Już w początkach cywilizacji astronomia silnie wpływała na kulturę, ale i życie codzienne. Starożytne ludy nazywały poszczególne konstelacje i śledziły je na niebie, aby wiedzieć, kiedy na przykład zacząć uprawy poszczególnych roślin. Astrologowie uważnie obserwowali na niebie wszelkie zmiany, które mogłyby – jak wierzyli – zapowiedzieć zgubę. Dla przeciętnego człowieka niebiosa były niczym bajka ukazująca legendy.
Od tego czasu wkład astronomii w nasze społeczeństwo zyskał jednak sporo na znaczeniu. Aparat cyfrowy w lustrzance i telefonie –urządzeniach napędzających rozwój mediów społecznościowych – prawdopodobnie nie byłby tym, czym jest teraz, bez dziesięcioleci prac astronomów i inżynierów, coraz dalej przekraczających granice możliwości rejestracji obrazów astronomicznych. Także powszechny dziś protokół Wi-Fi został wynaleziony przez astronoma próbującego wyostrzyć obrazy napływające z teleskopu. Nawet nasze wyobrażenia o przyszłości Ziemi i jej klimatu zostały ukształtowane przez obserwacje astronomiczne dotyczące niekontrolowanego, globalnego efektu cieplarnianego na Wenus i tego, co ten sam efekt oznaczałby dla zmian środowiskowych na naszej „własnej” planecie.
Oto cztery zaskakujące sposoby, dzięki którym astronomia zmieniła nasz współczesny świat. Następnym razem, gdy ktoś zapyta, dlaczego i po co warto badać kosmos lub studiować astronomię, będziemy mieć już gotową odpowiedź.
Mapy gwiazd kierujące współczesnym życiem
Już od ponad dwóch dekad obserwatorium astronomiczne o kształcie litery Y rozciąga się w rejonie Anderson Mesa w północnej Arizonie. Instrument ten, należący do wojska i obsługiwany przez astronomów zarówno z US Naval Observatory, jak i słynnego Obserwatorium Lowella, jest największym tego typu teleskopem.
Na zdjęciu: Interferometr optyczny Navy Precision Optical Interferometer z Arizony śledzi ruchy gwiazd, prowadząc satelity GPS niezbędne do wyznaczania pozycji we współczesnym świecie. Źródło: USNO
Instrument Navy Precision Optical Interferometer wykorzystuje sieć teleskopów w celu katalogowania i śledzenia dokładnych pozycji gwiazd i ich krótkookresowych ruchów, z ogromną precyzją. Satelity należące do sieci GPS oraz inne satelity i sondy kosmiczne są zależne od dokładnych katalogów gwiazd, dzięki którym są w stanie wytyczać swój kurs w kosmosie. Bez tych danych satelity GPS nie mogłyby nam powiedzieć, gdzie jesteśmy i dokąd zmierzamy. Sprzęt używany przez NASA, Departament Obrony USA i wszelkie inne nowoczesne technologie byłyby bezużyteczne, podobnie jak i nasze prywatne telefony komórkowe.
Moc Słońca
W wielu miejscach na świecie to właśnie astronomia w pewny sensie utrzymuje włączone światła. W latach 30. XX wieku niemiecko-amerykański astronom Hans Bethe wykazał, że reakcje jądrowe są siłą napędową naszego Słońca i wszystkich innych gwiazd. W swojej pracy opisał, w jaki sposób Słońce wykorzystuje syntezę jądrową, aby przekształcić wodór w hel i „przy okazji” uwolnić ogromne ilości energii.
Wraz z nadejściem wojny w Europie zastosowania pozaastronomiczne tego ważnego odkrycia szybko stały się oczywiste. Podczas realizacji słynnego Projektu Manhattan Bethe został nawet powołany do kierowania grupą fizyków teoretycznych w Los Alamos, gdzie pracował wraz z innymi nad pierwszymi bombami nuklearnymi (później jednak stanowczo zabrał głos przeciwko używaniu broni jądrowej). Prace Bethe pomogły również naukowcom rozwinąć techniki pozyskiwania energii jądrowej poprzez rozszczepienie jąder atomowych zamiast syntezy nuklearnej. Na świecie pracują obecnie – właśnie dzięki temu – setki elektrowni jądrowych.
Nagrodę Nobla przyznano Bethe właśnie za tę pracę, a także za ogólny wkład w badania nad reakcjami nuklearnymi.
Rozwój radaru
Mniej więcej czasie, gdy Bethe odkrywał tajemnice Słońca, badacze na całym świecie opracowywali i wdrażali pierwsze instrumenty radarowe służące do badania jonosfery ziemskiej. W jej obszarze przychodzące z kosmosu promieniowanie słoneczne i kosmiczne jonizuje atmosferę naszej planety i odziera znajdujące się w niej atomy z elektronów.
Gdy Wielka Brytania czuła się coraz bardziej zaniepokojona niemieckimi nalotami, jej krajowy departament obrony zwrócił się do fizyka radiowego Roberta Watsona-Watta z prośbą o wykorzystanie tej technologii jako rodzaju śmiertelnego promieniowania służącego do zestrzelenia wrogich samolotów. Naukowiec zasugerował jednak, że radar można wykorzystać znacznie lepiej – do śledzenia zbliżających się samolotów;
Po wybuchu II Wojny Światowej technologia radarowa stała się kluczowa dla walk prowadzonych na lądzie, w powietrzu i na morzu. Zastosowania radaru wykraczają dziś już daleko poza wojsko. Bez niego meteorologowie nie byliby na przykład w stanie obserwować zbliżającej się pogody i dostrzegać obszarów atmosfery budzących pewne obawy, takich jak chmury i fronty burzowe czy formujące się tornada.
Na zdjęciu: Pierwsza działająca jednostka radarowa zbudowana przez Roberta Watsona Watta i jego zespół. Źródło: Elektrik Fanne/wikipedia
Wynalazek pianki z pamięcią kształtu
Przeciętny człowiek spędza około jednej trzeciej swojego życia na spaniu. Jeśli regularnie sypiamy dobrze, być może powinniśmy za to podziękować naukowcom i inżynierom z agencji kosmicznej NASA.
Podczas programu Apollo Charles Yost, inżynier z North American Aviation Inc., został zaangażowany do prac nad technologią absorpcji dla modułu dowodzenia – tej części statku kosmicznego, która zabrała astronautów na Księżyc.
Na zdjęciu: Pianka z pamięcią kształtu. Źródło: Sleeptechmagazine.com
Zaledwie kilka lat później NASA ponownie skorzystała z jego doświadczeń. Tym razem został przydzielony do pomocy w budowaniu bezpieczniejszych, wygodniejszych miejsc siedzących na potrzeby samolotów latających dla Ames Research Center NASA. Według NASA, „Yost stworzył polimeryczny, pamięciowy materiał piankowy o „otwartych komórkach” i niezwykłych właściwościach lepko-sprężystych, co oznacza, że cechuje go zarówno wysoka absorpcja energii, jak i miękkość.
Nowa pianka z tzw. pamięcią kształtu zapewniała lepszą ochronę w przypadku katastrof lotniczych, a do tego okazała się znacznie wygodniejsza podczas długich lotów. Yost przeniósł później tę samą technologię do sektora prywatnego, a ulepszone wersje pianki są nadal używane niemal wszędzie: od kasków piłkarskich i siedzeń motocyklowych po odzież i nasze materace.
Czytaj więcej:
- Cały artykuł
- Broszura PTA w języku polskim - Od medycyny po wi-fi. Techniczne zastosowania astronomii w służbie społeczeństwa
Źródło: Astronomy.com
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na zdjęciu powyżej: Rozbłysk słoneczny uchwycony 31 sierpnia 2012 r. przez sondę Solar Dynamics Orbiter. W latach 30 XX wieku astronom Hans Bethe wykazał, że potężne reakcje jądrowe zachodzące w centrum Słońca są właśnie tym, co zasila niezbędną do podtrzymania życia na Ziemi gwiazdę (jak również inne gwiazdy). Źródło: NASA/GSFC/SDO
