Επιστήμη πολιτών και ραδιοαστρονομία στα σχολεία με το RADIIO: ανακαλύπτοντας το αόρατο Σύμπαν
Πρόσφατα παντρέψαμε την επιστήμη πολιτών με την εκπαίδευση της ραδιοαστρονομίας στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση. Ο λόγος για το εκπαιδευτικό πρόγραμμα RADIIO, το οποίο άρχισε τον Μάρτιο του 2025 και θα τρέχει όλο τον χρόνο. Χρηματοδοτείται από το Γραφείο Αστρονομίας για την Ανάπτυξη (Office of Astronomy for Development) της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης και έχει σκοπό τη δημιουργία ενός σύγχρονου «Δρόμου του Μεταξιού» για τη γνώση. Το πρόγραμμα εμπνεύστηκε η επιστημονική υπεύθυνος του RADIIO σε συνεργασία με τους διεθνείς συνεργάτες του προγράμματος επιστήμης πολιτών Radio Galaxy Zoo EMU.
Τι είναι η Επιστήμη των Πολιτών;
Η επιστήμη των πολιτών (citizen science), είναι μια διεθνής προσπάθεια συμπερίληψης πολιτών στην επιστημονική έρευνα. Εδώ και πολλά χρόνια έχουμε μπει στην εποχή των μεγάλων δεδομένων. Οι φωτογραφίες από μεγάλα τηλεσκόπια περιέχουν από δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες μέχρι εκατομμύρια γαλαξίες. Για να μελετήσουμε αυτά τα αντικείμενα πρέπει να μπορούμε να τους ξεχωρίσουμε τον έναν από τον άλλο πάνω σε αυτές τις εικόνες του ουρανού και να τους κατηγοριοποιήσουμε βάσει της μορφής τους. Με τον ίδιο τρόπο που μελετάμε και τους ανθρώπους, τα ζώα κ.ά. Έτσι οι επιστήμονες έχουμε ορίζει μερικές κατηγορίες που αντιπροσωπεύουν τους περισσότερους γαλαξίες, αλλά όχι και όλους. Ειλικρινά είναι τόσοι πολλοί οι γαλαξίες, εκατοντάδες δισεκατομμύρια σε όλο το Σύμπαν, που ένας αστροφυσικός μόνος του δεν προλαβαίνει να τους κατηγοριοποιήσει. Και ολόκληρη ομάδα αστροφυσικών να ήταν, πάλι δε είναι εφικτό. Ο λόγος, όπως με τα πάντα στο Σύμπαν, είναι ότι υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός αντικειμένων που κατοικούν μέσα του και ένας τεράστιος αριθμός διαφορετικών μορφών, που μαρτυρούν την ιστορία δημιουργίας αυτών των γαλαξιών. Θυμηθείτε, ότι αυτό που μας ενδιαφέρει είναι να μελετήσουμε τη φύση του και το πως δημιουργούνται και εξελίσσονται. Και επειδή βλέπουμε μόνο ένα στιγμιότυπο στο παρελθόν του Σύμπαντος, πρέπει να μελετήσουμε εκατοντάδες εκατομμύρια αντικείμενα για να βάλουμε μαζί τα κομμάτια του παζλ που λέγεται δημιουργία και εξέλιξη των γαλαξιών. Ταυτόχρονα υπάρχουν είδη γαλαξιών που είναι πολύ δύσκολο να τους κατηγοριοποιήσεις. Ακόμα και οι αυτόματοι αλγόριθμοι που γράφουμε δε μπορούν να κάνουν τέλεια αυτή την κατηγοριοποίηση. Αλλά μπορούν οι πολλοί, οι χιλιάδες και εκατομμύρια επιστήμονες πολίτες. Χρειαζόμαστε δηλαδή εκατομμύρια μάτια να δουν ένα γαλαξία και να καταλήξουν σε μια συμφωνία για το πως μοιάζει. Έτσι δημιουργήθηκε η πλατφόρμα zooniverse.org και το δικό μας πρόγραμμα, Radio Galaxy Zoo EMU.
Image Credit: NASA, ESA, S. Baum and C. O’Dea (RIT), R. Perley and W. Cotton (NRAO/AUI/NSF), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Τι είναι το Radio Galaxy Zoo EMU;
Είναι το πρόγραμμα που συν-ηγούμαστε με τον συνάδελφο Dr Hongming Tang και σκοπό έχει να δημιουργήσει μια γέφυρα επικοινωνίας μεταξύ πολιτών και επιστημών για την πρόοδο της επιστήμης. Οι επιστήμονες πολίτες μας βοηθούν να κατηγοριοποιήσουμε παράξενους και άμορφους ράδιογαλαξίες στον ουρανό. Χάρη στην πολύτιμη βοήθεια τους, έχουμε ήδη ολοκληρώσει το πρώτο μέρος της φάσης Ι του προγράμματος που βγήκε λάιβ το καλοκαίρι του 2024 και σύντομα θα έχουμε τα πρώτα μας αποτελέσματα! Θα χρησιμοποιήσουμε αυτά τα αποτελέσματα για να εκπαιδεύσουμε μοντέλα τεχνιτής και βαθιάς νοημοσύνης (machine & deep learning) ώστε να κατηγοριοποιήσουν δεκάδες εκατομμύρια ραδιοαγαλαξίες, κάτι που δεν είναι εύκολο αυτή τη στιγμή με αυτόματα μέσα για γαλαξίες με πολύπλοκες μορφολογίες. Έτσι θα μπορέσουμε να κατανοήσουμε καλύτερα πως δημιουργούνται και εξελίσσονται οι γαλαξίες και πως καταλήγουμε στο τώρα, στο δικό μας γαλαξία να είμαστε εδώ να τα λέμε.
Και γιατί να ασχοληθεί κάποιος με αυτό το πρόγραμμα;
Και γιατί όχι;! Είναι κάτι δημιουργικό που κεντρίζει το ενδιαφέρον και οδηγεί σε μεγάλες ανακαλύψεις! Τυχαίνει τα μάτια των πολιτών επιστημόνων να ανιχνεύουν ασυνήθιστους γαλαξίες, σουπερνόβα, κομήτες, εξωπλανήτες και άλλα πολλά, πιο εύκολο απ’ ότι τα μάτια των ειδικών και έτσι οι πολίτες επιστήμονες να ανακαλύπτουν το απροσδόκητο! Αυτές οι ανακαλύψεις δημοσιεύονται σε επιστημονικά περιοδικά και οι πολίτες επιστήμονες είναι μέρος των δημοσιεύσεων.
Πως μπορεί κάποιος να λάβει μέρος στο Radio Galaxy Zoo EMU;
Απλά πάτε στο σάιτ ΕΔΩ , το οποίο είναι μεταφρασμένο και στα Ελληνικά και πατάτε το Get Started. Έχουμε αναλυτικές οδηγίες και σεμινάρια για να σας βοηθήσουν να καταλάβετε τα βήματα και τι πρέπει να κάνετε. Δε χρειάζεται καν να δημιουργήσετε λογαριασμό, αν και το συνιστούμε αν σας ενδιαφέρει να γίνετε ένας από τους σούπερ πολίτες επιστήμονες τους superzooters, όπως τους λέμε μεταξύ μας.
Ραδιοαστρονομία στην Ελλάδα…και στα σχολεία!
Το πρόγραμμα RADIIO είναι ένα πρωτοποριακό πρόγραμμα συνεργασίας μεταξύ Ελλάδας, Πακιστάν και Κίνας, με στόχο να μετριάσει: 1) το φαινόμενο της σχολικής διαρροής, 2) τη διαιώνιση στερεοτύπων και 3) την εξάπλωση των ψευδοεπιστημών. Πως; Μέσα από διαδραστικά διαδικτυακά σεμινάρια, πρακτικές δραστηριότητες όπως η κατασκευή ραδιοκεραιών με απλά υλικά, προγράμματα επιστήμης των πολιτών και εκμάθηση απλών αλγορίθμων για την ανάλυση δεδομένων, οι συμμετέχοντες θα αποκτήσουν μοναδικές γνώσεις για το σύμπαν, αναπτύσσοντας παράλληλα δεξιότητες συνεργασίας σε διεθνές επίπεδο. Το πρόγραμμα στην Ελλάδα τρέχει μέσω του ΙΑΑΔΕΤ/Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών και με επιστημονική υπεύθυνο του διεθνούς προγράμματος την Δρ Βαρδουλάκη. Ο πρώτος κύκλος διαδικτυακών ολοκληρώθηκε με επιτυχία και αυτή την περίοδο γίνονται επισκέψεις σε σχολεία σε όλη τη χώρα και κατασκεύες απλών ραδιοκεραίων! Από Σεπτέμβριο του 2025 θα συνεχιστούν τα διαδικτυακά σεμινάρια εισαγωγής στην Αστροφυσική και Ραδιοαστρονομία!
Το RADIIO αποτελεί ένα καινοτόμο εκπαιδευτικό μοντέλο που ενώνει μαθητές από διαφορετικές χώρες μέσω της επιστήμης και της τεχνολογίας, προωθώντας τη διεθνή συνεργασία, την επιστημονική σκέψη και τη συμπερίληψη στην εκπαίδευση. Το πρόγραμμα δεν περιορίζεται μόνο στη μετάδοση γνώσης, αλλά στοχεύει στη δημιουργία ενεργών επιστημόνων του μέλλοντος, γεφυρώνοντας το χάσμα μεταξύ επιστήμης και κοινωνίας και ενισχύοντας την ισότητα, τη συνεργασία και την τεχνολογική καινοτομία.
Πρόσφατα παρουσιάσαμε το πρόγραμμα RADIIO στο 14ο συνέδριο της ΕΝΕΦΕΤ για τη διδασκαλία φυσικών επιστημών και νέων τεχνολογιών στην εκπαίδευση καθώς και στο συνέδριο AI-Empowered Astronomy for Open Science στην Κίνα! Και είναι μόνο η αρχή! Φιλοδοξούμε το RADIIO να αποτελέσει μοντέλο διεθνούς επιστημονικής εκπαίδευσης, προωθώντας τη δημιουργική σκέψη, την έρευνα και τη διεθνή αλληλεγγύη.
Σας προσκαλούμε λοιπόν να λάβετε μέρος και να “περπατήσετε” μαζί μας τον σύγχρονο «Δρόμου του Μεταξιού». Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το RADIIO εδώ.
Πληροφορίες για την συγγραφέα του άρθρου:
Η Δρ Ελένη Βαρδουλάκη (elenivardoulaki.com) είναι Αστροφυσικός στο Ινστιτούτο Αστρονομίας, Αστροφυσικής, Διαστημικών Εφαρμογών και Τηλεπισκόπησης (ΙΑΑΔΕΤ) του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, μέλος της ομάδας Εθνικών Συντονιστών για την Εκπαίδευση στην Ελλάδα (National Astronomy Educator Coordinator NAEC-GR) του Γραφείου Αστρονομίας για την Εκπαίδευση (Office of Astronomy for Education) της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης (International Astronomical Union – IAU) και Επιστημονικός Υπεύθυνος του εκπαιδευτικού προγράμματος RADIIO που χρηματοδοτείται από το Γραφείο Αστρονομίας για την Ανάπτυξη (Office of Astronomy for Development) της IAU. Επίσης είναι η συγγραφέας του βιβλίου ‘Το Σύμπαν Στο Τσεπάκι Σου’ από την Key Books και η βασική επιμελήτρια και συν-συγγραφέας του ειδικού τόμου για τον εκδοτικό Springer Nature με τίτλο Data-Intensive Radio Astronomy: Bringing Astrophysics to the Exabyth Era, Vardoulaki et al. 2024.
