پروژه های علمی ناسا برای آموزش نجوم به کودکان

با وجود مدارس درگیر بیماری همه گیر کووید 19، والدین دغدغه مند به دنبال روش هایی آسان و سرگرم کننده برای آموزش به فرزندانشان در خانه هستند. شاید شما تابستان را به مشاهده دنباله دار نیووایز (Comet NEOWISE) سپری کرده اید و اکنون می خواهید برای آموزش آسمان شب به فرزندان خود از منابع آموزشی مناسب استفاده کنید. اینترنت پر از فعالیت های علمی و سرگرم کننده است، اما قطعا انتخاب منابع معتبر از میان انبوه اطلاعات کار آسانی نخواهد بود.

ما با تهیه فهرستی از پروژه های علمی ناسا که برای همه سنین طراحی شده است کار را برای شما آسان تر کرده ایم. هر یک از این پروژه های علمی محتواهای آموزشی غنی به همراه دارد.

هر کدام از ما ممکن است هنوز هم با یک بطری آب موشک درست کنیم یا با جوش شیرین آتشفشان بسازیم، اما چرا بچه های خود را در معرض آزمایش های علمی واقعی قرار ندهیم؟ این ها پروژه های علمی واقعی هستند که سعی دارند به بزرگترین رازهای ماندگار نجوم پاسخ بدهند. برای وارد شدن به این پروژه ها به دانش قبلی نیاز ندارید. تنها چیزی که نیاز دارید کامپیوتر و اینترنت است.

1. شکار سیاره نهم

برخی از اخترشناسان فکر می کنند سیاره ای غول پیکر و کشف نشده در خارج از منظومه شمسی ما پنهان شده است. آنها این سیاره را سیاره نهم نامیده اند. اگر چنین سیاره ای وجود داشته باشد، ممکن است پنج تا ده برابر بزرگتر از زمین باشد و صدها برابر دورتر از ما در مدار خود بچرخد.

یک پروژه علمی- شهروندی (citizen science) ناسا به نام جهان های پنهان (Backyard Worlds: Planet 9) داوطلبان را برای کمک به یافتن این سیاره پنهان دعوت می کند. در مسیر این پروژه شما می توانید در مورد نزدیکترین همسایگان خورشید و نحوه تشکیل سامانه های خورشیدی اطلاعات کسب کنید.

ابتدا از شما درخواست می شود به تصاویر تلسکوپ WISE ناسا نگاه کنید. این تلسکوپ در جستجوی اجرامی است که در محدوده های به اصطلاح خلوت منظومه شمسی قرار دارند، مانند سیاره نهم. در این میان کوتوله های قهوه ای را نیز خواهید یافت – اجرامی که کوچک تر از ستارگان و بزرگ تر از سیاره ها هستند و به علت کم بودن جرمشان واکنش‌ های هسته ای در آن‌ها رخ نمی دهد و در نتیجه از خود نوری ندارند. منظومه شمسی ما بیش از آن که با ستارگان واقعی احاطه شده باشد با این اجرام شبه خورشید همنشین شده است.

روش کشف این سیاره مشابه روشی است که اخترشناس کلاید تومبا (Clyde Tombaugh) حدود یک قرن پیش برای کشف پلوتو به کار گرفت. هنگامی که به چندین تصویر که در زمان های مختلف از آسمان گرفته شده است نگاه می کنید، اجرامی را خواهید یافت که به اطراف حرکت می کنند. سیاره نهم باید چیزی شبیه به یک نقطه آبی باشد. کوتوله های قهوه ای قرمزتر به نظر می رسند و آهسته تر حرکت کنند.

پروژه جهان های پنهان تاکنون نتایج جالبی به همراه داشته است. داوطلبان پروژه علمی- شهروندی، کوتوله قهوه ای جدیدی را تنها شش روز پس از آغاز پروژه کشف کردند. در حال حاضر بیش از 100 مورد از این اجرام کشف شده است. بنابراین چنان چه سیاره نهم وجود داشته باشد، در جایی به انتظار ماست تا آن را کشف کنیم.

2. در جست و جوی دنباله دارهای خورشیدگذر

رصدخانه خورشیدی و هلیوسفر (SOHO) که در سال 1995 به فضا پرتاب شد، پروژه مشترک ناسا (NASA) و آژانس فضایی اروپا (ESA) است. این فضاپیما علاوه بر ماموریت های علمی، منبع اصلی داده ‌های خورشیدی نیز هست و همچنان اکتشافات جدیدی را ارائه می دهد و از آن زمان تاکنون اطلاعات زیادی در مورد خورشید در اختیار اخترشناسان قرار داده است. این تلسکوپ فضایی در حال حاضر حدود 4000 دنباله دار را کشف کرده است. در کنار تمام دستاوردهای این فضاپیما، ماموریت کشف دنباله دارهای جدید SOHO را به موفق ترین شکارچی دنباله دارها در طول تاریخ تبدیل شده است. این تعداد دنباله دارهای شناخته شده بیش از دو برابر دنباله دارهایی است که در طول قرن های گذشته کشف شده اند.

این موفقیت ناشی از همکاری دانشمندان شهروندی است که داوطلب پروژه دنباله دارهای خورشیدگذر هستند. بیشتر اجرام یخی که تاکنون کشف شده اند از خانواده دنباله دارهای معروف به خورشیدگذر هستند که در تماس با جو خارجی خورشید قرار می گیرند و با ابزارهای SOHO قابل مشاهده هستند.

اخترشناسان آماتور از سراسر جهان از یک برنامه هدایت شده استفاده می کنند تا تصاویر SOHO را هر روز با دقت بررسی کنند. همانطور که دانشمندان ناسا گزارش هایی از اجرام با موقعیت خاص، روشنایی، سرعت و موارد دیگر دریافت می کنند، تلسکوپ های دیگری را برای تکمیل یافته ها به فضا می فرستند.

در کنار کمک به دانشمندان برای دریافت داده های جدید در مورد دنباله دارها، ناسا محتواهای آموزشی خود را در اختیار داوطلبان و علاقه مندان به این پروژه ها قرار می دهد تا در مورد منظومه شمسی مطالب بیشتری بیاموزند.

3. در مورد نورهای شمالگان اطلاعات کسب کنید

نورهای شمالگان یا جنوبگان یکی از هیجان انگیزترین رویدادهایی است که در طبیعت مشاهده می کنیم. اگرچه شفق های قطبی برای افراد عادی اسرارآمیز به نظر می رسد، اما برای دانشمندان اسرارآمیزتر است.

به همین دلیل یک پروژه علمی- شهروندی به نام شفق های قطبی (Aurorasaurus) تصاویر به دست آمده از منظره نورهای شمالگان و جنوبگان را جمع آوری می کند تا در مشاهده، ردیابی و ثبت همزمان شفق های قطبی در مطالعه این پدیده زیبا به دانشمندان کمک کند.

این پروژه توسط لیز مک دونالد (Liz MacDonald)، دانشمند هوا فضا در مرکز پروازهای فضایی گادرد (Goddard) ناسا ایجاد شد. زمانی که طوفان خورشیدی بزرگی رخ داد او از رسانه های اجتماعی درخواست کرد که این پدیده را مشاهده کنند. پروژه شفق های قطبی امروزه با بودجه بنیاد ملی علوم فعالیت می کند و از کاربران می خواهد مشاهدات گزارش شده در توییتر و فیس بوک را بررسی و تایید کنند و از برنامه های کاربردی این پروژه علمی استفاده کنند.

حتی اگر به مشارکت در ثبت تصاویر و داده ها علاقه مند نیستید، ناسا مطالب آموزشی متنوعی در مورد شفق های قطبی برای شما و فرزندانتان ارائه می دهد.

4. برای جست و جوی سیارک ها به ناسا کمک کنید

اگر می خواهید بیرون از منزل و به طور عملی با علم کار کنید، اگر دوست دارید آسمان شب را رصد کنید و از آن عکس بگیرید، پس به عضویت در پروژه شکار سیارک ها (Target Asteroids) فکر کنید. این پروژه علمی- شهروندی از داوطلبان می خواهد تصاویر خود از سیارک ها را به اشتراک بگذارند و به دانشمندان کمک کنند در مورد این جهان های صخره ای اطلاعات بیشتری به دست آورند.

اختر شناسان آماتوری که برای پروژه شکار سیارک ها داوطلب هستند با دانشمندان ماموریت OSIRIS-REx ناسا، که در حال حاضر سیارکی به نام Bennu را بررسی می کنند، همکاری خواهند کرد.

برای شرکت در این پروژه ها، به یک تلسکوپ حداقل 8 اینچی، به علاوه یک دوربین CCD یا DSLR برای عکسبرداری نجومی نیاز دارید. در نهایت، هدف پروژه شکار سیارک ها کمک به اخترشناسان در توصیف بهتر ویژگی سیارک ها است. هدف ناسا از ارائه این پروژه ها تشویق علاقه مندان به یادگیری علوم، تکنولوژی، مهندسی و ریاضیات (STEM) و کسب اطلاعات در مورد ستاره شناسی و منظومه شمسی است.

5. علم ابرهای جهان را  در خانه یاد بگیرید

ابرها نقش مهمی در کنترل دمای زمین دارند. هم نور خورشید را منعکس می کنند و هم آن را به دام می اندازند. همزمان با تابش خورشید در فضا، ابرها با انعکاس نور خورشید به خنک شدن سیاره زمین کمک می کنند. از طرفی همچون گازهای گلخانه ای نیز گرما را به دام می اندازند. ابرهای مختلف اثر یکسانی ندارند.

به همین دلیل محققان ناسا به منظور درک بهتر نقش ابرها به مشاهدات علمی- شهروندی روی آورده اند. مردم در سراسر جهان با استفاده از اپلیکیشن GLOBE Observer: Clouds که بخشی از برنامه GLOBE است برای محققان داده فراهم می کنند تا درباره تغییرات آب و هوای جهانی که در آن زندگی می کنیم بیشتر بدانند.

کاربران با استفاده از اپلیکیشن GLOBE Observer آنچه را که در آسمان می بینند گزارش می دهند. آن ها عکس های خود از آسمان و همچنین اطلاعات مربوط به موقعیت مکانی، پوشش ابر، وضعیت آسمان و نحوه رویت پذیری را به اشتراک می گذارند. از این مشاهده ها در تحقیقات علمی واقعی و همچنین برای کمک به تایید داده های ماهواره ناسا استفاده می شود.

ناسا برای مطالعه ابرها روش هایی آسان و سرگرم کننده از جمله آزمایش های علمی، محتوای آموزشی و درسی فراهم کرده است.