Oprogramowanie było kluczowym elementem wszystkich głównych osiągnięć NASA, od podróży kosmicznych po najgłębsze obrazy naszego wszechświata. Oczywiście zapotrzebowanie NASA na wysokiej jakości oprogramowanie naukowe doprowadziło ją do deweloperów open source, a teraz do ambitnego nowego programu opartego na szerszych zasadach „otwartej nauki”.

Na doroczną konferencję FOSDEM przesłanie otwartego oprogramowania NASA przedstawił Steve Crawford, astronom kochający przestrzeń kosmiczną, który jest teraz także urzędnikiem ds. danych w dyrekcji naukowej NASA, grupie angażującej społeczność naukową w definiowanie pytań i rozszerzanie badań.

Wcześniej Crawford zarządzał zespołem tworzącym oprogramowanie kalibracyjne dla Teleskopu Kosmicznego Webba, a Crawford żartował, że według organizatorów jego przemówienie brzmi jak „optymistyczny, świetny sposób na zakończenie spotkania dużą ilością ładnych zdjęć”.

Crawford wygłosił obszerną prezentację, która rozpoczęła się od stwierdzenia, że ​​od baz danych do monitorowania planet po oprogramowanie do prowadzenia misji: „Oprogramowanie Open Source ma kluczowe znaczenie dla sprostania największym wyzwaniom NASA w zakresie zmian klimatu, badania Układu Słonecznego i odkrywania życia poza Ziemią”.

Jako historię sukcesu Crawford wskazał helikopter Mars Ingenuity, pomyślnie dostarczony na Marsa w 2021 roku i wykonujący pierwszy lot obiektu ludzkiego w atmosferze poza Ziemią. „Właściwie lecimy helikopterem na innej planecie”. Chociaż spodziewano się, że wykona tylko pięć lotów, teraz ukończył ponad 40 i „Wciąż lata – wciąż odkrywa!”

Ale co ważniejsze, jest prowadzony przez oprogramowanie do sterowania lotem typu open source — oprogramowanie F Prime wydane w 2017 roku przez NASA Jet Propulsion Lab. Aby to uczcić, NASA i JPL nawiązały współpracę z GitHub, aby wyróżnić wszystkich współtwórców oprogramowania — ponad 12 000 z nich — za pomocą plakietki „Mars 2020 Helicopter Contributor” na ich profilu GitHub.

Nawet Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba — projekt, który powstał w latach 90. — obejmował oprogramowanie typu open source. Testy przed startem teleskopu dotyczące procesów i oprogramowania opierały się na publicznie dostępnym kodzie kalibracyjnym opartym na bibliotece NumPy Pythona.

Ale Crawford następnie wyjaśnił, że NASA i ludzie pracujący w NASA również uwolnienie „ogromna ilość” oprogramowania open source, w tym „szeroka gama różnych projektów dotyczących zarówno planetologii, astronomii, heliofizyki, nauk o Ziemi, jak i rozwoju technologii i innych aspektów”.

Jednym z przykładów jest platforma przetwarzania w chmurze OpenStack, której początki sięgają wewnętrznych platform NASA i RackSpace. „Nadal używamy tego w naszym superkomputerowym centrum ADAPT i do przetwarzania w chmurze na miejscu… Ale dzięki RackSpace przekazaliśmy to szerszej społeczności do dalszego rozwoju”.

Crawford przypomniał również słuchaczom o code.nasa.gov, repozytorium otwartego oprogramowania NASA, które zawiera obecnie ponad 500 oficjalnie wydanych projektów. Ale teraz jest też właśnie wydany Science Discovery Engine, „system do eksploracji wszystkich naszych zbiorów danych, oprogramowania i dokumentów technicznych we wszystkich dyrekcjach misji naukowych”.

Crawford szacuje, że ponad 44 000 programów zostało wydanych przez różnych naukowców i misje NASA.

Oprócz repozytorium GitHub NASA, Crawford zauważył, że istnieją osobne repozytoria dla Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA, Instytutu Naukowego Teleskopu Kosmicznego. Również online znajduje się katalog oprogramowania NASA („setki nowych programów, które można bezpłatnie pobrać, aby używać ich w wielu różnych zastosowaniach technicznych”, szczyci się swoją stroną domową). Dostępny jest nawet Astrophysics Data System, zindeksowany i przeszukiwalny zbiór ponad 15 milionów streszczeń i pełnych tekstów najważniejszych publikacji z dziedziny astronomii i fizyki.

The @fosdem Konferencja 2023 (/festiwal?) zakończyła się niesamowitym przemówieniem ks @NASA’S @astrocrawford (i jeszcze więcej niesamowitych odpowiedzi na świetne pytania publiczności!).

I to jest okład dla mnie #FOSDEM23 Ludzie z wątku Sketch Notes! ??

Do zobaczenia może za rok!? pic.twitter.com/YUhPkPLiWX

— Jeroen Heijmans | @jeroenheijmans@mastodon.social (@jeroenheijmans) 8 lutego 2023 r

Oddawać

Crawford sięgnął po inny opracowany przez NASA program NASTRAN, program do analizy elementów skończonych opracowany w latach 60. kometa lub asteroida, na której chcesz wylądować, będzie za 10 lat”. Zestaw Spice doprowadził do opakowania Pythona o nazwie SpiceyPy (stworzonego przez studenta college’u Andrew Annex), które jest obecnie używane w wielu misjach agencji kosmicznych.

Crawford nazwał to oprogramowanie historią sukcesu open source — Annex rozwijał je w wolnym czasie — ale także przykładami wyzwań, przed którymi stoją projekty. „Wiele naszych systemów open source w rzeczywistości zależy od niewielkiej liczby programistów, którzy faktycznie je utrzymują i utrzymują aktywny i działający kod” — zauważył Crawford, odnosząc się do klasycznego komiksu XKCD o zrównoważonym rozwoju.

Aby zaradzić tej sytuacji, dyrekcja naukowa NASA finansuje teraz oprogramowanie open source, zwłaszcza projekty związane z nauką. W ciągu ostatnich dwóch lat przekazała 3 miliony dolarów wsparcia finansowego 22 różnym projektom open source.

Ale poza tym NASA przyjęła również szerszą, otwartą filozofię. W zeszłym miesiącu dyrektoriat naukowy NASA opublikował nową oficjalną politykę dotyczącą informacji naukowych. „Chcemy, aby rzeczy były tak otwarte, jak to tylko możliwe, tak ograniczone, jak to konieczne i zawsze bezpieczne” – powiedział Crawford.

Oznacza to brak okresu „embarga”, w którym badania i publikacje nie mogą być udostępniane ogółowi społeczeństwa — z dodatkowymi danymi badawczymi i oprogramowaniem udostępnianymi również w momencie publikacji. Nawet dane misji zostaną ujawnione tak szybko, jak to możliwe i udostępnione bez ograniczeń — a oprogramowanie misji jest opracowywane w sposób otwarty.

Crawford nazywa to lekcją, której nauczyli się z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba: „dostępność tego oprogramowania dla każdego, aby mógł zarówno mieć do niego dostęp, jak i ponownie go używać – poprawia sposób uprawiania nauki”. W przyszłości planują udostępnić dane i oprogramowanie na licencjach zezwalających na użytkowanie, takich jak Creative Commons Zero.

I wreszcie, nowa polityka zachęca pracowników NASA do korzystania i wnoszenia wkładu w projekty Open Source.

Ale jest też zasięg poza NASA – w tym nowy pięcioletni program o wartości 40 milionów dolarów o nazwie Transform to Open Science. Idea otwartej nauki polega na swobodnym udostępnianiu informacji badawczych w celu zachęcenia do wkładu z zewnątrz, a NASA aktywnie stara się nas do tego doprowadzić.

Oficjalna strona internetowa TOPS nazywa to „globalną inicjatywą społeczności NASA mającą na celu zapoczątkowanie zmian i zainspirowanie otwartego zaangażowania naukowego poprzez wydarzenia i działania, które zmienią obecny paradygmat”. Przez cały 2023 rok NASA TOPS będzie współpracować z 12 naukowymi stowarzyszeniami zawodowymi w społeczności naukowej „w celu przyspieszenia przyjęcia otwartej nauki, wdrożenia otwartego programu nauczania i wspierania zaangażowania instytucji obsługujących mniejszości w NASA poprzez nagrody, wyzwania i hackathony. ”

Ogłoszenie na WhiteHouse.gov obiecuje, że szerszy program federalny będzie obejmował „nowe programy nauczania w otwartej nauce dla studentów, badaczy i społeczeństwa, a także silne zaangażowanie w ludzi i grupy, które były historycznie niedostatecznie reprezentowane w nauce, konferencje na temat otwartej nauki w całym roku i inne nowe inicjatywy”.

Zaangażowanie NASA w otwartość wciąż się rozprzestrzenia. Jedną z najważniejszych prac dyrekcji jest badanie wpływu zmian klimatu, a Crawford przypomniał słuchaczom, że udostępniają wszystkie swoje dane — ponad 70 PB dostępnych w chmurze za pośrednictwem otwartych interfejsów API, a jeszcze więcej w różnych systemach, „które są otwarte dla Ciebie używać w dowolny sposób, aby pomóc odpowiedzieć na te pytania”.

Istnieje wiele różnych projektów, w tym zorientowane na środowisko Prediction Of Worldwide Energy Resources (lub POWER). Ale ostatecznym celem jest zawsze umożliwienie szerszej społeczności open source „rzeczywistego rozwijania aplikacji, budowania narzędzi open source na podstawie tego, faktycznego używania ich na różne sposoby… aby faktycznie odpowiedzieć na niektóre z najtrudniejszych pytań, jakie mamy wokół zmiany klimatyczne i nasze środowisko”.

Odznaka TOPS Dyrekcji Naukowej NASA

A teraz wraz z japońską i europejską agencją kosmiczną NASA pracuje nad Obserwatorium Systemu Ziemi, aby zapewnić „jeszcze bliższy wgląd w wpływ klimatu na Ziemię”. Będzie 600 PB danych — „wszystkie swobodnie dostępne i dostępne dla świata, aby mieć do nich dostęp, patrzeć na nie i budować na nich rzeczy…”

Crawford mówi, że własne cele NASA dotyczące jej programu transformacji obejmują szkolenie 20 000 naukowców – co może zapewnić im odznakę „otwartej nauki” NASA – w programie obejmującym lekcje na temat otwartego oprogramowania.

„Tu również stosujemy się do naszych własnych rad. Wszystko, co robimy w ramach tego projektu, będzie dostępne na zasadach open source na GitHub, aby członkowie społeczności mogli w nim uczestniczyć”. Inne cele obejmują podwojenie udziału historycznie wykluczonych grup i umożliwienie pięciu głównych odkryć naukowych, które mają miejsce zgodnie z zasadami otwartej nauki.

A Crawford wyraził nadzieję, że uczestnicy FOSDEM również „podejmą kroki naprzód, aby twoja nauka i twoje wyniki były również bardziej otwarte”.