la red de telescopios gloria

LA RED DE
TELESCOPIOS
GLORIA
El objetivo del proyecto europeo GLORIA es crear la primera red mundial de
telescopios robóticos de acceso libre, y pondrá a disposición de cualquier
internauta diecisiete telescopios repartidos por cuatro continentes para
hacer Ciencia Ciudadana.
G
LORIA es el acrónimo de GLObal Robotic-telescopes Intelligent
Array for e-Science. Es un proyecto de la Unión Europea con
un presupuesto de 2,5 millones de euros cuyo objetivo principal
es crear la primera red mundial de telescopios robóticos de libre
acceso del mundo, con fines científicos. Este proyecto está englobado dentro
de un programa de la Unión Europea de Ciencia Ciudadana, cuyo objetivo
es que en las investigaciones puedan participar miles o incluso millones
de voluntarios. El proyecto comenzó el pasado 1 de octubre de 2011 y se
desarrollará en tres años.
Para conseguir los objetivos de GLORIA los trece socios de este proyecto pondrán inicialmente a disposición de cualquier internauta diecisiete
telescopios robóticos repartidos por cuatro continentes, a través de la web
gloria-project.eu. No obstante, GLORIA permitirá además que se conecte a
la red cualquier telescopio robótico, y para ello suministrará todo el software
necesario para este fin. Así los usuarios podrán compartir su instrumentación,
o alquilarla a otras entidades.
En un primer arranque de la red se prevé que los usuarios de GLORIA
se inscriban por invitación. Con el fin de dar a conocer la red, captar nuevos
usuarios y despertar el interés por la astronomía de futuros «Científicos
Ciudadanos» se realizarán retransmisiones de eventos astronómicos a través
del portal de GLORIA.
INTRODUCCIÓN
El proyecto GLORIA está inspirado en la experiencia del grupo Cíclope
en el Observatorio Astronómico Montegancedo (om.fi.upm.es) que se muestra
en la Figura 1, el primer observatorio astronómico de libre acceso del mundo
y que funciona con el software libre Cíclope Astro. GLORIA pondrá a disposición de los internautas una red de telescopios gratuitos, con una semilla
inicial de diecisiete telescopios robóticos, cuyo emplazamiento se muestra
en la Figura 2, pertenecientes a los socios del proyecto. La Tabla 1 incluye
una descripción de estos y a los socios que pertenecen.
GLORIA es un proyecto de investigación que pretende construir una
herramienta basada en la Inteligencia Colectiva de la sociedad con el único
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fin de investigar más y mejor. La filosofía es sencilla;
cuantos más ojos se pongan en el cielo, más se podrá
aprender de él. Los usuarios podrán además realizar
tareas científicas de análisis de datos que serán evaluadas por el resto de miembros de la comunidad. Así
cada usuario tendrá asociado un índice, denominado
karma, que medirá su participación y su reputación
en la red. El tiempo de observación de los telescopios
será repartido en función del karma del usuario.
El proyecto GLORIA creará software libre y definirá estándares abiertos y protocolos para conseguir
este objetivo de investigar más y mejor, planteándose
los siguientes objetivos parciales:
► El proyecto ofrecerá software libre y
metodología para que cualquier astrónomo, profesional o aficionado, pueda robotizar telescopios y
toda la instrumentación que se suele encontrar en
estos; cámaras, ruedas de filtros, monturas, cúpulas,
etc. Así, GLORIA permitirá la conexión de nuevos
telescopios robóticos a través de un único portal web.
Los propietarios de telescopios podrán conectarse a
la red GLORIA bien robotizando su telescopio con
el software que se dará o bien siguiendo el protocolo
abierto de comunicación.
► GLORIA permitirá a los usuarios más avanzados diseñar nuevos experimentos de observación
(on-line) y de análisis (off-line). Estos serán entornos
web donde se podrán realizar tareas de investigación.
En el caso del primero, para realizar adquisición de
nuevas imágenes con telescopios, y en el segundo,
donde se podrán realizar investigaciones con datos
La primera red mundial de telescopios
robóticos de acceso libre para ciencia
ciudadana
Francisco Sánchez, Raquel Cedazo, Esteban González, Alberto
Castro-Tirado, Luis Cuesta, Miquel Serra-Ricart, Víctor Muñoz y
Carlos Pérez del Pulgar
Francisco Sánchez, Raquel Cedazo y Esteban González, Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid.
Alberto Castro-Tirado, Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC.
Luis Cuesta, Centro de Astrobiología-CSIC/INTA.
Miquel Serra-Ricart, Instituto de Astrofísica de Canarias.
Víctor Muñoz y Carlos Pérez del Pulgar, Universidad de Málaga.
Web de GLORIA: gloria-project.eu.
tomados previamente por el usuario, por otro usuario
o con datos existentes en bases de datos de acceso
público.
► GLORIA dará acceso gratuito y libre al
conocimiento, por lo que todo el software y documentación que se desarrolle en el proyecto será libre con
licencias copyleft. Además todo el contenido generado
por los usuarios de GLORIA, imágenes, comentarios,
etc., tendrá también licencia copyleft. Estas condiciones deberán ser aceptadas por los usuarios a la hora
de crearse una cuenta en la red.
► GLORIA pretende hacer crecer la comunidad interesada por la astronomía. Para ello, con
el fin de despertar el interés de la astronomía en
general, y especialmente entre los más jóvenes,
planea la retransmisión de eventos astronómicos vía
Internet y la organización de actividades escolares
alrededor de estos.
de Alberto Castro-Tirado desde el Instituto de Astrofísica de Andalucía,
IAA, perteneciente al CSIC. El consorcio del proyecto GLORIA está
formado por astrónomos e ingenieros informáticos. La investigación que
se pretende realizar entra dentro del contexto de Inteligencia Colectiva en
general y de Ciencia Ciudadana en particular.
El ejemplo más cercano de Inteligencia Colectiva es Wikipedia, un
sitio donde millones de personas colaboran para documentar contenido ya
existente. Cuenta actualmente con más de 365 millones de usuarios habituales y según Alexa, una compañía medidora de tráfico en la Red, es la
sexta web más visitada de Internet. No deja de ser sorprendente cuando se
mantiene por medio de las donaciones voluntarias y no acepta financiarse
con publicidad, compitiendo al mismo nivel que otros portales que invierten
INTELIGENCIA COLECTIVA Y
CIENCIA CIUDADANA
El proyecto GLORIA aspira a desarrollar una
herramienta informática para aprovechar el potencial
intelectual de la sociedad con el fin de avanzar más
deprisa en la generación de nuevo conocimiento
dentro del campo de la astronomía. Por tanto, es un
proyecto de investigación que se engloba dentro de
la ingeniería informática, de ahí que su coordinación
sea doble; por un lado, la coordinación técnica es
realizada por Francisco Sánchez desde la Facultad de
Informática de la Universidad Politécnica de Madrid,
UPM, y por otro, la coordinación científica, a cargo
II Época / Nº 153
Figura 1. Observatorio Astronómico Montegancedo, en el cual está inspirada la red GLORIA.
(Todas las imágenes son cortesía de los autores)
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LA RED DE TELESCOPIOS GLORIA
Figura 2. Localización geográfica de los diecisiete telescopios de GLORIA; dos en Chile,
uno en Argentina, uno en Sudáfrica, uno en Nueva Zelanda, ocho en España, dos en
República Checa y dos en Rusia.
centenares de millones de euros. Otro ejemplo interesante de Inteligencia
Colectiva es el proyecto reCAPTCHA donde más de 700 millones de personas de todo el mundo colaboran sin saberlo en la digitalización de miles
de libros al año. Un ejemplo muy novedoso de Inteligencia Colectiva es
Wikirating, una agencia de calificación voluntaria, donde la comunidad
participa en la evaluación de la solvencia de empresas y países. Por último
destacar también el proyecto Duolingo, que se fija como ambicioso objetivo traducir toda Internet a todos los idiomas del planeta mediante cursos
de idiomas gratuitos en línea. Un interesante lugar de referencia sobre la
Inteligencia Colectiva aplicada a la web 2.0 es el manual de Inteligencia
Colectiva del M.I.T.
La Ciencia Ciudadana pretende aprovechar la Inteligencia Colectiva de
la comunidad mediante el uso de herramientas informáticas para emplear el
potencial humano en cualquier investigación. No es algo novedoso, aunque
sí en los últimos años, con la evolución de las tecnologías de la información
creciendo exponencialmente. El proyecto de Ciencia Ciudadana más antiguo en activo es el Christmas Bird Count (Conteo de pájaros por Navidad),
que comenzó en 1900 con el objetivo de hacer un
censo de aves gracias a los observadores de pájaros
aficionados.
En astronomía, probablemente el más antiguo
de todos es el proyecto SETI@Home, que se inició
en mayo del año 1999. Pide la colaboración ciudadana para ceder capacidad de cómputo para la
búsqueda de vida inteligente extraterrestre, y fue
popularizado por la película Contact. Actualmente
es uno de los más famosos junto con MilkyWay@
Home y Einstein@Home. Pero no fue hasta el año
2006 con el proyecto de la NASA Startdust@Home
cuando se comenzó a mostrar interés por parte de los
astrónomos profesionales. En julio de 2007 surgió
el proyecto Galaxy Zoo para la clasificación de
galaxias. Debido a sus estupendos resultados nació
otro programa, Zoo Universe, que hoy día cuenta
ya con numerosos proyectos de Ciencia Ciudadana
aplicada a la astronomía y con más de medio millón
de voluntarios.
¿CÓMO USAR GLORIA?
Pese al crecimiento de proyectos de Ciencia Ciudadana, GLORIA pretende ser el primero que permita
a los voluntarios manejar instrumentación científica
real, teleoperándola a través de Internet. El proyecto
GLORIA quiere crear el primer entorno web 2.0
donde los usuarios puedan investigar en astronomía
compartiendo conocimiento, datos y telescopios. La
comunidad es la parte más importante de GLORIA.
El acceso a los telescopios será gratuito y el reparto
del tiempo de observación se hará en función de un
parámetro denominado karma, que medirá la participación del usuario en la red. Dicho karma será calculado periódicamente en función de la participación
del usuario, que será evaluada por el resto de usuarios
de la comunidad.
Como en cualquier red social, los usuarios tendrán que crearse una cuenta para comenzar a participar. Para los experimentos on-line (con telescopio)
habrá que reservar y el tiempo de observación será
repartido en función del karma del usuario. Para los
experimentos off-line (con datos) no será necesario
reservar. A más trabajo off-line mayor karma se podrá
conseguir. Habrá otros trabajos que la gente podrá
realizar y que serán evaluados por la comunidad y
que podrán hacer aumentar o disminuir el karma
del usuario.
En cualquier caso no se hace ninguna distinción
según los conocimientos del usuario. Así el sistema
no sabrá si se trata de un astrónomo profesional o de
un niño de colegio. Lo único que se premiará será
la colaboración con el sistema focalizada a producir
nuevo conocimiento.
¿CÓMO AÑADIR UN TELESCOPIO A
LA RED GLORIA?
Figura 3. Los diecisiete telescopios de la red GLORIA, cuya breve descripción se da en la Tabla 1.
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En los tres años de desarrollo del proyecto, la red
GLORIA se compromete a tener operativos los diecisiete telescopios que se muestran en la Figura 3, aunque
LA RED DE TELESCOPIOS GLORIA
no se descarta la inclusión de otros. Se pretende generar el software y la documentación necesaria para que
cualquiera pueda añadir un nuevo telescopio a la red
de forma sencilla y cómoda.
Pero ¿cuál sería el interés de un propietario por
conectar su telescopio a GLORIA? La respuesta es
que se beneficiará del hecho de poder intercambiar el
tiempo de observación con otros telescopios situados
en otros emplazamientos. Gracias a que se podrá
teleoperar, se añade la posibilidad de que compartirlo
sea muy sencillo. No obstante, existen tres posibles
formas de hacerlo; bien con el intercambio con
otros telescopios de la red en cualquier otro lugar
del mundo, bien con la cesión a amigos, conocidos,
colegios, etc., o bien por la posibilidad de alquilar
su utilización para poder costear el mantenimiento
del telescopio, o incluso hacer negocio con él. Esta
última posibilidad es muy interesante ya que existen
gran cantidad de telescopios públicos que se emplean
muy poco y que podrían aprovecharse y obtenerse
financiación para su mantenimiento. También numerosas asociaciones de aficionados podrían mantener
sus telescopios robóticos y poder acceder así a otros
telescopios.
También puede darse el caso de alguna entidad
que tenga interés en investigar un determinado
tema en astronomía, pero no pueda dedicar recursos
humanos a ello pero sí materiales. Por ejemplo, la
Agencia Espacial Europea podría poner uno o varios
telescopios destinados exclusivamente a la búsqueda
de basura espacial, algo que pone en peligro muchas
misiones orbitales. De esta manera se pondrían
miles de ojos a la búsqueda de basura espacial, con
el único coste de lo que valiera construir y mantener
los telescopios.
La red GLORIA se beneficia de la inclusión de
nuevos telescopios, ya que un porcentaje de utilización de dicho telescopio será para la red, y este
será repartido para aquellos usuarios que no tienen
telescopio.
El primer paso para añadir un telescopio será su
robotización. Para ello GLORIA mantendrá un software libre basado en dos proyectos de software libre;
Cíclope Astro, desarrollado por el grupo Cíclope de la
UPM, y RTS2, desarrollado por el IAA y la Universidad
de Málaga. En la Figura 4 se muestra el telescopio TAD
situado en el Observatorio del Teide, el cual funciona
con Cíclope Astro. En la Figura 5, por su parte, se puede
ver el telescopio BOOTES-2 situado en Málaga, que
trabaja con RTS2. Una vez robotizado un telescopio
se permitirá manejar todos los dispositivos desde un
computador; monturas, cámaras, ruedas de filtros,
enfocadores, cúpulas, etc.
Una vez robotizado, el segundo paso será dar de
alta el telescopio en GLORIA System, parte central
de GLORIA que se comunica con todos los telescopios robóticos. Para conectarse a GLORIA System se
podrá hacer instalando el software suministrado por
el proyecto, o bien con el software que el usuario
utilice, pero se deberá cumplir un protocolo de comuII Época / Nº 153
TABLA 1. LOS TELESCOPIOS DE LA RED GLORIA
Telescopio
Nombre y abertura
Emplazamiento
Socio
Tiempo ofrecido a
la red GLORIA (%)
T 01
T 02
T 03
BOOTES-1 (0,30 m)
BOOTES-2 (0,60 m)
BOOTES-3 (0,60 m)
CSIC
UMA
CSIC
15
10
10
T 04
EVA1 (0,50 m)
Huelva, España
Málaga, España
Nueva Zelanda
Calatayud, Zaragoza,
España
CSIC
10
T 05
CAB (0,40 m)
Torrejón de Ardoz,
Madrid, España
CSIC
20
T 06
T 07
T 08
T 09
T 10
T 11
T 12
T 13
T 14
T 15
T 16
T 17
CAHA (0,50 m)
BART (0,25 m)
FRAM (0,30 m)
Pi of the Sky 1 (cámaras)
WATCHER (0,40 m)
Cerro Tololo (0,50 m)
OM (0,25 m)
TAD (0,30 m)
D50 (0,50 m)
FAVOR (0,15 m)
MMT
Pi of the Sky 2 (cámaras)
Almería, España
República Checa
Argentina
Chile
Sudáfrica
Chile
Madrid, España
Tenerife, España
República Checa
Cáucaso, Rusia
Cáucaso, Rusia
Huelva, España
CSIC
ASU-CAS
FZU-CAS
UWAR
UCO
UCH
UPM
IAC
ASU-CAS
SAO
SAO
UWAR
10
40
30
20
20
15
40
30
15
15
15
20
nicación estándar basado en la tecnología XML. En la web del proyecto
se realizarán manuales para explicar a los usuarios cómo conectar en un
futuro los telescopios a la red GLORIA.
¿CÓMO AÑADIR NUEVOS EXPERIMENTOS
EN GLORIA?
Otro de los objetivos de GLORIA para crecer es la adición de
nuevos experimentos. Un experimento es un entorno web diseñado para
la realización de una tarea científica específica. Estos deberán estar
pensados para diferentes niveles de usuarios y se dividen básicamente
en dos tipos:
► Los experimentos on-line o en línea, que son aquellos diseñados
para la teleoperación de un telescopio con el fin de tomar imágenes astronómicas. En la Figura 6 se muestra un experimento on-line del software
Cíclope Astro que permite teleoperar directamente la montura del telescopio
y algunos de los dispositivos como la cúpula, el enfocador, la rueda de filtros
y la cámara.
Figura 4. El doble telescopio TAD (solar y nocturno), operativo en la actualidad en el Observatorio del Teide, Tenerife, con el software Cíclope Astro.
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LA RED DE TELESCOPIOS GLORIA
► Los experimentos off-line o fuera de línea,
diseñados para procesar imágenes ya existentes en
la base de datos con el fin de tratar de realizar una
medición científica. Un ejemplo de experimento offline puede verse creándose una cuenta en el proyecto
Galaxy Zoo para clasificar galaxias. La Universidad
de Oxford, creadora de dicho proyecto, es socio de
GLORIA.
GLORIA incluirá, en la misma página web, una
herramienta que permitirá a cualquier usuario con
conocimientos de astronomía crear un nuevo experimento astronómico e incluirlo en GLORIA. Los
experimentos, clasificados por temáticas, serán evaluados también por los usuarios y tendrán un karma
asociado. Los propietarios de telescopios podrán
elegir qué experimentos on-line quieren ser usados
en sus telescopios.
¿CÓMO HACER CRECER LA
COMUNIDAD GLORIA?
Figura 5. Telescopio Bootes 2, en Málaga, con el sistema operativo RTS2.
Para poder generar más ciencia se necesitan
legiones de voluntarios, y, por tanto, GLORIA
debe crecer. Uno de los objetivos para ello es
hacer despertar el interés por la astronomía a
los más jóvenes, ya que los niños de hoy son los
astrónomos de mañana.
Para conseguir este fin se tiene prevista la
retransmisión de cuatro eventos astronómicos a
través del portal de GLORIA. La Figura 7 muestra
de forma esquemática estos fenómenos, así como
su localización geográfica. Dichos eventos son el
tránsito de Venus del próximo 5 de junio de 2012
desde tres sitios, Japón, Noruega y Australia;
dos eclipses totales de Sol los próximos 13 de
noviembre de 2012 y 3 de noviembre de 2013,
desde Australia y Gabón respectivamente; y por
un último un eclipse total de Luna el próximo 15
de abril de 2014 desde dos emplazamientos, Cuzco
en Perú y Tenerife.
Además, como actividades de divulgación
asociadas, se organizarán actividades educativas
alrededor de estos eventos, traduciendo el material
escolar a todos los idiomas del consorcio, con el
fin de que los niños de los colegios sigan estos
fenómenos y se interesen por la astronomía.
FUTUROS TRABAJOS
Figura 6. Experimento on-line del software Cíclope Astro.
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GLORIA nace para permanecer en el tiempo.
Aunque es un proyecto de tres años, el objetivo
es perdurar más allá. La infraestructura necesaria
para mantener GLORIA es muy pequeña, tan solo
un servidor web donde corra la aplicación. Tanto
los telescopios como las bases de datos donde se
almacenarán las imágenes tomadas por estos serán
mantenidos por sus propietarios. La parte central
y el desarrollo y mantenimiento de nuevo software y documentación puede subvencionarse con
fondos públicos de las universidades y centros de
investigación que participan en el proyecto, aunque
LA RED DE TELESCOPIOS GLORIA
también se prevén otras vías de financiación como
donaciones, consultoría, etc.
GLORIA tomará un porcentaje del tiempo de
observación de los telescopios para ofrecérselo a
aquellos que no disponen de estos instrumentos.
Por tanto, los telescopios de la red pertenecerán a
los usuarios y deberán ser mantenidos por estos.
La red deberá mostrar atractivo para que los propietarios tengan interés por permanecer. Además
de la satisfacción de que su telescopio pueda ser
usado con seguridad por cualquier amante de la
astronomía, se prevé que el hecho de que puedan
compartir tiempo de observación con otros telescopios de la red, e incluso que puedan alquilarlo, sean
motivos más que suficientes para que permanezcan
conectados.
Entre las posibilidades futuras del proyecto
GLORIA está la inclusión del Gran Telescopio
CANARIAS (GTC) a la red. El coordinador del proyecto GLORIA pertenece al consorcio MEGARA,
un proyecto de espectrógrafo para este telescopio.
Actualmente se está negociando con GTC para que
el tiempo de observación asignado a la Universidad
Politécnica de Madrid se incluya en el proyecto
GLORIA.
GLORIA es una iniciativa que se hace 100 %
desde el sector público, pero solo podrá perdurar en
el tiempo con la colaboración de los usuarios.
II Época / Nº 153
Figura 7. Retransmisión de cuatro eventos astronómicos a través del portal de GLORIA.
AGRADECIMIENTOS
GLORIA es un proyecto financiado por el séptimo programa marco
de la Unión Europea (FP7/2007-2013) bajo el contrato nº 283783. Se
agradece a la Unión Europea por su financiación, a las trece instituciones que conforman el consorcio GLORIA por aportar la infraestructura
necesaria para poder ponerlo en marcha, y finalmente a los investigadores principales de dichas instituciones por haber creído desde el primer
momento en esta idea y por haber aportado su contribución a madurarla
y llevarla a cabo.
Como no puede ser de otra manera se agradece a todos aquellos que
aman la astronomía y que dedican su tiempo desinteresadamente para
que todos podamos aprender más de esta bella ciencia.
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