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ESO Supernova, viaggio nel planetario del futuro

Il Planetario e Visitor Centre ESO Supernova in costruzione in Germania sarà un'area unica al mondo per imparare e scoprire nuove cose a proposito di qualunque aspetto dell'Astronomia. (The ESO Supernova Planetarium and Visitor Center under construction in Germany will be a place unique in the world to learn and discover all about any aspect of astronomy).

ESO Supernova, viaggio nel planetario del futuro

Planetario e Visitor Centre ESO Supernova

Planetario e Visitor Centre ESO Supernova

Il Planetario e Visitor Centre ESO Supernova è il frutto di una cooperazione tra lo European Southern Observatory (ESO) e l'Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS),

fondato e finanziato dalla Fondazione Klaus Tschira (KTS) con sede in Germania. La struttura è stata donata da KTS e verrà gestita direttamente dall'ESO. Attualmente è in costruzione presso Garching, vicino a Monaco di Baviera.

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Crediti: Architekten Bernhardt + Partner (www.bp-da.de)

Si tratta di un innovativo planetario e area museale, unico al mondo. L'apertura al pubblico è fissata per la primavera del 2018. Già dalla struttura dell'edificio stesso, che rappresenta una coppia di stelle binarie in interazione tra loro, è possibile comprendere quanto ESO Supernova sia unico e speciale, in quanto lo scopo primario sarà quello di generare passione ed entusiasmo per l'Astronomia in giovani e meno giovani.

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Volker Gaibler e Dorotea Dudas

Per mia fortuna ho la possibilità di dividere l'ufficio con i due ricercatori responsabili della creazione dei contenuti e delle applicazioni interattive, che costituiranno parte dell'esposizione del visitor centre: il dottor Volker Gaibler e la dottoressa Dorotea Dudas. Volker è di base un astronomo, mentre Dorotea una matematica e programmatrice. Ho fatto una lunga chiacchierata con entrambi, approfittando per porre loro alcune domande, al fine di comprendere meglio perché ESO Supernova sia così speciale, in cosa consiste il loro lavoro e anche per scoprire quali siano le emozioni di un ricercatore coinvolto in così grande progetto. Vediamo dunque come hanno risposto.

Cos'è ESO Supernova e in cosa sarà differente rispetto ad altri visitor centre?

Volker GaiblerL'obiettivo principale di ESO Supernova è quello di far sì che le persone possano scoprire l'attuale stato dell'arte riguardo il sapere astronomico. In questo campo non ci sono molte altre esposizioni simili attive. In particolare, il focus principale è di coprire tutti i differenti campi della ricerca, e difatti nell'esibizione ci sarà una così grande varietà di temi trattati che i visitatori potranno imparare e scoprire nuove cose a proposito di qualunque aspetto dell'Astronomia.

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Lavori in corso

Ciò significa che ESO Supernova sarà una struttura unica al mondo. Inoltre avrà una relazione diretta con un ente rinomato come l'ESO, famoso in tutto il mondo sia per quanto concerne la ricerca che per l'aspetto più prettamente divulgativo. Ciò consentirà di trasferire direttamente nell'esposizione dell'area museale i più recenti risultati scientifici, unitamente alle informazioni astronomiche di base, in modo da consentire ai visitatori di approfondire ciò a cui sono maggiormente interessati.

In effetti, questo è stato il nostro principale desiderio sin dalla pianificazione iniziale dell'esibizione. Qualunque sia la domanda che un visitatore dovesse avere a proposito di un tema astronomico, o di una notizia recente su qualche nuova scoperta, potrà trovare gli strumenti per comprenderne quanto meno gli aspetti basilari.

Quali tecnologie innovative state utilizzando per creare le applicazioni interattive?

Dorotea DudasStiamo tentando di rendere l'esperienza completamente interattiva. Ci sarà un gran numero di touchscreen con vari contenuti, tavoli interattivi, stazioni in cui utilizzare visori per la realtà virtuale, una bicicletta con cui pedalare "quasi alla velocità della luce" e molto altro.

Volker Gaibler Apprendere nozioni di Astronomia è più semplice se si può fare in maniera interattiva. Per questo motivo l'esibizione include molte stazioni in cui i visitatori saranno letteralmente invogliati a "giocare", imparando al tempo stesso. Ciò è ancor più importante se pensiamo al fatto che tutti gli oggetti astronomici sono praticamente "fuori portata", mentre grazie alla tecnologia digitale possiamo renderli "tangibili".

Puoi descrivere il tuo lavoro come astronomo/programmatore?

Volker GaiblerPersonalmente ho lavorato per molti anni nel campo della ricerca astronomica. Tuttavia trasferire risultati scientifici al pubblico è spesso molto complicato. Questo progetto mi consente ora di perseguire tale obiettivo, presentando temi complessi in modo semplice e creando programmi che sono pensati con un fine educativo e interattivo.

Alle spalle della pura programmazione vi è un grosso lavoro concettuale, e spesso risulta difficile trovare un bilanciamento tra un'utilizzabilità che deve risultare il più semplice possibile, abbinata però alla completezza di informazioni e opzioni. Inoltre la pianificazione e il testing delle applicazioni e l'interazione costante con il management della struttura rendono le mie giornate solitamente molto molto occupate.

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Foto: © egal / Depositphotos

Dorotea DudasSi tratta indubbiamente di un lavoro molto interessante. Non essendo un'astronoma, lavorare a questo progetto mi ha consentito di apprendere molto su questa scienza estremamente eccitante, portandomi a realizzare una gran numero di applicazioni interattive riguardo i vari aspetti della ricerca astronomica. La sfida sta nel riuscire a combinare le rispettive conoscenze insieme ai miei colleghi astronomi in modo da rendere le applicazioni piacevoli da usare e al tempo stesso scientificamente valide e rilevanti da un punto di vista pedagogico. Devo dire che è molto soddisfacente lavorare a così tante applicazioni di cui si percepisce chiaramente una concreta utilità pratica.

Puoi rivelarci qualcosa a proposito delle varie applicazioni interattive che state realizzando?

Dorotea DudasUno dei touchscreen riguarda la cosiddetta fascia abitabile. Questo applicativo dà un'indicazione della regione in cui un pianeta, in orbita attorno a una certa stella, è in grado di ospitare la vita e dove invece questo non è possibile. L'acqua infatti si mantiene allo stato fluido solo entro una certa distanza dal Sole, ad esempio. L'utilizzatore può così spostare l'orbita della Terra fuori da quest'area, allontanandola dal Sole, causando il congelamento delle acque, e rendendo la Terra stessa un pianeta ghiacciato e inospitale. Muovendola invece verso il Sole, l'acqua evapora e riduce la Terra a un deserto desolato.

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Fascia abitabile

Volker Gaibler"Gravity Pong" è un semplice gioco che serve a comprendere meglio come le forze gravitazionali influenzino il moto dei corpi celesti. Invece di giocare con delle semplici barrette come nel classico Pong, il giocatore deve deviare la Terra al fine di segnare un gol utilizzando un buco nero. Il moto degli oggetti viene calcolato in tempo reale e attraverso formule matematiche rigorose, ma il giocatore controlla la posizione del buco nero per mezzo del touchscreen. Anche se il concept è estremamente semplice, è molto divertente da giocare.

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Gravity Pong

Volker, nelle prossime settimane ti recherai in visita agli osservatori dell'ESO in Cile. Come mai? Raccontaci qualcosa a proposito di questo viaggio e le tue sensazioni in proposito.

Volker GaiblerI grandi osservatori dell'ESO nel deserto cileno di Atacama sono fuori portata per il pubblico, ma vorremo poter dare a tutti l'opportunità di vivere un'esperienza del genere e di capire cosa vuol dire vivere e lavorare in posti così remoti, con alcuni dei più grandi telescopi del mondo. Per questo motivo stiamo preparando un tour del Very Large Telescope e dell'array di radio telescopi ALMA, tramite un filmato a 360 gradi che i visitatori potranno vivere per mezzo di visori per la realtà virtuale. Ovviamente sono estremamente eccitato per questa esaltante spedizione. Poiché le antenne di ALMA si trovano su di un altopiano desertico a 5000 metri sopra il livello del mare, sarà senza dubbio un'esperienza molto speciale.

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ALMA

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Dorotea, che tipo di software e hardware state utilizzando per creare le applicazioni interattive? Come le giudichi inoltre in termini di requisiti?

Dorotea DudasPer quanto riguarda i touchscreen utilizzo prevalentemente un ambiente JavaScript/WebGL all'interno del browser. Cerco di sfruttare la potenza del GPU computing utilizzando in maniera estensiva vari shader per le applicazioni che di volta in volta andiamo a creare. Per le interazioni tra reti e il design delle interfacce grafiche utilizzo invece Python/C++/WebKit. Per i visori di VR utilizzo Unity. Tutte le applicazioni vengono integrate in un sistema di gestione globale sviluppato appositamente per l'esibizione. In quanto ad hardware, utilizziamo macchine "da gioco" relativamente standard, insieme a speciali periferiche come Microsoft Kinect o Leap Motion.

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Infine, spiegate ai nostri lettori per quale motivo dovrebbero visitare ESO Supernova.

Volker GaiblerUn visitor centre pieno letteralmente di curiosità moderne e aggiornate sull'Astronomia costituisce già di per sé una buona ragione. La presenza del grande planetario a maggior ragione. A conti fatti però, ESO Supernova offrirà così tante opportunità per giocare ed esplorare che non sarà necessario essere "astro-fanatici" per trascorrervi una bella giornata.

Dorotea DudasSarà un'esibizione moderna, interattiva e con tantissime cose interessanti da fare. Un'ottima scelta per trascorrere una giornata con la famiglia in un ambiente stimolante e allo stesso tempo divertente.

L'ultima buona notizia è che l'ingresso a ESO Supernova sarà gratuito. Saranno comunque gradite donazioni per la struttura.

Pubblichiamo nella prossima pagina anche la traduizione integrale in lingua inglese a beneficio degli intervistati, di tutte le persone che lavorano al progetto di ESO Supernova, e presso lo European Southern Observatory (ESO) e l'Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS).

Antonio D'Isanto è dottorando in astronomia presso l'Heidelberg Institute for Theoretical Studies in Germania. La sua attività di ricerca si basa sulla cosiddetta astroinformatica, ovvero l'applicazione di tecnologie e metodologie informatiche per la risoluzione di problemi complessi nel campo della ricerca astrofisica. Si occupa inoltre di reti neurali, deep learning e tecnologie di intelligenza artificiale ed ha un forte interesse per la divulgazione scientifica. Da sempre appassionato di sport, è cintura nera 2°dan di Taekwondo, oltre che di lettura, cinema e tecnologia. Collabora con Tom's Hardware per la produzione di contenuti scientifici.

ESO Supernova Planetarium and Visitor Center

The ESO Supernova Planetarium & Visitor Centre is a cooperation between the European Southern Observatory (ESO) and the Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS), founded by the Klaus Tschira Stiftung (KTS), a German foundation. The building is a donation from the KTS, and ESO runs the facility. It is currently under construction near Garching, Munich.

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Crediti: Architekten Bernhardt + Partner (www.bp-da.de)

It will be an innovative planetarium and visitor centre, unique in the world. The opening is scheduled for spring 2018. Already from the structure of the building, representing the shape of a couple of interacting binary stars, it is possible to understand the uniqueness of the ESO Supernova, whose main purpose will be to generate passion and enthusiasm for Astronomy in young and old.

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Volker Gaibler and Dorotea Dudas

Luckily, I have the possibility to share the office with the two scientists who are currently responsible for the creation of the scientific interactive applications ("interactives") that will be part of the exhibition of the visitor centre: Dr. Volker Gaibler and Dr. Dorotea Dudas. Volker is an astronomer, Dorotea is a mathematician and programmer. I had a long chat with them and asked some questions to better understand why the ESO Supernova will be so special, what their work consists of and to get an insider look on the emotions of a researcher involved in such a big project. Let's see what they answered.

What is the ESO Supernova and what will be different there with respect to other visitor centres?

Volker GaiblerThe mainfocus of the ESO Supernova is to convey the current status of astronomical knowledge to people. There are not many other visitor centres active in that field. The focus is on the current state of knowledge in the various fields of current research. In the exhibition, we have such a wide range of astronomical topics so that people can learn essentially about any aspect of astronomy.

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Work in progress

This means that the ESO Supernova will be a unique facility. Moreover, it will have a direct link of extensive astronomical public outreach and education with a world-renowned research organisation, the ESO. This direct link with the professional world will permit to bring the most recent science results to the visitors, equipping them with basic astronomical knowledge, but will also let them dive deep into their favorite topics.

When planning the structure of the exhibition, it was our desire to mirror the current state of knowledge in astronomy to the general public. Whatever question you have on astronomy or currently comes up in the news, visitors should at least find the basic tools to understand what it is about.

Which innovative technologies are you using to create the exhibition?

Dorotea DudasWe will try to make visitors experience astronomy in a "hands-on" manner. There will be a number of large touch screens with various interactive content in the exhibition, as well as a touch-table, stations with virtual reality glasses, a bike to cycle with almost the speed of light and much more.

Volker Gaibler Learning about astronomical topics is much easier if it can also be done interactively. Because of that, the exhibition also includes many interactive stations that let you playfully learn about the topics. This is even more important as almost all astronomical objects are "out of reach" and with digital techniques we can make them "touchable".

Can you describe your work as an astronomer/programmer?

Volker Gaibler

I have worked in astronomical research for many years. But transporting results to the generalpublic is often not so easy in daily research life. This project now allows me to pursue this goal, present complex topics in a simple way and create programs that are meant for educative and interactive use.

There is a lot of conceptual work required besides the programming and it is often challenging to find the balance between simple usage and still giving users the ability to explore a wealth of interesting options. In addition, the planning and testing of our application management system and general project management work keep my days busy enough.

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Photo: © egal / Depositphotos

Dorotea DudasIt is a very interesting work, indeed. Not being an astronomer, I have learned a lot about this exciting field and got to work on a number of interactive applications that teach about various aspects of astronomy. The challenge is to combine the knowledge with the number of my astronomer colleagues in a way that the application is scientifically sound whilst keeping it interesting and pedagogically relevant. It is very satisfying to work on a number of different applications whose practical usage is perceivable.

Can you reveal something about the various interactives that you are creating?

Dorotea DudasOne of the touch screen application deals with habitable zones. Habitable zones give an indication in which regions around stars a planet might host life and where not. Water is in a fluid state only at certain distances from the Sun. Users can pull the orbit trajectory of Earth out of this area, away from the Sun, causing water to freeze, making Earth into an inhospitable frozen planet. Pulling the Earth towards the Sun makes all the water evaporate and leaves Earth as a desolate desert planet.

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Habitable zone

Volker Gaibler"Gravity Pong" is a simple game that gives a feeling about how gravitational force influences the motion of astronomical bodies. Instead of scoring with paddles like in the classical "pong" game, the player needs to deflect the Earth towards the goal using a black hole. The motion of the objects is calculated in real-time, but the player controls the location with a touchscreen. Although the concept is very simple, it is quite fun to play.

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Gravity Pong

Volker, within the next weeks you are going to visit the ESO observatories in Chile. Why? Tell us something about this trip and your feelings regarding the travel.

Volker GaiblerThe great ESO observatories in the Chilean Atacama Desert are out of reach for most of our visitors, but we still would like to give them the opportunity to experience how it is to stay and work in these remote places with some of the largest telescopes on Earth. For this reason, we are preparing a tour of the Very Large Telescope and the ALMA radio telescope array with a 360-degree movie of these sites that visitors will be able to experience with virtual reality headsets. I am in fact very much looking forward to this exciting expedition. Since the ALMA antennas are located on a desert plateau at 5000 meters above sea-level, it will certainly be a very special experience.

The Atacama Large Millimeter Array ALMA by night under the Magellanic Clouds
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Dorotea, which software and hardware environment are you using to program the interactives? How would you judge them in terms of resources requirements?

Dorotea DudasFor the touch screens, I mostly use JavaScript/WebGL environment within a browser. I try to make use of the GPU computing power by extensively employing various shaders within the applications. Python/C++/WebKit code is also used for various purposes, such as network communication and GUI design. For the VR glasses, we use Unity. These applications/interactives are then made robust within the exhibition management system that is being developed for the exhibition. Average gaming machines are used as standard hardware, but we also use special hardware, such as Microsoft Kinect or Leap Motion.

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Finally, tell our readers why people should come and visit the ESO Supernova? 

Volker GaiblerA visitor centre full of modern, up-to-date astronomy to me would already be a reason enough. Great planetarium shows even more. But it will actually offer so many opportunities to play and explore that you don't really need to be an "astro-fanatic" to have a great time there.

Dorotea DudasIt is going to be a modern, interactive exhibition with a lot of interesting things to do - a great choice for a family to spend a day in an intellectually engaging yet playful way.

The entrance to Supernova ESO will be free. Will be pleasing donations to the structure.

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