Brainy On Seksikäs: Skoltechin Professori Ja Avaruussääasiantuntija Tatyana Podladchikova Siitä, Miksi Tiede On Muodikasta

2023 Kirjoittaja: Henry Pass | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-05-24 12:31

Tatyana Podladchikova on Skolkovon tiede- ja teknologiainstituutin avaruuskeskuksen vanhempi luennoitsija, teknisten tieteiden kandidaatti ja Alexander Chizhevsky -mitalin palkinto avaruus- ja ilmasto-olosuhteissa. Avaruussää ja avaruusilmasto ovat melko kapea kapealla alueella, joten todellisia asiantuntijoita ei ole siinä niin paljon. Tatiana on yksi heistä. Hän ei kuitenkaan rajoita toimintaansa tutkimukseen ja opettamiseen eikä muistuta lainkaan modernin tutkijan kuvaa, jonka meille esitti The Big Bang Theory. Keskustelimme hänen kanssaan siitä, miksi avaruuden sään pitäisi olla huolestuttava kapeasti keskittyvien asiantuntijoiden lisäksi ja kuinka tiede on muuttumassa muodiksi.

Hänen polustaan tieteeseen

Matkan alussa on vaikea ymmärtää, mikä ajaa sinua. Minua innoitti hyvin tarina kahdesta Voyager-avaruusaluksesta, jotka laskettiin avaruuteen 70-luvulla tarkoituksena tutkia aurinkokuntaa sen ulkopuolella. Jos kohtaat älykkään elämän jonnekin avaruudessa, satelliiteille asetettiin kullalla päällystetty tietolevy suojaamaan niitä kosmiselta pölyltä. Siinä lukee "Hei, toivotan sinut tervetulleeksi" 55 kielellä, mukaan lukien venäjä. Siellä on myös äänitteitä Bachin, Beethovenin, Stravinskyn, Chuck Berryn musiikista ja monista valokuvista: maa, aurinko, ihmiset, DNA-rakenteet jne. Ensimmäistä kertaa ihmiskunnan historiassa satelliitit ylittivät heliosfäärin - heliopaussin - rajan. Tämä on alue, johon aurinko saavuttaa lonkeronsa. Auringon tuuli, jatkuva aurattujen hiukkasten virta, ei enää leviä tämän rajan yli. Ensimmäistä kertaa satelliittiihmisen käsin luoma, kosketti jotain, joka ei kuulu aurinkokuntaamme, törmäsi tähtienväliseen tuuleen. Tämä on yksi suurimmista avaruustehtävistä ihmiskunnan historiassa, ihmiskunnan ajattelun vahvuus ja rohkeus.

Matkaani alkoi auringosta, kun minua pyydettiin vahingossa ennustamaan 11-vuotisen aurinkoaktiviteetin voimakkuus ja kehittämään menetelmä geomagneettisten myrskyjen ennustamiseksi. Tuloksena on kaksi uutta avaruussääpalvelua, jotka ovat toimineet reaaliajassa yli 10 vuoden ajan. Uteliaisuus on ominaista ihmiselle ja kaikelle elävälle, mikä saa hänet menemään pidemmälle. Uusi tieto inspiroi, tuo voimaa ja kauneutta. Tieteellisessä tutkimuksessa on erittäin tärkeää muistaa kauneudesta. Ja olen syvästi liikuttunut ja innoittamani tutkimuksen kohteemme - auringon - kauneudesta.

Tietoja työskentelystä Skoltechissa

Joka sekunti aurinko muuntaa 600 miljoonaa tonnia vetyä heliumiksi. Tällä hetkellä aurinko muuntaa 4 miljoonaa tonnia ainetta energiaksi! Tämä energia on tärkein valon, lämmön ja suotuisan elämän lähde maapallolla. Mutta samalla aurinko on voimakkaiden päästöjen lähde, joka aiheuttaa voimakkaita häiriöitä maapallolla ja maapallon avaruudessa. Ja meidän tehtävämme on tutkia auringon tunnelmaa, kuinka tämä mieliala siirtyy maapallolle ja kuinka suojella yhteiskuntaamme ja tekniikkaamme avaruudessa ja maan päällä avaruussään vaaroilta.

Avaruussää on uusi soveltava tiede. Se vaatii jatkuvaa auringon ja ulkoavaruuden toiminnan seurantaa ja on tarkoitettu operatiivisten palvelujen kehittämiseen. Meillä on kuitenkin vielä pitkä tie kuljettavana, ennen kuin voimme täysin ymmärtää, mitä Auringolla tapahtuu, ja ymmärtää kaikki auringon ja maan välisen vuorovaikutuksen hienovaraisuudet. Siksi Skoltechissa emme kehitä pelkästään uusia avaruussääpalveluja, vaan myös tutkimme miksi Auringossa on soihdut, kuinka meitä uhkaavat voimakkaat aurinkopäästöt ja magneettiset pilvet, missä aurinkotuuli puhaltaa, miksi geomagneettisia myrskyjä esiintyy.

Tavallisen professorin päivästä

Joten professorin on ratkaistava paljon kysymyksiä. Vastaa saapuviin hallinnollisiin kysymyksiin, nauraa asiakirjojen ja raporttien vuorilta, kommunikoi opiskelijoiden kanssa, anna arvokkaita ohjeita, tarjoa moraalista tukea, korjaa useita tekstejä. Suorita pari kokousta, luentoja ja kuulemisia. Työnnä opiskelijoita ja jatko-opiskelijoita varovasti ottamaan tutkintotodistuksensa vakavammin, työnnä heitä sitkeämmin ja tiukemmin muutamassa tunnissa. Keskustele kollegoiden kanssa uudesta aurinkohavaintokampanjasta ja tulevasta konferenssipuheesta. Muista, että unohdit lounaan. Ja vasta illalla istua rauhallisesti osallistumaan heidän tieteellisiin tehtäviinsä, artikkeleihinsa ja nauttimaan täysin siitä vähäisestä tiedosta, jonka luonto antaa meille löytää. Lepo on tietysti ilo viettää raitista ilmaa ja ystävien seurassa. Keskustele tapahtumista ja miellyttävistä iloista.

Miksi sinun pitäisi tutkia avaruussäätä

Avaruussäällä on suora vaikutus teknologisiin järjestelmiin ja ihmisiin avaruudessa ja maapallolla. Teknologian nopean kehityksen myötä vaikutus kasvaa tasaisesti. Vuonna 1859 Auringon tapahtumien vuoksi tapahtui yksi voimakkaimmista geomagneettisista myrskyistä koko havainnoinnin historiassa. Pohjois-Amerikassa ja Euroopassa sähke oli poissa käytöstä, ja tuolloin se oli tärkein viestintäväline liike- ja henkilökohtaisten yhteyksien tekemisessä. Jos tällainen tapahtuma tapahtuu tänään, nykyaikaisia laitteita ei ole suojattu millään tavalla. Löydämme itsemme ilman sähköä, televisiota, Internetiä, radioviestintää. Ja juuri heinäkuussa 2012 aurinko vapautui energiasta, mikä oli verrattavissa 1800-luvun tapahtumaan, mutta olimme onnekkaita, koska nämä päästöt eivät koskettaneet maata. Asiantuntijoiden mukaanTällaisen äärimmäisen tapahtuman aiheuttamat vahingot voivat olla useita biljoonaa dollaria, ja infrastruktuurin ja talouden palauttaminen kestää jopa 10 vuotta.

Vuonna 1989 voimakas geomagneettinen myrsky, joka johtui Auringon aktiivisista tapahtumista, johti sähkökatkokseen Quebecissä, melkein päivä ilman lämpöä, valoa ja radioviestintää oli 6 miljoonaa ihmistä. Taloudelliset tappiot olivat noin 300 miljoonaa dollaria. Ja loka- ja marraskuussa 2003 voimakkaat geomagneettiset myrskyt johtivat melkein välittömään radioviestinnän häiriöön ympäri maailmaa, GPS: n ja television epäonnistumiseen ja matkapuhelinyhteyden katkaisemiseen joissakin maailman maissa.

Lähitulevaisuudessa laitteet, robotit ja ihmiset menevät avaruuteen, kuuhun ja vähän myöhemmin muille planeetoille, asteroideille ja takaisin. Tämän uskomattoman avaruustutkimuksen on oltava turvallista. Meidän on suojattava tekniikkaamme ja ihmisiä avaruusmyrskyiltä ja äärimmäisiltä olosuhteilta, joilta ei tekniikkaa eikä meitä ole suojattu avaruudessa. Ei suojattu yhtä hyvin kuin maapallolla, vaikka maapallolla meitä ei aina ole suojattu, etenkään tekniikka ja viestintävälineet. Tarkka tieto avaruussäästä varmistaa ihmisten ja tekniikan turvallisuuden lähialueella, aurinkokunnassa ja maapallolla. Hyvä kapteeni ei vie alusta merelle myrskyn aikana!

Monissa maissa avaruussää sisältyy kansalliseen katastrofiriskien hallintasuunnitelmaan. Avaruussääpalvelujen pääkäyttäjiä ovat satelliittikehittäjät ja -operaattorit, avaruusturismiin ja ihmisen avaruusmatkoihin liittyvät organisaatiot, avaruusvakuutusyhtiöt, lentoyhtiöt, voimalaitosten ja putkilinjojen operaattorit, tutkijat ja insinöörit.

Satelliitit ovat jo vakiinnuttaneet asemansa jokapäiväisessä elämässämme, ja niitä käytetään laajalti viestintään, navigointiin, maan havainnointiin, sää- ja ilmastoseurantaan ja muihin tehtäviin. Nyt yli 4000 tuhatta satelliittia lentää maapallon ympäri. Tehokkaiden aktiivisten tapahtumien aikana auringossa tuhannet satelliitit voivat epäonnistua; voimakas hiukkaspommitus syö ja tuhoaa satelliitin elektroniset elimet. Siksi lisääntyneen aurinkoaktiivisuuden aikana satelliitit voidaan asettaa valmiustilaan, sammuttaa herkkiä laitteita ja pysäyttää kaikki satelliittiliikkeet. Loppujen lopuksi satelliitin menetys ja uudelleenkäynnistys on miljardin dollarin budjetti.

Aktiiviset tapahtumat Auringossa voivat johtaa maapallon ilmakehän lämpenemiseen, sen koko kasvaa, turpoaa ja seurauksena satelliitit hidastuvat, menevät kiertoradalta tai jopa putoavat. Auringon aktiivisuuden huipulla voidaan suorittaa liikkeitä 2-3 viikon välein satelliittien kiertoradan tukemiseksi. Kun satelliitti lähtee kiertoradalta ja törmää avaruusjätteisiin, pienikin alle 1 cm: n hiukkanen, joka lentää suurella nopeudella, voi toimia pommina, kun se törmää avaruusalukseen.

Ensimmäisen satelliitin laukaisun jälkeen vuonna 1957 yli 41 500 tonnia keinotekoisia esineitä on asetettu kiertoradalle maan, Auringon ja muiden taivaankappaleiden ympärille. Siitä lähtien suurin osa esineistä - rakettikappaleet, suuret avaruusjätepalat - ovat palanneet maapallon ilmakehään hallitsemattomalla tavalla. Tämä vaarantaa ihmiset ja infrastruktuurin maan päällä. Siksi tällä hetkellä on käynnissä ennustaminen aurinkoaktiivisuudelle, jotta voidaan arvioida avaruusalusten paluuaika Maalle, säätää satelliittien kiertoradat, välttää törmäyksiä ja simuloida avaruusjätettä.

Aktiivisten aurinkotapahtumien aikana voi myös tapahtua tiedonsiirtokatkoksia, navigointisignaali voidaan erehtyä satoihin metreihin tai jopa sokaistua. Esimerkiksi 4. marraskuuta 2015 aurinkokenno aiheutti lentoliikenteen lopettamisen Ruotsissa radioviestinnän ja tutkajärjestelmien häiriöiden takia. Ja 10. syyskuuta 2017 aurinko koki yhden voimakkaimmista aurinkorakenteista viimeisten 12 vuoden aikana. ISS: llä olevat astronautit joutuivat menemään aseman aluksella olevaan erityiseen turvakotiin, jossa on enemmän erilaista elektroniikkaa ja paksumpia seiniä. Korkean aurinkoaktiivisuuden olosuhteissa reittiä voidaan muuttaa tai lento voidaan peruuttaa, varsinkin jos nämä ovat korkeita leveysasteita, napa-alueille. Auringon soihdun aikana henkilö voi saada yli 100 fluorografisen tutkimuksen säteilyannoksen. Mutta niin voimakkaita taudinpurkauksia esiintyy melko harvoin, ehkä kerran 11 vuodessa.

Maan magneettikentän häiriöt magneettimyrskyjen aikana johtavat sähkövirtoihin kaikissa pitkään johtavissa järjestelmissä. Myös vaikutus sähköjärjestelmiin voi olla erittäin vakava. Geoindusoidut virrat virtaavat maadoitusasemiin ja sisältä tuhoavat koko infrastruktuurin, minkä seurauksena muuntajat palavat - näin tapahtui Quebecissä vuonna 1989. Putkistoissa korroosiosuojaus on rikki, ne ruostuvat ja epäonnistuvat. Yleensä putket palvelevat 15 vuotta, mutta 3 vuoden kuluttua korroosiopisteitä ilmestyy, virta rikkoo korroosiosuojausta. Rautateillä vihreät liikennevalot voivat siirtyä itsestään punaisiksi. Tämän seurauksena kaikki junat pysähtyvät. Vuonna 1972 aktiiviset tapahtumat auringossa johtivat spontaaniin merimiinojen räjäyttämiseen Vietnamin rannikolla. Miinat reagoivat maan magneettikentän äkilliseen muutokseen,kuin lähellä olevilla aluksilla.

Maapallolla meitä suojaa luotettavasti maapallon magneettikenttä. Henkilö viettää noin 20% elämästään geomagneettisissa myrskyissä. Emme ajattele sitä. Suurimmalla aurinkoaktiivisuudella voi olla noin 50 myrskyä vuodessa. Aurinko-Maa-järjestelmä on tasapainossa, ja koko maapallon elämä on sopeutunut näihin olosuhteisiin. Terveille ihmisille tämä ei ole pelottavaa. Vastaus ihmisillä, joilla on terveysongelmia ja heikompi sopeutuminen, voi kuitenkin olla erilainen. Ambulanssipuheluiden määrä voi kasvaa 20% lisääntyneen geomagneettisen toiminnan aikana.

Tietoja ammatillisista tavoitteista

Maailmassamme on hyvä akustiikka, ja monia hienoja ideoita ei voi tulla yhdelle henkilölle, vaan usealle tutkijalle kerralla. Kaikki tietävät tarinan hehkulampun keksimisestä. Kyllä, tietysti haluan tehdä suuren löydön tai ratkaista tärkeä ongelma, mutta ei ylivoimaisuuden osoittamiseksi, vaan vastauksen löytämiseksi elämämme parantamiseksi. Ja tämä halu ja uteliaisuus, joka työntää sinua eteenpäin joka päivä, ei ole kunnianhimoa. Tämä on ohjaava impulssi, joka innostaa etsimään, tekemään virheitä, tutkimaan, pohtimaan ja ratkaisemaan. Todellinen menestys on, kun voimme hankkia uutta hyödyllistä tietoa, joka johtaa havaittujen ilmiöiden olemuksen ymmärtämiseen, tulevaisuuden kehityksen hallintaan ja ennustamiseen sekä luotettaviin päätöksiin saatujen tulosten perusteella. Vertaisin sitä vuorikiipeilyyn. Miksi kiipeilijä menee ylämäkeen? Mistä hän sai tällaisen kiihkeyden ja tiedonhalun? Mistä hän sai janonsa nähdä tuntematon? Riskeistä ja vaaroista huolimatta se jatkuu. Ja on erittäin tärkeää pitää tämä vauhti matkan varrella.

Kuinka kiinnittää nuorempi sukupolvi tieteeseen

Tärkeintä on inspiroida. Platonin mukaan kaikki, mitä maailmassa on, alkaa ideasta. Platon keskusteli myös yhteiskunnan mahdollisuudesta tuottaa ja toteuttaa näitä ideoita. Ihmisen on luonnollista kehittyä, ihminen vedetään aina tuntemattomille alueille, sekä ulkoisessa kosmisessa että sisäisessä henkisessä tilassa. Mielestäni yhteiskunnallamme on valtava potentiaali luoda arvokkaita ja mielenkiintoisia ideoita. On tärkeää ylläpitää, kehittää ja valmistaa sopiva muutos, joka tekee kaikesta vielä paremman. Tieteellinen työ on kuitenkin paljon työtä. Ja niiden, jotka aloittavat tieteen, tulisi todella rakastaa tekemistään.

Onko tiede muodikasta?

Tiede on läsnä elämässämme joka päivä, ajatuksissamme ja teoissamme. Tapa, jolla elämme, on tieteen kehityksen tulos. Kun sytytät talosi valot, et edes ajattele sitä, että kerran monta vuotta oli omistettu sähkön kehittämiselle. Sähkö, internet, lääketiede, puhelin, auto, lentokoneet, elokuvat - kaikki nämä ovat tieteellisten löytöjen tuloksia.

Kyllä, tiede on tulossa muodikkaaksi. Nykyään on suosittua luoda taidetta tieteen avulla, ommella vaatteita uudentyyppisistä kankaista. Unelma avaruudesta, unelma tulla astronautiksi, lentävä Marsille, palaa jälleen kansalaisten mieleen. Jokainen seuraava askel tieteessä parantaa elämäämme. Esimerkiksi digitaalikamera tuli jokapäiväiseen elämäämme avaruustekniikan avulla, kun oli tarpeen oppia ottamaan valokuvia avaruudessa teleskooppien avulla.

Tieteen popularisointi

Utelias henkilö pystyy esittämään itselleen kysymyksiä ja etsimään vastauksia niihin. Tieteen löytöt antavat sysäyksen ihmisen ajattelulle. Veturi inspiroi maalareita ja muusikoita, Darwinin teoria kannusti tutkimaan genetiikkaa, Konstantin Tsiolkovskin unelmat johtivat suihkumoottorin luomiseen, Juri Gagarinin lentoon avaruuteen ja avaruusajan alkuun.

Siksi on tarpeen harjoittaa tieteen popularisointia. Mutta se ei ole niin helppoa tehdä se tehokkaasti. Ranskalainen kirjailija Georges Sand sanoi, että "yksinkertaisuus on vaikein asia maailmassa".

Yksinkertaisuus, helppokäyttöisyys ja huumori ovat työkaluja, jotka vaikuttavat maailmaamme ja vaikuttavat parempaan, mikä tekee maailmastamme onnellisemman. Mutta yksinkertaisten asioiden ymmärtäminen ja löytäminen voi viedä kauan. Esimerkiksi 11 vuoden aurinkosykli. Eurooppalaisessa sivilisaatiossa Galileo ja muut tähtitieteilijät keksivät kaukoputken keksimällä 1600-luvulla, että auringossa oli täpliä. Yhdentoista vuoden ajanjaksoinen aurinkotoiminta havaittiin kuitenkin vasta 1800-luvulla, ja sitten sattumalta saksalaisen apteekkari Heinrich Schwaben ansiosta. Hän oli ihastunut tähtitieteeseen ja pyrki amatööriteleskoopin avulla löytämään hypoteettisen pien planeetan Merkuruksen kiertoradalta. Hän ei koskaan löytänyt planeettaa, mutta järjestelmällisten havaintojen ansiosta hän löysi aurinkotoiminnan syklit. 250 vuotta on tarpeeksi pitkä löytää niin yksinkertainen suhde,joka vaatii vain järjestelmällisiä havaintoja. Ja mitä myrskyt raivoavatkin, toivotan teille kaikille hyvää avaruutta!