Astronomia

Por que este telescópio do Observatório Lowell tem tantos botões? O que todos eles fazem?

Por que este telescópio do Observatório Lowell tem tantos botões? O que todos eles fazem?



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O artigo da Fox News que a cidade do Arizona desempenhou um papel crítico na história da exploração lunar cobre várias atividades interessantes que aconteceram no Arizona em preparação para o pouso da Apollo na Lua.

Ele mostra o telescópio (mostrado abaixo) e menciona que ele foi usado para desenhar mapas lunares.

Há mais informações sobre este telescópio aqui e aqui, conforme mencionado nesta resposta.

Pergunta: Por que este telescópio do Observatório Lowell tem tantos botões? O que todos eles fazem? É possível identificar a função de todos os controles e dispositivos anotados neste telescópio de aparência complicada?

Eu adicionei alguns números para facilitar a discussão. Há também uma cadeia que vai entre as localizações de # 4 e # 5, embora eu não saiba exatamente o que ela acopla.

clique nas imagens para ver em tamanho real

acima de: Telescópio do Observatório Lowell usado por cientistas que colaboraram com artistas para mapear a lua para os astronautas da Apollo (Fox News) Fonte

abaixo de: Captura de tela do vídeo da Fox News de 9 de julho de 2019, legado lunar da NASA no deserto do Arizona


Aqui está parte de um desenho do livreto Lowell Observatory "100 Years of Good Seeing: The History of the 24-Inch Clark Telescope" (22 MB (isto é, aviso de arquivo grande) PDF):

Disque 6 é o relógio da ascensão reta. Sem observar de perto a equipe do observatório operar o telescópio, o resto é especulação:

Estando perto do dial 6 e ligados por correntes, os knobs 4, 5 e 7 são provavelmente para ajustes na ascensão reta. O botão 5 pode ser uma embreagem para desengatar para girar e engatar para rastreamento sideral.

Um dos botões 1-3 é para uma íris perto da objetiva, para limitar a aberração cromática reduzindo a abertura. Os outros dois botões são provavelmente para ajustes na declinação; novamente, um pode ser uma embreagem.


Entrei em contato com a Dra. Danielle Adams, Diretora Adjunta de Marketing e Comunicações do Observatório Lowell. Ela teve a gentileza de responder e generosamente forneceu o seguinte (ligeiramente editado para formatação):

Falei com um de nossos educadores seniores sobre os botões Clark. Os números abaixo correspondem aos números da imagem publicada em Por que este telescópio do Observatório Lowell tem tantos botões? O que todos eles fazem?

  1. Controle de câmera lenta para ajustar a Ascensão Reta (movimentos leste-oeste) enquanto a embreagem da Ascensão Reta (3) está travada.
  2. Controle de íris que nos permite controlar a abertura efetiva do telescópio. Há uma abertura ajustável que pode ser ajustada de 24 "(totalmente aberta) a 6".
  3. Embreagem de ascensão reta que, quando apertada, evita que o telescópio seja movido ao empurrar, permitindo que o mecanismo do telescópio opere.
  4. e 7. Controles de câmera lenta para ajustar a declinação (movimentos norte-sul) enquanto a embreagem de declinação (5) está travada. Os dois controles estão ligados a uma corrente de bicicleta, então quando um se move, o outro também. Isso permite a operação do controle de qualquer lado da posição de visualização.
  5. Embreagem de declinação que, quando apertada, evita que o telescópio seja movido ao empurrar, permitindo que o acionamento do telescópio opere.
  6. Relógio sideral que permite aos astrônomos apontar seus telescópios para um determinado objeto celeste mais facilmente. O dia sideral é cerca de 4 minutos mais curto do que o dia solar de 24 horas. Isso se deve ao fato de que a Terra gira em torno do Sol enquanto ele gira em torno de seu eixo.
  7. veja (4)


Em colaboração com muitas outras organizações culturais Flagstaff, o Observatório Lowell se comprometeu a usar a ciência para orientar nossa reabertura e receber nossos convidados de volta a Mars Hill somente quando tivermos os recursos e procedimentos baseados em evidências para fazê-lo (https: // flagartscouncil.org/covid/). Listados abaixo estão os procedimentos que estamos empregando para manter a segurança de nossa equipe, hóspedes e comunidade.

Maior limpeza e higienização, especialmente de áreas de alto contato

    • Nós limpamos e higienizamos o Centro de Visitantes Steele ao longo do dia.
    • Nós higienizamos os pontos de alto contato, incluindo maçanetas, corrimãos e topos de pilares, após cada grupo.
    • Sanitizamos as tampas transparentes de cada ocular depois que cada grupo que coabita ou coabita termina de olhar pelo telescópio.

    Você pode nos ajudar a manter as coisas limpas lavando as mãos com frequência, usando desinfetante para as mãos nas várias estações do campus e mantendo as mãos longe do rosto e de outras superfícies, especialmente telescópios.

    Temperatura e exames de saúde para funcionários e convidados

      • Exigimos que tanto nossa equipe quanto nossos hóspedes fiquem em casa quando não se sentirem bem.
      • Exigimos que os funcionários fiquem em quarentena por 14 dias se tiverem sido expostos, ou provavelmente tiverem sido expostos, a alguém com COVID-19, e realizamos rastreamento de contato para determinar a extensão da exposição.
      • Realizamos exames de temperatura de todos os funcionários que lidam com o público antes de iniciar seus turnos, e de todos os hóspedes.
      • Consultamos regularmente os principais profissionais médicos que estão pesquisando ativamente o coronavírus, a fim de manter as melhores práticas atualizadas.

      Você pode nos ajudar a manter Mars Hill seguro ficando em casa se sentir enjoo.

      Distanciamento social (distanciamento físico) de pelo menos 6 pés (2m)

        • Limitamos o número de funcionários que podem ocupar edifícios compartilhados ao mesmo tempo.
        • Nós escalonamos as horas no local da equipe que compartilha o espaço do escritório.
        • Usamos barreiras físicas transparentes em todos os registros no Steele Visitor Center, incluindo a Starry Skies Shop.
        • Limitamos o número de convidados que podem participar de uma experiência de cinco a dez (dependendo do passeio ou experiência reservada) coabitando ou coabitando.
        • Exigimos que os hóspedes se inscrevam para passeios e experiências com antecedência e paguem com cartão de crédito online, para manter o pagamento sem contato.
        • Projetamos nossos passeios e experiências para passar a maior parte do tempo ao ar livre ou em espaços não fechados.
        • Agendamos nossos roteiros e experiências para que dois não ocupem o mesmo espaço ao mesmo tempo.
        • Exigimos que nossos hóspedes mantenham uma separação física de pelo menos 6 pés (2 metros) de pessoas com as quais não vivem ou viajam, sempre que possível.

        Você pode nos ajudar mantendo pelo menos 2 metros de espaço entre você e qualquer pessoa com quem não more.

        Máscaras faciais são obrigatórias

          • Todos os que entram no Observatório Lowell com mais de dois anos devem usar uma máscara facial que cubra completamente o nariz e a boca e se ajuste perfeitamente ao rosto.
          • Definimos uma máscara facial como uma cobertura de tecido que se ajusta perfeitamente e cobre o nariz e a boca ao mesmo tempo. O Observatório Lowell reserva-se o direito de aprovar máscaras faciais.
          • Exigimos que nossos funcionários voltados para o público usem máscaras faciais em todos os seus turnos, exceto nos intervalos, desde que não estejam na companhia de outras pessoas em ambientes fechados.
          • As máscaras devem ser usadas durante o programa em ambientes fechados. Os hóspedes que não podem usar máscara facial devem visitar o Observatório Lowell posteriormente, quando as máscaras não forem mais necessárias.
          • Oferecemos máscaras faciais gratuitas para todos os hóspedes que ainda não tenham uma, ou que não tenham uma máscara aprovada.
          • Pedimos a qualquer pessoa que se recuse a usar máscara facial que deixe o campus do Observatório Lowell, de acordo com a Proclamação de Emergência da Cidade de Flagstaff.

          Você pode nos ajudar usando uma máscara facial aprovada o tempo todo, enquanto estiver no Observatório Lowell.

            • Lavar as mãos com frequência é uma das maneiras mais fáceis de manter você e os outros seguros. Banheiros para os hóspedes estão disponíveis.

            Ajude a restaurar o telescópio Clark em Lowell Obs.

            Por favor, ajude a restaurar o telescópio Clark no Observatório Lowell.

            Uma campanha foi iniciada para arrecadar fundos para a restauração completa deste ícone maravilhoso. Você pode encontrar o site de doações aqui ou acessando o site Lowell e clicando na animação do telescópio Clarke.

            # 2 amicus sidera

            Se Lowell considerasse renomear o instrumento como Telescópio Memorial Robert Burnham Jr., eu consideraria fazer uma doação.

            Além disso, mesmo uma menção superficial às contribuições do falecido Sr. Burnham para a astronomia no site Lowell certamente me ajudaria a tomar tal decisão.

            # 3 dgreyson

            Se Lowell considerasse renomear o instrumento como Telescópio Memorial Robert Burnham Jr., eu consideraria fazer uma doação.

            Além disso, mesmo uma menção superficial das contribuições do falecido Sr. Burnham à astronomia no site Lowell certamente me ajudaria a tomar tal decisão.

            # 4 Nuphy

            # 5 rdandrea

            # 6 rigelsys

            O Observatório Lowell tem um centro de visitantes e loja, e cobra pelos passeios, e tem sido um grande beneficiário da generosidade do Discovery Channel. Certamente eles podem financiar isso sozinhos, em vez de jogá-lo em doações públicas.

            As doações públicas são um meio apropriado para organizações que estão realmente sem dinheiro.

            # 7 Joe Bergeron

            # 8 dgreyson

            Hoje em dia, o financiamento para ciência na América é bastante arriscado e uma espécie de produção pública é necessária para garantir que sua inscrição receba atenção. Os pedidos de subsídio são muito parecidos com dois caipiras bêbados cegamente brigando um com o outro jogando tacos de sinuca fortemente na esperança de acertar em alguma coisa, enquanto a multidão olha em antecipação a algo que eventualmente se conecte por acidente. Não, espere, isso foi ontem à noite. deixa pra lá.

            Espero que eles consigam preservar seu escopo, para que não acabe aqui em Columbia, no museu estadual de SC, como tantos outros Clarks fizeram. Ciência é um negócio caro, e tenho certeza de que eles preferem gastar seu orçamento em pesquisa, em vez de uma peça de exibição para atrair clientes pagantes de museus. Tive de escrever algumas cartas um tanto ríspidas apenas para ajudar a manter Arecibo no negócio, se eles não querem financiar isso, que esperança tem as coisas menores aqui e ali?
            O Congresso é tão mesquinho quanto uma cobra listrada atualmente quando se trata de afrouxar os cordões da bolsa.

            # 9 mikey cee

            # 10 Calypte

            O que há de errado com isso? Eu estive lá há apenas um mês, como parte de uma excursão especial, e eles não disseram nada sobre a necessidade de restauração do telescópio. Eu sei que eles tiveram um problema com o drive RA não acompanhando, mas não parecia um grande problema. A visão de Júpiter através do Refrator Clark era espetacular, e até mesmo superior à visão através do Discovery Channel Scope de 4,3 m. Em Lowell, nos mostraram o antigo escritório de Robert Burnham Jr., então eles não o esqueceram completamente. A história pública do Observatório Lowell é dedicada quase exclusivamente à descoberta de Plutão. Eles nunca mencionam seu rebaixamento a & quotplanet anão & quot, e nunca falam sobre os & quotcanais & quotcanais marcianos & quot de Percival Lowell & quot;

            Não consigo me imaginar dirigindo de Upstate NY e pagando dez dólares a eles por uma excursão.

            # 11 rdandrea

            Calypte - se você ler o site, saberá que eles decidiram iniciar a arrecadação de fundos em 13 de março. E você sabe por quê. Eles não estavam escondendo nada de você, nem apenas decidiram que o osciloscópio precisava funcionar.

            E para John Bergeron, lamento que você possa pagar & quotOito telescópios de uma natureza altamente diversa & quot, mas não pode estacionar seu carro. Você tem minha simpatia genuína.

            # 12 mikey cee

            # 13 Joe Bergeron

            Não consigo me imaginar dirigindo de Upstate NY e pagando dez dólares a eles por uma excursão.

            # 14 Joe Bergeron

            [citar
            E para John Bergeron, lamento que você possa pagar & quotOito telescópios de uma natureza altamente diversa & quot, mas não pode estacionar seu carro. Você tem minha simpatia genuína. [/citar]

            Na verdade, não posso pagar pelos telescópios. Eu mal consegui quando os comprei há muitos anos, mas nestes últimos dias de penúria, talvez fosse mais sábio vendê-los para que possa mancar por mais algum tempo. Até agora não fui capaz de fazer isso, porque pelo menos alguns deles são essencialmente insubstituíveis.

            Obrigado pela sua simpatia. Por favor, anote meu nome correto.

            # 15 Terra Nova

            Miniaturas anexadas

            # 16 Joe Cepleur

            Este é um excelente exemplo de porque as boas maneiras geralmente mostradas são sempre necessárias nos fóruns. Eu odeio ler quando os fóruns degeneram em uma guerra de comida. Ninguém aqui deveria limpar seu bom nome por não ter feito nada de errado.

            Realmente não conhecemos as circunstâncias um do outro. O astrônomo que conheço pessoalmente que tem mais telescópios fez a maioria deles, ou os restaurou de seus antigos restos esparsos. Eu tenho cinco telescópios. Dois foram dados a mim, um foi vendido para mim por cerca de 20% do seu valor por um vendedor que ficou feliz por eu tê-lo, sabendo que eu o usaria com entusiasmo e não o revenderia um que comprei porque era um daqueles clássicos que tem um desempenho acima do seu preço e que comprei barato o suficiente e estou reformando.

            Oitenta telescópios? Parece um colecionador apaixonado. Deve haver um motivo para cada um. Espere muito para nós aprendermos aqui.

            # 17 Joe Bergeron

            # 18 Joe Bergeron

            Oitenta telescópios? Parece um colecionador apaixonado. Deve haver um motivo para cada um. Espere muito para nós aprendermos aqui.

            # 19 rimcrazy

            Meu Deus, não posso dizer que entendo nada disso ou por quê. Tudo o que eu queria fazer é conscientizar as pessoas sobre uma ação pública que Lowell está fazendo para restaurar uma instalação que é importante do ponto de vista astronômico e histórico.

            Se você se sente inclinado a doar, isso é ótimo. Se não, está bem também.

            Alguns pontos simples de esclarecimento. O Observatório Lowell é uma instituição privada sem fins lucrativos. Eles não têm nada a ver com o governo, exceto que uma parte significativa de sua receita operacional, como quase todos os outros observatórios profissionais, vem de subsídios do governo. O observatório foi estabelecido por meio de uma doação de Percival Lowell. O Discovery Channel Telescope foi financiado aproximadamente 1/3 pelo Discovery Channel com o resto sendo financiado pelo observatório e doações privadas. O DCT foi necessário para manter Lowell como um centro de pesquisa competitivo. Dito isso, estamos todos em tempos financeiros MUITO difíceis. Eles não estão rolando em dinheiro. Eles têm que trabalhar muito duro para cada centavo que puderem obter. Bem em nosso estado (eu moro em AZ), estamos olhando para o potencial fechamento do telescópio Wynn e 4 metros Mayall em Kitt Peak. Estes são tempos muito difíceis, com certeza. O Clark está em funcionamento desde o dia em que foi construído. Algumas partes do telescópio literalmente não foram alteradas ou limpas desde aqueles primeiros dias.

            Novamente, se você achar que esta é uma causa que gostaria de apoiar, isso é ótimo. Se não, eu o encorajaria a encontrar maneiras de apoiar a ciência e a educação em sua comunidade local.

            PS - A título de esclarecimento. Não sou funcionário da Lowell. Sou um animador 3D autônomo e já fiz um contrato para a Lowell. Alguns pagaram e uma quantia significativa Pro-Bono. Só fiz este post porque pensei que seria do interesse das pessoas neste fórum e meu pensamento foi em particular para os interessados ​​em instrumentos clássicos. Se de alguma forma ofendi alguns de vocês, peço desculpas, pois não era essa a minha intenção.


            Observatório Lowell Procura Exoplanetas Habitáveis ​​com Servidores GIGABYTE

            O Observatório Lowell em Flagstaff, Arizona, busca responder a uma das questões existenciais mais antigas da humanidade: estamos sozinhos no universo?

            Para descobrir a verdade, eles procuram planetas extrasolares potencialmente habitáveis, também conhecidos como exoplanetas - planetas fora do nosso Sistema Solar que podem suportar vida.

            Primeiro, um pouco de fundo. Fundado em 1894, o Observatório Lowell está entre os observatórios mais antigos dos Estados Unidos e é um marco histórico nacional. Ao longo dos anos, ela participou de inúmeras descobertas científicas, a mais notável das quais foi a descoberta de Plutão em 1930. A revista TIME o classificou como um dos “100 lugares mais importantes do mundo”.

            Recentemente, o Observatório Lowell e a Universidade de Yale se uniram para liderar o “Projeto 100 Terras”. É uma missão procurar exoplanetas com características semelhantes às da Terra, conhecidos como “análogos da Terra” ou “Terras Gêmeas”. Dois critérios devem ser atendidos: primeiro, o exoplaneta precisa estar localizado na "zona habitável circunstelar" (CHZ), o que significa que está a uma distância adequada de sua estrela-mãe para que a superfície planetária suporte água líquida, um pré-requisito para a vida . Em segundo lugar, a estrela-mãe precisa ser semelhante ao nosso Sol em idade, tamanho e temperatura - um chamado "análogo solar". É hipotetizado que a vida extraterrestre inteligente pode ser possível em tal exoplaneta.

            A busca está longe de ser fácil. O brilho de um exoplaneta é tão fraco em comparação com sua estrela que é semelhante a procurar um vaga-lume zumbindo em torno de um farol - a anos-luz de distância. Um método de descoberta é a fotometria de trânsito, que procura o minúsculo escurecimento da estrela quando ela é eclipsada por um exoplaneta em órbita. Estes são chamados de “eventos de trânsito” e revelam o volume do planeta. Outro método é a velocidade radial, também conhecida como espectroscopia Doppler. Um satélite, mesmo um relativamente pequeno como a Terra, faz com que a posição e a velocidade de sua estrela-mãe mudem (ou "oscilem") ligeiramente à medida que os dois corpos celestes orbitam seu centro de massa comum. Ao medir os deslocamentos Doppler no espectro de uma estrela, os astrônomos podem detectar a presença de exoplanetas e calcular sua massa. Como a massa dividida pelo volume é igual à densidade, os cientistas podem deduzir se um exoplaneta é uma bola de gás inóspita ou um pedaço de rocha flutuando no espaço, muito parecido com nosso precioso planeta azul.

            O maior obstáculo reside no fato de que a influência de um planeta em uma estrela é extremamente pequena. Nossa própria Terra faz com que o Sol “balance” com uma velocidade radial de apenas 10 centímetros por segundo ao longo de um ano. Um espectrômetro óptico extremamente poderoso é necessário para detectar uma mudança tão insignificante. Para este fim, o Laboratório de Exoplanetas de Yale construiu um “Espectrômetro de precisão extrema” (EXPRES) de alta resolução de última geração, para ser usado em conjunto com o Lowell Discovery Telescope (LDT) de 4,3 metros.

            O Dr. Joe Llama, astrônomo e astrofísico de Lowell, antecipou outro problema. No final das contas, uma estrela é uma esfera de hidrogênio em fusão termonuclear. É provável que haja irregularidades e flutuações. São conhecidos como “ruído estelar” e podem mascarar o já minúsculo sinal dos exoplanetas. Ele elaborou um plano para estudar esse ruído supérfluo, para que possa evitar que interfira nas descobertas do EXPRES.

            Não muito longe do LDT, o Dr. Llama instalou seu irmão menor: o Lowell Observatory Solar Telescope (LOST) de 70 milímetros. Ele o conectou ao EXPRES e ao G482-Z50 da GIGABYTE, um servidor GPU 4U 10-Node G-Series, e começou a trabalhar. Na busca por vida fora de nosso Sistema Solar, o Dr. Llama começou olhando para o sol.

            Saber mais:
            《Mais informações sobre o Servidor GPU da GIGABYTE》

            Enquanto o LDT varre o céu noturno em busca de exoplanetas, o Telescópio Solar estuda o Sol durante o dia. “Todo mundo faz fila para usar o EXPRES à noite, mas só eu tenho acesso exclusivo ao sol, o dia todo”, brinca Llama.

            Seu plano é criar um espectro de nossa estrela amarela à medida que ela passa por seu ciclo solar de onze anos. O Dr. Llama acredita que há uma rima e razão para o ruído estelar, e ele revelará a “assinatura comum” das estrelas no céu. A omissão desse ruído universal não ajudará apenas os astrônomos a localizar com precisão a localização de uma verdadeira “Terra Gêmea”, mas também a objetos menores, como as luas de exoplanetas.

            Em termos leigos, o processo funciona assim: a luz solar capturada pelo telescópio solar é enviada para o EXPRES por meio de um cabo de fibra óptica de 80 M. O EXPRES divide a luz em seus componentes de cor constituintes, que são capturados com precisão por um poderoso dispositivo de carga acoplada (CCD) de 10K x 10K. Em seguida, um código de redução é usado para quebrar a imagem em um espectro - uma imagem unidimensional de 10K que reflete a intensidade do comprimento de onda. O espectro é analisado com um programa de computador especial escrito pela equipe do “Projeto 100 Terras” e convertido em dados Doppler. Os cientistas esperam que esses dados iluminem a assinatura comum das estrelas.

            Contanto que o dia esteja claro e ensolarado - cerca de trezentos dias por ano em Flagstaff - o EXPRES pode produzir novas descobertas a cada poucos minutos. A carga de trabalho é impressionante: cerca de 50 GB de dados brutos estão sendo “baixados” da Sun diariamente. Ao mesmo tempo, existem 10 TB de dados acumulados aguardando para serem analisados. Ambas as tarefas devem ser realizadas simultaneamente.

            Antes de entrar em contato com a GIGABYTE, a equipe da Lowell tentou trabalhar com um servidor de armazenamento conectado à rede (NAS) equipado com unidades de disco rígido (HDDs) e computadores desktop para analisar os dados. Embora utilizável, essa configuração não foi ideal, porque um servidor de armazenamento não foi projetado para computação com uso intensivo de dados. Pela estimativa do Dr. Llama, seriam necessárias 36 horas por dia para que o servidor NAS acompanhasse o fluxo constante de novas leituras. 《Glossário: O que é NAS?》

            O que o Dr. Llama realmente queria era um servidor com poder de processamento de primeira linha, excelentes recursos de computação paralela, velocidades de leitura e gravação mais rápidas, escalabilidade conveniente e excelente estabilidade. O próprio sucesso do “Projeto 100 Terras” pode depender disso. Afinal, existem outros caçadores de exoplanetas por aí. Todos querem ser os primeiros a descobrir uma verdadeira “exo-Terra”.

            É uma sorte, então, que o desempenho do G482-Z50 esteja fora deste mundo, trocadilho muito intencionado. Exemplo de uma nova classe de servidores projetados para pesquisas científicas com uso intensivo de dados, o G482-Z50 é equipado com todas as ferramentas de que precisa para realizar o trabalho, incluindo processadores poderosos, um design escalonável e funções de segurança inteligentes para garantir a estabilidade do sistema . É uma criação impressionante de se ver, mesmo para um homem que está sentado na primeira fila para as maravilhas do universo.

            Dr. Llama e sua equipe configuraram o novo servidor no data center do Observatório Lowell. Agora, toda vez que o EXPRES envia de volta imagens ampliadas do Sol, o G482-Z50 faz duas coisas simultaneamente: uma, executa um código de redução para extrair espectros úteis dos dados dois, usa um programa separado para decodificar os espectros e registrar as mudanças na velocidade radial do nosso Sol, que podem ser os blocos de construção da assinatura comum das estrelas. 《Glossário: O que é data center?》

            Com o G482-Z50 fazendo a maior parte do trabalho pesado, as mesmas tarefas de computação são realizadas em um quarto, ou mesmo um décimo do tempo. A busca por exoplanetas recebeu um tiro no braço. A equipe de pesquisa não poderia estar mais feliz.

            “O poder de processamento fornecido pelo G482-Z50 não é ótimo apenas para o Telescópio Solar, mas para todos os cientistas do Observatório”, disse o Dr. Llama. “Escusado será dizer que estamos muito entusiasmados.”

            Por que o novo servidor é exatamente o que o médico receitou? O Dr. Llama diz que há três razões pelas quais o G482-Z50 está provando ser fundamental para ajudar o Observatório Lowell a desvendar os segredos da galáxia:
            1. Poder de processamento de alto nível adequado para computação paralela
            2. Escalabilidade líder do setor
            3. Projetado para garantir a estabilidade do sistema

            No final das contas, o trabalho do Dr. Llama requer uma grande quantidade de processamento de dados e computação paralela. Cem novos pontos de dados estão sendo coletados do sol diariamente. Isso se soma às dezenas de milhares de pontos de dados já armazenados no antigo servidor NAS. O G482-Z50 executa um código de redução para transformar novas imagens do Sol em espectros. Ao mesmo tempo, está executando um segundo programa para converter os espectros em dados Doppler úteis. Esta é uma tarefa astronômica, em todos os sentidos da palavra.

            O G482-Z50 é capaz de brilhar devido em parte aos seus processadores AMD EPYC ™ 7002 duplos, que podem abrigar até 64 núcleos e 128 threads em uma única CPU. Além do mais, os servidores de GPU da série G podem suportar uma configuração extremamente densa de aceleradores de GPU. O chassi 4U do G482-Z50 pode acomodar até dez placas GPGPU. As CPUs são conectadas às GPUs por meio de interruptores PCIe para minimizar a latência. O G482-Z50 também suporta o mais recente PCIe Gen 4.0, que tem uma largura de banda máxima de 64 GB / se é duas vezes mais rápido que o PCIe Gen 3.0. Esses atributos tornam o G482-Z50 ideal para processamento paralelo, computação de alto desempenho (HPC), análise de dados, computação em nuvem e muitos outros aplicativos.

            No caso do Observatório Lowell, o G482-Z50 foi equipado com um par de processadores AMD EPYC ™ 7502, que contém 32 núcleos e 64 threads em cada CPU. A frequência máxima de núcleo único é 3,35 GHz. Esse arranjo é adequado para o programa usado para analisar os espectros, pois é um pedaço de código escalonável e paralelizado que se beneficia dos avanços recentes em inteligência artificial e aprendizado de máquina. Combine isso com um servidor especializado em realizar vários cálculos simultaneamente, e não deve ser surpresa que o impulso para o progresso da pesquisa foi tremendo.

            Uma coisa que pode deixar a equipe de pesquisa acordada à noite (além da busca por exoplanetas) é a questão da escalabilidade. Conforme o EXPRES produz mais e mais leituras, é imperativo considerar se há espaço de armazenamento suficiente para todas as informações acumuladas, sem mencionar se o poder de processamento do G482-Z50 pode acompanhar o desafio cada vez maior.

            A solução do Dr. Llama para o problema de armazenamento é mover as unidades do servidor NAS original para o G482-Z50, que tem ampla capacidade. O NAS ainda pode ser usado para armazenar dados se as unidades ficarem cheias. Isso divide efetivamente as tarefas de computação e armazenamento entre os dois servidores. O G482-Z50 pode se concentrar no processamento de dados brutos enquanto as descobertas valiosas são transferidas para o servidor NAS para armazenamento. O G482-Z50 é capaz de trabalhar mais rapidamente graças às suas rápidas velocidades de leitura e gravação. Essa configuração também dá à equipe de pesquisa a opção de adicionar mais servidores de armazenamento, se necessário.

            Quanto ao poder de processamento, a configuração ultradensa mencionada de até dez placas GPGPU PCIe significa que mais aceleradores podem ser adicionados a qualquer momento. Isso garante que o G482-Z50 possa manter um desempenho de alto nível, mesmo quando os dados começam a se acumular. Como o programa de análise de espectro é escalonável e pode usar tantos núcleos quanto estiverem disponíveis, o Dr. Llama tomou o cuidado de instalar dezesseis sticks de 64 GB de RAM dentro do G482-Z50, para um total de 1 TB de RAM.

            Na corrida para descobrir uma “exo-Terra”, nem um minuto de tempo de computação pode ser perdido. A equipe de pesquisa tem o G482-Z50 que analisa os números vinte e quatro sete. Nem é preciso dizer que a estabilidade do sistema é muito importante. Um mau funcionamento não causará apenas um atraso na pesquisa, mas poderá levar à perda de dados valiosos.

            Uma vez que a falha do sistema geralmente resulta da dissipação de calor abaixo do ideal, o G482-Z50 vem equipado com controle dinâmico de velocidade do ventilador como padrão, como é o caso da maioria dos servidores refrigerados a ar da GIGABYTE. O controlador de gerenciamento da placa de base (BMC) monitora as temperaturas dos componentes principais. Ele ajusta automaticamente a velocidade do ventilador para manter tudo agradável e tranquilo, ao mesmo tempo em que oferece excelente eficiência no uso de energia (PUE).

            Além disso, o recurso SCMP (Smart Crises Management / Protection) proprietário da GIGABYTE força a CPU a entrar no modo de frequência ultrabaixa (ULFM) se o BMC detectar uma falha ou erro perigoso, como superaquecimento ou uma oscilação de energia. Esta função de segurança inteligente evita que o sistema desligue. Assim que o problema for resolvido, o sistema retornará automaticamente ao modo de energia normal.

            Também deve ser observado que os componentes usados ​​nos servidores GIGABYTE são cuidadosamente selecionados para garantir um ambiente operacional estável e fornecer desempenho máximo. O G482-Z50, como outros servidores GIGABYTE baseados nos processadores AMD EPYC ™ 7002, foi projetado para fácil manutenção, com vários recursos sem ferramentas para instalação e manutenção convenientes. Dessa forma, mesmo que o Observatório Lowell precise pausar a pesquisa para realizar a manutenção de rotina, o G482-Z50 estará de volta a funcionar em um instante.

            “Na astronomia, costumamos brincar que estamos sempre muitos anos atrás da mais recente tecnologia de computador”, diz o Dr. Llama. “Mas com o G482-Z50, não só temos acesso ao poder de computação dos processadores AMD EPYC ™, como também podemos adicionar aceleradores de GPU para calcular os dados ainda mais rápido. Estamos gratos por trabalhar com a GIGABYTE. ”

            A busca por exoplanetas habitáveis ​​e vida extraterrestre inteligente pode soar como ficção científica para alguns, mas é uma busca digna de conhecimento. A GIGABYTE tem o prazer de apoiar o esforço com as mais recentes inovações em tecnologia computacional e soluções de servidor. O lema da GIGABYTE é “Upgrade Your Life”, é um compromisso de usar a tecnologia de amanhã para resolver os problemas que enfrentamos hoje, como descobrir a resposta à velha questão de saber se estamos sozinhos no universo.


            Clyde Tombaugh: astrônomo que descobriu Plutão

            Quando Clyde Tombaugh construiu seu primeiro telescópio aos 20 anos, ele não poderia saber que ele o estava colocando em um caminho que acabaria por levar à descoberta do primeiro planeta anão conhecido, Plutão. Vamos dar uma olhada na vida desse homem incrível.

            Juventude e família

            Clyde William Tombaugh nasceu perto de Streator, Illinois, em 4 de fevereiro de 1906. Sua família comprou uma fazenda perto de Burdett, Kansas, quando ele ainda era jovem, onde uma tempestade de granizo arruinou as plantações de sua família e acabou com suas esperanças para cursar a faculdade na época.

            Em 1928, o astrônomo amador recebeu uma oferta de emprego no Observatório Lowell, no Arizona, onde descobriu Plutão. Em 1934, ele se casou com Patricia Edson. Eles tiveram dois filhos, Annette e Alden. Ele obteve seu bacharelado e mestrado em astronomia pela University of Kansas, trabalhando no observatório durante os verões.

            Tombaugh permaneceu no Observatório Lowell até o advento da Segunda Guerra Mundial, quando foi chamado para o serviço de ensino de navegação para a Marinha dos EUA no Arizona State College. Após o término da guerra, ele trabalhou no laboratório de pesquisa balística em White Sands Missile Range, no Novo México. De 1955 até sua aposentadoria em 1973, ele lecionou na New Mexico State University.

            Tombaugh faleceu em sua casa em Las Cruces, N.M., em 17 de janeiro de 1997.

            Um ávido astrônomo amador

            Sem se impressionar com os telescópios comprados em lojas, Tombaugh construiu seu primeiro telescópio aos 20 anos, ele mesmo afiando os espelhos. Ao longo de sua vida, ele construiria mais de 30 telescópios.

            Em 1928, ele montou um refletor de 23 centímetros no virabrequim de um Buick 1910 e peças de um separador de creme. Usando este telescópio, o jovem Clyde fez observações detalhadas de Júpiter e Marte, que enviou ao Observatório Lowell na esperança de obter feedback de astrônomos profissionais.

            Em vez de receber críticas construtivas, foi oferecido a Tombaugh um cargo no observatório. A equipe estava procurando um astrônomo amador para operar seu novo telescópio fotográfico em busca de, entre outras coisas, o misterioso Planeta X.

            Pouco depois de sua descoberta em 1781, descobriu-se que o novo planeta Urano tinha movimentos estranhos que só poderiam ser atribuídos a outro corpo. Neptune's discovery in 1846 somewhat accounted for the orbit, but there were still discrepancies that led scientists to conclude yet another planet existed.

            In 1894, businessman Percival Lowell built Lowell Observatory to study Mars. In 1905, he turned the telescope toward the search for the elusive Planet X, though he died before the new planet could be found.

            When Tombaugh was hired in 1929, he joined the search for the missing planet. The telescope at the observatory was equipped with a camera that would take two photographs of the sky on different days. A device known as a blink compactor rapidly flipped back and forth between the two photographs. Stars and galaxies essentially remained unmoving in the images, but anything closer could be visually identified by its motion across the sky. Tombaugh spent approximately a week studying each pair of photographs, which contained over 150,000 stars, and sometimes nearly a million.

            On Feb. 18, 1930, Tombaugh noticed movement across the field of a pair of images taken a month beforehand. After studying the object to confirm it, the staff of Lowell Observatory officially announced the discovery of a ninth planet on March 13.

            With the discovery came the rights to name the new body, so the staff opened up a worldwide call for suggestions. Eleven-year old Venetia Burney of England suggested the name Pluto, because the dark, distant planet resembled the abode of the Greek god of the underworld.

            Pluto endured as a planet for more than 70 years. As astronomical instruments became increasingly precise, however, other similar-sized objects were found beyond the orbit of Neptune. In 2006, almost a decade after Tombaugh's death, the International Astronomical Union reclassified Pluto as a dwarf planet.

            The New Horizons mission carries some of Tombaugh's ashes on board as it travels to Pluto and beyond.

            Although most famous for the discovery of the most controversial body in the solar system, Tombaugh also found a comet, hundreds of asteroids, and several galactic star clusters over the course of his career.


            Dark matter amid the dark skies: In four years at NAU, research takes grad to the ends of the universe

            As a first-year student at NAU, Megan Gialluca walked into astronomy professor Ty Robinson’s office, introduced herself and told him she was interested in doing research with him.

            Four years later, she’s leaving NAU as a Goldwater Scholar and with three years of funding for a Ph.D. in hand as a recipient of the NSF’s Graduate Research Fellowship Program (GRFP) award.

            Gialluca graduated in April with a degree in astronomy and has spent her NAU career focused on research and science education, including winning grants to run her own research projects, collaborating with a Harvard researcher to study dark matter and working at Lowell Observatory—an opportunity that helped get the New Hampshire student to NAU four years ago.

            “It’s been a long road,” said Gialluca, whose next stop is the University of Washington for a Ph.D. in astronomy and astrobiology. “It’s very much a sum of a lot of hard work and advising, which is why you should just ask. You will be surprised how many people will say yes to you.”

            Gialluca’s doing the kind of research that affects everyday life—but most people don’t know how or why it affects them. Her research with Robinson has been focused on looking for habitability indicators or biosignatures—evidence that other planets could host life or had hosted life at some point in the past. It’s a question that has fascinated many for decades.

            She’s also interested in near-Earth objects and where these objects originate, she wants to get people as excited about the night sky as she is, and then there’s still the matter of dark matter, which makes up most of the universe.

            “I would like to know more about what makes up most of the universe,” Gialluca said. “Dark matter is intimately tied to how the universe will eventually end. I think it would be nice to have an idea of where all this is headed.”

            Transit spectroscopy research

            Transit spectroscopy is the science of gathering data from the passage of a celestial object as it passes in front of a star. As an object moves in front of a star, light from that star passes through the planet’s atmosphere which can be used to determine what gases are present there. Knowing what gases exist on a planet is a critical component to tracing biosignatures, or the possibility of some form of life on that planet.

            But her research isn’t just looking at what’s there. It’s looking at what a researcher would expect to see when looking through the lens of the James Webb Space Telescope (JWST)— planned to succeed the Hubble Space Telescope as NASA’s flagship astrophysics mission sometime this year. Gialluca collected enough data to write a Python program to create a model. She tells the program what’s in the atmosphere, and then it tells her how the data she provided, which is ideal and very detailed, would look through the lens of the JWST—it degrades “perfect” data to what JWST would see, including uncertainties such as light from the sun, broken pixels on the telescope and other potential points of distraction. It will help researchers figure out where to point the JWST to make better use of their telescope time.

            This data is critical because right now, all astronomers throughout the world will use the JWST to track any number of objects, including exoplanets, so time on the telescope is “super, super, super valuable and really hard to get,” and researchers want to be able to say exactly where they’re looking and what they expect to find. Current models show what the exoplanet atmospheres should look like Gialluca’s model helps researchers predict what they will see with all the noise.

            Given the vastness of space and the sheer number of variables researchers have to consider, adding a little predictability can go a long way.

            “In this scenario, I have a model that already tells me what’s in the atmosphere, and the code returns to me what the JWST would see and what the atmosphere would look like to astronomers,” she said. “My code degrades the data to what the JWST would realistically observe. My work is going to be super useful for people who want to observe transits of planets with JWST and will help researchers argue that it’s worthwhile for them to get JWST time to observe a system because they’ll be able to see it in these conditions.”

            The years of work on this project paid off in Gialluca’s final months at NAU in March, it was accepted for publication in Astronomical Society of the Pacific.

            The enigma of dark matter

            The summer before her senior year, Gialluca did an NSF-funded Research Experience for Undergraduates (REU) program “at” the Harvard Center for Astrophysics, though the pandemic kept her in Flagstaff. She worked with Ana Bonaca, a postdoctoral scholar at Harvard, to study dark matter, the mysterious substance that makes up most of the universe but about which scientists have vanishingly little knowledge, and stellar streams, which are long, thin streams of stars that are created when satellites of the Milky Way like globular clusters are tidally disrupted (pulled apart by the galaxy’s gravity).

            Bonaca was originally looking at structures called stellar streams, which are created when a globular cluster (a big cluster of stars or a dwarf galaxy) is disrupted by title forces. This means that gravity acts more on parts of the stream that are closer to the sun, which pulls harder on some parts of the cluster than others and shifts the cluster into a long, thin stream. These streams also are quite sensitive to galactic forces, including mass, gravitational potential and dark matter.

            With that last variable, the mystery deepens.

            “There are big questions with dark matter—does it exist in clumps in the galaxy?” Gialluca said. “How much is the mass of a dark matter particle? And can we use stellar stream observations to inform us on what a mass of single dark matter particles would be?”

            Combining what they know about dark matter—very little—with what they know about stellar streams, Bonaca and Gialluca looked at the velocity of stars in the stellar stream and how much they deviated from their orbit. This velocity dispersion (the movement along the Y axis as the star moved on the X axis) is affected by the mass of the Milky Way and other factors that come into contact with the stream—factors like dark matter particles, which are hypothesized by some to exist in clumps scientists refer to as dark matter sub-halos. If these particles exacerbate the star’s velocity, that could help them estimate the mass of a dark matter particle.

            Using Python modeling, they came up with an estimate for that mass. That estimate was three magnitudes below the lower limit of what that mass could be, so obviously, Gialluca said, their estimation was incorrect.

            “But in science, even when you fail, that’s usually an opportunity to learn something new,” she said. “Instead of estimating mass, our overarching goal was to present a well-constrained velocity dispersion measure of this stream (the GD-1 stream) and provide evidence that the stream has been perturbed by an outside object.”

            Their research showed that something had affected those streams, which meant particles were interacting with the stars.

            “If you account for all of the possible heating sources in the stream and the velocity disruption is still too small, it either means the dark matter model isn’t working or there are other things that have caused the velocity to get larger that we haven’t considered,” she said. “There’s something else going on in the stream and we don’t know what it is.”

            Science outreach at Lowell Observatory

            Gialluca also has astronomy work that is a little closer to home—literally. Like many NAU astronomy students, she worked at Lowell Observatory while she was here. She started as a public program educator, offering tours and running telescope programs in the evening. Halfway through her junior year, she was promoted to research assistant, helping astronomer Nick Moskovitz on a five-year NSF-funded project, LOCAMS, with the goal of capturing every meteor that shoots through the Arizona sky.

            “The end goal of this is to have complete coverage of Arizona and parts of New Mexico,” she said. “Anytime anyone is outside camping and they look up and see a super cool meteor go across the sky, we’ve observed it. At least one camera has seen that and recorded it for us.”

            It’s big data at work, she said. With low-cost security camera systems installed at sites throughout the state, including Sedona, Prescott, Window Rock, Happy Jack, Flagstaff and others, they should be able to capture everything out there, which can range from a couple hundred to 500 or 600 meteors a night during a meteor shower. Besides simply capturing them in the sky, the camera systems should allow the researchers to determine if meteors dropped any rocks or where they are likely to be, so they can retrieve the rocks quickly.

            “If we can go get them within a couple of days, we know it’s fresh, it just came from space and it hasn’t been subjected to Earth’s process that might make it less useful,” she said. “Our dream would be a giant meteor coming in that we observed, we see that it dropped rocks, we’re able to retrieve the rocks and we’re able to look at the orbit and identify the parent body of the meteor.”

            In addition to setting the cameras up, Gialluca is helping to create and populate the database where all of this information is living. They want that database to constantly update so someone who sees a meteor one night can check it the next day and learn more about it. That remains an ongoing process, she said.

            Her work at Lowell played a significant role in her GRFP application the NSF looks for educational outreach efforts among applicants, as bringing science to non-scientists in an interesting, informative way is an important part of the organization’s mission. It’s important to Gialluca too, as the science she’s participating in affects society in so many ways that people often don’t consider. Knowing the history of habitability on Mars or Venus, for example, could be an indicator of Earth’s future or its past. The happenings in the galaxy aren’t quite as far, far away as people believe and have greater effects on Earth than most of us understand. And dark matter, though it’s an enigma, is, quite literally, everywhere.

            Applying for the GRFP

            Undergraduate students are allowed to apply twice: once as a senior moving into graduate school and once as a graduate student. Gialluca went into the process expecting it to be a good practice run for next time.

            Instead, she woke up one day in March to find her phone buzzing with emails, including one from Robinson telling her she had some mail from the NSF. She hadn’t even decided where she was getting her Ph.D. when she found out she received the funding.

            The GRFP is a research grant, but research is not the only factor the NSF considers. The application asks about outreach and science education and asks scholars to talk about their own life stories. Gialluca talked about her life goals, her interests, the broader impact she wanted her work to have and her college career—and, of course, her research, leading with the day she walked into Robinson’s office, introducing herself and asking to work with him in one breath.

            “Extremely few freshmen possess the self-confidence and personal vision required to solicit research opportunities shortly after arriving on campus,” Robinson wrote in his letter to the NSF recommending Gialluca. “Megan arrived with a copy of an independent research study report from high school and ready to answer questions, and she was able to clearly state plans for her research in my group.”

            Gialluca’s initiative continued to impress Robinson she jumped into learning Python coding, applied for funding, first from NAU and then NASA to lead her own projects, then earned a Goldwater Scholarship as a sophomore. He saw the same drive and organization as she worked through her research projects, which played a significant role in getting publishable results.

            “Megan is clearly on the path to research greatness,” he said. “Few times in our lives do we meet young people where we think, ‘this person is really headed somewhere!’ That was my initial reaction to meeting Megan, and I am now even more certain of this assessment.”


            Matthew J. Sharps

            The planet Mars has always fascinated humanity. In fact, it seems to interest us considerably more than most things in the night sky.

            This makes sense Mars is often not only clearly visible but conspicuously red like blood. So many ancient societies associated Mars with war, always of considerable interest to the human species. Mars appeals to us both as a physical object for observation and as a lure for mythological speculation.

            There is a duality here. On the one hand, there is the visible planet the red coloration reflects its geology. On the other hand, there is the Mars of interpretation, whose red color reflects its attributional warlike nature this says a lot more about human psychology than it does about the planet Mars itself.

            The red planet causes us to observe and to speculate.

            Speculation. That’s where the problems come in. There is physical reality, and there is interpretation and it is frequently the interpretation, rather than the reality, that seizes the attention of human beings. Our brains are remarkably predisposed to the interpretation of objective physical reality in psychological, self-referential terms. Unfortunately, these terms are frequently just plain wrong.

            Examples of this are legion. In previous articles in SI, my coauthors and I have discussed ordinary objects that have metamorphosed, in the minds of their observers, into nonexistent phenomena ranging from UFOs to Bigfoot, and we have found specific patterns of mental processing that contribute directly to these misinterpretations (e.g., Sharps et al. 2016). In the more prosaic but more sinister worlds of eyewitness memory and officer-involved shootings, we have frequently found innocuous things such as power tools being transformed, psychologically, into far less innocuous firearms (e.g., Sharps 2017). It is very clear that our brains can lead us to see meaningful patterns where none actually exist and that we may extrapolate what we believe about a given perception to the perception itself. We tend to interpret what we see in terms of what we acreditam this brings us back to the planet Mars.

            Percival Lowell in 1914, observing Venus in the daytime with the 24-inch (61 cm) Alvan Clark & Sons refracting telescope at Flagstaff, Arizona.

            Mars was the special focus of Percival Lowell, an important pioneer in planetary astronomy. Using his own considerable wealth, he created the great observatory at Flagstaff, Arizona. Lowell’s computations there led ultimately to Clyde Tombaugh’s discovery of Pluto, and Lowell’s financial and intellectual support led to a literally stellar progression of Lowell Observatory discoveries to the present day. Many of his observations, and those of other scientists at the Observatory, have proven startlingly accurate (e.g., Schindler 2016).

            Some of his other observations, however, present problems.

            One of Lowell’s most important discoveries, in his opinion, was finding canals on the surface of Mars. These long, straight, clearly artificial irrigation systems were ubiquitous. For Lowell, the dry landscape of Mars quite literally supported an intelligent race of beings with something like civil engineering degrees who were transporting water all over the place in their canals.

            It wasn’t just Lowell. Schiaparelli saw canals, or at least ditches (canali) Schiaparelli’s ditches were long and straight and rectilinear, completely failing to obey the laws of perspective on the Martian planetary spheroid, but he saw and reported them anyway. Flammarion believed in canals, although he was also big on vegetation on the moon as well, so we might want to be a little careful there. Douglas, Lowell’s assistant, also saw canals—until he decided they didn’t really exist, was fired by Lowell as a result, and went on to invent dendrochronology at the University of Arizona. A lot of professional astronomers saw Martian canals, drew the things, and speculated on their nature.

            But there aren’t any Martian canals.

            That’s the problem: there just aren’t any damn canals on Mars. Lowell, and many other expert observers, saw them.

            But they’re just not there.

            The Mariner spacecraft thoroughly photographed Mars way back in 1964. Mariner found craters, rocks, flat bits and pointy bits, and bits with hills, but it didn’t find a single canal. Em qualquer lugar.

            Mariner did, of course, photograph many Martian surface structures of great interest to planetary astronomers. Lowell saw many of them, half a century earlier, through his excellent telescopes. The man was no fool some of his drawings of the Martian surface are practically identical, in broad outline, to photographs of the planet taken from the Hubble space telescope. But his canals, drawn with equal clarity, simply don’t exist.

            Map of Martian “Canals” by Giovanni Schiaparelli

            You might assume that continuing progress in telescope technology would have reduced the observation of these canals in the early years of the twentieth century, but you’d be wrong. I had the honor of examining a number of globes and maps of Mars, held today in the excellent archives at the Lowell Observatory these very clearly show an increase in the number and complexity of canals as new observations were made and new globes and maps created. Canals became more numerous and elegantly geometric as the observations poured in. Some canals even doubled in perfect parallel, an astonishing phenomenon termed gemination all of this despite the fact that there were never any real canals to begin with.

            These nonexistent canals had real staying power. As mentioned earlier, the Mariner orbiter, in 1964, proved that there were no canals on Mars, but I examined a 1969 map in the Lowell archives that still showed the canals, in all their impossible rectilinear glory. The ruler-straight lines of the canals were relatively faint, as if the planetary cartographers were somewhat ashamed of these non-existent features, but these completely imaginary ditches were certainly there, in the imaginations and on the maps of scientific areographers. This was five years after Mariner had completely disproved their existence.

            How do we explain this? Was Lowell, a fine observational astronomer, hallucinating? And were all the other astronomers who “saw” these bizarre ditches, straight and clear and marching over the Martian landscape, similarly afflicted with bizarre psychological disorders?

            Claro que não. Hallucinations derive from three sources: organic brain changes, psychosis, and extraordinary levels of stress. Lowell suffered from none of these. Granted, in the 1890s, Lowell left astronomy for four years due to a “nervous” condition, but nobody has ever suggested that he suffered from any of the conditions that produce hallucinations, and he kept seeing canals anyway. So did a lot of less nervous people his predecessor Schiaparelli observed whole networks of Martian canali, as did a number of contemporaneous astronomers, none of whom were psychotic or brain damaged.

            What on Mars was going on?

            Well, that would be nothing. What was happening was not on Mars at all. The canal phenomenon was very clearly happening on Earth in the minds of the astronomers affected for whatever reasons, a lot of them had canals on the brain.

            The construction of the Panama Canal

            Now, if anybody had a right to have canals on the brain, it was the aforementioned Giovanni Schiaparelli. Born a mere twenty-five miles from Canale, Italy, within thirty miles of several major transportation canals and living during a period in which the Suez and Panama Canals were the wonders of the world, it would be rather strange if Schiaparelli did not regard canals as the apotheosis of civilization, even though he himself only referred to the Martian canals as channels or ditches (canali) He may very well have had a mental set (e.g., Sharps 2017) about such things, a habitual way of looking at the world in canal-related or channel-based terms. This is of course speculation and can never really be anything more, but what we know for certain is that such habits of mind are intensely individualistic, based in our own idiosyncratic experience, and may form one of the first dynamics suggested to explain observation of the nonexistent canals of Mars: Individual Differences. Some people see canals. Others don’t.

            But why does anybody see them in the first place? As mentioned, research in my laboratory, published primarily in SI (e.g., Sharps et al. 2016), has elucidated some of the psychological dynamics of those who think they see Bigfoot, flying saucers, aliens, and ghosts. One of the things we found in that research was that people generally don’t make something out of nothing. In other words, you don’t see Bigfoot on a featureless plain you see an ape-shaped tree stump or something similar, and your brain makes Bigfoot out of it for you. The same brain-based phenomena can also create a Loch Ness monster out of a school of Scottish salmon, a Death Star out of a helicopter with a broken landing light, and so on. Esses Gestalt reconfigurations result from our mental misperception and misinterpretation of real things in the real world—or on the real Mars—and these phenomena are governed by specific psychological laws. These laws are suggested to be a major psychological source of the observation of the canals of Mars.

            But how does an astronomer such as Lowell or Schiaparelli maintain his beliefs in these canals, to the point at which, in the face of mounting professional opposition, he sees more and more of them? Human beings are social creatures with the ability to develop strong investments in our ideas and beliefs. This is suggested to be another major source of the Canal phenomenon: sociocognitive influences, to be joined with individual differences e Gestalt reconfiguration.

            Based on an intensive review of the relevant literature, and on the observations I was privileged to make in the Lowell Archives and also through Lowell’s own 24-inch Clark telescope at the great Lowell Observatory, I submit that the erroneous observations of the canals of Mars can be better understood in terms of these three sets of dynamics.

            Individual Differences

            The precise influences on Lowell’s thinking cannot now be ascertained. But it is clear that in 1901, when Lowell drew an “artificial planet,” a mock-up disk designed to evaluate the accuracy of observational drawings, Lowell drew not one but two parallel canals, a “gemination,” when in fact there had been “only a broad shading” in that portion of the model (Sheehan 1988). Part of Lowell’s family wealth derived from investments in the great canal systems of the eastern United States. These were regarded at the time as among the modern wonders of the world and were used extensively to ship a tremendous variety of goods, including the textiles that were a major business interest of the Lowell clan (see Hoyt 1976 and Sheehan 1988) this was yet another source of his individual affiliation with canals and their builders. In the presence of this influence, he turned a “broad shading” into two very specific, but nonexistent, canals. It might readily be suggested that Lowell, perhaps like Schiaparelli, was something of a victim of a canal-based mental set. This speculation may or may not have merit, but we do know that when Lowell, as an individual, was offered the opportunity to draw a shadow, he drew a hydraulic engineering system.

            These individual differences would of course have interacted with the conditions of any given observation—but in what way? In my own work at the Lowell Observatory, I observed both Mars and Jupiter through the great Clark telescope preserved there. Now, I am an aging researcher with very thick glasses, but what I can say is that the observations danced before me very swiftly, the result of atmospheric fluctuation. Sometimes I would seem to see a feature on Mars, and then it was gone, or obscured, within two or three seconds. This type of highly variable, atmospherically based visual fluctuation would certainly have been there for Lowell and his colleagues as well. Obviously their training and experience would have rendered them vastly superior observers to me. But expertise aside, the fact is that brevity of observation limits our precision, in astronomy as in criminal eyewitness identification. Brevity can completely change our interpretation of our observations (e.g., Sharps 2017), whether we think we see a criminal suspect with a gun or a canal on the planet Mars. In short, if we have strong individual psychological reasons to see canals, we will see them if the observational conditions permit them at all. Lowell saw them, to the degree that when his assistant A.E. Douglas questioned these interpretations, he was essentially fired. Observations are subject to the psychology of the individual interpreting them this is a crucial principle that all scientists, in all fields, should consider.

            Gestalt Reconfiguration

            The astronomer E.M. Antoniadi was rather caustically critical of Lowell in most respects. Although he reported the odd Martian canal himself, he demonstrated, very enthusiastically, that many of the “canals” were in fact the result of observation of a series of surface features: craters, rocks, and so on, arranged by the forces of geology into linear patterns. Lowell, and the other “canal” observers, saw discrete surface features arranged by natural forces into relatively straight lines, and joined them, perceptually, into “canals” (e.g., Sheehan 1988).

            Como isso é possível? Gestalt psychology, the venerable theoretical perspective that deals with perceptual and cognitive configuration, provides rather good answers (e.g., King and Wertheimer 2005 Kohler 1947). Consider two of the Gestalt laws of perception, the laws of closure e de good continuation (see Sharps 1993). When we see objects that are close together, we tend to see them as connected and when they form contours, lines, or curves, we tend to see them as units. Lowell, and the other canal believers, saw craters and rocks very close together. These astronomers, with their human nervous systems, tended to see these things as contiguous. The contours thus created frequently formed lines, hence the canals. Contours of disconnected rocks were “closed,” perceptually, into solid lines under brief observation conditions, these lines appeared very solid, and they showed “good continuation” with other discrete features of the Martian surface. These factors would have created, perceptually, the “canals” (Sheehan 1988).

            If an astronomer such as Lowell was individually predisposed to see canals and observed them with unavoidable fluctuating brevity, the Gestalt phenomena of closure and good continuation would practically ensure that he would see them, real or not (Sheehan 1988 Sharps 1993 2017).

            Sociocognitive Factors

            In a letter to Lowell’s brother, Lowell’s assistant, A.E. Douglas, pointed out that the canals might have a psychological origin. Lowell discharged him.

            Lowell regarded any psychological explanation for the canals as anathema. He may have seen the psychological idea as psychopathological, rather than as rooted in the normal principles of cognition and perception whatever the source, he fired Douglas. Lowell had invested enormously, in financial and in psychological terms, in the canals of Mars, and as has been demonstrated many times, strong investment leads to strong beliefs that are difficult to sway even in the presence of contrary evidence. The principle of dissonância cognitiva (Festinger 1957 Sharps 2017) deals with this rather nicely. Even if a given idea proves to be completely wrong, we tend to hold to it, and even to defend it with relatively incoherent cognitive processing, if we’re sufficiently invested in it (Festinger 1957).

            Lowell had given the canals of Mars everything he had, in terms of a very long-term emotional and financial investment. The canals of Mars, in Lowell’s mind, were the greatest discovery of his own observatory. To acknowledge error would have been virtually impossible for him, in view of this investment he never gave up on his belief in the canals, even and especially in the face of mounting pressure and criticism from his colleagues and his detractors.

            Conclusions

            The Martian surface is densely covered with features derived from the geological processes of the planet and from astronomical impacts over an enormous span of time. These surface features create a variety of irregularities that are very clear in photographs from spacecraft and from modern telescopes. However, through the telescopes of the early twentieth century, these features would have been much less readily resolved. This relative lack of resolution would have resulted in perceptual and cognitive misinterpretation with reference to the Gestalt principles cited above. This is especially true when the fluctuating brevity of optical astronomical observation is considered and when we further consider the reinforcing factors derived from individual differences and from sociocognitive factors, cementing early interpretations of those observations into a form of cognitive concrete.

            It’s obviously impossible to perform experiments on the astronomers of the past. But within the realm of theoretical psychology, we can absolutely state that the observation of the canals of Mars demonstrates neither psychopathology nor incompetence on the part of pioneering scientists such as Lowell. Instead, we find an important lesson for our more modern inquiries. The scientist does not lie outside of the natural world. Rather, the scientist is entirely part of that world and is subject to scientific law in the present case, to elements of the Gestalt laws of perception and cognition and to the laws of related areas of experimental psychology. It is important for all scientists, in all disciplines, to be aware of these essential facts and to use them to exert caution in the interpretation of what might otherwise be interpreted as purely objective observations.

            Acknowledgments

            I wish to thank the Lowell Observatory for allowing me to conduct research for this article in their excellent facilities. Special gratitude goes to outstanding Lowell Observatory scholars Brian Skiff, Kevin Schindler (author of the excellent book Images of America: Lowell Observatory), and most especially to Archivist Lauren Amundson, for generously sharing their time and expertise with me during my research. Thanks also to CSUF student Amanda Briley for excellent research assistance. All interpretations (and mistakes) in this article are my own and do not necessarily reflect the opinions of Lowell Observatory or of these outstanding scholars.


            The Discovery Channel Telescope

            By: Camille M. Carlisle December 16, 2011 0

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            Venerable astronomical institutions rarely partner with large media companies to build new observatories. But such a collaboration is about to come to fruition on a 7,760-foot summit near Flagstaff, Arizona. Construction is essentially complete for the 4.3-meter Discovery Channel Telescope (DCT), a partnership between Lowell Observatory and Discovery Communications Inc. First light is expected to take place this coming May.

            Edwin Aguirre & Imelda Joson

            February 2012 issue of S&T. Their article describes the construction and scientific objectives of the DCT, and why a television-production company would want to build an observatory. Edwin and Imelda took most of the photos in the article during their May 2011 visit to the DCT.

            As is usually the case with print magazines, S&T didn’t have enough space to run all the photos taken by Edwin and Imelda with their article. Below, you'll find more of their photos, alongside a transcript of an interview with Lowell Observatory director Jeffrey Hall.

            An Interview with Jeffrey Hall

            Lowell Observatory director Jeffrey Hall has been studying the Sun and solar-like stars since 1994, as part of Lowell’s Solar-Stellar Spectrograph project to learn more about the Sun and its effects on Earth’s climate. His article on the Sun’s twins was featured in S&T’s July 2010 issue. Here are excerpts from the authors’ recent interview with Hall about the Discovery Channel Telescope and its future:


            How Pluto Got Its Name

            The New Horizons probe is currently approaching Pluto. The mission's images and data will reveal new landmarks on the tiny, icy body along with important information about its moons. There's even a public and scientific debates over what to name those moons going on right now. 

            Related Content

            But, how did the enigmatic dwarf planet get its own name?

            Clyde Tombaugh first captured snapshots of Pluto in February of 1930 at Lowell Observatory in Flagstaff, Arizona. At the time, the planetary body was known only as “Planet X,” but it quickly became a topic of lively discussion among the public and the astronomy community.

            On the morning of March 14, 1930, Falconer Madan, a former librarian at the University of Oxford’s library, was reading a newspaper article about the discovery to his 11-year-old granddaughter, Venetia Burney, over breakfast, David Hiskey explained for Mental Floss in 2012.  Madan mused that he wondered what the planet might be called, and Venetia chimed in, “Why not call it Pluto?” The name of an underworld god seemed appropriate for a celestial body orbiting the cold, dark reaches of space.

            Burney recalled her inspiration in 2006 interview with NASA:

            I was fairly familiar with Greek and Roman legends from various children's books that I had read, and of course I did know about the solar system and the names the other planets have. And so I suppose I just thought that this was a name that hadn't been used. And there it was. The rest was entirely my grandfather's work.

            Madan mentioned the suggestion in a letter to his friend Herbert Hall Turner, an Oxford astronomer. Turner happened to be attending a meeting of the Royal Astronomical Society, where many speculated about the naming of “Planet X.” Turner thought that Burney’s choice was fitting, so he telegraphed colleagues at Lowell Observatory with the following message:

            Naming new planet, please consider PLUTO, suggested by small girl Venetia Burney for dark and gloomy planet.

            Other potential names included Kronos, Minerva, Zeus, Atas and Persephone. Upon Burney’s death at the age of 90 in 2009, William Grimes wrote for the New York Times, “Unbeknownst to Venetia, a spirited battle ensued, with suggestions flying thick and fast. Minerva looked like the front runner, until it was pointed out that the name already belonged to an asteroid.” In May 1930, Burney’s suggestion won a vote among astronomers at Lowell Observatory, and from then on, the far-flung “Planet X” was known as Pluto.

            Burney’s story has been well documented in the popular press, so it’s probably not too surprising that New Horizon carries an instrument named in Burney’s honor—a camera designed by students at the University of Colorado, as Chris Crockett reports for Notícias de ciência para estudantes. As the probe flies through space, the camera measures dust particles to help scientists learn about the mysterious environment beyond Neptune.

            New Horizons carries an instrument called the Venetia Burney Student Dust Counter. (NASA/LASP )

            About Helen Thompson

            Helen Thompson writes about science and culture for Smithsonian. She's previously written for NPR, National Geographic News, Natureza e outros.


            Missão

            The mission of Lowell Observatory is to pursue the study of astronomy, especially the study of our solar system and its evolution to conduct pure research in astronomical phenomena and to maintain quality public education and outreach programs to bring the results of astronomical research to the public. Founded in 1894, the Observatory has been the site of many important findings including the discovery of the large recessional velocities (redshift) of galaxies by Vesto Slipper in 1912-1914, and the discovery of Pluto by Clyde Tombaugh in 1930. Today, Lowell's 20 astronomers use ground-based telescopes around the world, telescopes in space, and NASA planetary spacecraft to conduct research in diverse areas of astronomy and planetary science. The Observatory welcomes more than 75,000 visitors each year for tours, telescope viewing, and special programs.


            Assista o vídeo: See Where Pluto was Discovered at Lowell Observatory (Agosto 2022).