Maak kennis met de 13-jarige wiens wetenschappelijke project de aarde kan beschermen tegen asteroïden

Toen NASA’s robotsonde neerstortte op een kleine asteroïde op 11 miljoen kilometer van de aarde, keek de middelbare scholier Arushi Nath uit Toronto toe – en ze had een plan. Door de asteroïde vóór, tijdens en na de inslag te observeren, ontwierp de achtste klasser code die een eenvoudig telescoopbeeld van een ruimterots zou maken en cruciale informatie erover zou uitzenden, met als doel uiteindelijk de planeet te redden, zoals of het de aarde zou raken, en de beste manier om haar te laten ontsporen. Haar mes heeft maar liefst zes verschillende prijzen gewonnen en is nu Open source is beschikbaar Iedereen die wil helpen de wereld te redden. Hier vertelt Nath ons over haar liefde voor de ruimte, planetaire verdediging en de keer dat ze van een wetenschappelijk project een bekroonde musical maakte.

Hoe komt een 13-jarige tot het bestuderen en analyseren van asteroïden?
Ik ben al heel lang geïnteresseerd in astronomie, sinds ik zeven of acht jaar oud was. Ik keek urenlang naar de nachtelijke hemel, woonde presentaties bij van de Royal Astronomical Society of Canada en gebruikte hun telescoop in Collingwood. Ik vroeg me af of ik zelf astronomie kon doen, en aangezien de beste manier om iets te leren is door een project te maken, begon ik met het kijken naar de kleur van de sterren.

Verwant: Maak kennis met de U of T-student die kunstmatige intelligentie gebruikt om buitenaardse wezens te zoeken

Hoe oud was u toen u begon met het schrijven van algoritmen?
Ik ben sinds ongeveer dezelfde tijd aan het coderen. Op een gegeven moment combineerde ik twee verschillende codeertalen om software te maken die emoties kon detecteren op basis van de gezichtsuitdrukkingen van mensen voor de camera, en de robot daarop kon laten reageren.

Waarom ben je zo geïnteresseerd in de ruimte?
We weten er niet veel van. Natuurlijk hebben we telescopen en zo, maar de lucht is zo enorm. Ik ben echt geïnteresseerd in wat er zou kunnen zijn.

Denk je aan buitenaardse wezens?
Het is mogelijk. We hebben andere zonnestelsels gezien die erg op het onze lijken en die leven zouden kunnen bevatten. Ik denk dat we ooit hogere levensvormen zullen vinden.

Heb je ambities voor ruimtevaart?
ik denk het niet. Ik wilde het toen ik jonger was, maar het kost veel moeite en vele jaren van training. Tegenwoordig concentreer ik me meer op kijken wat ik vanaf de grond kan doen.

afgelopen september, NASA’s DART-missie Ze slaan een ruimteschip kapot met een asteroïde om te zien of ze van richting kunnen veranderen – en dat lukt. Hoe kwam je op het idee om de specificaties te nemen van de asteroïde waar NASA tegenaan botste?
Ik ben echt bezig geweest met planetaire verdediging, wat gaat over het proberen de aarde te beschermen tegen objecten buiten onze atmosfeer, zoals asteroïden. Het is een zeer actueel onderwerp. We ontdekken elke maand honderden asteroïden en soms treffen ze de aarde. Zesenzestig miljoen jaar geleden botste een enorme asteroïde van 10 kilometer breed en vernietigde de dinosaurussen. Afgelopen november viel een asteroïde van een meter hoog in Toronto nadat hij direct langs de CN Tower was gepasseerd. Het laat zien dat het aanrijdingsrisico reëel is!

Dat is heel eng. Houdt het je ‘s nachts wakker?
ze heeft. De kans is klein, maar het gebeurt. Als we echter alle asteroïden in de buurt van de aarde kunnen detecteren en analyseren, kunnen we weten of en wanneer een van hen op ramkoers ligt, waardoor we tijd hebben om ons voor te bereiden. Daarom concentreerde ik me op het vinden van onbekende asteroïden in de lucht. We kunnen niet weten of iemand ons gaat slaan, alleen als we weten dat ze er zijn, toch? Mijn project dit jaar was vanaf daar een stap voorwaarts: als we eenmaal weten over een asteroïde, zouden we deze moeten kunnen analyseren.

Hoe heb je dit gedaan?
Ik wist dat als ik de fysieke eigenschappen van een asteroïde wilde vinden, ik er foto’s van nodig had. De asteroïde die NASA raakte, Dimorphos, draaide in een baan om een ​​andere, grotere planeet, Didymus. Dus moest ik van beide foto’s maken, voor, tijdens en na de NASA-impact. Dat was een steile leercurve. Ik heb onderzoeksvoorstellen geschreven voor telescopen over de hele wereld – Australië, Chili, Canada en de Verenigde Staten – om waarneemtijd te krijgen. Ik had toegang tot zeven verschillende telescopen, waarmee ik 55 uur aan foto’s heb gemaakt. Toen begon ik na te denken over hoe ik het moest analyseren. Het was onder meer in staat om de baan van de kleinere asteroïde te meten. Ze ontdekt dat ze versnelde nadat ze door NASA was geraakt, wat bewijst dat de drift werkte.

Stel dat een asteroïde naar de aarde raast. Hoe gaan we jouw algoritme gebruiken om hem te stoppen?
Ons uiteindelijke doel zal zijn om haar te laten ontsporen, zodat ze het daadwerkelijk mist. Om dat te doen, moeten we er alles over weten: hoe snel het draait, of het een maan heeft, waar het van gemaakt is, enzovoort. Dit is wat mijn algoritme kan berekenen. Vervolgens kiezen we tussen twee opties. Of we raken het met een ruimtevaartuig om het af te buigen, of als we nog meer informatie nodig hebben, sturen we een ruimtevaartuig om er omheen te cirkelen – maar dat werkt alleen als we 30 of 40 jaar de tijd hebben om ons voor te bereiden.

U zei dat u “elke wereldburger in een verdediger van de planeten wilde veranderen”.
Ja. Mijn doel is om mensen over de hele wereld hun telescopen te laten gebruiken om asteroïden te analyseren. Het probleem was dat amateurastronomen en burgerwetenschappers op geen enkele manier konden bijdragen aan de verdediging van de planeet. Dus ik heb mijn algoritmen open source gemaakt om dat op te lossen.

Ik moet vragen – wanneer vind je de tijd om dit allemaal te doen?
Direct na schooltijd.

Is dit leuk voor je, of voelt het als werk?
Voor nu is dit puur voor de lol. Ik zit nog op de middelbare school, dus ik heb veel tijd om handen. Ik probeer het te gebruiken voor dingen waar ik echt gepassioneerd over ben. Ik speel ook piano, doe aan waterpolo en rotsklimmen. Ik ben lid van de roboticaclub op mijn school.

Heb je ooit je andere hobby’s gekoppeld aan ruimtedingen?
Ja. Ooit heb ik de resultaten van een van mijn experimenten omgezet in een musical. In 2020, tijdens de lockdowns, heb ik een wetenschappelijk instrument op mijn veranda gezet om licht, geluid en vervuiling te meten voor en na de pandemie. Ik eindigde met verschillende diagrammen en dacht: Waarom maak je er geen musical van? Dus mijn broer en ik kochten verschillende instrumenten en speelden de noten volgens hoe hoog of laag elk punt op de kaart stond. Dat hebben we al aan u voorgelegd NASA SpaceApps COVID-19-uitdaging en werd een van de zes beste wereldwijde winnaars.

Denk je dat je later ruimtewetenschappen aan de universiteit gaat studeren?
Ik denk het wel. Ofwel ruimte of astrofysica, of misschien beide.

Nog andere coole projecten in de pijplijn?
Nu niet, maar ik bereid me voor om in september naar België te gaan om Canada te vertegenwoordigen in de wedstrijd voor jonge wetenschappers van de Europese Unie, een internationale wetenschapswedstrijd. Daar kan ik dit project bekijken. Maar voor die tijd moet ik een projectrapport van 10 pagina’s opstellen met cijfers, samenvattingen en wetenschappelijke documenten. En ik heb een poster nodig!

Dit interview is bewerkt voor lengte en duidelijkheid.