadku mamy do czynienia z du» liczb danych wi c wykorzystanie tego programu mo»e by jak najbardziej na miejscu. W pliku CSV zawarte s ponadto dodatkowe dane zawieraj ce warto±ci pól formularza odpowiadaj ce wygenerowanemu wykresowi. Makro do programu ROOT pozwala na otrzymywanie takich samych, profesjonalnie wygl daj cych wykresów w formatach eps itp. Mo»emy równie» wybra czy chcemy aby w wyeksportowanych plikach znajdowaªy si tylko podstawowe dane (czas, jasno± gwiazdowa), czy aby te pliki zawieraªy równie» pola z dodatkowymi parametrami takimi jak wspóªrz dne gwiazdy na niebie, poªo»enie na chipie CCD, numer pola itd. Oprócz krzywej blasku strona informacyjna danej gwiazdy zawiera równie» inne informacje o niej samej. Dane te s umieszczone po prawej stronie w znajduj cej si tam tabeli. Tabela ta zawiera pola takie jak: Experiment - nazwa eksperymentu z którego poni»sze dane pochodz. Database - nazwa bazy danych zawieraj cej poni»sze informacje. Superstar Id - identykator gwiazdy w tabeli SUPERSTAR. Star Id - identykator gwiazdy w tabeli STAR. Star Name - katalogowa nazwa gwiazdy (w formacie RADEC). Ra - rektascensja (u±redniona). 23/37

24 ROZDZIAŠ 3. INTERFEJS WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. Dec - deklinacja (u±redniona). Magnitude - minimalna / u±redniona / maksymalna jasno± gwiazdowa ze wszystkich pomiarów. Error - bª d pomiaru jasno±ci gwiazdowej. Delta magnitude - zakres zmienno±ci wyznaczonej jasno±ci gwiazdowej. Number of measurements - liczba znajduj cych si w bazie danych pomiarów danej gwiazdy. Period - wykryty okres zmienno±ci (je±li jest). Amplitude - amplituda zmian jasno±ci. t 0 - czas rozpocz cia obserwacji danej gwiazdy (data Julia«ska 17 ). Camera Id - identykator kamery, która dokonywaªa obserwacji (mo»e by ich kilka). Star Id on the other camera - identykator gwiazdy na innej kamerze (link). Star Class - typ gwiazdowy (na podstawie katalogu GCVS ang. General Catalogue of Variable Stars[13]). Field - numery pól obserwacyjnych które zawieraj obserwacje danej gwiazdy. External databases search (by coordinates) - odno±niki do innych stron zawieraj cych informacje o danej gwie¹dzie, prezentuj cych wyniki wyszukiwania gwiazd w zakresie dwóch minut k towych wokóª pozycji danej gwiazdy. Pi ID - identykator gwiazdy w projekcie Pi of the Sky (je±li jest inny od poprzednich). Tycho ID - identykator gwiazdy w projekcie TYCHO. Gcvs ID - identykator gwiazdy w projekcie GCVS. Asas ID - identykator gwiazdy w projekcie ASAS. 3.5 Inne katalogi gwiazd. Omawiany w tym rozdziale interfejs WWW nie musi sªu»y jedynie do uzyskiwania informacji pochodz cych z bazy danych projektu Pi of the Sky. Przy pomocy bowiem menu znajduj cego si w lewym górnym rogu strony zawieraj cej formularz wyszukiwania, nazywaj - cego si GO TO ANOTHER DATABASE mo»emy wybra z jakiej bazy danych chcemy wy±wietla wyniki. Dost pne opcje obejmuj bazy danych projektów TYCHO, GCVS i ASAS. W ka»dym przypadku mamy do czynienia z dokªadnie tak sam struktur bazy danych ró»ni c si tylko 17 liczba dni, która upªyn ªa od 1 stycznia roku 4713 p.n.e., wg kalendarza julia«skiego (przedªu»onego odpowiednio wstecz), godz. 12:00 czasu uniwersalnego (czasu poªudnika zerowego). Dat t ustaliª w 1583 r. Joseph Scaliger, nazywaj c na cze± swojego ojca nowy sposób liczenia dat dniami julia«skimi. Wg. tej rachuby mo»- na przypisa ka»demu dniu nast puj cemu po tej dacie jednoznaczny numer stosowany gªównie do oblicze«astronomicznych. Dat julia«sk najcz ±ciej oznacza si symbolem JD. 24/37

25 ROZDZIAŠ 3. INTERFEJS WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. nie wyst powaniem pomiarów jasno±ci gwiazdowej w przypadku katalogów TYCHO i GCVS. Interfejs sieciowy jest w peªni kongurowalny, a caªa konguracja mo»e by przechowywana w plikach konguracyjnych bez potrzeby modykacji kodu ¹ródªowego. 25/37

26 ROZDZIAŠ 4. MODYFIKACJA INTERFEJSU WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. Rozdział 4 Modykacja interfejsu WWW projektu Pi of the Sky. Przedstawiony w poprzednim rozdziale interfejs WWW projektu Pi of the Sky jest bardzo rozbudowany, mo»na przy jego pomocy zrobi wiele ciekawych rzeczy, jednak nie jest on idealny. W celu wykonania bardziej zaawansowanych operacji trzeba pobiera uzyskane dane na dysk komputera i dopiero wtedy je dalej analizowa. Zaimplementowana na stronie z informacjami o danej gwie¹dzie (patrz rozdziaª 3.4) mo»liwo± pobierania wy±wietlanych danych na dysk jest niestety niewystarczaj ca kiedy chcemy analizowa jednocze±nie du» liczb interesuj cych nas gwiazd. Musieliby±my wtedy wy±wietla strony z informacjami o gwie¹dzie dla ka»dego z wybranych przez nas obiektów i pobiera stamt d odpowiednie dane. Byªaby to operacja bardzo nieefektywna. Moim zadaniem opisywanym w niniejszej pracy licencjackiej byªo wi c takie zmodykowanie istniej cego interfejsu WWW projektu Pi of the Sky, aby mo»liwe byªo jednoczesne pobieranie na dysk danych odpowiadaj cych wielu ró»nym gwiazdom. Wykonane przeze mnie zmiany opisane s w niniejszym rozdziale. 4.1 Interfejs do pobierania danych na dysk komputera. Zmodykowany przeze mnie interfejs (patrz rysunek 4.1) pozwala na pobranie zwróconych jako wynik zapytania u»ytkownika danych w formie archiwum zawieraj cego pliki z danymi. Mo»liwe s dwa sposoby wywoªania tego interfejsu: 1. Wypeªnienie przynajmniej jednego pola z omówionego w rozdziale 3.3 formularza i naci- ±ni cie przycisku GET RESULTS PACK(patrz rysunek 4.1). 2. Zaznaczenie pól wyboru znajduj cych si po lewej stronie tabeli wynikowej (powstaªej po naci±ni ciu przycisku LIST STARS (patrz rysunek 4.2) i naci±ni cie przycisku GET RESULTS PACK. W tym przypadku mo»liwe jest wybieranie nie tylko z aktualnie wy±wietlanych na stronie gwiazd, lecz tak»e po przej±ciu na nast pne podstrony przy pomocy przycisków NEXT PAGE, PREVIOUS PAGE dodatkowe zaznaczanie na nich innych gwiazd. Wszystkie zaznaczone gwiazdy na wszystkich podstronach zostan zapami tane i dodane do archiwum wynikowego. Przed wysªaniem» dania o pobranie wyszukanych wyników w formie paczki z danymi, w celu lepszego dostosowania wyników do wªasnych potrzeb warto równie» zaznaczy odpowiednie 26/37

27 ROZDZIAŠ 4. THE SKY. MODYFIKACJA INTERFEJSU WWW PROJEKTU PI OF Rysunek 4.1: Zmodykowany interfejs WWW projektu Pi of the Sky. Czerwonymi ramkami zaznaczone zostaªy wykonane modykacje nieobecne w poprzedniej wersji interfejsu. Rysunek 4.2: Wykonana modykacja tabeli wynikowej. Dodane zostaªy pola wyboru pozwalaj ce na wybór danych do pobrania na dysk. opcje widoczne po naci±ni ciu przycisku przy ADVANCED RESULT PACK OPTIONS. Dost pne tam pola wyboru pozwalaj na wybór takich opcji jak (numeracja tak jak na rysunku 4.3): 1. Create tar.gz archive - tworzenie zamiast domy±lnego archiwum typu zip powszechnie u»ywanego w systemie Linuks archiwum typu tar.gz. 2. Create tar.bz2 archive - tworzenie zamiast domy±lnego archiwum typu zip archiwum typu tar.bz2 o lepszym ni» w przypadku tar.gz poziomie kompresji. 27/37

28 ROZDZIAŠ 4. MODYFIKACJA INTERFEJSU WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. 3. Create zip archive - tworzenie archiwum typu zip (domy±lnie zaznaczone) bardzo popularnego w systemie Windows, którego zalet jest domy±lna implementacja w wielu systemach operacyjnych, a wad niski poziom kompresji. 4. Add id eld to output les - dodaje pole zawieraj ce identykator ID danej gwiazdy do plików wynikowych (patrz listing 4.4) (domy±lnie zaznaczone). 5. Add name eld to output les - dodaje pole zawieraj ce nazw danego obiektu (w formacie RADEC) do plików wynikowych (domy±lnie zaznaczone). 6. Add right_ascention eld to output les - dodaje kolumn zawieraj c rektascensj danego obiektu do plików wynikowych (domy±lnie zaznaczone). 7. Add declination eld to output les - dodaje kolumn zawieraj c deklinacj danego obiektu do plików wynikowych (domy±lnie zaznaczone). 8. Add time eld to output les - dodaje kolumn zawieraj c dat Julia«sk obserwacji danego obiektu do plików wynikowych (domy±lnie zaznaczone). 9. Add magnitude eld to output les - dodaje kolumn zawieraj c jasno± gwiazdow danego obiektu do plików wynikowych (domy±lnie zaznaczone). 10. Enter maximal size of output le [Bytes] - deniuje maksymalny rozmiar archiwum wynikowego w Bajtach. Mo»liwe do wprowadzenia warto±ci zawieraj si w zakresie [ ] (domy±lnie ). 11. Enter maximal number of stars in output le - deniuje maksymaln liczb plików znajduj cych si w wynikowym archiwum. Mo»liwe do wprowadzenia warto±ci zawieraj si w zakresie [ ] (domy±lnie ). Zaznaczenie danego pola wyboru skutkuje uwzgl dnieniem odpowiadaj cej danemu polu zmiennej w danych wynikowych, natomiast jego odznaczenie usuwa dan zmienn z danych wynikowych. W przypadku pól okre±laj cych rodzaj wykonywanej kompresji niezaznaczenie»adnego z pól skutkuje wybraniem opcji domy±lnej, czyli kompresji do pliku z rozszerzeniem zip, natomiast niezaznaczenie»adnego z pól okre±laj cych jakie dane maj znale¹ si w plikach wynikowych powoduje pojawienie si komunikatu o bª dzie. Przynajmniej jedno pole powinno by zaznaczone w tym przypadku. Wprowadzenie zªych warto±ci maksymalnego rozmiaru archiwum wynikowego lub maksymalnej liczby gwiazd znajduj cej si w tym pliku powoduje równie» pojawienie si komunikatu o bª dzie. 4.2 Mechanizm pobierania danych na dysk komputera. Naci±ni cie przycisku GET RESULTS PACK powoduje rozpocz cie procedury generowania spakowanego w wybrany przez u»ytkownika sposób archiwum wynikowego nosz cego domy±lnie nazw archive-[data utworzenia archiwum].(zip tar.gz tar.bz2), gdzie data utworzenia archiwum jest dat w formacie rok miesi c dzie«godzina minuta sekunda bez»adnych odst pów (na poziomie PHP, podczas procedury generowania archiwum nosi ono nazw archive.(zip tar.gz tar.bz2)). Caªa procedura jego generowania oparta byªa o skrypt PHP przedstawiony poni»ej. Zawieraª on zmienne zdeniowane w pliku konguracyjnym nosz cym nazw settings.php. Struktura tego pliku jest bardzo prosta (nazwa zmiennej i przypisana do niej warto± ). Poza tym znajduj si w nim szczegóªowe komentarze odnosz ce si do zawartych w nim opcji. 28/37

29 ROZDZIAŠ 4. THE SKY. MODYFIKACJA INTERFEJSU WWW PROJEKTU PI OF Rysunek 4.3: Dodatkowe ukryte opcje pobierania danych dost pne po naci±ni ciu przycisku przy ADVANCED RESULT PACK OPTIONS. 1 <?php 2 require_once ( ' funkcje. php ' ) ; 3 4 $poloczenie = new p o s t g r e s s ; 5 6 $poloczenie > ustawdanepoloczenia ( ' pgsql : host=xxxx. xxxx. xxxx. xxxx dbname =2006_2007 ', ' xxxxxx ', ' ' ) ; 7 $pdo = $poloczenie > polacz ( ) ; 8 9 $zapytanie = new obslugazapytania ; $zapytanie > ustawdanezapytania ( $pdo ) ; 12 $out = $zapytanie > zapytaj ( ) ; $archiwum = new archiwum ; $typ = $archiwum > ustawdanedoarchiwum ( $out ) ; 17 $dir = $archiwum > create ( ) ; $archiwum > ustawdanedospakowania ( $typ, $ d i r ) ; 20 $ p l i k = $archiwum > spakuj ( ) ; $archiwum > ustawdanedowyslania ( $plik, $typ, $dir ) ; 23 $archiwum > w y s l i j () ; $archiwum > ustawdanedousuniecia ( $typ, $dir ) ; 26 $archiwum > usun ( ) ; Listing 4.1: Zawarto± gªównego pliku kontroluj cego caªy proces generowania archiwum ze znalezionymi danymi. 29/37

30 ROZDZIAŠ 4. MODYFIKACJA INTERFEJSU WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. Dziaªanie skryptu polegaªo na wykonaniu kolejno nast puj cych kroków: a.) - najpierw podejmowana byªa próba nawi zania poª czenia z baz danych (linia 7). Je±li poª czenia nie udaªo si nawi za to u»ytkownikowi wy±wietlany byª odpowiedni bª d (patrz rysunek 4.4). Rysunek 4.4: Strona WWW pojawiaj ca si podczas wyst pienia bª dów. Na dole widoczny jest rodzaj wyst puj cego bª du. b.) - po pomy±lnym poª czeniu si z baz danych ponownie sprawdzana byªa poprawno± wprowadzonych do formularza wyszukiwania danych i w razie jakichkolwiek problemów zwracany byª bª d (sprawdzane byªy równie» ukryte pola formularza dost pne po naci±ni ciu przycisków ADVANCED SEARCH OPTIONS i ADVANCED RESULT PACK OP- TIONS). c.) - nast pnie na podstawie wprowadzonych przez u»ytkownika danych generowane byªy zapytania do bazy danych projektu Pi of the Sky (linia 12). Przykªadowe zapytanie wyci gaj ce z bazy danych ID gwiazdy speªniaj cej warunki wyszukiwania miaªo posta : 1 SELECT id FROM superstar WHERE (1=1) AND ( warunki na wpisane przez nas parametry ) Listing 4.2: Zapytanie wyszukuj ce gwiazdy speªniaj ce dane warunki. Natomiast zapytanie wyci gaj ce z bazy danych projektu Pi of the Sky wszystkie wybrane przez u»ytkownika parametry dla gwiazdy speªniaj cej warunki wyszukiwania znalezionej w pierwszym zapytaniu miaªo posta : 1 SELECT s. sstar_id AS id_stars, s. name AS name, m. ra AS right_ascention, m. dec AS declination, m. time_hjd AS time, m. magnitude AS magnitude FROM s t a r s AS s LEFT JOIN measurements AS m ON ( s. id = m. s t a r ) WHERE 30/37

31 ROZDZIAŠ 4. THE SKY. MODYFIKACJA INTERFEJSU WWW PROJEKTU PI OF s. sstar_id = id gwiazdy s p e l n i a j a c e j warunki wyszukiwania z n a l e z i o n e w pierwszym zapytaniu ; Listing 4.3: Zapytanie wyci gaj ce z bazy danych szczegóªowe dane na temat znalezionej gwiazdy. Pierwsze z tych zapyta«miaªo na celu wypisanie identykatorów gwiazd speªniaj cych warunki wyszukiwania. Byªo ono wykonywane zawsze, niezale»nie od faktu czy w danej chwili chcemy tylko otrzyma tabelk wynikow z takimi gwiazdami, czy pobra znalezione dane na dysk. Drugie zapytanie korzystaªo z wyników zapytania pierwszego i miaªo na celu zwrócenie wszystkich wybranych przez u»ytkownika parametrów odpowiadaj cych danemu obiektowi. d.) - po wygenerowaniu i wywoªaniu zapyta«(linia 12 na listingu 4.1) otrzymane dane mogªyby by zapisywane do zmiennych w pami ci, ale ze wzgl du na du» ich liczb i mo»liwe bª dy z tym zwi zane (przepeªnienie dost pnej pami ci zwi zane z konguracj PHP na serwerze) zdecydowaªem si zapisywa je bezpo±rednio na dysku serwera w katalogu templates_c wykorzystywanym równie» przez system SMARTY. Nazwa tworzonego w tym celu pliku byªa unikatowa dla ka»dego poª czenia, wi c nie istniaªa obawa,»e korzystaj - cy w tym samym momencie z interfejsu WWW ró»ni u»ytkownicy mogliby ponadpisywa sobie wyniki wªasnych wyszukiwa«. Struktura tego pliku odpowiadaªa zwróconej przez zapytanie 4.3 tabeli. Poni»ej przedstawiona jest przykªadowa zawarto± tymczasowego pliku zawieraj cego otrzymane z bazy danych wyniki wyszukiwania. Poszczególne kolumny opisuj ID gwiazdy, jej nazw w formacie RADEC, rektascensj (w innym formacie ni» poprzednio), deklinacj (w innym formacie ni» poprzednio), czas danej obserwacji (data Julia«ska), zmierzon jasno± gwiazdow. Ka»da z tych kolumn mo»e by pomini ta je±li u»ytkownik odznaczy j w formularzu wyszukiwania Listing 4.4: Struktura tymczasowego pliku zawieraj cego wyci gni te z bazy danych dane odpowiadaj ce znalezionym obiektom. e.) - nast pnie w celu podzielenia otrzymanego pliku ze zwróconymi przez baz danych informacjami na poszczególne pliki odpowiadaj ce danemu obiektowi i zawieraj ce tylko dane dla tego obiektu musiaªem stworzy dodatkow struktur katalogów w katalogu templates_c. Nowo utworzone podkatalogi nosiªy nazwy od 0 do 20. Nie mogªy by one utworzone automatycznie ze wzgl du na konguracj serwera WWW, która musiaªa zapewnia mo»liwie najwi ksze bezpiecze«stwo serwera. Takie dziaªanie byªo konieczne poniewa» z zaªo»enia pliki zawieraj ce zmierzone parametry danego obiektu powinny nosi tak nazw dzi ki której u»ytkownikowi ªatwo by byªo stwierdzi co zawiera dany plik. Przyj ta konwencja zakªadaªa,»e pliki wynikowe b d nosiªy nazwy postaci RektascensjaDeklinacja.txt. Ponadto nazwa tworzonego archiwum równie» byªa ustalona (archive.(zip tar.gz tar.bz2)). 31/37

32 ROZDZIAŠ 4. MODYFIKACJA INTERFEJSU WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. Istniaªa wi c uzasadniona obawa,»e w przypadku jednoczesnego korzystania z interfejsu WWW przez wielu u»ytkowników mo»e doj± do sytuacji w której dane u»ytkowników ulegn nadpisaniu. Stworzenie dodatkowej struktury podkatalogów i przeprowadzanie wszystkich operacji dotycz cych danego u»ytkownika w oddzielnych podkatalogach pozwalaªo zabezpieczy si przed tego typu przypadkami. Rozwi zanie to nie jest doskonaªe. W przypadku bowiem jednoczesnego korzystania z interfejsu WWW przez wi cej ni» 21 u»ytkowników ich dane mog zosta nadpisane. W naszym przypadku jest to sytuacja do± abstrakcyjna. Istnieje przynajmniej kilka powodów które j wykluczaj : jest maªo prawdopodobne aby w jednej chwili a» 21 u»ytkowników rozpoczeªo procedur wyszukiwania wraz z pobraniem znalezionych danych na dysk. je±li w jednej chwili a» 21 u»ytkowników rozpoczeªoby procedur wyszukiwania spowodowaªoby to zawieszenie si caªej bazy danych ze wzgl du na nieprzystosowanie jej do takich sytuacji, wi c i tak u»ytkownik nic by nie otrzymaª. je±li w jednej chwili a» 21 u»ytkowników rozpoczeªoby procedur wyszukiwania spowodowaªoby to równie» pojawienie si bª du informuj cego o zbyt du»ym obci»eniu serwera. Wymienione powy»ej powody pozwalaj na bezpieczne stosowanie tego typu rozwi zania. f.) - jak ju» wspomniaªem w poprzednim podpunkcie w ka»dym z podkatalogów s tworzone pliki wynikowe o nazwie postaci RektascensjaDeklinacja.txt zawieraj ce dane otrzymane przy pomocy zapytania 4.3 odpowiadaj ce obiektowi o takiej nazwie. Przykªadowa zawarto± pliku zawieraj cego otrzymane z bazy danych wyniki wyszukiwania odpowiadaj ce danej gwie¹dzie zostaªa przestawiona na listingu 4.5. Poszczególne linijki zawieraj odpowiednio komentarz b d cy nazw tabeli z której linijka nr. 3 zostaªa pobrana, komentarz b d cy opisem kolumn wyst puj cych w nast pnej linijce. W linii nr.4 znajduje si komentarz zawieraj cy nazw tabeli z której dalsze wyniki byªy pobierane, a nast pna linia zawiera opis kolumn znajduj cych si poni»ej. Oczywi±cie rodzaj danych znajduj cych si w tym pliku zmienia si w zale»no±ci od wybranych przez u»ytkownika ustawie«. 1 # STARS 2 # id name # MEASUREMENTS 5 # right_ascention [ h ] d e c l i n a t i o n [ deg ] HJD[ days ] magnitude [ mag ] Listing 4.5: Struktura pliku wynikowego zawieraj cego informacje o danej gwie¹dzie. W tymczasowym katalogu ka»dego u»ytkownika s równie» umieszczane dodatkowe pliki u»yteczne w przypadku próby wy±wietlenia danych przy pomocy programu ROOT[22] oraz instrukcja ich u»ycia. Nazwy tych plików s nast puj ce: (a) plot.sh - plik zawieraj cy skrypt u»yteczny w przypadku uruchamiania programu ROOT w systemach UNIX-owych, który automatyzuje wi kszo± operacji koniecznych do wy±wietlenia wykresów. 32/37

33 ROZDZIAŠ 4. THE SKY. MODYFIKACJA INTERFEJSU WWW PROJEKTU PI OF (b) plotstar.c - wygenerowany przez PHP plik zawieraj cy tzw. MACRO do programu ROOT. Dzi ki niemu po uruchomieniu programu ROOT równie» nie na Linuksie b dziemy mogli zautomatyzowa proces rysowania wykresów dla ka»dego z otrzymanych plików wynikowych zawieraj cych wykonane pomiary odpowiadaj ce danemu obiektowi. (c) README - plik zawieraj cy szczegóªow instrukcj uruchamiania powy»szych plików w ró»nych systemach operacyjnych. Je±li u»ytkownik odznaczyª wyst pienia kolumn z czasem dokonywania pomiaru lub ze zmierzon jasno±ci gwiazdow to powy»sze trzy pliki nie b d wyst powa w archiwum wynikowym. g.) - kiedy zostan ju» utworzone odpowiednie pliki zawieraj ce dane wyci gni te z bazy danych odpowiadaj ce danej gwie¹dzie, oraz kiedy do katalogu z tymi danymi zostan skopiowane równie» trzy opisywane w powy»szym podpunkcie pliki mo»na ju» przyst - pi do procedury pakowania do wybranego przez u»ytkownika formatu. Spakowane dane znajdowa si b d w pliku o nazwie archive-[data utworzenia archiwum].zip, archive-[data utworzenia archiwum].tar.gz lub archive-[data utworzenia archiwum].tar.bz2 w zale»no±ci od rodzaju generowanego archiwum. Na poziomie j zyka PHP do utworzenia spakowanych plików zip, tar.gz, czy tar.bz2 byªy wykorzystywane specjalne biblioteki: PECL Archive[23] i TAR/GZIP/BZIP2/ZIP Archives[24]. Zawieraªy one specjalne klasy sªu» ce do obsªugi ró»nego rodzaju archiwów. Wi cej informacji na temat u»ycia tych bibliotek i ich autorów mo»na uzyska dzi ki zamieszczonym w bibliograi odno±nikom. h.) - po utworzeniu pliku archiwum zostaje ono wysªane do u»ytkownika. Wysyªanie danych do u»ytkownika odbywa si przy wykorzystaniu funkcji header(). Funkcja ta modykuje nagªówek wysyªanej strony z odpowiedzi na zapytanie u»ytkownika dodaj c do niego odpowiednie pola zwane Nagªówkami HTTP 18. U»ywane nagªówki HTTP byªy nast puj ce: CONTENT-DESCRIPTION - nagªówek ten zawiera opis zdarzenia, które b dzie wykonywa wysyªana u»ytkownikowi strona. CONTENT-TYPE - kod MIME 19 zwracanej u»ytkownikowi zawarto±ci. W naszym przypadku odpowiada on rodzajowi zwracanego archiwum. CONTENT-DISPOSITION - typ zwracanej zawarto±ci (strona WWW, zaª cznik itp.) wraz z nazw pod jak ma by widoczna zwracana zawarto± (mo»e by ona zupeªnie ró»na od nazwy istniej cej na serwerze). CONTENT-TRANSFER-ENCODING - rodzaj u»ytego kodowania podczas przesyªania danych do u»ytkownika. EXPIRES - nagªówek ten deniuje czas oczekiwania na odpowied¹. W naszym przypadku czas ten jest równy zero gdy» wysyªamy tylko dane na nic nie czekaj c. CACHE-CONTROL - przekazuje przegl darce informacje na temat sposobu cacheowania 20 przesyªanych wyników. 18 wszelkie komendy u»ywane do komunikacji mi dzy przegl dark WWW a serwerem. [25] 19 jest to standard opisu ró»nego typu informacji. Pocz tkowo byª sposobem na wysyªanie em danych innych, ni» czysty tekst. Z czasem jednak jego funkcjonalno± rozszerzyªa si do okre±lania rodzaju plików umieszczonych w Internecie. 20 przechowywania, zapami tywania u»ywanych informacji. 33/37

34 ROZDZIAŠ 4. MODYFIKACJA INTERFEJSU WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. PRAGMA - pole to jest wykorzystywane do realizacji konkretnych dyrektyw, które mog mie zastosowanie do wszystkich odbiorców (public) lub do okre±lonej ich cz ±ci. CONTENT-LENGTH - rozmiar przesyªanych danych w Bajtach. Okienko przy pomocy którego u»ytkownik mo»e pobra wygenerowane archiwum zostaªo pokazane na rysunku 4.5. Rysunek 4.5: Metoda wysyªania u»ytkownikowi wygenerowanego pliku. i.) - ostatnim etapem dziaªania procedury generowania archiwum z danymi jest usuwanie tymczasowych wyników. Jest to wbrew pozorom bardzo wa»na czynno± gdy» cz sto tymczasowe dane potra zajmowa nawet kilkaset megabajtów miejsca na dysku. Usuwanie tymczasowych danych wykonywane jest w przypadku powodzenia, jak i niepowodzenia generowania archiwum, czy przesyªania danych na dysk komputera. Nie ma przy tym obawy,»e jeszcze nie pobrane dane zostan za szybko usuni te gdy» jest to zapewnione ju» na poziomie j zyka PHP. 4.3 Wy±wietlanie wyników przy pomocy programu ROOT. Po pobraniu spakowanych danych na dysk lokalny i rozpakowaniu otrzymanego archiwum w dowolnym folderze, u»ytkownik posiadaj cy poprawnie zainstalowany program ROOT mo-»e wykorzystuj c dwa dodatkowe pliki plotstar.c lub plot.sh omówione powy»ej wygenerowa wykresy krzywych blasku dla znajduj cych si w pobranym archiwum plików z danymi. Wygenerowane wykresy b d znajdowa si w plikach z ko«cówk.eps posiadaj cych tak sam nazw co plik ¹ródªowy. Szczegóªowe informacje jak mo»na uzyska takie pliki zawarte s w pliku README. Przykªadowa wyrysowana krzywa blasku zostaªa pokazana na rysunku /37

35 ROZDZIAŠ 4. THE SKY. MODYFIKACJA INTERFEJSU WWW PROJEKTU PI OF Rysunek 4.6: Przykªadowa wyrysowana przy pomocy programu ROOT krzywa blasku. 4.4 Dodatkowe modykacje. Podczas rozbudowywania interfejsu WWW projektu Pi of the Sky wykonaªem jeszcze kilka drobnych modykacji nie wpªywaj cych na sposób dziaªania caªego interfejsu. Do najwa»- niejszych wykonanych modykacji nale» : 1. Wykonanie prostej blokady ekranu (patrz rysunek 4.7) przy wykorzystaniu biblioteki jquery[26], dzi ki której mamy pewno±,»e do zako«czenia przetwarzania zapytania»aden inny przycisk dost pny na stronie nie zostanie naci±ni ty. Biblioteka ta dziaªa poprawnie w przypadku przycisków LIST STARS, SHOW MAP i COUNT STARS, natomiast w przypadku przycisku GET RESULTS PACK konieczne byªo ustawienie na sztywno parametru okre±laj cego czas blokady ekranu, przez co jej dziaªanie nie jest do ko«ca poprawne. Przyczyn tego stanu rzeczy mo»e by wywoªanie w metodzie tworz cej archiwum funkcji header(), która modykuje nagªówek wysyªanej strony z odpowiedzi na zapytanie u»ytkownika. Jednak nie potraªem z caª pewno±ci stwierdzi czy jest to gªówna przyczyna takiego zachowania. 2. Przy±pieszenie wyszukiwania interesuj cych obiektów w bazie danych projektu Pi of the Sky poprzez usuni cie mo»liwo±ci sortowania wyników. Do±wiadczalnie stwierdzi- ªem,»e operacja sortowania znacznie spowalnia wyszukiwanie, a jej zaniedbanie skraca je kilkakrotnie. 3. Zmiana przekazywania zmiennych w formularzu wyszukiwania z metody GET na metod POST. Metoda POST nie narzuca ograniczenia ilo±ci przesyªanych danych, dla tego jest z powodzeniem stosowana w ogromnej wi kszo±ci formularzy na stronach WWW. Dodatkowym jej atutem jest fakt,»e podczas wysyªania danych u»ytkownik nie mo»e podejrze ich tre±ci, jak to ma miejsce przy stosowaniu metody GET. Dzi ki takiemu zabiegowi zwi kszone zostaªo bezpiecze«stwo interfejsu gdy» trudniej jest teraz modykowa przesyªane zapytanie. 35/37

36 ROZDZIAŠ 4. MODYFIKACJA INTERFEJSU WWW PROJEKTU PI OF THE SKY. Rysunek 4.7: Blokada ekranu pojawiaj ca si po naci±ni ciu przycisków wyszukiwania ( LIST STARS, SHOW MAP, COUNT STARS i GET RESULTS PACK). 36/37