17-летний школьник исправил ошибку НАСА
Майлз Соломэн с детектором частиц. Фото: Alex Cousins / SWNS.com
Британский тинейджер Майлз Соломэн (Miles Soloman) из Шеффилда связался с учёными НАСА и указал им на ошибку в наборе данных, которые они выложили в онлайн. Речь идёт о показаниях детекторов частиц на Международной космической станции — там Майлз нашёл отрицательные значения энергии, которые пропустили инженеры НАСА.
На прошлой неделе парень получил свою минутку славы: дал несколько интервью в СМИ и выступил в эфире национального радио BBC Radio 4, в программе World at One.
В декабре 2015 года НАСА совместно с британским Институтом исследований в школах выложило в открытый доступ наборы данных с детектора частиц на МКС для изучения школьниками (проект TimPix). Одним из этих школьников был Майлз Соломэн. В рамках исследовательского проекта для своей школы Tapton в Шеффилде он внимательно изучал показания.
Для школьников это уникальная возможность — свои учебные проекты они могут проводить не на каких-то тестовых наборах, а на настоящих данных, полученных из космоса на настоящем оборудовании. В данном случае речь идёт о показаниях уровня космической радиации, которые каждые 4 секунды снимали детекторы на МКС.
На МКС были установлены пять гибридных кремниевых пиксельных детекторов Timepix производства Medipix Collaboration, созданных в ЦЕРН. Схожие по принципу действия детекторы используются в экспериментах на Большом адронном коллайдере. Данные с пяти детекторов накапливались и периодически отправлялись для анализа в подразделение Space Radiation Analysis Group в НАСА. Детекторы регистрируют альфа-, бета-, гамма-частицы, минимальные ионизирующие частицы, фрагменты тяжёлых ионов и т. д. — направление и энергию радиации.
Пример данных с детектора Timepix на МКС показывает полный кадр 256×256 пикселей (слева) частиц, зарегистрированных в 4-секундном интервале и возможного кандидата на протон в увеличенном виде (справа)
6-месячный эксперимент по измерению радиации проводил британский астронавт Тим Пик (Tim Peake) с декабря 2015-го. Вероятно, в честь него названы и детекторы, и сам эксперимент.
Британский астронавт Тим Пик на МКС в декабре 2015 года. Фото: AP
«Мы получили большое количество электронных таблиц Excel, и это гораздо интереснее, чем звучит, — сказал Майлз Соломэн в интервью BBC Radio 4. — Я сразу спустился вниз таблицы, где были указаны наименьшие биты энергии». Майлз сначала отсортировал список по уменьшению значений, наверное, чтобы изучить аномалии.
Учитель физики Джеймс О'Нейл (James O’Neill) говорит о Майлзе: «Мы обсуждали данные, но он неожиданно оживился во время одного из уроков и спросил: «А почему здесь указана энергия −1?». Школьник обратил внимание, что сенсоры не записывали корректное значение радиации, а вместо этого сохраняли отрицательную величину. Ученик сказал учителю, что энергия не может быть отрицательной — и они решили написать письмо в НАСА.
Соломэн признался, что было довольно круто отправить письмо в Национальное космическое агентство и получить ответ, где американские профессионалы признали свой косяк. Сенсоры радиации на МКС работали с декабря 2015 года. Это значит, что в НАСА не замечали ошибку более 15 месяцев, пока на неё не обратил внимание британский школьник. «Это довольно круто, — говорит Майлз. — Можно сказать друзьям: «Я только что написал в НАСА и они изучают графики, которые я сделал».
НАСА высоко оценило информацию и даже попросило Майлза помочь в исправлении ошибок. Инженеры американского агентства пояснили, что они были в курсе, что сенсоры иногда возвращают некорректное значение, но думали, что это случается один или два раза в год. Судя по всему, никто не догадался отсортировать данные по убыванию, как это сделал Майлз. Сейчас, когда ошибка уже известна, кажется очевидным отсортировать данные таким образом, но раньше никто не видел причины это делать. Сортировка же ясно показывает, что отрицательные значения появляются несколько раз в день.
Профессор Ларри Пински (Larry Pinksy), который работает с радиационными мониторами для НАСА, пояснил Radio 4: «Мои коллеги в НАСА думали, что вычистили эти ошибки». Это оказалось не так. «Проблема в том, что некоторые алгоритмы, которые конвертируют исходные данные, были слегка сбиты, и поэтому в результате преобразования они выдавали отрицательные числа», — объяснил Пински.
Майлз Соломэн. Фото: Alex Cousins / SWNS.com
НАСА с благодарностью приняло информацию о некорректных данных, хотя профессиональные специалисты испытали смешанные эмоции, когда парнишка указал на ошибку. «Они очевидно думали, что я ботаник, — говорит тинейджер. — Это была настоящая смесь зависти и скуки, когда я рассказал им все детали». Он добавил: «Я не хочу доказать, что НАСА ошибается. Я хочу работать с ними и учиться у них».
Хотя школьники, студенты, энтузиасты не могут сравниться с профессионалами НАСА по степени профессионализма, но сила истинного краудсорсинга — в количестве. Большое количество увлечённых энтузиастов может обнаружить в исходных данных такие закономерности и найти такие ошибки, которые ускользнули от взгляда профессионалов. Вот почему настолько ценными являются подобные научные программы с открытыми данными.
Для самих школьников проекты с реальными научными данными — это шанс прикоснуться к настоящей большой науке и космическим исследованиям. Такие вещи вдохновляют на дальнейшее изучение физики и астрономии. Благодаря подобным научным программам в детях развиваются страсть к неизведанному, жажда новых знаний, стремление к исследованию окружающего мира.
