Vânătoare de asteroizi, cartarea rădăcinilor copacilor, orientare montană. Cum a fost la Școala de vară de la Măgurele

Articolul a fost realizat de elevele Antonia-Ana Ardeleanu, Alina Dumitru, Maria Patraș și Iulia-Maria Pălincaș, în cadrul Școlii de Vară de Știință și Tehnologie MSciTeh de la Măgurele. Editor: Andrada Fiscutean

Din programul elevilor n-a lipsit nici vizita la laser. Participanții au văzut în timp real cum se calibrează celebrul laser de la Măgurele. Cercetătoarea Maria Brezeanu, care face parte din echipa de cercetători de la ELI, le-a prezentat camera experimentală, și i-a îndemnat să-și  urmeze pasiunile, să iasă din zona de confort și să-și până cât mai multe întrebări.

„Îți prinde bine să înveți câte puțin din fiecare”, spune ea.

La vânătoare de asteroizi pe acoperișul Institutului de Științe Spațiale

La finalul lui august, într-una dintre nopți, elevii de liceu și mentorii din cadrul temei “Siguranța spațială - detectarea asteroizilor din observații astronomice” au urcat pe acoperișul Institutului de Științe Spațiale, pentru a studia mișcările asteroizilor. Activitatea a început la ora 20.00 și a ținut până la 4:30.
Timp de opt ore, pe acoperișul Institutului de Științe Spațiale, cei șase liceeni și cei cinci mentori s-au plimbat în jurul a două telescoape, rotindu-și telefoanele înspre cer pe aplicația Stellarium, în căutare de stele, constelații și planete. Au venit pregătiți cu dulciuri, sucuri și cafea pentru a se asigura că vor rezista pe tot parcursul nopții, împărțind singura pătură existentă în clădire. 
Cele opt ore de urmărit asteroizi pe cer au pus la încercare rezistența fizică a participanților. Unii își sprijineau capul de perete și adormeau ușor, trezindu-se agitați după câteva minute, unii nu s-au clintit nicio clipă de lângă telescop și monitor, iar alții imortalizau fiecare moment important. După ce luminile de pe terenul de fotbal din apropiere s-au închis iar fotbaliștii s-au retras, observațiile au putut începe.
Mentorii aveau deja spațiul de lucru pregătit. Ajutați de elevi, ei au montat telescopul, echilibrându-l după aceea pe sistemul de axe. Înainte de a începe observația propriu-zisă, era necesară calibrarea aparatului. Prima etapă a acestei proceduri este punerea în pol a  telescopului, adică alinierea cu Steaua Polară (Polaris) care pare să nu-și schimbe poziția pe cer. 
A urmat o calibrare secundară, numită „T-point” în termeni tehnici, pentru acuratețe sporită, ce a constat în imagini achiziționate de telescop în poziții aleatorii pe cer și compararea acestora cu cataloage stelare pentru a verifica câmpul obținut de telescop în imagini. Au fost rulate zece astfel de câmpuri, pentru o calibrare cât mai bună, iar mentorul a explicat că „procesul poate fi repetat de câte ori este nevoie”.
Elevii au fost fascinați de discrepanța dintre mișcarea asteroidului incredibil de lentă de pe monitor și viteza reală a acestor corpuri cerești, de zeci de mii, chiar sute de mii de kilometri pe oră. 
Mentorii au mai adus un telescop, pentru a satisface curiozitățile personale ale tuturor. Așadar, viitorii cercetători au avut ocazia să privească planete precum Jupiter și Saturn, împreună cu o parte din sateliții lor, să admire nebuloase, să fotografieze semiluna și să recunoască obiecte din Catalogul Messier și constelații.
În jur de ora 5:15 grupul a ajuns înapoi la cămin, conștienți că au pierdut ore importante de somn, dar mulțumiți de experiența de care au avut parte.

Cum poți studia rădăcinile unui copac folosind o dronă și un georadar

Cu toții am văzut rădăcini de copac care deformează asfaltul sau care strică fundațiile caselor. Stejarii, plopii și frasinii sunt printre copacii care pot afecta clădirile și pot avea impact asupra infrastructurilor din orașe.

Cercetătorii de la Școala de Vară de la Măgurele au venit însă cu o soluție creativă pentru prevenirea acestor probleme: cartarea rădăcinilor copacilor folosind tehnici de geofizică. Alături de elevi, ei au folosit un georadar, o dronă și o stație totală pentru a crea o machetă 3D a rădăcinilor unui copac și a vedea dacă rădăcinile acestuia afectează vreun trotuar sau vreo clădire. Acest studiu permite detectarea rădăcinilor de copac care cauzează probleme, aflate cel mai des la adâncime mică și medie, de până la 50 cm.

Cercetarea începe cu o măsurare generală a infrastructurii de interes. Se folosesc drone pe care este montat un echipament LiDAR (un fel de RADAR, care însă folosește lasere în loc de unde radio) și un senzor termic. Cunoscând viteza pulsurilor de laser și primind informații legate de timp, cercetătorii calculează distanța de la suprafețe și până la suprafața pământului. Această metodă cartează suprafața solului și nu poate detecta rădăcini, dar ajută la interpretarea datelor geofizice și poate evidenția zone afectate deja de deformări. Pentru a realiza o analiză în detaliu, oamenii de știință pot prelucra datele pe calculator și înlătura datele care nu au legătură cu copacul.

Folosind această metodă, cercetătorii au aflat direcția de creștere a rădăcinilor în funcție de denivelările formate în cimentul din Parcul Institutelor. Prin această tehnică se pot vedea rădăcinile aflate la o adâncime mai mică, ceea ce face ca studiul să fie util în special în orașe, unde copacii sunt mai aproape de suprafața pământului.

Copacii din zonele urbane oferă numeroase beneficii, inclusiv îmbunătățirea calității aerului și reducerea a eroziunii solului, promovarea biodiversității. Cercetătorii de la Măgurele spun că, adesea, copacii mai mari oferă servicii mai mari, însă pe măsură ce rădăcinile cresc, ele pot deplasa și deteriora suprafețele pavate, pot sparge conductele și pot afecta fundațiile clădirilor.

Deseori, copacii ai căror rădăcini provoacă probleme sunt tăiați. Totuși, dacă putem carta din timp rădăcinile lor, avem șansa să-i salvăm, în timp ce protejăm și infrastructura orașelor.

Cum să nu ne pierdem pe munte. Sistem de mesagerie în Rețea Mesh pentru trasee montante mai sigure

În drumețiile pe munte, trebuie să urmăm traseele marcate, dar ce putem face atunci când ne rătăcim, când se apropie noaptea și nu prea avem nici semnal la telefon ca să sunăm Salvamontul? Elevii de la Școala de Vară de la Măgurele au învățat să construiască un sistem care să îi ajute să fie în siguranță și să poată chema ajutor atunci când semnalul GSM e slab. Proiectul lor, o rețeau mesh, a fost testată la Comana.

Sistemul de mesagerie mesh pentru zone montane cu acoperire de telefonie mobilă deficitară permite trimiterea de mesaje scurte, asemănătoare unui SMS. El constă dintr-un gateway și mai multe balize. Gateway-ul este piesa centrală a rețelei. El trebuie amplasat într-o zonă cu semnal mai bun și va asigura comunicarea între rețeaua GSM sau 4G/5G a unei companii de telefonie, în cazul acesta Vodafone, și rețeaua pe care o construim noi, pe munte.

Balizele pot fi instalate la distanță de mai mulți kilometri de gateway, eventual pe un traseu montan. Dacă mergem la ele și apăsăm un buton, putem să accesăm interfața de pe telefonul mobil. Apoi, prin intermediul telefonului conectat la baliză, putem trimite mesaje. Balizele sunt, așadar, un fel de intermediari între telefonul nostru și gateway care mai departe se conectează la operatorul de telefonie, ajutându-ne să avem semnal într-o zonă în care acesta nu există. Mai mult, în balize am fost incluși și câțiva senzori, care pot oferi date legate de temperatura și umiditate din locul respectiv.

Platforma este ușor de utilizat. Interfața cuprinde momentan trei opțiuni: SMS Conversation, Local Conversation și Emergency SMS (care trimite mesaje numărului 113, echivalentul pentru SMS-uri al numărului de urgență 112). Cu timpul, aplicația va oferi mai multe opțiuni: va putea oferi, în timp real, locul în care se află dispozitivul și ne va putea avertiza în privința unor hazarde naturale care se produc în zonă, printre care incendii de vegetație sau viituri.

Cine sunt elevii care participă la Școala de Vară de la Măgurele

La ediția din acest an a Școlii de Vară de la Măgurele participă 36 de fete și 35 de elevi din 20 de județe ale țării și din Republica Moldova. Robert Mereuță, de exemplu, este din Vaslui, are 16 ani, iar anul acesta a obținut medalia de aur la Festivalul Internațional de Știința Ingineriei și Tehnologiei din Tunisia, prima lui competiție la nivel internațional. Robotul cu care a câștigat competiția este specializat pe dezamorsarea bombelor. Cu același proiect, Robert a câștigat Concursul RoSEF. Și-ar dori să meargă la mai multe concursuri, însă spune că depinde de banii primăriei. În timpul liber, Robert face voluntariat, merge la sală, se uită la filme horror și petrece timp cu prietenii. Ascultă toate genurile de muzică, și zâmbește spunând că cel mai mult îi plac „manelele la grătar”.

Alice Abibula-Memet va fi, din toamnă, în clasa a X-a la Liceul Traian din Constanța. Pentru a se pregăti pentru Școala de Vară de la Măgurele, a învățat Python într-o lună, folosind tutoriale găsite pe net. Deși are rezultate bune la informatică, e și mai pasionată de fizică. La Măgurele, participă la tema „De la Soare la Atom”, care studiază lumina. În timpul liber, Alice spune bancuri și face scurtmetraje împreună cu prietenii ei.

Bianca-Sofia Leahu are 17 ani și este din Republica Moldova. A venit la Școala de Vară de la Măgurele pentru că în Republică opțiunile referitoare la tabere sau școli de vară pentru liceeni sunt puține. Eleva s-a calificat de mai multe ori la Olimpiadele Internaționale de Biologie și de Chimie, de unde s-a întors în țară cu medalii. Cel mai mult i-a plăcut la Internațională de Chimie din Elveția, țară în care și-ar dori să trăiască, pentru că o consideră civilizată, curată, organizată și plină de oameni amabili. În viitor, Bianca și-ar dori să lucreze în cercetare și să ajute la crearea de noi medicamente. Nu îi este teamă de eșec și este mereu pregătită să încerce încă o dată. Îi place Taylor Swift și citește biografiile oamenilor de știință faimoși.

Pentru Bianca, Alice, Robert și ceilalți elevii, Școala de Vară de la Măgurele a fost atât o șansă unică de a lucra împreună cu cercetătorii, cât și o ocazie bună de a lega prietenii. Una dintre cercetătoarele cu care au interacționat, Maria Brezeanu, le-a recomandat elevilor să se implice în activități și după finalul Școlii de Vară: „să participe la tururi, conferințe, seminarii și să facă networking, pentru că nu se știe niciodată pe cine cunoști și ce contacte poți să-ți faci”.