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WMAP数据下载这件事,下载说简单也简单,下载说折腾也折腾。下载我第一次接触威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的下载原始数据时,以为点开NASA的下载页面就能直接拖一个压缩包下来。结果发现,下载人家压根没打算让你“一键获取”。下载数据按年份、下载频段、下载仪器通道分门别类,下载光是下载搞清楚要下哪个版本就花了半小时。
WMAP是下载2001年发射的,2010年停止运行。下载它最重要的下载遗产是那组宇宙微波背景辐射的九年纪录数据——2012年发布,也是下载最终版。如果你现在要下载,直接去NASA的LAMBDA数据库(Legacy Archive for Microwave Background Data Analysis)就行。网址是lambda.gsfc.nasa.gov,别搜错,有个同名的老页面早就不维护了,链接全是死的。
进去之后找“WMAP”入口。页面会列出DR1到DR5几个数据发布版本。别犹豫,选DR5。前面几个版本要么分辨率低,要么校准有偏差,除非你在做数据历史对比,否则没必要碰。DR5里面又分“原始时间线数据”和“地图产品”两大类。原始数据是卫星每秒采样的电压值,几百GB,一般人用不上。你真正想要的是那张著名的CMB温度涨落图——官方叫“九频段合并地图”,文件格式是FITS,天文领域的标准图像格式。
下载链接藏得有点深。在DR5页面里找到“Products”标签,再点“Cleaned Maps”。这里会列出不同频段的组合,比如Q、V、W波段。每个波段对应不同的角分辨率。W波段最细,但噪声也大;Q波段平滑,适合看大尺度结构。我一般直接下“九频段加权合并”那个文件,大概几十MB,用ds9或者Python的astropy库就能打开。
有个坑得提醒你:FITS文件里的坐标是银河坐标系,不是赤道坐标系。如果你拿它跟光学星图叠加,得先做坐标转换。另外,地图里包含偶极 anisotropies——就是太阳系自身运动造成的信号污染。官方提供了“减除偶极”的版本,文件名带“dipole_corrected”后缀。下错了的话,你会看到整个图有一边亮一边暗,那不是宇宙信号。
下载速度倒是不用担心。LAMBDA服务器在美国,国内直连大概几百KB每秒,一张地图几分钟能下完。要是想批量下整个DR5的功率谱数据,建议挂个夜间下载。我试过用wget递归抓取,结果被限流了,后来改用他们的FTP镜像才搞定。
最后说个真事。去年帮一个本科生找数据,他非要下“原始未经校准”的版本,说想自己跑一遍校准流程。结果光读文档就花了两天,最后发现校准需要卫星姿态文件,而那个文件在另一个服务器上,早就没备份了。所以,除非你是做仪器标定的,否则老老实实用DR5的成品地图。科学结果已经在那张图里了,没必要从头造轮子。
WMAP的数据现在看依然干净。跟后来普朗克卫星的数据比,分辨率差一截,但胜在频段少、系统误差清楚。你要是刚入门宇宙学,拿WMAP练手比普朗克友好得多。下载地址再贴一遍:lambda.gsfc.nasa.gov/product/wmap/dr5/。别点错到“模拟数据”区域,那是给算法测试用的假信号。
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