Inhoudsopgave:

Brainy Is Sexy: Skoltech-professor En Ruimteweerdeskundige Tatyana Podladchikova Over Waarom Wetenschap In De Mode Is
Brainy Is Sexy: Skoltech-professor En Ruimteweerdeskundige Tatyana Podladchikova Over Waarom Wetenschap In De Mode Is

Video: Brainy Is Sexy: Skoltech-professor En Ruimteweerdeskundige Tatyana Podladchikova Over Waarom Wetenschap In De Mode Is

Video: Brainy Is Sexy: Skoltech-professor En Ruimteweerdeskundige Tatyana Podladchikova Over Waarom Wetenschap In De Mode Is
Video: Prof. Janusz Bialek talks about the Skoltech Center for Energy Systems 2024, Maart
Anonim
Tatiana Podladchikova
Tatiana Podladchikova

Tatyana Podladchikova is hoofddocent aan het Space Center van het Skolkovo Institute of Science and Technology, kandidaat voor technische wetenschappen en laureaat van de Alexander Chizhevsky International Medal in ruimteweer en ruimteklimaat. Ruimteweer en ruimteklimaat zijn een vrij smalle niche, en daarom zijn er niet zo veel echte experts in. Tatiana is een van hen. Ze beperkt haar activiteiten echter niet tot onderzoek en onderwijs en lijkt helemaal niet op het beeld van een moderne wetenschapper dat ons werd gepresenteerd door The Big Bang Theory. We spraken met haar over waarom het weer in de ruimte niet alleen van belang zou moeten zijn voor eng gefocuste specialisten en hoe de wetenschap modieus wordt.

Over zijn weg naar de wetenschap

Aan het begin van de reis is het moeilijk te begrijpen wat jou drijft. Ik was erg geïnspireerd door het verhaal van twee Voyager-ruimtevaartuigen die in de jaren 70 de ruimte in werden gelanceerd met als doel het zonnestelsel daarbuiten te verkennen. In het geval van een ontmoeting met intelligent leven ergens in de ruimte, werd een informatieplaat, bedekt met goud, op de satellieten geplaatst om ze te beschermen tegen kosmisch stof. Er staat "Hallo, ik heet u welkom" in 55 talen, waaronder Russisch. Er zijn ook opnames van muziek van Bach, Beethoven, Stravinsky, Chuck Berry en veel foto's: de aarde, de zon, mensen, DNA-structuren, enz. Voor het eerst in de geschiedenis van de mensheid staken satellieten de grens van de heliosfeer over - de heliopauze. Dit is de zone waar de zon met zijn tentakels naar reikt. De zonnewind, een continue stroom geladen deeltjes van de zon, verspreidt zich niet langer voorbij deze grens. Voor het eerst een satellietgemaakt door mensenhanden, raakte iets aan dat niet tot ons zonnestelsel behoorde, botste met de interstellaire wind. Dit is een van de grootste ruimtemissies in de menselijke geschiedenis, de kracht en moed van het menselijk denken.

Mijn reis begon met de zon, toen mij per ongeluk werd gevraagd om de sterkte van de 11-jarige cyclus van zonneactiviteit te voorspellen, en ook om een methode te ontwikkelen om geomagnetische stormen te voorspellen. Het resultaat is twee nieuwe ruimteweerdiensten die al meer dan 10 jaar in realtime actief zijn. Nieuwsgierigheid is inherent aan de mens en alle levende wezens, waardoor hij verder gaat. Nieuwe kennis inspireert, brengt kracht en schoonheid. Bij wetenschappelijk onderzoek is het erg belangrijk om te onthouden over schoonheid. En ik ben diep ontroerd en geïnspireerd door de schoonheid van ons object van studie - de zon.

Over werken bij Skoltech

Elke seconde zet de zon 600 miljoen ton waterstof om in helium. Op dit moment zet de zon 4 miljoen ton materie om in energie! Deze energie is de belangrijkste bron van licht, warmte en gunstig leven op aarde. Maar tegelijkertijd is de zon een bron van krachtige emissies die sterke verstoringen veroorzaken op aarde en in de ruimte nabij de aarde. En het is onze taak om de stemming van de zon te bestuderen, hoe deze stemming naar de aarde wordt overgebracht en hoe we onze samenleving en technologie in de ruimte en op aarde kunnen beschermen tegen de gevaren van ruimteweer.

Ruimteweer is een nieuwe toegepaste wetenschap. Het vereist een constante monitoring van de activiteit van de zon en de ruimte en is gericht op het ontwikkelen van operationele diensten. We hebben echter nog een lange weg te gaan voordat we volledig kunnen begrijpen wat er op de zon gebeurt en alle subtiliteiten van de interactie tussen de zon en de aarde kunnen begrijpen. Daarom ontwikkelen we bij Skoltech niet alleen nieuwe ruimteweerdiensten, maar bestuderen we ook waarom er fakkels op de zon zijn, hoe we worden bedreigd door krachtige zonne-emissies en magnetische wolken, waar de zonnewind waait, waarom er geomagnetische stormen optreden.

Nog steeds uit de film
Nog steeds uit de film

Over een gewone professorendag

Er zijn dus veel vragen die door de professor moeten worden opgelost. Beantwoord inkomende administratieve vragen, lach om de bergen documentatie en rapporten, communiceer met studenten, geef waardevolle instructies, bied morele steun, corrigeer verschillende teksten. Houd een aantal bijeenkomsten, lezingen en overleggen. Geef studenten en afgestudeerde studenten een zacht duwtje in de rug om hun diploma's serieuzer te nemen, duw ze hardnekkiger en strenger in een paar uur. Bespreek met collega's een nieuwe zonne-observatiecampagne en een aanstaande conferentietoespraak. Onthoud dat je de lunch hebt gemist. En pas 's avonds om rustig te gaan zitten om hun wetenschappelijke taken, artikelen en ten volle te genieten van de weinige kennis die de natuur ons laat ontdekken. Rust is natuurlijk een plezier om in de frisse lucht en in het gezelschap van vrienden door te brengen. Bespreek gebeurtenissen en plezierige geneugten.

Waarom je ruimteweer zou moeten bestuderen

Ruimteweer heeft een directe impact op technologische systemen en mensen in de ruimte en op aarde. Met de snelle ontwikkeling van technologie zal deze invloed gestaag toenemen. In 1859 vond, als gevolg van gebeurtenissen op de zon, een van de krachtigste geomagnetische stormen in de hele waarnemingsgeschiedenis plaats. In Noord-Amerika en Europa was de telegraaf uitgeschakeld, en in die tijd was het het belangrijkste communicatiemiddel voor zakelijke en persoonlijke contacten. Als een dergelijke gebeurtenis zich vandaag voordoet, zijn moderne apparaten op geen enkele manier beschermd. We zullen zonder elektriciteit, televisie, internet, radiocommunicatie zitten. En net in juli 2012 vond er een energie-afgifte plaats op de zon, vergelijkbaar met een gebeurtenis in de 19e eeuw, maar we hadden geluk omdat deze emissies de aarde niet raakten. Volgens experts,De schade van zo'n extreme gebeurtenis kan oplopen tot enkele triljoenen dollars en het zal tot 10 jaar duren om de infrastructuur en economie te herstellen.

In 1989 leidde een krachtige geomagnetische storm als gevolg van actieve gebeurtenissen op de zon tot een stroomstoring in Quebec, bijna een dag zonder warmte, licht en radiocommunicatie waren 6 miljoen mensen. De financiële verliezen bedroegen ongeveer $ 300 miljoen. En in oktober en november 2003 leidden krachtige geomagnetische stormen tot een bijna onmiddellijke uitval van radiocommunicatie over de hele wereld, tot uitval van GPS en televisie, en het verbreken van mobiele communicatie in sommige landen van de wereld.

In de nabije toekomst zullen apparatuur, robots en mensen de ruimte in gaan, naar de maan en even later naar andere planeten, naar asteroïden en terug. Deze ongelooflijke verkenning van de ruimte moet veilig zijn. We moeten onze technologie en mensen beschermen tegen ruimtestormen en extreme omstandigheden, waartegen noch technologie noch wij in de ruimte beschermd zijn. Niet zo goed beschermd als op aarde, hoewel we op aarde niet altijd beschermd zijn, vooral technologie en communicatiemiddelen. Nauwkeurige kennis van ruimteweer zorgt voor de veiligheid van mens en technologie in de nabije ruimte, in het zonnestelsel en op aarde. Een goede kapitein zal tijdens een storm zijn schip niet de zee op laten gaan!

In veel landen is ruimteweer opgenomen in het nationale rampenrisicobeheerplan. De belangrijkste gebruikers van ruimteweerdiensten zijn satellietontwikkelaars en -exploitanten, organisaties die verband houden met ruimtetoerisme en bemande ruimtevaart, ruimteverzekeringsmaatschappijen, luchtvaartmaatschappijen, exploitanten van energiecentrales en pijpleidingen, wetenschappers en ingenieurs.

Satellieten zijn al erg stevig verankerd in ons dagelijks leven en worden veel gebruikt voor communicatie, navigatie, aardobservatie, weer- en klimaatmonitoring en andere taken. Nu vliegen er meer dan 4.000.000 satellieten rond de aarde. Tijdens krachtige actieve gebeurtenissen op de zon kunnen duizenden satellieten falen; krachtig deeltjesbombardement vreet en vernietigt de elektronische organen van de satelliet. Daarom kunnen satellieten tijdens verhoogde zonneactiviteit in de stand-bymodus worden gezet, gevoelige apparatuur uitschakelen en alle satellietmanoeuvres stoppen. Het verlies en de herstart van een satelliet is tenslotte een budget van een miljard dollar.

Nog steeds uit de film
Nog steeds uit de film

Actieve gebeurtenissen op de zon kunnen leiden tot opwarming van de bovenste atmosfeer van de aarde, de grootte ervan neemt toe, zwelt op en als gevolg daarvan vertragen satellieten, raken uit een baan of zelfs vallen. Op het hoogtepunt van de zonneactiviteit kunnen elke 2-3 weken manoeuvres worden uitgevoerd om de banen van satellieten te ondersteunen. Wanneer een satelliet de baan verlaat en ruimteafval tegenkomt, kan zelfs een klein deeltje van minder dan 1 cm dat met grote snelheid vliegt, als een bom werken wanneer het in botsing komt met een ruimtevaartuig.

Sinds de lancering van de eerste satelliet in de ruimte in 1957 zijn meer dan 41.500 ton aan kunstmatige objecten in een baan rond de aarde, de zon en andere hemellichamen geplaatst. Sindsdien zijn de meeste objecten - raketlichamen, grote brokken ruimtepuin - op een ongecontroleerde manier teruggekeerd naar de atmosfeer van de aarde. Dit brengt mensen en infrastructuur op aarde in gevaar. Daarom wordt er momenteel gewerkt aan het voorspellen van zonneactiviteit om de tijd van terugkeer van ruimtevaartuigen naar de aarde te schatten, satellietbanen aan te passen, botsingen te vermijden en ruimteafval te simuleren.

Ook kunnen tijdens actieve zonnegebeurtenissen communicatieonderbrekingen optreden, het navigatiesignaal kan voor honderden meters worden aangezien of zelfs blind worden. Op 4 november 2015 zorgde een zonnevlam bijvoorbeeld ervoor dat het luchtverkeer in Zweden stopte als gevolg van een storing in radiocommunicatie en radarsystemen. En op 10 september 2017 ervoer de zon een van de krachtigste zonnevlammen van de afgelopen 12 jaar. De astronauten aan boord van het ISS werden gedwongen naar een speciale schuilplaats aan boord van het station te gaan, waar meer verschillende elektronica en dikkere muren zijn. Bij hoge zonneactiviteit kan de route worden gewijzigd of kan de vlucht worden geannuleerd, vooral als het vluchten naar de poolgebieden zijn op hoge breedtegraden. Tijdens een zonnevlam kan een persoon een stralingsdosis van meer dan 100 fluorografische onderzoeken ontvangen. Maar zulke krachtige uitbraken komen vrij zelden voor, misschien eens in de elf jaar.

Verstoringen van het aardmagnetisch veld tijdens magnetische stormen resulteren in elektrische stromen in alle langgeleidende systemen. Ook kan de impact op energiesystemen zeer ernstig zijn. Geo-geïnduceerde stromen stromen naar de aardingsstations en vernietigen van binnenuit de hele infrastructuur, met als gevolg dat transformatoren doorbranden - dit was het geval in Quebec in 1989. In pijpleidingen is de bescherming tegen corrosie verbroken, roesten ze en falen. Gewoonlijk dienen buizen 15 jaar, maar na 3 jaar verschijnen er corrosievlekken, de stroom schendt de anticorrosiebescherming. Op een spoorlijn kunnen groene verkeerslichten spontaan op rood schakelen. Als gevolg hiervan stoppen alle treinen. In 1972 leidden actieve gebeurtenissen op de zon tot een spontane ontploffing van zeemijnen voor de kust van Vietnam. De mijnen reageerden op de plotselinge verandering in het magnetische veld van de aarde,alsof op schepen die dichtbij varen.

Op aarde worden we betrouwbaar beschermd door het magnetische veld van de aarde. Een persoon brengt ongeveer 20% van zijn leven door in aardmagnetische stormen. We denken er niet over na. Bij maximale zonneactiviteit kunnen er ongeveer 50 stormen per jaar zijn. Het zon-aarde-systeem is in evenwicht en al het leven op aarde heeft zich aan deze omstandigheden aangepast. Voor gezonde mensen is dit niet eng. De respons bij mensen met gezondheidsproblemen en een zwakkere aanpassing kan echter anders zijn. Het aantal ambulanceoproepen kan met 20% toenemen bij verhoogde aardmagnetische activiteit.

Over professionele ambities

Onze wereld heeft een goede akoestiek en veel geweldige ideeën kunnen niet bij één persoon komen, maar bij meerdere onderzoekers tegelijk. Iedereen kent het verhaal van de uitvinding van de gloeilamp. Ja, natuurlijk wil ik een grote ontdekking doen of een belangrijk probleem oplossen, maar niet om superioriteit aan te tonen, maar om een antwoord te vinden om ons leven te verbeteren. En deze drive en nieuwsgierigheid die je elke dag vooruit duwt, is geen ambitie. Dit is een stuwende impuls die inspireert om te zoeken, fouten te maken, te bestuderen, na te denken en op te lossen. Echt succes is wanneer we nieuwe nuttige kennis kunnen opdoen die leidt tot inzicht in de essentie van de waargenomen verschijnselen, controle en voorspelling van toekomstige ontwikkelingen, evenals betrouwbare beslissingen op basis van de verkregen resultaten. Ik zou het vergelijken met bergbeklimmen. Waarom gaat een klimmer bergopwaarts? Waar haalde hij zo'n felheid en verlangen naar kennis vandaan? Waar haalde hij zijn dorst naar het onbekende vandaan? Ondanks de risico's en gevaren gaat het nog steeds. En het is erg belangrijk om dit momentum gaandeweg vast te houden.

Hoe de jongere generatie voor wetenschap te interesseren

Het belangrijkste is om te inspireren. Alles wat er in onze wereld bestaat, begint volgens Plato met een idee. Plato besprak ook het potentieel van de samenleving om deze ideeën te genereren en te implementeren. Het is natuurlijk dat een persoon zich ontwikkelt, een persoon zal altijd naar onbekende gebieden worden getrokken, zowel in de uiterlijke kosmische als in de innerlijke intellectuele ruimte. Ik denk dat onze samenleving een enorm potentieel heeft om waardige en interessante ideeën te creëren. Het is belangrijk om een passende ploegendienst te onderhouden, te ontwikkelen en voor te bereiden die alles nog beter zal maken. Toch is wetenschappelijk werk veel werk. En degenen die met wetenschap beginnen, moeten echt genieten van wat ze doen.

Nog steeds uit de film
Nog steeds uit de film

Is wetenschap in de mode?

Wetenschap is elke dag aanwezig in ons leven, in onze gedachten en daden. Onze manier van leven is het resultaat van de ontwikkeling van de wetenschap. Als je de lichten in je huis aandoet, denk je niet eens aan het feit dat er ooit jaren aan de ontwikkeling van elektriciteit werd besteed. Elektriciteit, internet, medicijnen, telefoon, auto, vliegtuigen, films - dit zijn allemaal resultaten van wetenschappelijke ontdekkingen.

Ja, de wetenschap wordt modieus. Tegenwoordig is het populair om met behulp van de wetenschap kunst te maken, kleding te naaien van nieuwe soorten stof. De droom van de ruimte, de droom om astronaut te worden, naar Mars te vliegen, keert weer terug naar de hoofden van de burgers. Elke volgende stap in de wetenschap maakt ons leven beter. Een digitale camera kwam bijvoorbeeld in ons dagelijks leven vanuit de ruimtetechnologie, toen het nodig was om te leren fotograferen in de ruimte met telescopen.

Popularisering van de wetenschap

Een nieuwsgierig persoon kan zichzelf vragen stellen en antwoorden daarop zoeken. Ontdekkingen in de wetenschap geven een impuls aan het menselijk denken. De locomotief inspireerde schilders en muzikanten, de theorie van Darwin leidde tot de studie van genetica, de dromen van Konstantin Tsiolkovsky leidden tot de oprichting van een straalmotor, de vlucht van Yuri Gagarin naar de ruimte en het begin van het ruimtetijdperk.

Daarom is het noodzakelijk om deel te nemen aan de popularisering van de wetenschap. Maar het is niet zo eenvoudig om het efficiënt te doen. Georges Sand, een Franse schrijver, zei dat "eenvoud het moeilijkste ter wereld is".

Eenvoud, toegankelijkheid en humor zijn hulpmiddelen die onze wereld beïnvloeden, en ten goede beïnvloeden, waardoor onze wereld gelukkiger wordt. Maar het kan lang duren om eenvoudige dingen te begrijpen en te ontdekken. Bijvoorbeeld een zonnecyclus van 11 jaar. In de Europese beschaving, met de uitvinding van de telescoop, merkten Galileo en andere astronomen in de 17e eeuw dat er vlekken op de zon waren. De elfjarige periodiciteit van zonneactiviteit werd echter pas in de 19e eeuw ontdekt, en toen toevallig, dankzij de apotheker uit Duitsland, Heinrich Schwabe. Hij was dol op astronomie en zocht met behulp van een amateurtelescoop een hypothetische kleine planeet binnen de baan van Mercurius. Hij heeft de planeet nooit gevonden, maar dankzij systematische waarnemingen ontdekte hij de cycli van zonneactiviteit. 250 jaar is lang genoeg om zo'n simpele relatie te ontdekken,waarvoor alleen systematische observaties nodig zijn. En wat voor stormen er ook woeden, ik wens jullie allemaal goed ruimteweer!

Aanbevolen: