LA RED DE TELESCOPIOS GLORIA

Transcripción

1 LA RED DE TELESCOPIOS GLORIA El objetivo del proyecto europeo GLORIA es crear la primera red mundial de telescopios robóticos de acceso libre, y pondrá a disposición de cualquier internauta diecisiete telescopios repartidos por cuatro continentes para hacer Ciencia Ciudadana. GLORIA es el acrónimo de GLObal Robotic-telescopes Intelligent Array for e-science. Es un proyecto de la Unión Europea con un presupuesto de 2,5 millones de euros cuyo objetivo principal es crear la primera red mundial de telescopios robóticos de libre acceso del mundo, con fines científicos. Este proyecto está englobado dentro de un programa de la Unión Europea de Ciencia Ciudadana, cuyo objetivo es que en las investigaciones puedan participar miles o incluso millones de voluntarios. El proyecto comenzó el pasado 1 de octubre de 11 y se desarrollará en tres años. Para conseguir los objetivos de GLORIA los trece socios de este proyecto pondrán inicialmente a disposición de cualquier internauta diecisiete telescopios robóticos repartidos por cuatro continentes, a través de la web gloria-project.eu. No obstante, GLORIA permitirá además que se conecte a la red cualquier telescopio robótico, y para ello suministrará todo el software necesario para este fin. Así los usuarios podrán compartir su instrumentación, o alquilarla a otras entidades. En un primer arranque de la red se prevé que los usuarios de GLORIA se inscriban por invitación. Con el fin de dar a conocer la red, captar nuevos usuarios y despertar el interés por la astronomía de futuros «Científicos Ciudadanos» se realizarán retransmisiones de eventos astronómicos a través del portal de GLORIA. INTRODUCCIÓN El proyecto GLORIA está inspirado en la experiencia del grupo Cíclope en el Observatorio Astronómico Montegancedo (om.fi.upm.es) que se muestra en la Figura 1, el primer observatorio astronómico de libre acceso del mundo y que funciona con el software libre Cíclope Astro. GLORIA pondrá a disposición de los internautas una red de telescopios gratuitos, con una semilla inicial de diecisiete telescopios robóticos, cuyo emplazamiento se muestra en la Figura 2, pertenecientes a los socios del proyecto. La Tabla 1 incluye una descripción de estos y a los socios que pertenecen. GLORIA es un proyecto de investigación que pretende construir una herramienta basada en la Inteligencia Colectiva de la sociedad con el único fin de investigar más y mejor. La filosofía es sencilla; cuantos más ojos se pongan en el cielo, más se podrá aprender de él. Los usuarios podrán además realizar tareas científicas de análisis de datos que serán evaluadas por el resto de miembros de la comunidad. Así cada usuario tendrá asociado un índice, denominado karma, que medirá su participación y su reputación en la red. El tiempo de observación de los telescopios será repartido en función del karma del usuario. El proyecto GLORIA creará software libre y definirá estándares abiertos y protocolos para conseguir este objetivo de investigar más y mejor, planteándose los siguientes objetivos parciales: El proyecto ofrecerá software libre y metodología para que cualquier astrónomo, profesional o aficionado, pueda robotizar telescopios y toda la instrumentación que se suele encontrar en estos; cámaras, ruedas de filtros, monturas, cúpulas, etc. Así, GLORIA permitirá la conexión de nuevos telescopios robóticos a través de un único portal web. Los propietarios de telescopios podrán conectarse a la red GLORIA bien robotizando su telescopio con el software que se dará o bien siguiendo el protocolo abierto de comunicación. GLORIA permitirá a los usuarios más avanzados diseñar nuevos experimentos de observación (on-line) y de análisis (off-line). Estos serán entornos web donde se podrán realizar tareas de investigación. En el caso del primero, para realizar adquisición de nuevas imágenes con telescopios, y en el segundo, donde se podrán realizar investigaciones con datos 80

2 La primera red mundial de telescopios robóticos de acceso libre para ciencia ciudadana Francisco Sánchez, Raquel Cedazo, Esteban González, Alberto Castro-Tirado, Luis Cuesta, Miquel Serra-Ricart, Víctor Muñoz y Carlos Pérez del Pulgar Francisco Sánchez, Raquel Cedazo y Esteban González, Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid. Alberto Castro-Tirado, Instituto de Astrofísica de Andalucía-. Luis Cuesta, Centro de Astrobiología-/INTA. Miquel Serra-Ricart, Instituto de Astrofísica de Canarias. Víctor Muñoz y Carlos Pérez del Pulgar, Universidad de Málaga. Web de GLORIA: gloria-project.eu. tomados previamente por el usuario, por otro usuario o con datos existentes en bases de datos de acceso público. GLORIA dará acceso gratuito y libre al conocimiento, por lo que todo el software y documentación que se desarrolle en el proyecto será libre con licencias copyleft. Además todo el contenido generado por los usuarios de GLORIA, imágenes, comentarios, etc., tendrá también licencia copyleft. Estas condiciones deberán ser aceptadas por los usuarios a la hora de crearse una cuenta en la red. GLORIA pretende hacer crecer la comunidad interesada por la astronomía. Para ello, con el fin de despertar el interés de la astronomía en general, y especialmente entre los más jóvenes, planea la retransmisión de eventos astronómicos vía Internet y la organización de actividades escolares alrededor de estos. INTELIGENCIA COLECTIVA Y CIENCIA CIUDADANA El proyecto GLORIA aspira a desarrollar una herramienta informática para aprovechar el potencial intelectual de la sociedad con el fin de avanzar más deprisa en la generación de nuevo conocimiento dentro del campo de la astronomía. Por tanto, es un proyecto de investigación que se engloba dentro de la ingeniería informática, de ahí que su coordinación sea doble; por un lado, la coordinación técnica es realizada por Francisco Sánchez desde la Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid, UPM, y por otro, la coordinación científica, a cargo II Época / Nº 3 de Alberto Castro-Tirado desde el Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA, perteneciente al. El consorcio del proyecto GLORIA está formado por astrónomos e ingenieros informáticos. La investigación que se pretende realizar entra dentro del contexto de Inteligencia Colectiva en general y de Ciencia Ciudadana en particular. El ejemplo más cercano de Inteligencia Colectiva es Wikipedia, un sitio donde millones de personas colaboran para documentar contenido ya existente. Cuenta actualmente con más de 365 millones de usuarios habituales y según Alexa, una compañía medidora de tráfico en la Red, es la sexta web más visitada de Internet. No deja de ser sorprendente cuando se mantiene por medio de las donaciones voluntarias y no acepta financiarse con publicidad, compitiendo al mismo nivel que otros portales que invierten Figura 1. Observatorio Astronómico Montegancedo, en el cual está inspirada la red GLORIA. (Todas las imágenes son cortesía de los autores) 81

3 Figura 2. Localización geográfica de los diecisiete telescopios de GLORIA; dos en Chile, uno en Argentina, uno en Sudáfrica, uno en Nueva Zelanda, ocho en España, dos en República Checa y dos en Rusia. centenares de millones de euros. Otro ejemplo interesante de Inteligencia Colectiva es el proyecto recaptcha donde más de 700 millones de personas de todo el mundo colaboran sin saberlo en la digitalización de miles de libros al año. Un ejemplo muy novedoso de Inteligencia Colectiva es Wikirating, una agencia de calificación voluntaria, donde la comunidad participa en la evaluación de la solvencia de empresas y países. Por último destacar también el proyecto Duolingo, que se fija como ambicioso objetivo traducir toda Internet a todos los idiomas del planeta mediante cursos de idiomas gratuitos en línea. Un interesante lugar de referencia sobre la Inteligencia Colectiva aplicada a la web 2.0 es el manual de Inteligencia Colectiva del M.I.T. La Ciencia Ciudadana pretende aprovechar la Inteligencia Colectiva de la comunidad mediante el uso de herramientas informáticas para emplear el potencial humano en cualquier investigación. No es algo novedoso, aunque sí en los últimos años, con la evolución de las tecnologías de la información creciendo exponencialmente. El proyecto de Ciencia Ciudadana más antiguo en activo es el Christmas Bird Count (Conteo de pájaros por Navidad), que comenzó en 1900 con el objetivo de hacer un censo de aves gracias a los observadores de pájaros aficionados. En astronomía, probablemente el más antiguo de todos es el proyecto SETI@Home, que se inició en mayo del año Pide la colaboración ciudadana para ceder capacidad de cómputo para la búsqueda de vida inteligente extraterrestre, y fue popularizado por la película Contact. Actualmente es uno de los más famosos junto con MilkyWay@ Home y Einstein@Home. Pero no fue hasta el año 06 con el proyecto de la NASA Startdust@Home cuando se comenzó a mostrar interés por parte de los astrónomos profesionales. En julio de 07 surgió el proyecto Galaxy Zoo para la clasificación de galaxias. Debido a sus estupendos resultados nació otro programa, Zoo Universe, que hoy día cuenta ya con numerosos proyectos de Ciencia Ciudadana aplicada a la astronomía y con más de medio millón de voluntarios. CÓMO USAR GLORIA? Pese al crecimiento de proyectos de Ciencia Ciudadana, GLORIA pretende ser el primero que permita a los voluntarios manejar instrumentación científica real, teleoperándola a través de Internet. El proyecto GLORIA quiere crear el primer entorno web 2.0 donde los usuarios puedan investigar en astronomía compartiendo conocimiento, datos y telescopios. La comunidad es la parte más importante de GLORIA. El acceso a los telescopios será gratuito y el reparto del tiempo de observación se hará en función de un parámetro denominado karma, que medirá la participación del usuario en la red. Dicho karma será calculado periódicamente en función de la participación del usuario, que será evaluada por el resto de usuarios de la comunidad. Como en cualquier red social, los usuarios tendrán que crearse una cuenta para comenzar a participar. Para los experimentos on-line (con telescopio) habrá que reservar y el tiempo de observación será repartido en función del karma del usuario. Para los experimentos off-line (con datos) no será necesario reservar. A más trabajo off-line mayor karma se podrá conseguir. Habrá otros trabajos que la gente podrá realizar y que serán evaluados por la comunidad y que podrán hacer aumentar o disminuir el karma del usuario. En cualquier caso no se hace ninguna distinción según los conocimientos del usuario. Así el sistema no sabrá si se trata de un astrónomo profesional o de un niño de colegio. Lo único que se premiará será la colaboración con el sistema focalizada a producir nuevo conocimiento. CÓMO AÑADIR UN TELESCOPIO A LA RED GLORIA? Figura 3. Los diecisiete telescopios de la red GLORIA, cuya breve descripción se da en la Tabla En los tres años de desarrollo del proyecto, la red GLORIA se compromete a tener operativos los diecisiete telescopios que se muestran en la Figura 3, aunque

4 no se descarta la inclusión de otros. Se pretende generar el software y la documentación necesaria para que cualquiera pueda añadir un nuevo telescopio a la red de forma sencilla y cómoda. Pero cuál sería el interés de un propietario por conectar su telescopio a GLORIA? La respuesta es que se beneficiará del hecho de poder intercambiar el tiempo de observación con otros telescopios situados en otros emplazamientos. Gracias a que se podrá teleoperar, se añade la posibilidad de que compartirlo sea muy sencillo. No obstante, existen tres posibles formas de hacerlo; bien con el intercambio con otros telescopios de la red en cualquier otro lugar del mundo, bien con la cesión a amigos, conocidos, colegios, etc., o bien por la posibilidad de alquilar su utilización para poder costear el mantenimiento del telescopio, o incluso hacer negocio con él. Esta última posibilidad es muy interesante ya que existen gran cantidad de telescopios públicos que se emplean muy poco y que podrían aprovecharse y obtenerse financiación para su mantenimiento. También numerosas asociaciones de aficionados podrían mantener sus telescopios robóticos y poder acceder así a otros telescopios. También puede darse el caso de alguna entidad que tenga interés en investigar un determinado tema en astronomía, pero no pueda dedicar recursos humanos a ello pero sí materiales. Por ejemplo, la Agencia Espacial Europea podría poner uno o varios telescopios destinados exclusivamente a la búsqueda de basura espacial, algo que pone en peligro muchas misiones orbitales. De esta manera se pondrían miles de ojos a la búsqueda de basura espacial, con el único coste de lo que valiera construir y mantener los telescopios. La red GLORIA se beneficia de la inclusión de nuevos telescopios, ya que un porcentaje de utilización de dicho telescopio será para la red, y este será repartido para aquellos usuarios que no tienen telescopio. El primer paso para añadir un telescopio será su robotización. Para ello GLORIA mantendrá un software libre basado en dos proyectos de software libre; Cíclope Astro, desarrollado por el grupo Cíclope de la UPM, y RTS2, desarrollado por el IAA y la Universidad de Málaga. En la Figura 4 se muestra el telescopio TAD situado en el Observatorio del Teide, el cual funciona con Cíclope Astro. En la Figura 5, por su parte, se puede ver el telescopio BOOTES-2 situado en Málaga, que trabaja con RTS2. Una vez robotizado un telescopio se permitirá manejar todos los dispositivos desde un computador; monturas, cámaras, ruedas de filtros, enfocadores, cúpulas, etc. Una vez robotizado, el segundo paso será dar de alta el telescopio en GLORIA System, parte central de GLORIA que se comunica con todos los telescopios robóticos. Para conectarse a GLORIA System se podrá hacer instalando el software suministrado por el proyecto, o bien con el software que el usuario utilice, pero se deberá cumplir un protocolo de comuii Época / Nº 3 TABLA 1. LOS TELESCOPIOS DE LA RED GLORIA Telescopio Nombre y abertura Emplazamiento Socio Tiempo ofrecido a la red GLORIA (%) T 01 T 02 T 03 BOOTES-1 (0,30 m) BOOTES-2 (0,60 m) BOOTES-3 (0,60 m) UMA T 04 EVA1 (0,50 m) Huelva, España Málaga, España Nueva Zelanda Calatayud, Zaragoza, España T 05 CAB (0,40 m) Torrejón de Ardoz, Madrid, España T 06 T 07 T 08 T 09 T T 11 T 12 T 13 T 14 T T 16 T 17 CAHA (0,50 m) BART (0,25 m) FRAM (0,30 m) Pi of the Sky 1 (cámaras) WATCHER (0,40 m) Cerro Tololo (0,50 m) OM (0,25 m) TAD (0,30 m) D50 (0,50 m) FAVOR (0, m) MMT Pi of the Sky 2 (cámaras) Almería, España República Checa Argentina Chile Sudáfrica Chile Madrid, España Tenerife, España República Checa Cáucaso, Rusia Cáucaso, Rusia Huelva, España ASU-CAS FZU-CAS UWAR UCO UCH UPM IAC ASU-CAS SAO SAO UWAR nicación estándar basado en la tecnología XML. En la web del proyecto se realizarán manuales para explicar a los usuarios cómo conectar en un futuro los telescopios a la red GLORIA. CÓMO AÑADIR NUEVOS EXPERIMENTOS EN GLORIA? Otro de los objetivos de GLORIA para crecer es la adición de nuevos experimentos. Un experimento es un entorno web diseñado para la realización de una tarea científica específica. Estos deberán estar pensados para diferentes niveles de usuarios y se dividen básicamente en dos tipos: Los experimentos on-line o en línea, que son aquellos diseñados para la teleoperación de un telescopio con el fin de tomar imágenes astronómicas. En la Figura 6 se muestra un experimento on-line del software Cíclope Astro que permite teleoperar directamente la montura del telescopio y algunos de los dispositivos como la cúpula, el enfocador, la rueda de filtros y la cámara. Figura 4. El doble telescopio TAD (solar y nocturno), operativo en la actualidad en el Observatorio del Teide, Tenerife, con el software Cíclope Astro. 83

5 Los experimentos off-line o fuera de línea, diseñados para procesar imágenes ya existentes en la base de datos con el fin de tratar de realizar una medición científica. Un ejemplo de experimento offline puede verse creándose una cuenta en el proyecto Galaxy Zoo para clasificar galaxias. La Universidad de Oxford, creadora de dicho proyecto, es socio de GLORIA. GLORIA incluirá, en la misma página web, una herramienta que permitirá a cualquier usuario con conocimientos de astronomía crear un nuevo experimento astronómico e incluirlo en GLORIA. Los experimentos, clasificados por temáticas, serán evaluados también por los usuarios y tendrán un karma asociado. Los propietarios de telescopios podrán elegir qué experimentos on-line quieren ser usados en sus telescopios. CÓMO HACER CRECER LA COMUNIDAD GLORIA? Figura 5. Telescopio Bootes 2, en Málaga, con el sistema operativo RTS2. Para poder generar más ciencia se necesitan legiones de voluntarios, y, por tanto, GLORIA debe crecer. Uno de los objetivos para ello es hacer despertar el interés por la astronomía a los más jóvenes, ya que los niños de hoy son los astrónomos de mañana. Para conseguir este fin se tiene prevista la retransmisión de cuatro eventos astronómicos a través del portal de GLORIA. La Figura 7 muestra de forma esquemática estos fenómenos, así como su localización geográfica. Dichos eventos son el tránsito de Venus del próximo 5 de junio de 12 desde tres sitios, Japón, Noruega y Australia; dos eclipses totales de Sol los próximos 13 de noviembre de 12 y 3 de noviembre de 13, desde Australia y Gabón respectivamente; y por un último un eclipse total de Luna el próximo de abril de 14 desde dos emplazamientos, Cuzco en Perú y Tenerife. Además, como actividades de divulgación asociadas, se organizarán actividades educativas alrededor de estos eventos, traduciendo el material escolar a todos los idiomas del consorcio, con el fin de que los niños de los colegios sigan estos fenómenos y se interesen por la astronomía. FUTUROS TRABAJOS Figura 6. Experimento on-line del software Cíclope Astro. 84 GLORIA nace para permanecer en el tiempo. Aunque es un proyecto de tres años, el objetivo es perdurar más allá. La infraestructura necesaria para mantener GLORIA es muy pequeña, tan solo un servidor web donde corra la aplicación. Tanto los telescopios como las bases de datos donde se almacenarán las imágenes tomadas por estos serán mantenidos por sus propietarios. La parte central y el desarrollo y mantenimiento de nuevo software y documentación puede subvencionarse con fondos públicos de las universidades y centros de investigación que participan en el proyecto, aunque

6 también se prevén otras vías de financiación como donaciones, consultoría, etc. GLORIA tomará un porcentaje del tiempo de observación de los telescopios para ofrecérselo a aquellos que no disponen de estos instrumentos. Por tanto, los telescopios de la red pertenecerán a los usuarios y deberán ser mantenidos por estos. La red deberá mostrar atractivo para que los propietarios tengan interés por permanecer. Además de la satisfacción de que su telescopio pueda ser usado con seguridad por cualquier amante de la astronomía, se prevé que el hecho de que puedan compartir tiempo de observación con otros telescopios de la red, e incluso que puedan alquilarlo, sean motivos más que suficientes para que permanezcan conectados. Entre las posibilidades futuras del proyecto GLORIA está la inclusión del Gran Telescopio CANARIAS (GTC) a la red. El coordinador del proyecto GLORIA pertenece al consorcio MEGARA, un proyecto de espectrógrafo para este telescopio. Actualmente se está negociando con GTC para que el tiempo de observación asignado a la Universidad Politécnica de Madrid se incluya en el proyecto GLORIA. GLORIA es una iniciativa que se hace 0 % desde el sector público, pero solo podrá perdurar en el tiempo con la colaboración de los usuarios. II Época / Nº 3 Figura 7. Retransmisión de cuatro eventos astronómicos a través del portal de GLORIA. AGRADECIMIENTOS GLORIA es un proyecto financiado por el séptimo programa marco de la Unión Europea (FP7/07-13) bajo el contrato nº Se agradece a la Unión Europea por su financiación, a las trece instituciones que conforman el consorcio GLORIA por aportar la infraestructura necesaria para poder ponerlo en marcha, y finalmente a los investigadores principales de dichas instituciones por haber creído desde el primer momento en esta idea y por haber aportado su contribución a madurarla y llevarla a cabo. Como no puede ser de otra manera se agradece a todos aquellos que aman la astronomía y que dedican su tiempo desinteresadamente para que todos podamos aprender más de esta bella ciencia. 85