Описание и аргументация за използвания иновативен научен подход и съответните експериментални методи

За обработката на изображенията ще се закупи лицензиран софтуер, който ще може да се инсталира на всички компютри, участващи в работата по проекта. Той ще позволи измерване диаметри на планети и далечни галактики, откриване на астероиди и измерване на техните скорости, откриване на изменения на блясъка от активни галактики и променливи звезди или звезди с планети и т.н.

Основните аргументи за създаването на мрежа от малки, дистанционно управляеми и роботизирани астрономически телескопи в България са следните:

а) Осигуряване на равностоен достъп до телескопи за ученици от гимназии и студенти от университети, които нямат собствени телескопи. Ще се даде възможност за получаване на собствени научни резултати по малки програми и на учащи се от по-ниска степен на обучение. Така се осигурява достъп до телескопи на малки научни и образователни звена, за които е невъзможно построяване на сгради и закупуване на собствени телескопи. Реализирането на проекта ще позволи на учащите се да трупат опит в използването на ICT и да работят с върхови технологии;

б) Докторантите по астрономия ще получават бързо необходимия им наблюдателен материал и съответно ще защитават в срок своите дисертации, с което ще се осигури новата опитна генерация астрономи;

в) Ще се даде възможност за реализация на научни проекти на астрономи, в които не са необходими големи телескопи, а продължителни наблюдения (мониторинг).

г) Професионалните астрономи от нашата страна ще се включат равностойно в планираните международни наблюдателни кампании на различни астрономически обекти и събития;

д) Десетки хиляди българи ще могат да проведат своето първо наблюдение с телескоп през Международната година на астрономията 2009, а страната ни ще се представи по достоен начин в планираните международни инициативи;

е) Чрез широката популяризационна дейност през Международната година на астрономията се надяваме да осигурим подкрепа от широк кръг институции и фирми за обучението по природни науки, в частност астрономията, както и за научните изследвания в тази област.

4. 
   Очакван ефект и резултати
   

Софийският и Шуменският университети са единствените институции, предлагащи такова обучение в България и подготвящи следващата генерация астрономи. Но в сравнение с големите европейски университети, те имат сравнително малобройни астрономически екипи. Въпреки това тези институции имат важен принос за създаването на професионални астрономи, които се реализират както в България, така и в най-престижните астрономически институции и обсер­ватории в света. Такива са проф Димитър Съселов (Harward University, USA), проф. Златан Цветанов (NASA, USA), д-р Валентин Иванов (ESO, Chile), проф. Радостин Куртев (Universidad de Valparaiso, Chile); проф. Георги Мандушев (Lowell Observatory, USA), проф. Леонид Георгиев (UNAM, Mexico) и др., които подкрепят настоящия проект и ще бъдат консултанти при неговата реализация.

За да бъдем ефективни членове на европейската астрономическата колегия, нашите университети се нуждаят от поне 2 неща:

• 
  осигуряване на нескъпо оборудване, например 14-инчови телескопи; високо­чувствителни и нискошумни CCD приемници; малки спектрографи; набори от широкоивични и тесноивични филтри; хардуер и софтуер за роботизация на телескопите и включването им в мрежа;
  
• 
  възможност да получим наблюдателно време на други наблюдателни съоръжения от световната мрежа с научна и/или образователна цел, което би осигурило алтернативни наблюдателни възможности за нашите екипи и студенти.
  

Ефектът от мрежата малки телескопи SMARTNET на нашия проект може да се обобщи по следния начин:

• 
  осигуряване на 20 % от наблюдателното време за ученици при равностоен достъп чрез заявки до телескопите;
  
  • 
    осигуряване на 25 % от наблюдателното време за докторанти, което ще позволи съществено съкращаване на докторантурите и осигуряване на ново поколение астрономи;
    
• 
  повишаване нивото на практическо обучение по астрономия на студентите, за да бъдат подготвени да работят с телескопи в коя и да е обсерватория в света;
  
  • 
    реализация на научни проекти по астрономия, в които не са необходими големи телескопи, а продължителни наблюдения (мониторинг).
    
  • 
    равностойно включване в планираните международни наблюдателни кампании на различни астрономически обекти и събития;
    
  • 
    първо наблюдение с телескоп през Международната година на астрономията на десетки хиляди българи;
    
• 
  повишаване общия интерес и подкрепа на обществото за обучението и научните изследвания в областта на астрономията;
  
• 
  привличане на нови талантливи хора за професионална реализация в астрономията.
  

Надяваме се, че резултатите от наблюденията с телескопите от SMARTNET ще има скромен принос в развитието на науката, технологиите и обучението.

Астрономията винаги е имала огромно влияние върху развитието на науката и културата, стимулирала е развитието на технологиите и винаги е била мощен израз на човешкия интелект. Тя е източник на най-важните открития за природата на Вселената и нашето място в нея.

В последните десетилетия астрономията бележи огромен прогрес. Докато преди столетие знаехме твърде малко за съществуването дори на нашата собствена Галактика днес знаем, че нашата Вселена се състои от много милиарди галактики и че тя се е образувала преди около 13.7 млрд. години. Докато преди столетие нямахме представа дали има други планетни системи във Вселената, днес ни са известни над 250 планети около други звезди в нашата Галактика и вървим към обяснението на въпроса как е възникнал животът. Докато преди столетие изучавахме небето само с оптични телескопи и фотоемулсии, днес наблюдаваме небето от Земята и от космоса, от радиодиапазона до гама диапазона, използвайки свръх­модерни цифрови детектори, т.е. нашият поглед към Вселената е „по-многоцветен” отвсякога.

Астрономията е призвана да предскаже бъдещето на Слънчевата система, на нашата Галактика и на цялата Вселена. Въпреки огромният прогрес на тази наука остават множество неизяснени проблеми за бъдещите поколения както относно природата на отделни небесни тела и явления, така и за Вселената като цяло.

Изучавайки протопланетните системи и непрекъснатото раж­да­не на звезди от дифузен газ и молекулярни облаци, съставящи междузвездната среда, астрономите се надяват през 21 в. да разберат кое определя формирането на нови звезди, т.е. меха­низмът на звездо­образуването.

Участието в задачата за търсене на екзопланети и планетни системи извън Слън­чевата система ще помогне в търсене на отговори на въпросите:

Колко звезди са заобиколени от планетни системи?

До каква степен нашата Слънчева система е типична?

Съществуват ли планети подобни на Юпитер и Земята?

Колко от тях са вероятни места на живот?

Участието в задачата за търсене на космически тела, които се приближават опасно към Земята, ще помогне в търсене на отговор на жизненоважния за човечеството въпро­с Каква е вероятността за сблъсък?

От астрономията на 21 в. се очаква сериозен принос в отговорите и на следните фундаментални въпроси:

Еднакви ли са физичните закони и фундаменталните кон­станти навсякъде във Вселената?

Как и защо е възникнала Все­лената?

Съществуват ли други вселени?

Как и защо се е зародил животът на Земята?

Отговорите на тези въпроси ще имат дълбоко въздействие върху нашето разбиране за заобикалящия ни свят.

Затова в началото на третото хилядолетие астрономията е обърната към бъдещето, изпълнено с големи възможности, но и с много предизвикателства. Днес астрономите са на границата на нов етап от открития, който ще бъде толкова важен, колкото този, възвестен от Галилей преди 400 години.
4.5. Създаване на благоприятна среда за млади учени

Днес, поради лошите перспективи за намиране на работа, все по-малко ученици и студенти избират астрономията и природните науки като своя кариера. Надяваме се, че създаването на добре оборудваните дистанционно-управляеми телескопи от SMARTNET ще допринесе за преодоляване на тази негативна тенденция и ще стимулира младите хора за професионална реализация в областта на астрономията.

Планира се 25 % от наблюдателното време на телескопите да бъде предоставено на докторанти, което ще позволи бързо натрупване на наблюдателен материал – една от най-важните причини за удължаването на срока на докторантурите им понастоящем. Защитата в срок на дисертациите на младите колеги ще даде възможност за бързото им професионално израстване и съответно до така необходимото вече попълване на астрономическата колегия в България с млада генерация опитни астрономи.

Освен това планираме по един млад астроном от астрономическите екипи на Шуменския университет, Софийския университет и Института по астрономия, да бъдат назначени по настоящия проект. Това ще създаде добри условия за тяхното кариерно развитие.

Предполагаме, че създадената мрежа от роботизирани телескопи ще бъде достатъчен мотив за професионална реализация в България поне на част от талантливите млади астрономи, а защо не и за завръщане в страната на колеги, които работят в чужбина не само поради по-добрите финансови условия, но и поради наличието на по-добро оборудване и достъп до достатъчно наблюдателно време.
4.6. Потенциал за бъдещо развитие на научната група, изпълняваща проекта

Астрономическите екипи от 4-те институции, участващи в проекта, винаги са си взаимодействали, дори когато за това не съществуват официални договорености. В колектива на проекта участват водещи български астрономи с голям опит в наблюденията, обработката и анализа на данни, както и млади астрономи и докторанти. В резултат на реализацията на проекта се очаква докторантите да завършат своите дисертации, а останалите участници – да продължат развитието на кариерата си със защита на “големи дисертации”.

Считаме, че създадената по проекта Българска ученическа обсерватория ще бъде резервоар, който ще подхранва университетските специалности по физика и астрономия с млади талантливи хора. Разчитаме, че той ще се превърне в координационен център за страната за всички ученически извънкласни форми по астрономия (олимпиади, конкурси и др.).
4.7. Потенциал за трансфер на знания и приложимост на резултатите

Учениците, заедно със своите учители по физика и астрономия, които участват в работата по проекта в рамките на Българска ученическа обсерватория, ще разширят своите знания и умения в областта на астрономията и новите информационни и комуникационни технологии. Същото се отнася и до студентите и докторантите. Тяхното практическо обучение ще им позволи да придобият умения за работа с различните професионални телескопи по света. Така класните стаи и университетските зали ще се превърнат в научно-изследователски обсерватории, където младите хора могат да реализират свои идеи, да проверяват хипотези.

Научните изследвания, планирани в проекта, са от областта на фундаменталните науки, което означава, че не се вижда директна приложимост.

В §4.4 е описано значението на съвременната астрономия за развитието на човешкото общество. Някои от задачите, които решават астрономите, имат значение за всички хора, а именно предсказване бъдещето на Земята, Слънчевата система, нашата Галактика и цялата Вселена. В този смисъл повечето научни задачи на проекта (Търсене на космически тела, които се приближават опасно към Земята; Наблюдения на тела от Слънчевата система; Търсене на екзопланети; Мониторинг на Нови, Свръхнови и рентгенови звезди) имат принос към осигуряване на актуална информация за космическите опасности, които заплашват Земята и човешката цивилизация.

4. 
   План за устойчивост на дейностите и след приключване на проекта
   

Планира се в края на първия етап от изпълнение на проекта нашите роботизирани телескопи да се свържат към световната мрежа, което ще позволи реализиране на наблюдения по международни проекти с глобално значение. По такъв начин ще се осигуряват нови атрактивни теми за докторанти и ще се привличат млади хора за професионална реализация в астрономията.

Считаме, че създадената по проекта Българска ученическа обсерватория ще продължи да осъществява своите цели и задачи.

Следователно създадената по проекта мрежа от роботизирани телескопи в България може да продължи да функционира без следващи инвестиции и след приключване работата по проекта.

За включване на ученици в наблюдателната програма планираме:

• 
  Еднодневни обучения на учители по физика и астрономия по места от екипа от НАОП-Вална;
  
• 
  Разработка (от екипа от НАОП) и издаване (от ШУ) на ръководство с инструкции за регистриране в Българската ученическа обсерватория, подготовка на заявки за наблюдателно време, списък от подходящи обекти за наблюдение, инсталиране на софтуера за обработка.
  

• 
  Разработка (от екипа от СУ) и разпространение на материал, съдържащ: техническо описание на оборудването; инструкции за тестване на полученото по проекта оборудване (телескоп, камера, спектрограф и набори от широкоивични и тесноивични филтри); инструкции за тестване хардуера и софтуера за дистанционно управление и роботизация на телескопите
  
• 
  Поддържане и непрекъснато актуализиране на сайт за работата по проекта на сървъра на Контролния център за управление на мрежата в Шуменския университет. В него ще бъде представена информация за разпределението на наблюдателното време, ще бъде отворен и форум за мнения и препоръки.
  

• 
  Изпращане на електронен бюлетин с информация за проведени и бъдещи наблюдения и организационни събития до регистираните за участие със заявки в проекта на учители, докторанти, астрономи
  
• 
  Доклади на научни конференции на астрономи, докторанти, студенти
  
• 
  Публикации в научни списания
  
• 
  Изпращане на съобщения и данни в астрономически архиви (www.astronomerstelegram.org, cfa-www.harvard.edu/iau/CBAT_M31.html и др.),
  
• 
  Защити на дисертации и дипломни работи за докторанти и студенти
  
• 
  Участия с проекти в научни и образователни конкурси (в Европейския конкурс по астрономия за ученици „Catch a star”, Националния конкурс по астрономия в Интернет „Ловци на небесни съкровища”, в конкурсите на НАСА и др.).
  
• 
  Организиране на изложби на астрономически изображения в училища, библиотеки и читалища и др.
  

7. 
   Управление на проекта (до 3 страници)
   

Финансовото администриране на проекта се поема от базовата организация.

Заявките за закупуване на оборудването по проекта се правят от базовата организация, съгласно правилата на МОН.

Управлението на дейностите по проекта ще става на базата на:

• 
  Споразумението, подписано между базовата организация и партньорите, в което са описани детайлно разпределението на финансирането по всеки параграф от финансовия план за 4-те институции, както и отговорностите и задачите на екипите от 4-те институции (участниците в тези екипи са дадени във формулярите към проекта);
  
• 
  Работната програма (т. 4 от този документ), в която са записани конкретно имената на отговорниците по всички задачи и дейности по проекта.
  

Crawford, D. & Craine, E., 1996, BaltA 5, 255, A Global Network of Small Telescopes as a Resource for Photometry

Dunham, E., Mandushev, G., Taylor, B., Oetiker, B., 2004, PASP 116,1072, PSST: The Planet Search Survey

Telescope

Fadavi, M., et al., 2006, AN 327, 811, Piloting a network of small telescopes

Hessman F., 2001, ASP Conf. Ser. 246, 357, Small-telescope Astronomy on Global Scales

Seagroves, S., Harker, J., Laughlin, G. Lacy, J., Castellano, T., 2003, PASP 115, 1355, Detection of Intermediate-