Bueno, dada mi experiencia, me haría eco de la respuesta de Joe Bloggs: feria de ciencias.
Conozco a alguien que hizo investigación de astronomía en HS para la feria de ciencias, y ella lo hizo bastante bien (obtuvo su doctorado en Princeton en matemáticas aplicadas y computacionales, CV que tiene páginas largas). ¿Su proyecto la ayudó a entrar? Probablemente.
Un proyecto de varios años que demuestre que sabe cómo investigar, cómo analizar datos, etc., es algo que pocos estudiantes de secundaria hacen: la mayoría de ellos hacen los programas extracurriculares habituales (clubes, deportes, banda, buenos trabajos en la comunidad, Eagle Scout / Gold Award) y obtenga buenos puntajes en los exámenes.
* todos * postulando a las mejores universidades tienen lo usual, sin embargo. Quieres destacar y ser diferente. Y un buen desempeño en la feria de ciencias (particularmente si califica para llegar a ISEF o STS) es único.
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La clave es hacer algo que sea científicamente significativo: hay muchas cosas que puedes hacer como “astrónomo de patio” o “astrónomo de oficina” (algunos astrónomos nunca miran el cielo nocturno directamente) y aún más que podrías hacer si logras algunas conexiones con los profesionales. Todo lo que necesita son algunas llamadas telefónicas (sí, llamadas telefónicas … no solo correos electrónicos. Envíe un correo electrónico solicitando un buen momento para llamar para hablar sobre ello)
No estoy en el campo, pero hay cosas como medir las curvas de luz de estrellas variables, varios análisis espectrográficos y una gran cantidad de cosas que básicamente requieren paciencia y mucho tiempo para analizar datos. Incluso escribir software que analice imágenes astronómicas ya recolectadas (para las cuales hay múltiples bases de datos) sería bueno. Y, luego, hay radioastronomía, que también puedes hacer en tu patio trasero.