bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> αστρονομία

Γιατί η Εξερεύνηση του Διαστήματος είναι σημαντική για τη Γη

Η εξερεύνηση του διαστήματος σώζει και βελτιώνει ζωές σε όλο τον κόσμο εδώ και δεκαετίες. Στην πραγματικότητα, θα μπορούσε κανείς να υποστηρίξει ότι η αστρονομία και η πλανητική επιστήμη ήταν θεμελιώδεις στη διαμόρφωση του πολιτισμού όπως τον ξέρουμε. Ο νυχτερινός ουρανός χρησιμοποιείται για πλοήγηση εδώ και χιλιετίες. Όσο περισσότερο οι άνθρωποι έχουν αποτολμήσει στο διάστημα, τόσο περισσότερα μαθαίνουμε για τη ζωή στη Γη – τα φυτά, τα ζώα, την ατμόσφαιρα και τους ανθρώπους της.

Όταν πολλοί άνθρωποι σκέφτονται την εξερεύνηση του διαστήματος, μπορεί να φανταστούν αστροναύτες να επιπλέουν στον ISS ή να χοροπηδούν στη Σελήνη. Μπορεί να είναι δύσκολο να καταλάβουμε γιατί η δραστηριότητα στο ISS, τη Σελήνη, τον Άρη και πέρα ​​από αυτό θα άξιζε τον κόπο για τους ανθρώπους στη Γη. Γιατί πρέπει να συνεισφέρουμε χρήματα σε διαστημικά προγράμματα όταν εξακολουθούν να υπάρχουν προβλήματα που πρέπει να λύσουμε στη Γη;

Η εξερεύνηση του διαστήματος μας έχει ήδη βοηθήσει να λύσουμε αυτά τα προβλήματα. Πυροδοτεί νέες καινοτομίες και ανακαλύψεις που είναι κρίσιμες για τον σύγχρονο κόσμο.

Εφεύρεση και καινοτομία

Πολλοί άνθρωποι δεν γνωρίζουν πόσες καθημερινές εφευρέσεις είναι το αποτέλεσμα της εξερεύνησης του διαστήματος. Πολύ πριν οι αστροναύτες εκτιναχθούν για να φύγουν από την ατμόσφαιρα, εκατοντάδες εκατοντάδες ώρες περνούν στην ανάπτυξη νέων τεχνολογιών σχεδιασμένων για το ασυνήθιστο περιβάλλον του διαστήματος. Από φακούς ανθεκτικούς στις γρατσουνιές μέχρι ηλιακούς συλλέκτες και ακόμη και τεχνητά μέλη, δεκάδες αντικείμενα που είναι βασικά για την καθημερινή ζωή στη Γη επινοήθηκαν και αναπτύχθηκαν σε προγράμματα εξερεύνησης του διαστήματος.

Μερικές από αυτές τις εφευρέσεις προέκυψαν επειδή η NASA και άλλες διαστημικές υπηρεσίες προσπαθούσαν να λύσουν μοναδικά προβλήματα που αντιμετώπιζαν οι αστροναύτες στη μηδενική βαρύτητα ή στη Σελήνη. Για παράδειγμα, η αντλία ινσουλίνης προέκυψε από εξοπλισμό σχεδιασμένο να παρακολουθεί ζωτικά στοιχεία των αστροναυτών στο διάστημα. Αυτό είναι γνωστό ως "spinoff", μια εφεύρεση που δημιούργησαν οι επιστήμονες αρχικά για την εξερεύνηση του διαστήματος, η οποία αργότερα τροποποιήθηκε ή προσαρμόστηκε σε καταναλωτική ή μη στρατιωτική τεχνολογία. Η χειρουργική επέμβαση ματιών LASIK είναι ένα άλλο διάσημο παράδειγμα τεχνολογίας spinoff εξερεύνησης του διαστήματος.

Τις τελευταίες δεκαετίες, οι επιστήμονες έχουν εφεύρει πολλές άλλες αξιόλογες τεχνολογίες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Το ISS είναι πρώτα και κύρια ένα εργαστήριο. Οι αστροναύτες δεν επιπλέουν απλώς για διασκέδαση στα ταξίδια τους σε τροχιά. Τα επιστημονικά πειράματα και τα ερευνητικά προγράμματα βρίσκονται πάντα σε εξέλιξη στο ISS. Αυτή η έρευνα οδήγησε στην ανάπτυξη ορισμένων απίστευτων τεχνολογιών και επιστημονικών ανακαλύψεων που έχουν αντίκτυπο στη ζωή στη Γη καθημερινά. Ακόμη και η ζωή στο ISS για παρατεταμένες χρονικές περιόδους πυροδότησε την καινοτομία. Για παράδειγμα, η NASA ανέπτυξε συστήματα καθαρισμού νερού επόμενης γενιάς για τον ISS και η τεχνολογία συνέχισε να βοηθά στη βελτίωση της πρόσβασης σε καθαρό νερό στη Γη.

Χρήση του Space για Discovery

Ενώ οι τεχνολογικές εφευρέσεις που πυροδοτήθηκαν από την εξερεύνηση του διαστήματος είναι εκπληκτικές, οι επιστημονικές ανακαλύψεις είναι ακόμη περισσότερο. Η εξερεύνηση του διαστήματος είναι υπεύθυνη για πολύ περισσότερα από τον εντοπισμό νέων γαλαξιών που βρίσκονται εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Σημαντικές έρευνες και ανακαλύψεις στη βιολογία, την ιατρική, τη φυσική και άλλα είναι το αποτέλεσμα της εξερεύνησης του διαστήματος. Ο ISS βρίσκεται στο επίκεντρο αυτών των προόδων, με τους αστροναύτες να συνεισφέρουν σε πολυάριθμα ερευνητικά έργα αιχμής κάθε χρόνο.

Ιατρική Έρευνα ISS

Στην πραγματικότητα, η εξερεύνηση του διαστήματος βοήθησε ακόμη και στη δημιουργία ιατρικών θεραπειών που σώζουν ζωές. Για παράδειγμα, το 2018 οι αστροναύτες του ISS δοκίμασαν μια προηγμένη νέα θεραπεία για τον καρκίνο που οι γιατροί δεν μπόρεσαν να δοκιμάσουν στη Γη, όπως εξηγεί η αστροναύτης Serena Auñón-Chancellor σε ένα βίντεο zero-g. Οι αστροναύτες έχουν επίσης βοηθήσει στην ανάπτυξη ιατρικών θεραπειών για την καταπολέμηση της μυϊκής ατροφίας και της απώλειας οστικής μάζας.

Ένα πείραμα του 2020 χρησιμοποίησε μια μοναδική εμφυτεύσιμη συσκευή για την ανάπτυξη μυών σε ποντίκια στο ISS (ναι, τα ποντίκια πέταξαν στο διάστημα). Η τεχνολογία που ερευνήθηκε σε αυτό το έργο θα μπορούσε να αλλάξει τις ζωές εκατομμυρίων ανθρώπων στη Γη που υποφέρουν από μυϊκές παθήσεις. Ένα άλλο έργο είναι η έρευνα για τον τεχνητό χόνδρο που θα μπορούσε να βοηθήσει εκατομμύρια ανθρώπους με πράγματα όπως τραυματισμούς στο γόνατο.

Το μοναδικό περιβάλλον του διαστήματος

Αυτά τα έργα είναι μόνο μερικά παραδείγματα του κρίσιμου ρόλου της εξερεύνησης του διαστήματος στην επιστημονική έρευνα και ανακάλυψη. Όταν οι επιστήμονες προσπαθούν να καταλάβουν πώς λειτουργεί κάτι, συχνά το υποβάλλουν σε ασυνήθιστες συνθήκες για να δουν πώς ανταποκρίνεται. Η μικροβαρύτητα που βιώνουν οι αστροναύτες σε τροχιά στο ISS είναι μια απίστευτα μοναδική και πολύτιμη «ασυνήθιστη περίσταση» όπου οι επιστήμονες μπορούν να ανακαλύψουν νέα πράγματα.

Τα προαναφερθέντα ερευνητικά έργα δεν θα ήταν φυσικά δυνατά στη Γη. Η μεταφορά αυτών των πειραμάτων στη μικροβαρύτητα επέτρεψε στους επιστήμονες να μελετήσουν τα κύτταρα, τη βιολογία και το ανθρώπινο σώμα με τρόπους που διαφορετικά δεν θα μπορούσαν να έχουν, κάνοντας ανακαλύψεις που διαφορετικά θα ήταν απρόσιτες. Υπήρξαν δεκάδες από αυτές τις απίστευτες ανακαλύψεις στο ISS τις τελευταίες δεκαετίες.

Δορυφόροι

Δεν μπορεί κανείς να υπερεκτιμήσει τη σημασία των δορυφόρων στον σύγχρονο κόσμο. Οι δορυφόροι είναι κρίσιμοι για τόσα πολλά καθημερινά πράγματα σε όλο τον κόσμο. Αν όλοι οι δορυφόροι που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη αυτή τη στιγμή σβήσουν ξαφνικά και σταματήσουν να λειτουργούν, θα είχαμε πρόβλημα. Οι δορυφόροι βοηθούν τα αεροπλάνα να πλοηγούνται, παρέχουν πρόσβαση στο Διαδίκτυο σε εκατομμύρια, βοηθούν τους πρώτους ανταποκριτές να σώσουν ζωές, μας επιτρέπουν να παρακολουθούμε τον καιρό, καθιστούμε δυνατούς τους Χάρτες Google και το GPS, ακόμη και μας βοηθούν να καταπολεμήσουμε την κλιματική αλλαγή.

Χωρίς την εξερεύνηση του διαστήματος, δεν θα υπήρχαν δορυφόροι που θα περιφέρονταν αθόρυβα γύρω από τη Γη σήμερα και καμία από αυτές τις τεχνολογίες δεν θα ήταν δυνατή. Αυτό που είναι ιδιαίτερα συναρπαστικό σε αυτό είναι ότι όταν η Roscosmos, η Σοβιετική Διαστημική Υπηρεσία, εκτόξευσε τον πρώτο δορυφόρο στο διάστημα το 1957, κανείς δεν μπορούσε να προβλέψει πόσο κρίσιμοι θα γίνονταν κάποτε οι δορυφόροι. Ο κόσμος γνώριζε ότι η εκτόξευση του Sputnik ήταν πρωτοποριακή, αλλά κυρίως στο πλαίσιο του καθαρού μυστηρίου του – φαινόταν ότι η Σοβιετική Ένωση μπορούσε να κάνει σχεδόν τα πάντα με αυτή τη νέα τεχνολογία, δηλαδή να κατασκοπεύσει τις ΗΠΑ.

Χωρίς αυτό το πρώτο βήμα στα αστέρια με έναν ανεπιτήδευτο μικρό δορυφόρο, ο σύγχρονος κόσμος θα φαινόταν εντελώς διαφορετικός. Για παράδειγμα, οι βολικοί χάρτες που έχουμε στα τηλέφωνά μας δεν θα ήταν δυνατοί χωρίς τη βοήθεια δορυφόρων. Οι αγρότες σε όλο τον κόσμο βασίζονται σε δορυφόρους για γεωργικά δεδομένα που είναι ζωτικής σημασίας για την παροχή της παγκόσμιας προσφοράς τροφίμων.

Για παράδειγμα, ένας δορυφόρος της NASA γνωστός ως SMAP εκτοξεύτηκε ειδικά για την παρακολούθηση του νερού στο επιφανειακό έδαφος στη Γη. Αυτά τα δεδομένα, τα οποία η NASA καθιστά διαθέσιμα παγκοσμίως δωρεάν, βελτιώνουν την πρόγνωση του καιρού, βοηθούν στην πρόβλεψη πλημμυρών, παρακολουθούν τις ξηρασίες, παρακολουθούν τους κύκλους ενέργειας και άνθρακα και συμβάλλουν στη βελτίωση της παραγωγικότητας των καλλιεργειών. Ο δορυφόρος SMAP έχει ευεργετική επίδραση σε ολόκληρο τον κόσμο, ακόμα κι αν δεν μπορούμε να τον δούμε ακριβώς μπροστά μας.

Προστασία του ανθρώπινου είδους

Τέλος, η εξερεύνηση του διαστήματος προστατεύει και ενώνει το ανθρώπινο είδος. Αυτό μπορεί να φανεί σε μικρή κλίμακα στο ISS. Μια μέρα, όμως, όχι πολύ μακριά στο μέλλον, εξερευνητές από όλο τον κόσμο θα ενωθούν για να επιστρέψουν στη Σελήνη και ακόμη και να πατήσουν το πόδι τους στον Άρη. Σε κοσμική κλίμακα, η επιβίωση του ανθρώπινου είδους εξαρτάται από το να γίνουμε πολυπλανητικοί. Πίσω στη Γη, μαθαίνοντας για τους δύο πιο κοντινούς μας γείτονες, τον Άρη και την Αφροδίτη, μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν πώς να διατηρήσουν την ατμόσφαιρα και το περιβάλλον της Γης υγιή για τις επόμενες χιλιετίες.

Νέες εφευρέσεις και ανακαλύψεις

Θυμηθείτε, όπως διαπιστώθηκε παραπάνω, η εξερεύνηση του διαστήματος πάντα οδηγούσε σε απίστευτες νέες εφευρέσεις και ανακαλύψεις που βελτιώνουν τη ζωή για όλους στη Γη. Δεν μπορούμε να πούμε ποιες νέες καινοτομίες θα μπορούσαν να ανακαλυφθούν σε αποστολές στη Σελήνη και τον Άρη. Υπάρχει ήδη τουλάχιστον μία τεχνολογία εξερεύνησης του διαστήματος επόμενης γενιάς που έχει μεγάλο αντίκτυπο στη Γη:η τρισδιάστατη τυπωμένη κατασκευή.

Χρησιμοποιώντας τρισδιάστατο εκτυπωμένο σκυρόδεμα κατασκευασμένο από αρειανό έδαφος, η NASA θα μπορούσε να δημιουργήσει ανθεκτικές, μόνιμες δομές στον Άρη χρησιμοποιώντας αυτόνομα ρομπότ. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι την ίδια στιγμή που αυτό το έργο αιχμής βρίσκεται σε εξέλιξη στη NASA, η μεγαλύτερη τρισδιάστατη εκτυπωμένη γειτονιά του κόσμου έχει επίσης προγραμματιστεί για κατασκευή στο Όστιν του Τέξας. Η αυξημένη Ε&Α που περιβάλλει τις τρισδιάστατες εκτυπωμένες κατασκευές για εξερεύνηση του διαστήματος θα μπορούσε να βοηθήσει στην ανάπτυξη της τεχνολογίας στη Γη και να τερματίσει την έλλειψη κατοικιών.

Μια πολυπλανητική γειτονιά

Σε μεγαλύτερη κλίμακα, είναι σχεδόν βέβαιο ότι η ανθρωπότητα μια μέρα θα αποικίσει τη Σελήνη, τον Άρη, και ενδεχομένως ακόμη και την Αφροδίτη ή μια μέρα τα φεγγάρια του Δία ή του Κρόνου. Με τους ανθρώπους να ζουν σε τέσσερις ή περισσότερους διαφορετικούς κόσμους στο ηλιακό μας σύστημα, θα υπήρχαν περισσότεροι πόροι για να κυκλοφορήσουν και λιγότερες πιθανότητες κάτι καταστροφικό να βάλει τέλος στον ανθρώπινο πολιτισμό. Θα μπορούσαμε να εξορύξουμε πόρους από αστεροειδείς, τη Σελήνη, τον Άρη, ακόμη και την ατμόσφαιρα της Αφροδίτης. Για παράδειγμα, όλη αυτή η γκρίζα σκόνη στη Σελήνη μπορεί πραγματικά να εξορυχθεί για μια πολύτιμη πηγή ενέργειας που ονομάζεται Ήλιο-3.

Είναι ενδιαφέρον ότι οι ατμόσφαιρες του Άρη και της Αφροδίτης είναι και οι δύο εναλλακτικές εκδοχές της Γης, η μία πολύ ψυχρή και λεπτή και η άλλη πολύ ζεστή και πυκνή. Αυτό θα μπορούσε ενδεχομένως να μας βοηθήσει να μελετήσουμε και να αποτρέψουμε τη μακροπρόθεσμη κλιματική αλλαγή. Στο μακρινό μέλλον, μπορέσαμε ακόμη και να μορφοποιήσουμε τόσο τον Άρη όσο και την Αφροδίτη για να έχουμε άνετες επιφάνειες που μοιάζουν με τη Γη.

Προώθηση όλης της ανθρωπότητας στα αστέρια

Η εξερεύνηση του διαστήματος δεν είναι να διασχίζουμε τα αστέρια μόνο για να δούμε τι βρίσκουμε. Πρόκειται για νέες ανακαλύψεις που διευρύνουν την κατανόησή μας για το σύμπαν και την ανθρωπότητα – τη βιολογία μας, τον πλανήτη μας, το μέλλον μας στο ηλιακό σύστημα. Η επιστημονική έρευνα που διεξήχθη για και μέσω της εξερεύνησης του διαστήματος έχει επανειλημμένα οδηγήσει σε καινοτομίες που αλλάζουν τη ζωή για όλους στη Γη. Συνεχίζοντας να εξερευνούμε το σύμπαν γύρω μας, μπορούμε να προωθήσουμε ολόκληρο τον ανθρώπινο πολιτισμό, βελτιώνοντας τις ζωές και διευρύνοντας τους ορίζοντες για ένα καλύτερο μέλλον.


Κατοικησιμότητα:Ατμοσφαιρική συνέπεια;

Έχουν ανακαλυφθεί περισσότεροι από 3000 πλανήτες έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Περίπου 20 από αυτούς είναι «πλανήτες Goldilocks», πλανήτες που περιφέρονται γύρω από την περιοχή γύρω από ένα αστέρι, όπου η πιθανότητα να παρουσιαστούν συνθήκες κατάλληλες για κατοικησιμότητα αυξάνεται. Σε αυτήν την πε

Αυτό είναι το καλύτερο μέρος στον κόσμο για να δεις το σύμπαν τη νύχτα — αν το αντέχεις

Ο Θόλος Α, ο ψηλότερος θόλος πάγου στο οροπέδιο της Ανταρκτικής, είναι το καλύτερο μέρος στον πλανήτη για να μελετήσετε τα αστέρια, παρέχοντας την πιο καθαρή θέα του ουρανού τη νύχτα, σύμφωνα με νέα έρευνα, η οποία πιθανώς θα προκαλέσει το ενδιαφέρον αστρονόμων που είναι έτοιμοι να αντιμετωπίστε τον

Οι αστρονόμοι βρίσκουν τον καλύτερο υποψήφιο πλανήτη σαν τη Γη, μόλις 38 έτη φωτός μακριά

Η ομάδα HARPS στο Παρατηρητήριο La Silla στη Χιλή ανακάλυψε πρόσφατα μια σειρά από 50 εξωπλανήτες, όλοι με μια κίνηση. Ανάμεσα σε αυτά τα πολλά υποσχόμενα ευρήματα, βρίσκεται ένας βραχώδης πλανήτης, με μάζα 3,6 φορές μεγαλύτερη από τη Γη μας, ο οποίος μπορεί να προσφέρει συνθήκες για να υποστηρίξει