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 отсорти��овать 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.
