Khoa học công dân – đúng như tên gọi – nghiên cứu khoa học được thực hiện bởi những công dân không phải là chuyên gia, thường được hướng dẫn bởi các nhà khoa học. Mặc dù có nhiều dạng khoa học công dân tồn tại trong các ngành khoa học xã hội và vật lý, vẫn tồn tại nhiều dự án liên quan cụ thể đến khoa học vũ trụ.
Trong nhiều trường hợp, bạn không cần bằng cấp khoa học hay thậm chí bất kỳ kiến thức nào trước đó, chỉ cần đầu óc tò mò và khao khát khám phá khoa học.
Ở đây chúng ta sẽ thảo luận về những điều cần thiết để trở thành một nhà khoa học công dân, những cột mốc quan trọng trong lịch sử khoa học công dân (vũ trụ) và những dự án bạn có thể tham gia để giúp khám phá và hiểu biết thêm về không gian.
Do khả năng tiếp cận công nghệ tiên tiến, khoa học công dân đã thực sự cất cánh. Với triển vọng khám phá một thiên hà mới từ điện thoại thông minh của bạn, ai lại không muốn trở thành nhà khoa học vũ trụ công dân?
Khoa học công dân không phải là một hiện tượng gần đây. Giá trị của sự tham gia của cộng đồng đã được làm rõ trong một trong những dự án khoa học công dân quan trọng nhất trong lịch sử thiên văn học, Chiến dịch Moonwatch.
Dự án được thành lập vào năm 1956 bởi Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian như một phần của Năm địa vật lý quốc tế.
Vào buổi bình minh của Thời đại Không gian, hàng ngàn công dân trên khắp thế giới, từ thanh thiếu niên đến người lớn, đã tham gia vào mục đích giúp các nhà khoa học theo dõi các vụ phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên, chẳng hạn như Sputnik 1 của Liên Xô.
Chiến dịch Moonwatch dựa vào các tình nguyện viên cẩn thận quan sát bầu trời đêm và ghi lại bất kỳ dấu hiệu nào của các vệ tinh nhân tạo.
Thông qua các quan sát của họ, quỹ đạo của các vệ tinh này có thể được thiết lập.
Cho đến khi các trạm theo dõi chuyên nghiệp bắt đầu hoạt động vào năm 1958, những người theo dõi mặt trăng đã ở tuyến đầu trong các quan sát theo dõi không gian của các vệ tinh nhân tạo đầu tiên.
Chương trình tiếp tục kéo dài sau khi Năm địa vật lý quốc tế kết thúc và các trạm theo dõi chuyên nghiệp được thành lập.
Một trong những quan sát đáng chú ý nhất do Người theo dõi Mặt trăng thực hiện sau đó là việc phát hiện ra Sputnik 4 khi nó quay trở lại bầu khí quyển Trái đất vào tháng 9 năm 1962.
Những quan sát của họ đã dẫn đến việc phục hồi và phân tích một số mảnh vỡ của vệ tinh Liên Xô. Khi Chiến dịch Moonwatch kết thúc vào năm 1975, đây là một trong những hoạt động khoa học nghiệp dư kéo dài nhất từng được thực hiện.
Nó mở đường cho các dự án khoa học công dân thời hiện đại, chứng minh rằng công chúng là nguồn tài nguyên quý giá và đáng tin cậy để thu thập và phân tích dữ liệu hàng loạt.
Ngày nay, các nhà khoa học không ngừng tìm ra những cách mới để thu thập thêm dữ liệu từ vũ trụ. Tuy nhiên, siêu máy tính hiện đại chỉ có thể xử lý rất nhiều.
Bất chấp những tiến bộ trong công nghệ, các nhà khoa học vẫn phụ thuộc vào công chúng để giúp phân tích dữ liệu và trong một số trường hợp để ‘đào tạo’ máy tính về nghệ thuật phân tích dữ liệu.
Khi công nghệ tiến bộ, khả năng tiếp cận các chương trình khoa học công dân cũng vậy.
Dưới đây là một số dự án nghiên cứu phổ biến hiện nay dành cho bất kỳ ai có máy tính và trong một số trường hợp thậm chí chỉ cần một chiếc điện thoại thông minh!
Tổ chức bảo trợ này là một trung tâm của các dự án khoa học công dân khác nhau bao gồm:
Sở thú thiên hà
Dự án Zooniverse đầu tiên được thành lập. Galaxy Zoo giúp các nhà thiên văn học nghiên cứu sự hình thành và tiến hóa của các thiên hà. Người dùng được xem hình ảnh của một thiên hà và phải trả lời một loạt câu hỏi mô tả hình dáng của nó.
Phiên bản di động của Galaxy Zoo cũng có sẵn. Tìm nó trong cửa hàng ứng dụng Android hoặc Apple của bạn.
Đồng hồ báo bão mặt trời II
Sử dụng dữ liệu từ sứ mệnh STEREO của NASA, dự án này theo dõi các vụ phun trào năng lượng mặt trời và vật chất bị đẩy ra qua Hệ Mặt trời bên trong.
Người dùng trợ giúp bằng cách truy tìm đường viền của các cơn bão mặt trời trong mỗi hình ảnh để giúp cải thiện các kỹ thuật theo dõi.
Đây có lẽ là một trong những dự án khoa học công dân không gian nổi tiếng nhất trên thế giới, một phần là do nó đã có từ năm 1999 và một phần là do chủ đề nghiên cứu kích thích trí tưởng tượng của nó: tìm kiếm trí thông minh ngoài trái đất.
Liệu chúng ta có bao giờ tìm thấy sự sống ngoài Trái đất? Hàng triệu người đã đóng góp cho nghiên cứu của SETI để trả lời câu hỏi này.
Đối với những người không có quá nhiều thời gian để dành cho một dự án, SETI@home là lựa chọn hoàn hảo.
Để tham gia, người dùng chỉ cần chạy một chương trình miễn phí trên máy tính của họ để tải xuống và phân tích dữ liệu của kính viễn vọng vô tuyến trong khi máy tính không hoạt động.
Ai có thể nghĩ rằng bạn có thể đóng góp cho nghiên cứu khoa học tiên tiến trong khi pha một tách trà?
Điều này tương tự như thiết lập SETI@home, ngoại trừ mục đích là tìm kiếm các tín hiệu vật lý thiên văn từ các sao xung (sao neutron quay) bằng cách sử dụng dữ liệu từ máy dò sóng hấp dẫn LIGO, kính viễn vọng vô tuyến Arecibo và vệ tinh tia gamma Fermi.
Einstein@Home là một chương trình khác chạy trong khi máy tính của bạn ở chế độ chờ. Nó có hơn 500.000 người tham gia, cung cấp sức mạnh tính toán bền vững khoảng 5,5 teraflop.
Đặt điều này trong bối cảnh, kể từ tháng 6 năm 2019, Einstein@Home sẽ nằm trong top 50 máy tính mạnh nhất thế giới.
Dự án này nhằm vào các nhà thiên văn nghiệp dư thực tế có kinh nghiệm hơn và mục đích của nó là nghiên cứu về các ngôi sao biến quang.
Người dùng được yêu cầu quan sát một ngôi sao biến quang và so sánh độ sáng của nó với độ sáng của các ngôi sao không biến quang gần đó và báo cáo độ sáng cho AAVSA.
Dự án do NASA dẫn đầu nhằm tạo ra các hình ảnh về Sao Mộc dành cho nhà khoa học công dân có kinh nghiệm hơn, ngoại trừ lần này kỹ năng cần thiết là xử lý hình ảnh.
Nhiều hình ảnh Sao Mộc mới nhất và mang tính biểu tượng nhất mà chúng ta thấy ngày nay là kết quả của những thành viên sáng tạo, chăm chỉ của công chúng.
Hình ảnh được chụp bởi tàu vũ trụ Juno của NASA thông qua máy ảnh JunoCam của nó được tải lên trang web Juno ở trạng thái thô và bất kỳ ai cũng có thể tải xuống và xử lý hình ảnh Jovian theo tốc độ của riêng họ.
Khi hoàn thành, các nhà khoa học công dân có thể tải hình ảnh của họ lên mạng cho cả thế giới xem. Nếu không có công chúng, chúng ta sẽ không có vô số hình ảnh Jovian đẹp như ngày nay.
Những hình ảnh này tiếp tục được sử dụng trong lĩnh vực thiên văn học, từ các bài báo và tạp chí khoa học cho đến phim tài liệu truyền hình.
Dự án này cho phép các nhà khoa học công dân giúp lập bản đồ khoa học các đặc điểm thú vị trong Hệ Mặt trời. Một trong những dự án bạn có thể tham gia là Moon Mappers.
Người dùng lập bản đồ các miệng hố trên Mặt trăng bằng hình ảnh từ Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng của NASA. Họ xác định vị trí của miệng núi lửa trong ảnh và vẽ một vòng tròn trên mỗi miệng núi lửa.
Đây là một dự án hay và dễ dàng mà bạn có thể nhúng tay vào trong khi nghỉ giải lao.
Trong dự án này, bạn có thể giúp các nhà khoa học tìm kiếm những hạt bụi nguyên sơ đầu tiên từng được thu thập trong không gian.
Bụi được sứ mệnh Stardust của NASA lấy mẫu và ước tính có dưới 100 hạt được thu thập.
Những hạt này chỉ có kích thước micron (một phần triệu mét) và được thu thập trên một diện tích bề mặt lớn. Đủ để nói rằng nhiệm vụ này giống như mò kim đáy bể vậy!
Trước khi đóng góp cho dự án trên các mẫu thực, người dùng sẽ được hướng dẫn qua phần hướng dẫn giải thích những gì cần tìm.
Có một bài kiểm tra ở cuối hướng dẫn mà bạn cần phải vượt qua để phân tích dữ liệu thực. Vì vậy, hãy chú ý!
Cho dù bạn đang tích cực tìm cách tham gia vào các phân tích dữ liệu tương tác hay chỉ đơn giản là muốn ngồi lại và cho phép máy tính của mình thực hiện tất cả công việc, việc tham gia vào các dự án này là cực kỳ quan trọng đối với cộng đồng khoa học.
Máy tính có thể ngày càng mạnh mẽ hơn, nhưng bộ não con người vẫn chưa trở nên dư thừa. Các nhà khoa học vẫn cần công chúng, hơn bao giờ hết.