واشنطن العاصمة - الناس فوضويون. نحن فوضويون للغاية حتى أننا تركنا القمامة في الفضاء ، حيث يمكن أن تشكل خطرًا على الأقمار الصناعية ورواد الفضاء. أراد أمبر يانغ ، 17 عامًا ، التنبؤ بالمكان الذي يمكن أن تنتقل إليه هذه القمامة. يمكن لبرنامج الكمبيوتر الذي أنشأته أن يتنبأ بالمكان الذي قد ينتقل إليه الحطام الفضائي بعد ذلك. بل إنه قد يساعد ، يومًا ما ، مسافري الفضاء على البقاء لتجنب حوادث نفايات الفضاء.
قدمت الطالبة في مدرسة ترينيتي الإعدادية في وينتر بارك بولاية فلوريدا برنامجها في Regeneron Science Talent Search. تم إنشاء هذه المسابقة السنوية بواسطة جمعية العلوم والجمهور برعاية Regeneron ، وهي شركة تطور الأدوية. يجمع الحدث 40 من كبار السن في المدارس الثانوية من جميع أنحاء البلاد. هنا ، يعرضون مشاريعهم العلمية للجمهور ويتنافسون على جوائز تقارب 2 مليون دولار. (تنشر جمعية العلوم والجمهور أيضًا أخبار علمية للطلاب وهذه المدونة.)
بالفعل ، أكثر من 500000 قطعة من نفايات الفضاء تدور حول الأرض. إنها تأتي من أقمار صناعية قديمة وأشياء أخرى أرسلها البشر إلى الفضاء. يسافر كل منها بأكثر من 28000 كيلومتر (17500 ميل) في الساعة. بسرعات كهذه ، حتى بقع الغبار الصغيرة يمكن أن تلحق الضرر بالمركبة الفضائية - وأي ركاب.
نشأ بالقرب من مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا ، كان أمبر مهتمًا دائمًا بالفضاء. لكنها لم تفكر في النفايات الفضائية حتى عام 2013. في ذلك العام ، اصطدم حطام قمر صناعي صيني قديم - تم تدميره في عام 2007 - بقمر صناعي روسي نشط. اصطدمت نفايات الفضاء بالقمر الصناعي ، مما أدى إلى إبعاده عن المسار وخرج عن الخدمة.
تحاول وكالات الفضاء تتبع النفايات الفضائية وأين تتجه. لكن آمبر قررت ابتكار طريقتها الخاصة - طريقة يمكنها استخدام معرفة مكان وجود النفايات الفضائية للتنبؤ بدقة أكبر إلى أين ستذهب بعد ذلك. استخدمت جهاز الكمبيوتر الخاص بها لإنشاء شبكة عصبية اصطناعية . هذا برنامج كمبيوتر يعمل إلى حد ما مثل الدماغ البشري. تشرح قائلة:"إنها تتعلم من أخطاء الماضي وتتعرف على الأنماط".
لمعرفة الأماكن التي يمكن أن تنتقل فيها النفايات الفضائية ، بدأ Amber بمجموعة من القواعد تسمى قوانين كبلر لحركة الكواكب. طور يوهانس كبلر هذه القواعد في القرن السابع عشر. يصفون كيف تتحرك الكواكب والأشياء الأخرى - من أي حجم - عبر الفضاء. يمكن للعلماء استخدام هذه القوانين لمعرفة أين تسافر الأجسام في الفضاء.
طبق برنامج كمبيوتر Amber قوانين كبلر على البيانات المتعلقة بمواقع نفايات الفضاء. كانت تأمل في أن تتمكن شبكتها العصبية الاصطناعية من استخدام هذه البيانات لمعرفة أين يمكن أن تذهب هذه الخردة بعد ذلك. إذا تبين أن هذه التوقعات خاطئة ، فقد يتعلم برنامجها من هذه الأخطاء ليؤدي بشكل أفضل في المستقبل.
يقول آمبر:"عندما بدأت بحثي لأول مرة ، واجهت صعوبة في العثور على بيانات عن الحطام الفضائي." لذلك قامت بتوليد بياناتها الخاصة بشكل عشوائي. في العام التالي ، اكتشف Amber موقع space-track.org. يوفر هذا الموقع سجلاً مجانيًا للحطام الفضائي. سمحت لـ Amber باستخدام بيانات حقيقية لاختبار برنامجها.
قامت بتنزيل بيانات عن مواقع الحطام الفضائي في الفترة من 25 مايو إلى 9 يونيو 2016. ثم طلبت من برنامجها استخدام هذه البيانات للتنبؤ بمكان القمامة في 12 يونيو. وقارنت إجابة برنامجها بالمواقع الفعلية للفضاء. قمامة، يدمر، يهدم. تقول:"كانت لدي دقة بنسبة 98 بالمائة".
تأمل أمبر في جذب حماسها للفضاء وتبدأ يومًا ما شركتها الخاصة.
أعطت الأبحاث للمراهقة إحساسًا بالإثارة لم تشعر به في صف العلوم. تتذكر قائلة:"قبل أن أبدأ هذا البحث ، قُدم إلي العلم بطريقة صارمة ومملة في المدرسة". "كانت هذه المرة الأولى التي أخرج فيها وأتعلم أشياء بنفسي." سرعان ما اكتشفت أن اكتشاف كيفية حل المشكلات يمكن أن يكون إدمانًا. تقول:"لقد أمضيت عطلة الكريسماس بأكملها ، سنتي الصغيرة ، وأنا أعمل على هذا". "كان أفضل وقت في حياتي."
متابعة يوريكا! معمل على Twitter
