چه کسی گفت ایرانی‌ها کار گروهی بلد نیستند؟

دانشجویان ایرانی 3 سیارک را کشف کردند

یکی از جنبه‌های نوین فناوری،‌ بحث کلان‌داده‌ها (Big Data) است. امروز در هنگام گردآوری داده‌های علمی، ابزارهای قدرتمند ما گاهی می‌توانند به قدری داده‌های اطلاعاتی جمع کنند که تعداد رایانه‌ها و پژوهشگران در مراکز تحقیقاتی برای تحلیل و بررسی آنها کفایت نمی‌کند.

کد خبر: ۱۱۵۰۵۵

تاریخ: ۱۹ تير ۱۳۹۵ - ۰۹:۰۰

برای حل این معضل، استفاده از هوش مصنوعی و ابررایانه‌ها یک راهکار است. راهکار دیگر، بهره‌گیری از علوم شهروندی و مشارکت دادن علاقه‌مندان به همکاری داوطلبانه در پروژه‌های علمی است.
تصویر دانشجویان ایرانی 3 سیارک را کشف کردند

یکی از همکاری‌های علمی شهروندمحور که چند سالی است در سطح جهان با مشارکت دانش‌آموزان و دانشجویان انجام می‌شود، تلاش برای جستجوی سیارک‌ها در قالب جنبش جستجوی سیارک است که زیر نظر موسسه بین‌المللی همکاری جستجوی نجومی (IASC سرواژه International Astronomical Search Collaboration) و با مشارکت گروه ریاضی دانشگاه سایمون فریزر و مرکز تلگرام‌های نجومی هاروارد برگزار می‌شود.

موسسه بین‌المللی همکاری جستجوی نجومی علاوه بر جنبش‌های بین‌المللی که در آن، گروه‌هایی از کشورهای مختلف جهان با یکدیگر در کشف سیارک‌ها رقابت می‌کنند، جنبش‌هایی جداگانه برای هر کشور برگزار می‌‌کند.

در کشور ما تا به حال دو جنبش ایرانی با موفقیت برگزار شده و سومین جنبش ایرانی جستجوی سیارک از هفتم تیر آغاز شده و اکنون
در حال برگزاری است.

درخشش ایرانیان در جستجوی سیارک‌ها

جنبش ایرانی جستجوی سیارک‌ (All Iran Asteroid Search Campaign) نخستین بار سال 1393 و در سال 94 با همکاری انجمن نجوم ارومیه برگزار شد.

در هر دو جنبش، همزمان حدود 15 گروه متشکل از دانش‌آموزان و دانشجویان از شهرهای مختلف ایران شرکت کرده بودند تا اجرام نزدیک به زمین یا سیارک‌هایی که تاکنون ناشناخته مانده‌اند را کشف کنند. در این برنامه‌ها تاکنون نتایج علمی جالب توجهی از مشارکت جوانان ایرانی به دست آمده که به تصحیح و شناخت بیشتر مدار سیارک‌هایی که قبلا کشف شده بودند، انجامیده است.

پیش از برگزاری این برنامه‌ها در ایران گروه «چشم‌های 51 درجه» و گروه «دانشگاه صنعتی ارومیه» با مشارکت در جنبش‌های بین‌المللی دیگر در سال 1392 موفق به کشف سیارک شده‌اند،‌ اما بتازگی گروه «سیارک صلح» در یکی از جنبش‌های بین‌المللی، در بازه زمانی محدودی موفق به کشف همزمان سه‌سیارک از کمربند اصلی سیارک‌ها شده است.

این سیارک‌ها پس از کشف و ثبت در مرکز تلگرام‌های نجومی هاروارد، در یک بازه 3 تا 5 ساله دقیق‌تر رصد می‌شوند تا ابعاد و مدار گردش آنها به دور خورشید با دقت بیشتری اندازه‌گیری شود. پس از آن کمیته نامگذاری اجرام نجومی اتحادیه بین‌المللی نجوم (IAU) از اعضای گروهی که موفق به کشف سیارک شده‌اند، خواهند خواست، نامی برای جرمی که کشف کرده‌اند انتخاب کنند و در صورت مطابق بودن نام پیشنهادی با اسلوب اتحادیه بین‌المللی نجوم در نامگذاری اجرام آسمانی، نام سیارک در فهرست‌های رسمی ثبت و اعلام می‌شود.

سیارک چیست؟

اجرام اصلی تشکیل دهنده منظومه شمسی عبارت است از خورشید و هشت سیاره که به دور آن می‌گردند. اجرام دیگر شامل سیاره‌های کوتوله، سیارک‌ها، قمرها، دنباله‌دارها و شهابسنگ‌ها هستند. سیارک‌ها اجرام سنگی بسیار کوچک‌تری از سیاره‌ها هستند که مثل بسیاری از اجرام منظومه شمسی، در مدارهای مشخصی به دور خورشید می‌گردند. سیارک‌ها شکل کروی و ویژگی‌های نزدیک به یک سیاره را ندارند و در بسیاری مواقع چند سیارک همزمان در یک مدار به دور خورشید می‌گردند.

محدوده بین مدار سیاره مریخ و سیاره مشتری جایی است که کمربند اصلی سیارک‌ها در آن واقع شده و هزاران سیارک در این محدوده به دور خورشید می‌گردند. سیارک‌های بزرگ‌تر سال‌ها پیش رصد شده‌اند و مدار گردش و ابعاد آنها به دقت اندازه‌گیری شده است، ‌اما سیارک‌های بسیار کوچکی وجود دارند که هنوز ناشناخته مانده‌اند. تلسکوپ‌های خیلی بزرگ قادر به ثبت این سیارک‌ها هستند، اما داده‌های این تلسکوپ‌ها آن‌قدر زیاد است که تحلیل همه آنها تقریبا ممکن نیست. اگر این داده‌ها در اختیار منجمان آماتور یا علاقه‌مندان تحلیل داده‌های علمی قرار بگیرد، احتمال کشف اجرام ناشناخته بسیار بیشتر و سریع‌تر می‌شود. جنبش بین‌المللی جستجوی سیارک با همین هدف از داوطلبان می‌خواهد تا در برنامه‌هایش شرکت و داده‌های تلسکوپ‌ها را بررسی و تحلیل کنند.

کاشفان از کشف خود می‌گویند

کتایون محمدی، کیوان سلیمانی‌فر و ارشیا رونقی اعضای گروه سیارک صلح هستند که موفق به کشف سه سیارک جدید در جنبش بین‌المللی جستجوی سیارک شده‌اند. این گروه از سال 93 همزمان با نخستین جنبش ایرانی جستجوی سیارک شکل گرفته و اعضای آن که از منجمان آماتور هستند، با جستجوی سیارک‌های احتمالی در میان تصاویر تلسکوپ‌های بزرگ جهان موفق به کشف این اجرام شده‌اند. این گروه پیش از این هم موفقیت‌هایی در زمینه جستجوی اجرام نزدیک به زمین یا سیارک‌ها داشته، اما آن جرم‌ها قبلا کشف شده بودند و گزارش‌های جدید این گروه، اطلاعات مداری آنها را برای محاسبات اخترشناسان تکمیل کرده است.

کیوان سلیمانی‌فر، دانشجوی کارشناسی طراحی صنعتی، با دیدن خبر فراخوان شرکت در نخستین جنبش جستجوی سیارکی، علاقه‌مند به شرکت در این برنامه شده است. او درباره آغاز جستجوهای سیارکی گروهش به جام‌جم می‌گوید: اوایل شور و هیجان زیادی وجود داشت و خیلی از علاقه‌مندان گروه‌هایی برای جستجوی سیارک‌ها تشکیل دادند، اما خیلی زود بسیاری از آنها ناامید شدند و رفتند. ما از همان اول تلاش می‌کردیم، اسم گروه سیارک صلح را از ایران در این برنامه‌های بین‌المللی زنده نگه داریم تا بالاخره روزی سیارکی کشف کنیم.

کتایون محمدی، دانشجوی کارشناسی معماری، دیگر عضو گروه سیارک صلح درباره نحوه کار این جنبش سیارکی می‌گوید: تصاویر ثبت شده از داده‌های تلسکوپ‌هایی مثل تلسکوپ پن استارز در هاوایی، برای ما ارسال می‌شود و ما با نرم‌افزار استرومتریکا داده‌ها را تحلیل می‌کنیم. این تصاویر در نرم‌افزار روی یکدیگر قرار می‌گیرند و تصاویر متحرکی به دست می‌آید. سپس ما تصاویر را بررسی می‌کنیم تا ببینیم کدام یک از اجرام در عکس مشخصات نزدیک‌تری به مشخصات سیارکی کشف نشده می‌تواند داشته باشد. بعد از آن نتیجه‌گیری می‌کنیم که نقطه متحرک یک سیارک است یا یک نویز یا جرمی که پیشتر کشف شده. در نهایت، ‌نقاطی که در تصاویر متحرک هستند و قبلا ثبت نشده‌اند را تحلیل و نتایج را گزارش می‌کنیم.

سلیمانی‌فر درباره روش کار گروه‌ می‌افزاید: هنگامی که گزارش تحلیل داده‌ها را ارسال می‌کنیم، خودمان هم نمی‌دانیم سیارک است یا نه. از زمانی که گزارش را می‌فرستیم تا هنگامی که پاسخ تائید را دریافت کنیم، مثل دانشجویانی که منتظر نمره نهایی خود هستند، هر لحظه منتظر جوابیم. پس از اعلام نتایج اگر اسم گروهمان در قسمت سبز رنگ ثبت شده باشد، یعنی جرم جدیدی پیدا شده. ورود به این قسمت سبز رنگ خیلی لذتبخش است! در این حالت مطمئن می‌شویم که این جرم قبلا ثبت نشده است؛ اما هنوز هم تائید نشده که جرم جدید یک سیارک است و باید بررسی بیشتری انجام شود.

سابقه ایرانیان در کشف سیارک‌ها

پیش از مشارکت اخیر جوانان ایرانی در کشف سیارک‌ها، سابقه ایرانیان در کشف این گونه اجرام به دوره ناصرالدین شاه قاجار می‌رسد. زمانی که میرزا محمود خان قمی، ملقب به مشاورالملک برای تحصیل همراه با هیات میرزا حسنعلی گروسی - امیر نظام - به فرانسه رفت. او در در دانشگاه سوربن زیر نظر اوربن ژان ژوزف لو وریه، از کاشفان سیاره نپتون به تحصیل ادامه داد تا این که توانست در همکاری با گروهی از ستاره‌شناسان در رصدخانه پاریس، سیارکی را کشف کند که در روزنامه‌های آن دوران از آن با نام ستاره محمودی یاد شد.

میرزا محمود خان پس از بازگشت به ایران، از ناصرالدین شاه قاجار برای ایجاد رصدخانه درخواست بودجه کرد؛ اما شاه که معتقد بود، نباید پول را خرج هوا کرد، او را به تلگرافخانه معرفی کرد و مخبر الدوله او را به ریاست مرکزی تلگرافخانه گماشت، گرچه چندی بعد شاه او را از این سمت هم عزل کرد!

همکاری گروهی در کشف ناشناخته‌ها

سلیمانی‌فر از این برنامه به عنوان پروژه‌ای داوطلبانه نام می‌برد و می‌گوید: تحلیل داده‌ها وقت زیادی از ما نمی‌گیرد و بعد از بررسی چند تصویر با مهارت و تجربه‌ای که پیدا می‌کنیم، می‌توانیم خیلی سریع تصاویر را بررسی کنیم. فقط علاقه افراد گروه است که ما را به ادامه این مسیر تشویق می‌کند. یادگیری نرم‌افزارهای مرتبط با تحلیل داده‌ها پیچیدگی خاصی ندارد،‌اما نمی‌دانیم چه زمان می‌توانیم سیارک پیدا کنیم و ممکن است مدت‌ها داده‌هایی را تحلیل کنیم که نتیجه‌بخش نیستند. هنگامی که کار با نرم‌افزار را یاد می‌گیریم، بعد از آن خلاقیت و مهارت استفاده از نرم‌افزار در نحوه پیدا‌کردن سیارک‌ها تاثیرگذار است. محمدی درباره نحوه تعامل گروه در راستای یک کشف تازه اضافه می‌کند: از زمانی که من وارد گروه شدم، هفت ماه گذشته بود و ما هیچ جرمی پیدا نکرده بودیم. خیلی وقت‌ها پیش می‌آید که در گزارش‌ها حتی نقطه متحرکی هم دیده نشود، چه برسد به جرم جدیدی که تا به حال رصد نشده باشد،‌اما ما هیچ وقت ناامید نشدیم و جستجو را رها نکردیم. هنگامی که داده‌ها ارسال می‌شد، در زمان کوتاهی همه را بررسی می‌کردیم. گروه ما به معنای واقعی کار گروهی انجام می‌دهد و افراد یکدیگر را درک و به هم کمک می‌کنند. اگر جرمی مشکوک به سیارک پیدا کنیم، به دیگر اعضای گروه هم اطلاع می‌دهیم تا آنها هم داده‌ها را بررسی کنند و از یافته خود اطمینان پیدا کنیم. در گروه ما جایی برای رقابت ناسالم وجود ندارد و همه به دنبال رسیدن به اهداف گروهی هستند.

اعضای این گروه تصمیم دارند، علاوه بر ادامه جستجو برای کشف سیارک‌ها، تجربه ‌های خود را به دانش‌آموزان جوان‌تر هم آموزش دهند. این گروه جستجوی سیارک‌ها را فقط به عنوان پروژه‌ای علمی نگاه نمی‌کند و آن را مسیر مناسبی برای نهادینه‌سازی دید علمی در دانش‌آموزان و لذت بردن از انجام کار علمی می‌داند.

فرآیند جستجو و کشف سیارک‌ها چگونه است؟

شرکت در جنبش جستجوی سیارک فقط نیاز به همکاری گروه 3 تا 5 نفره‌ای از دانش‌آموزان و دانشجویان دارد،‌ به همراه یک رایانه و دسترسی به اینترنت با سرعت معمولی. اعضای گروه می‌توانند با مطالعه دستورالعمل‌های کوتاه کار با نرم‌افزار استرومتریکا (Astrometrica) در وبگاه این پروژه به نشانی iasc.hsutx.edu برای تحلیل تصاویر و داده‌های نجومی آموزش ببینند. سپس در مدت یکماهه برگزاری جنبش، تصاویر ثبت‌شده‌ای که با پیشرفته‌ترین تلسکوپ‌های ربوتیک جهان تهیه شده‌اند، هر چند روز یکبار در اختیار شرکت‌کنندگان قرار می‌گیرند تا با استفاده از این نرم‌افزار، آنها را بررسی و با حذف داده‌های مربوط به نویزها و اجرامی که پیش از این کشف شده‌اند، نتایج احتمالی مربوط به مشاهده اجرام جدید را گزارش کنند. داوطلبانی که در این پروژه شرکت می‌کنند، می‌توانند کاشفان سیارک‌هایی شوند که ناشناخته در حال گردش به دور خورشید هستند. گروه‌هایی که تحلیل تصاویر را بدرستی انجام دهند و پشتکار کافی برای جستجوی تصاویر بیشتر داشته باشند، احتمالا موفق می‌شوند سیارک‌هایی در کمربند اصلی سیارک‌ها کشف کنند. در حال حاضر، حدود 500 گروه از 80 کشور جهان در این برنامه بین‌المللی مشارکت دارند و در جریان آن،‌ 1150 سیارک کشف شده‌اند. انجمن بین‌المللی نجوم تا امروز 33 مورد از آنها را به طور رسمی در کاتالوگ‌های اجرام منظومه شمسی ثبت کرده است.