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5个NASA科学项目,助您教孩子天文学

孩子和大人都可以参与到这些由NASA研究人员设计的公民科学实验中。每个项目都配有教育材料,可以帮助您学习从外星行星到寻找小行星的各种知识。

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这张艺术概念图展示了被称为“第九行星”或“X行星”的假想超级地球,一些研究人员认为它潜伏在冥王星遥远的外部太阳系边缘。图片来源:R. Hurt/IPAC/Caltech

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公民科学沙龙是 Discover 和 SciStarter.org 的合作伙伴。

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随着COVID-19大流行导致学校关闭,作为父母,您可能正在寻找在家教孩子科学的有趣且简单的方法。或者,也许您的家人刚刚度过了一个夏天,在户外观测了NEOWISE彗星,现在您想找一些补充性的教育资源来教您的孩子认识夜空。互联网上充斥着科学活动,很难知道哪些是可靠的。

我们为您简化了流程,整理了一份专为所有年龄段设计的NASA科学项目列表。所有这些太空主题的公民科学项目都具有很强的教育意义。

所以,您可以再发射一个水火箭或建造一个苏打粉火山,但为什么不让您的孩子尝试真正的科学实验呢?这些都是旨在解答天文学中一些最令人费解的未解之谜的真实科学项目。您不需要任何先前的知识即可参与。对于大多数项目,您只需要一台电脑和互联网连接。

在过去十年左右的时间里,天文学家发现了许多遥远的天体,它们都有非常相似的近日点,这意味着它们在太空中几乎以相同的位置最接近太阳。一种试图解释这种聚集现象的主要理论是,一个巨大且未被发现的世界,被称为第九行星,隐藏在太阳系的外部。 (图片来源:Fauxtoez/Wikimedia Commons)

Fauxtoez/Wikimedia Commons

搜寻第九行星

一些天文学家认为,我们的太阳系外层潜伏着一颗巨大的、尚未被发现的行星,他们称之为第九行星。如果它存在,它可能比地球大五到十倍,并且轨道比地球远数百倍。

一个名为 Backyard Worlds: Planet 9 的NASA公民科学项目,招募志愿者来帮助寻找这颗潜在的行星。在此过程中,该项目包含了教育材料,让您也能了解太阳最近的邻居以及太阳系是如何形成的。

您将被要求查看NASA的WISE望远镜拍摄的图像,寻找我们太阳后院中的天体,例如第九行星。您还将寻找褐矮星——一种介于行星和小恒星之间的天体。我们的太阳系周围的这类“准恒星”比真正的恒星要多得多。

这种发现技术类似于天文学家克莱德·汤博(Clyde Tombaugh)在近一个世纪前发现冥王星时使用的方法。当您查看不同时间拍摄的多张天空图像时,您会寻找那些跳跃移动的天体。第九行星应该看起来像一个蓝色的跳动点。褐矮星则会显得更红,移动速度也更慢。

Backyard Worlds 已经取得了一些非常有趣的结果。项目启动仅六天后,公民科学家就发现了一颗新的褐矮星。到目前为止,已经发现了100多个这样的天体。与此同时,第九行星(如果它存在的话)仍然在那里等待被发现。

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参与其中:帮助NASA搜寻第九行星


太阳和日球层探测器(SOHO)是NASA和欧洲空间局合作的任务,用于观测太阳。该航天器也已成为寻找新彗星的有力工具。(ESA/NASA/SOHO/K. Battams)

搜寻掠日彗星

太阳和日球层探测器(SOHO)于1995年发射升空,这个NASA和欧洲空间局的合作项目至今仍在提供新的发现。长时间的太阳观测使天文学家对我们的母星有了很多了解。然而,截至六月,这架太空望远镜已经发现了约4,000颗彗星。该任务已成为历史上最成功的彗星猎手。它找到的彗星数量比过去几个世纪发现的总数多了一倍多。

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这项成功得益于公民科学家们参与 The Sungrazer Project 的工作。迄今为止发现的大部分冰质天体来自一类所谓的“掠日”彗星,它们掠过太阳的外层大气,从而在SOHO的仪器中可见。

来自世界各地的业余天文学家志愿者使用一个指导程序,每天浏览SOHO图像。当NASA科学家收到关于具有适当位置、亮度、速度等特征的天体报告时,他们会派遣其他望远镜来进一步观测潜在的发现。

在帮助科学家了解新彗星的同时,该项目还提供了 NASA教育材料,以帮助所有年龄段的志愿者了解我们的太阳系。

参与其中:通过NASA搜寻掠日彗星

(图片来源:Jacob Frank/National Park Service)

Jacob Frank/National Park Service

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了解北极光

观赏北极光或南极光是自然界中最令人惊叹的景象之一。虽然对普通观察者来说,极光可能显得神秘,但对科学家来说,它们也极其神秘。

因此,一个名为Aurorasaurus的 公民科学项目 收集北极光和南极光的观测数据,以推进实时极光追踪并帮助科学家研究这种天体现象。

Aurorasaurus由NASA戈达德太空飞行中心空间天气科学家Liz MacDonald创建,此前一次大规模的太阳风暴促使她通过社交媒体征集观测报告。最初的尝试促成了今天的努力,该项目得到了国家科学基金会的资助,并要求用户通过Twitter和Facebook以及该科学项目的应用程序来追踪、绘制和验证报告的观测。

即使您对提供观测数据不感兴趣,NASA仍然提供各种教育资源,帮助您自己甚至您的孩子了解北极光。

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参与其中:通过Aurorasaurus了解北极光


小行星(29075)1950 DA由范德华力(van der Waals' forces)结合起来的一堆松散的岩石构成。(图片来源:NASA/JPL-Caltech)

NASA/JPL-Caltech

帮助NASA搜寻小行星

如果您喜欢户外活动和动手进行科学研究,并且喜欢观察和拍摄夜空,那么请考虑加入 Target Asteroids! 项目。这项公民科学项目要求志愿者分享他们拍摄的小行星图像,以帮助科学家们了解并密切关注这些岩石世界。

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参与Target Asteroids!的业余天文学家将与NASA的OSIRIS-REx任务的科学家合作,该任务目前正在访问一颗名为Bennu的小行星。

要参与,您至少需要一台8英寸的望远镜,以及一台CCD相机或DSLR相机用于天文摄影。最终,Target Asteroids!的目标是帮助天文学家更好地表征小行星。但NASA也旨在鼓励对STEM教育的兴趣,并帮助孩子和成人学习天文学和我们的太阳系。

参与其中:帮助NASA搜寻小行星


NASA希望您能帮助拍摄照片并了解世界各地的云层。(图片来源:NASA Go Clouds)

NASA Go Clouds

您可以在家进行的真实世界云科学

云层在控制地球温度方面起着至关重要的作用。它们既能反射阳光,又能吸收阳光。当太阳从太空照射下来时,云层通过反射阳光来帮助地球降温。但与温室气体一样,云层也能吸收热量。而且并非所有类型的云都具有相同的效果。

因此,NASA研究人员转向公民科学观测,以帮助他们了解云的科学。通过 GLOBE Observer: Clouds,这是GLOBE计划的一部分,世界各地的人们提供数据,供研究人员了解我们生活的变化世界。

GLOBE Observer应用程序允许用户报告他们看到的景象。通过作为志愿者参与,您将提供您的天空照片,以及有关位置和云量的信息,还有云的类型、天空状况和能见度。然后,这些观测数据将用于真正的科学研究,并用于验证NASA卫星数据。

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鼓励任何人,包括孩子,参与其中。但是,13岁以下的儿童在使用应用程序时应在监督下进行。九月,GLOBE将成为SciStarter的官方合作伙伴,您的参与将显示在您的SciStarter仪表板上。

为了帮助用户,NASA还整理了各种有趣且易于学习云的途径,包括科学实验、教育材料,甚至还有关于 如何在罐子里制作云 的课程。

参与其中:通过GLOBE Observer了解云的科学

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