novembre 30, 2022

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Le sommet WE à Tencent sur le télescope spatial James Webb et l’exploration spatiale inspire la prochaine génération de scientifiques et d’astronomes

En juillet 2022, les premières images ont été publiées par le télescope spatial James Webb (JWST), provoquant un certain émoi. Les images infrarouges montraient des planètes, des étoiles et des galaxies avec des détails sans précédent, circulaient en ligne et faisaient toujours la une des journaux dans le monde entier.

Avec un intérêt pour la science et l’astronomie au plus haut niveau, nous avons organisé un débat international sur l’espace lointain dans La Tencent WE Summit 2022. Maintenant dans sa 10e année, le sommet sert à mettre en lumière les travaux scientifiques les plus ambitieux réalisés dans le monde.

Parmi les orateurs notables de ce dialogue figurent le Dr John C. Mather, lauréat du prix Nobel, scientifique principal du projet au JWST; Dr.. Zhan Hu, scientifique de projet pour l’installation optique du télescope de la station spatiale chinoise (CSST), Académie chinoise des sciences ; et le Dr Deng Dafu, directeur général adjoint de Tencent IEG Cros Et le Expert en intelligence artificielle pour le programme CATCH.

Dans l’esprit de coopération qui sous-tend le Sommet, il s’agit du premier dialogue entre les trois programmes. Ils ont été rejoints par l’étudiant et astronome amateur Zhou Zhizhen, lauréat de la catégorie Jeune astrophotographe de l’année par le Royal Observatory Greenwich.

Le dialogue était animé par le professeur Joe Ligon, chercheur du NAOC.

https://www.youtube.com/watch?v=fzkpcCc-sPQ

divers sLa rapidité sprogrammes et missions supplémentaires

JWST, d’un diamètre de 6,5 mètres, est le plus grand télescope optique de l’espace. Lancé le 25 décembre 2021, le télescope est un projet conjoint de 20 pays qui utilise l’imagerie infrarouge pour étudier la lumière des univers lointains. « Il surveille tout, des premières étoiles, galaxies et trous noirs aux planètes du système solaire », explique le Dr Mather.

Prévu pour être lancé dans un an ou deux, le CSST – un télescope spatial à grand champ avec une ouverture de deux mètres – sera sur la même orbite terrestre basse que la station spatiale. Le Dr Zahn explique que la mission première du CSST est « d’effectuer des relevés spectroscopiques et d’imagerie multibande à large bande à haute résolution à l’aide d’une caméra qui sera la plus grande de l’espace ».

Pendant ce temps, CATCH lancera une flotte de satellites intelligents équipés de télescopes à rayons X pour observer de multiples phénomènes spatiaux tels que les trous noirs, les étoiles à neutrons, les sursauts gamma et les supernovae. Les satellites utilisent des calculs d’intelligence artificielle pour faire des observations et notifient aux autres satellites de la flotte de surveiller une cible 24 heures sur 24 si quelque chose d’intéressant est capturé.

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La technologie de pointe pose des défis complexes

La construction du JWST a présenté des défis uniques qui ont pris des années à surmonter. Le Dr Mather l’appelle un « télescope en origami » en raison de la façon dont il a dû être plié pour le lancement. L’ingénierie était « très ambitieuse » et nécessitait le développement de 10 nouvelles technologies pour focaliser le télescope après le lancement, assembler le télescope à partir de 18 hexagones, s’assurer que les parachutes solaires fonctionnaient et concevoir de nouveaux types de détecteurs infrarouges.

« Nous avons dû le concevoir, le construire et le tester, et quand cela ne fonctionnait pas, nous devions recommencer. Finalement, après quatre tests, cela a fonctionné », explique le Dr Mather.

Pour la CSST qui n’a pas encore été lancée, l’équipe de projet travaille à finaliser les paramètres de la tâche. Ils n’ont pas encore déterminé quels corps célestes seront observés et comment publier la quantité massive de données qui seront collectées. comme Dr Zan, Le CSST est essentiellement un télescope d’arpentage. Il peut être utilisé pour observer les galaxies proches telles que M31, qui est une très grande et belle galaxie, et les galaxies naines proches ainsi que les amas de galaxies. Semblable à JWST, CSST peut utiliser des amas de galaxies pour étudier de puissants effets de lentille, et l’équipe de Zhan s’attend à obtenir des observations plus solides l’année prochaine.

CATCH utilise l’apprentissage par renforcement pour aider l’IA à résoudre des énigmes de longue date. Cependant, des tests approfondis doivent d’abord être effectués pour surmonter les coûts élevés de formation et de déploiement, l’interprétabilité limitée et le manque d’apprentissage, d’expérience historique et de données qui sous-tendent les algorithmes.

Aller là où personne n’est allé avant

Chaque projet résout des problèmes et utilise une technologie qui permet aux astronomes de voir et de faire des choses pour la première fois et d’apprendre des choses qui ont déconcerté l’humanité pendant si longtemps.

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JWST utilise le rayonnement infrarouge pour voir les univers les plus éloignés, ou les choses trop froides pour émettre de la lumière visible, et dans les nuages ​​de gaz et de poussière incandescents où naissent les étoiles.

Cela a permis à l’équipe du JWST d’observer des planètes autour d’autres étoiles et de savoir que certaines planètes ont de la vapeur d’eau dans leur atmosphère. Ils ont observé des trous noirs et des régions de formation d’étoiles, dont l’étonnante nébuleuse de la Carène.

Par rapport aux télescopes au sol, CSST aura l’avantage d’une résolution angulaire et d’une couverture de longueur d’onde élevées, ainsi que d’une large zone de couverture du ciel d’un degré carré. Cela peut sembler peu, mais cela donne un champ de vision haute résolution pour le CSST qui est 10 000 fois plus grand que celui du télescope optique au sol.

Nous savons que la technologie des jeux a applications du monde réel. Nous pouvons maintenant voir comment cela peut aider à l’exploration de l’espace lointain. Le projet CATCH utilise un jeu d’intelligence artificielle développé par Tencent Games pour aider les satellites à estimer l’environnement spatial et à effectuer des observations de manière intelligente et coordonnée. Pour ce faire, il traite les orbes comme des facteurs et applique les algorithmes correspondants pour trouver la solution optimale.

Une plateforme pour la prochaine génération de scientifiques et d’astronomes

Zhou Zezhen, un lycéen chinois, a démontré une bonne compréhension de l’astronomie et a posé des questions d’approfondissement au Comité supérieur. Demandez au Dr Mather comment JWST étudie les trous noirs, la matière noire et l’énergie noire, car ils sont effectivement invisibles.

Dr a répondu. Mather pense que le télescope spatial James Webb peut détecter son existence grâce aux effets gravitationnels. La gravité des galaxies dévie la lumière, indiquant la présence de matière noire, qui est déduite plutôt qu’observée, nous permettant de voir des galaxies lointaines.

Des questions habiles ont également été adressées au Dr Zhan sur les avantages du CSST par rapport aux télescopes terrestres actuels, et au Dr Ding sur la façon dont il a eu l’idée d’appliquer un jeu d’IA à une mission spatiale et comment s’entraîner. AI pour le faire. une tâche.

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Avoir un impact et aider scientifique développement Par l’échange d’idées

Avec le lancement de la CSST à l’horizon, le Dr Zahn et d’autres scientifiques étaient impatients d’entendre les idées du Dr Mather sur la façon de maximiser l’impact du projet et l’investissement massif dans son lancement.

La réponse du Dr Mather était claire et simple : « Partagez les données, demandez de l’aide. » Il a poursuivi en expliquant que « plus vous pourrez publier vos données et les faire analyser par d’autres personnes, plus elles seront intéressantes ».

Il a expliqué en quoi les efforts et les compétences nécessaires pour construire un télescope ou un observatoire diffèrent de ceux nécessaires pour analyser des données et faire des découvertes intéressantes, et JWST est ouvert aux propositions et aux partenariats de tout astronome ou scientifique du monde entier.

Le Dr Mather a également adressé un message aux jeunes comme Zhou, affirmant que les astronomes ont une large compréhension de la physique et de l’ingénierie, ce qui les rend hautement qualifiés dans les domaines scientifiques et techniques, en particulier dans l’analyse des données.

Il a conclu avec une note optimiste qui reflétait l’engouement actuel pour la science et l’astronomie. « C’est une période très excitante pour être astronome car nous avons de nouveaux équipements, ce qui signifie de nouvelles découvertes. » Avec eux, « beaucoup de choses sont possibles ».

Outre ce dialogue, le sommet WE 2022 a également accueilli plusieurs dialogues entre des adolescents chinois et Thomas Lindahl, prix Nobel de chimie, considéré comme le père de la réparation de l’ADN ; Jiang Bing, chercheur NAOC et concepteur en chef de China Sky Eyele radiotélescope sphérique d’ouverture de cinq cents mètres (vite); et d’autres érudits. Des discussions comme celles-ci ont inspiré la prochaine génération d’étudiants à rechercher, réfléchir et poursuivre la science.

Plus de 80 des plus grands universitaires du monde ont assisté au sommet WE au cours de ses 10 ans d’histoire. Ils ont échangé des informations scientifiques et technologiques de pointe avec le public, y compris la physique théorique, l’exploration astronomique, l’interface cerveau-ordinateur, l’informatique quantique, les sciences de la vie et d’autres domaines.