Wie Neugier den Einfallsreichtum antreibt
Unser Universum zu verstehen ist keine leichte Aufgabe. Es erfordert eine unglaubliche Menge an gezielten Anstrengungen in der weltweiten Zusammenarbeit engagierter Experten, die ständige Entwicklung neuer Technologien mit großem Aufwand und theoretische Modellierung, die die Grenzen der Wissenschaft überschreitet. Auch ohne Erfolgsgarantie hat ein solches Unterfangen seine Vorteile.
Die Astronomie entwickelt sich ständig weiter. Scheinbar zufällig haben wissenschaftliche und technologische Entwicklungen in der Astronomie ihren Weg in unser tägliches Leben gefunden. Zum Beispiel wird das Gerät, auf dem Sie diesen Text gerade lesen, sehr wahrscheinlich Komponenten und Systeme beinhalten, die ihre erste Anwendung in der Astronomie gefunden haben.
Computer, Satelliten und die Smartphones, die sie bedienen, Global Positioning System (GPS), energieeffiziente Sonnenkollektoren, Digitalkamerasensoren, Flughafensicherheitsscanner, tragbare Röntgengeräte und Magnetresonanztomographen (MRT) sind nur einige der technologischen Fortschritte, die das Erbe der Astronomie sind und von denen wir alle auf der Erde profitieren. Nichts davon wäre passiert, wenn wir uns nicht zuerst der einfachen menschlichen Neugier gewidmet hätten, was in den Weiten unseres Universums sein könnte. Wie in unserer gesamten Geschichte ist der Forschungsimpuls immer noch eine der größten Quellen menschlichen Einfallsreichtums.
Schutz des Planeten
1859 schleuderte die Sonne eine enorme magnetisierte Plasmamasse auf die Erde, die elektrische Leitungen kurzschluß, elektrische Brände auslöste und die Telegraphenkommunikation ausschaltete. Die Nordlichter können bis nach Mexiko gesehen werden. Wenn ein solches Sonnenereignis heute die Erde trifft, wird geschätzt, dass es Schäden in Billionen von Dollar verursacht.
Koronale Massenauswürfe (CMEs) sind wie das Ereignis von 1859 riesige Eruptionen geladener Teilchen, die Satelliten, Astronauten und unser Stromnetz bedrohen. Eine Reihe von CFA-Missionen und -Instrumenten überwacht die Sonne, warnt uns vor eingehenden CMEs und gibt uns Zeit, die Menschen und unsere hochanfälligen elektronischen und Kommunikationssysteme vorzubereiten und zu schützen.
Das Röntgenteleskop (XRT) an Bord der Raumsonde Hinode beobachtet Fackeln, CMEs und die Quelle des hochgeladenen Partikelflusses von der Sonne, bekannt als Sonnenwind.
Die Atmospheric Imaging Assembly (AIA), die von Wissenschaftlern des Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) an Bord des Solar Dynamics Observatory (SDO) entwickelt wurde, nimmt schnelle Bilder der vollen Sonne mit mehreren Wellenlängen auf. Dies ermöglicht es Wissenschaftlern, Monitormerkmale bei verschiedenen Temperaturen und Niveaus der Sonnenatmosphäre zu beobachten.
Die Parker Solar Probe wird durch die Sonnenatmosphäre rasen, Material sammeln und den Sonnenwind an seiner Quelle messen. Es wird schließlich siebenmal näher umkreisen als jeder vorherige Satellit und Temperaturen von 2.500 Grad (1.377 Grad Celsius) standhalten. Die von CFA-Wissenschaftlern und Ingenieuren entwickelte SWEAP-Untersuchung (Solar Wind Electrons Alphas and Protons) ist das Instrumentarium des Raumfahrzeugs, mit dem die Eigenschaften des Plasmas in der Sonnenatmosphäre während dieser Begegnungen direkt gemessen werden. Eine spezielle Komponente von SWEAP ist ein kleines Instrument, das den schützenden Hitzeschild des Raumfahrzeugs direkt in die Sonne schaut. Auf diese Weise kann SWEAP eine Probe der Atmosphäre aufnehmen und zum ersten Mal die Sonne, unseren Stern, berühren.
Unsere Sonne ermöglicht das Leben auf der Erde, ist aber immer noch ein unvorhersehbarer, manchmal flüchtiger Stern. Indem Astronomen mehr über unsere Sonne erfahren, können sie uns vor einfallenden Sonnenstürmen warnen und den nächsten großen Ausbruch vorhersagen.
Dieses Bild vom Solar Dynamics Observatory der NASA zeigt einen großen Sonnenfleck, der 2017 einen koronalen Massenauswurf erzeugte. Astronomen überwachen das Sonnenwetter, um vorherzusagen, wann solche Stürme die Erde treffen und die Kommunikation und die Stromnetze beeinträchtigen könnten.
Space Watch
Obwohl das Sonnensystem in den 66 Millionen Jahren, seit ein Asteroid die Dinosaurier ausgelöscht hat, sicherlich aufgeräumt hat, gab es seitdem ein paar Beinaheunfälle, die für Komfort zu nah sind.
Das Minor Planet Center am Zentrum für Astrophysik hat von der Internationalen Astronomischen Union die Aufgabe, Positionsmessungen von Kleinplaneten wie Asteroiden und Kometen zu sammeln und zu zirkulieren. Das Zentrum berechnet die Bewegungen neu gefundener Objekte und warnt Beobachter, wenn ein Objekt entdeckt wird, das die Erde treffen könnte. Die Bahnberechnung und Ankündigung neu entdeckter erdnaher Asteroiden (NEOs) ist eine äußerst wichtige Aufgabe, um sicherzustellen, dass wir nicht das gleiche Schicksal erleiden wie die Dinosaurier.
Dieses Diagramm zeigt einige der Umlaufbahnen bekannter erdnaher Objekte (NEOs), Asteroiden und anderer Körper, die in der Nähe unseres Planeten vorbeiziehen. Die Verfolgung solcher Objekte hilft uns zu verstehen, wie wahrscheinlich es ist, dass sie die Erde treffen; Zum Glück ist derzeit kein bekannter NEO eine Gefahr für uns.
Vorteile jenseits der Bilanz
Astronomie hat eine einzigartige Fähigkeit, Menschen zu vereinen. Indem wir einfach große Fragen über das Universum und unseren Platz darin stellen, sehen wir uns so, wie wir sind: gemeinsam reisen Sie durch einen einzigartigen Moment in der Zeit auf einem ganz besonderen, aber relativ winzigen Planeten in den Weiten des Weltraums.
Der Sinn für Wunder, der von der Suche der Menschheit nach Wissen über unser Universum inspiriert ist, hat seine eigenen wichtigen Anwendungen. In der Bildung sehen wir den Unterricht in Astronomie auf der Primar- oder Sekundarstufe, der die Schüler zu Karrieren in MINT (Naturwissenschaften, Technik, Ingenieurwesen und Mathematik) führt. In den internationalen Beziehungen sehen wir Astronomie als ein wissenschaftliches Feld, das Grenzen überschreitet und die Zusammenarbeit zwischen globalen Teams bei der gemeinsamen Suche nach Wissen fördert. In unserer Kultur sehen wir die Auswirkungen wissenschaftlicher Entdeckungen, die eine informiertere und wissenschaftlich gebildetere Gesellschaft schaffen.
Und vergessen wir nicht, dass uns die Astronomie einen Einblick in unsere gemeinsame Zukunft bietet. Wird unsere Spezies in der Lage sein, sich über den Kosmos auszubreiten, andere Planeten zu kolonisieren und unser Erbe und Vermächtnis im Laufe der Jahrhunderte zu bewahren? Wenn ja, wird es nur durch das Studium der Astronomie sein.