Contexto

El telescopio espacial James Webb (JWST) es el mayor, más potente y más complejo telescopio de ciencia espacial jamás construido. Webb resolverá los misterios de nuestro sistema solar, mirará más allá, a mundos lejanos alrededor de otras estrellas, e investigará las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. Lanzado el 25 de diciembre de 2021, el JWST comenzó a producir sus primeras imágenes científicas sorprendentes en julio de 2022. Estas imágenes son más nítidas y sensibles que las de los telescopios anteriores y, sin duda, permitirán realizar numerosos descubrimientos nuevos. ¿Puedes ayudar a compartir con el mundo el apasionante potencial de esta increíble herramienta?

Objetivo

Tu reto es desarrollar un juego para ayudar a la gente a conocer las capacidades y el rendimiento del JWST de la NASA. Piensa en cómo te gustaría que te explicaran esta información. ¿Le gustaría jugar a un juego de cartas con imágenes de telescopios espaciales en el que los jugadores trataran de identificar qué telescopio tomó una foto o intentaran emparejar fotos del mismo cúmulo estelar o galaxia tomadas con diferentes telescopios? Quizás prefieras una aplicación interactiva en la que los jugadores intenten enfocar un telescopio utilizando imágenes borrosas simuladas. Sé creativo: el cielo no es el límite en este reto, ¡sólo es el principio!

Consideraciones potenciales

A la hora de desarrollar tu solución, puedes (pero no estás obligado a) tener en cuenta lo siguiente:

• La naturaleza del reto es producir un juego - ¡así que no olvides asegurarte de que tu solución sea divertida!
• El objetivo de este reto es ayudar a la gente a entender el inmenso poder del JWST. ¿Cómo te gustaría que te mostraran esta información?
• Puedes emplear imágenes de fuentes públicas no pertenecientes a la NASA (recuerda utilizar las imágenes de forma coherente con los derechos y requisitos del propietario/creador), además de las misiones de la NASA que aparecen en la pestaña de Recursos de la parte superior de la página. También hay muchas fotos de telescopios terrestres y astrofotografía que se pueden utilizar. En las imágenes tomadas con telescopios terrestres y astrofotografía, el telescopio no suele ser el factor que limita la calidad de la imagen, sino que es la atmósfera la que provoca el desenfoque. Esas imágenes también suelen tener un menor contraste por la presencia de luz dispersa por la atmósfera.
• Tu juego podría comparar imágenes de varios telescopios. Una forma de mostrar las diferencias entre las imágenes es tomar imágenes astronómicas reales (por ejemplo, con el Webb) y "difuminarlas" para ver cómo aparecerían si se vieran con otros telescopios (es decir, convolucionando la imagen con la función de dispersión de puntos adecuada). Las misiones Spitzer y Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA produjeron imágenes menos nítidas que las de Webb, por lo que una imagen de Webb podría convertirse en una imagen simulada de Spitzer o WISE aplicando el desenfoque/convolución correctos.
• Hay muchas formas y enfoques posibles que puedes utilizar al desarrollar tu juego:
  • Su juego podría tener la forma de una aplicación.
  • Su juego podría incluir diferentes categorías de imágenes como:
    • Cúmulos de estrellas, Galaxias, El universo lejano, etc.
    • Diferentes niveles - Fácil, Intermedio y Difícil
    • Imágenes de diferentes telescopios - Webb, Hubble, Spitzer, Chandra, WISE, etc.
  • A los jugadores se les puede presentar una o más imágenes y pedirles que clasifiquen la imagen o que averigüen qué telescopio tomó la imagen.
  • Su juego podría incluso representar lo que el ojo humano vería al observar los fenómenos astronómicos.
  • Podrías desarrollar un juego de parejas en el que los jugadores traten de averiguar qué imágenes son la misma parte del cielo vista por diferentes telescopios.
  • El juego podría adoptar la forma de un rompecabezas en el que la imagen se corta en piezas y se barajan para que el jugador las vuelva a montar.
  • El juego o la aplicación podrían presentar a los jugadores preguntas sobre las imágenes de los telescopios y ofrecer una breve explicación sobre cada imagen (incluidas las fuentes de la imagen). Por cada respuesta correcta, se pueden otorgar puntos.
  • El juego o la aplicación podrían incluir una opción para que los jugadores compartan sus puntuaciones en las redes sociales e inviten a otros a jugar.
  • Se podría ofrecer a los jugadores la opción de realizar el cuestionario fuera de línea y/o saltar a diferentes niveles en el juego.
• Un juego más avanzado podría consistir en una aplicación que simule imágenes utilizando la herramienta WebbPSF proporcionada por la NASA (véanse los recursos). Con este enfoque, habría que pregenerar un conjunto de funciones de "desenfoque" derivadas de la herramienta WebbPSF. Por ejemplo, se podría utilizar la herramienta para simular lo que sucedería con la imagen de una estrella si uno o más segmentos del telescopio Webb estuvieran desalineados, o si todo el telescopio estuviera ligeramente desenfocado. El Webb tiene 18 segmentos en su espejo primario, además de un espejo secundario; se podría utilizar la herramienta WebbPSF para determinar los efectos si cada segmento del espejo se desplazara una pequeña cantidad. Luego se podría difuminar una imagen real y "perfecta" utilizando esta imagen simulada. El juego desafiaría al jugador a ajustar el telescopio para intentar volver a enfocar la imagen. Los diferentes niveles de dificultad podrían imitar los efectos de la desalineación de diferentes números de segmentos. Si se opta por este enfoque, habrá que hacer muchas funciones de desenfoque simuladas para cubrir la gama de aberraciones deseadas, y calcular el efecto en las imágenes reales de la Webb dada la configuración del juego del jugador. Una vez que el jugador piense que el telescopio está alineado, la aplicación podría mostrar al jugador lo lejos que estaba, y dar una breve explicación sobre la imagen real. Los jugadores podrían recibir una puntuación en función de lo bien que hayan alineado el telescopio, o de lo rápido que hayan hecho los ajustes para acercarse lo suficiente a la alineación perfecta.