Brainy Je Sexy: Profesorka Skoltech A Odbornice Na Vesmírné Počasí Tatyana Podladchikova O Tom, Proč Je Věda Módní

2023 Autor: Henry Pass | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-05-24 12:31

Tatyana Podladchikova je odbornou lektorkou ve Vesmírném centru Skolkovského institutu vědy a technologie, kandidátkou technických věd a laureátkou Mezinárodní medaile Alexandra Čiževského v kosmickém počasí a vesmírném podnebí. Vesmírné počasí a vesmírné klima jsou poměrně úzkým výklenkem, a proto v nich není tolik skutečných odborníků. Tatiana je jednou z nich. Svou činnost však neomezuje pouze na výzkum a výuku a vůbec se nepodobá obrazu moderního vědce, který nám představila Teorie velkého třesku. Mluvili jsme s ní o tom, proč by počasí ve vesmíru mělo znepokojovat nejen úzce zaměřené odborníky, a také to, jak se věda stává módou.

O jeho cestě k vědě

Na začátku cesty je těžké pochopit, co vás vede. Velmi mě inspiroval příběh dvou kosmických lodí Voyager, které byly vypuštěny do vesmíru v 70. letech s cílem prozkoumat sluneční soustavu dál. V případě setkání s inteligentním životem někde ve vesmíru byla na satelity umístěna informační deska pokrytá zlatem, která je chránila před kosmickým prachem. Říká „Dobrý den, vítám vás“v 55 jazycích, včetně ruštiny. Existují také nahrávky hudby Bacha, Beethovena, Stravinského, Chucka Berryho a mnoho fotografií: Země, Slunce, lidé, struktury DNA atd. Poprvé v historii lidstva překročily satelity hranici heliosféry - heliopause. Toto je pásmo, do kterého se slunce dostává svými chapadly. Sluneční vítr, nepřetržitý proud nabitých částic ze Slunce, se již nešíří za tuto hranici. Poprvé satelitvytvořené lidskými rukama, dotklo se něčeho, co nepatří do naší sluneční soustavy, narazilo do mezihvězdného větru. Jedná se o jednu z největších vesmírných misí v lidské historii, sílu a odvahu lidského myšlení.

Moje cesta začala sluncem, když jsem byl náhodou požádán, abych předpověděl sílu 11letého cyklu sluneční aktivity a také vyvinul metodu pro předpovídání geomagnetických bouří. Výsledkem jsou dvě nové služby vesmírného počasí, které fungují v reálném čase již více než 10 let. Zvědavost je vlastní člověku a všemu živému, což ho nutí jít dál. Nové znalosti inspirují, přinášejí sílu a krásu. Ve vědeckém výzkumu je velmi důležité pamatovat na krásu. A jsem hluboce dojatý a inspirovaný krásou našeho studijního objektu - Slunce.

O práci ve Skoltech

Slunce každou sekundu přeměňuje 600 milionů tun vodíku na helium. V tuto chvíli Slunce přeměňuje 4 miliony tun hmoty na energii! Tato energie je hlavním zdrojem světla, tepla a příznivého života na Zemi. Ale zároveň je Slunce zdrojem silných emisí, které způsobují silné poruchy na Zemi a v prostoru blízkém Zemi. A naším úkolem je studovat náladu Slunce, jak se tato nálada přenáší na Zemi a jak chránit naši společnost a technologii ve vesmíru a na Zemi před nebezpečím vesmírného počasí.

Vesmírné počasí je nová aplikovaná věda. Vyžaduje neustálé sledování činnosti Slunce a vesmíru a je zaměřeno na rozvoj operačních služeb. Máme však před sebou dlouhou cestu, než dokážeme plně pochopit, co se děje na Slunci, a porozumět všem jemnostem interakce mezi Sluncem a Zemí. Proto ve společnosti Skoltech vyvíjíme nejen nové služby v oblasti vesmírného počasí, ale také studujeme, proč na Slunci existují světlice, jak nás ohrožují silné sluneční emise a magnetické mraky, kde fouká sluneční vítr, proč dochází k geomagnetickým bouřím.

O dni běžného profesora

Profesor tedy musí vyřešit spoustu otázek. Odpovídejte na příchozí administrativní otázky, vysmívejte se dokumentaci a zprávám, komunikujte se studenty, dávejte cenné pokyny, poskytujte morální podporu, opravujte několik textů. Proveďte několik setkání, přednášek a konzultací. Jemně pobídněte studenty a postgraduální studenty, aby své diplomy brali vážněji, tlačte je vytrvaleji a přísněji za pár hodin. Diskutujte s kolegy o nové kampani pro pozorování slunce a nadcházející konferenční přednášce. Pamatujte, že jste zmeškali oběd. A jen večer si klidně sednout, věnovat se jejich vědeckým úkolům, článkům a plně si užít toho malého poznání, které nám příroda umožňuje objevit. Odpočinek je samozřejmě potěšením trávit na čerstvém vzduchu a ve společnosti přátel. Diskutujte o událostech a příjemných radostech.

Proč byste měli studovat vesmírné počasí

Vesmírné počasí má přímý dopad na technologické systémy a lidi ve vesmíru a na Zemi. S rychlým vývojem technologie bude tento vliv neustále narůstat. V roce 1859 došlo v důsledku událostí na Slunci k jedné z nejsilnějších geomagnetických bouří v celé historii pozorování. V Severní Americe a Evropě byl telegraf deaktivován a v té době to byl hlavní komunikační prostředek pro obchodní a osobní kontakty. Pokud k takové události dojde dnes, moderní zařízení nejsou nijak chráněna. Ocitneme se bez elektřiny, televize, internetu, rádiové komunikace. A právě v červenci 2012 došlo na Slunci k uvolnění energie, srovnatelné s událostí v 19. století, ale měli jsme štěstí, protože tyto emise se Země nedotkly. Podle odborníkůŠkoda způsobená takovou extrémní událostí by mohla činit několik bilionů dolarů a obnovení infrastruktury a ekonomiky bude trvat až 10 let.

V roce 1989 vedla silná geomagnetická bouře způsobená aktivními událostmi na Slunci k výpadku proudu v Quebecu, téměř den bez tepla, světla a rádiové komunikace bylo 6 milionů lidí. Finanční ztráty činily přibližně 300 milionů USD. A v říjnu a listopadu 2003 vedly silné geomagnetické bouře k téměř okamžitému selhání rádiové komunikace po celém světě, selhání GPS a televize a odpojení buněčné komunikace v některých zemích světa.

V blízké budoucnosti půjdou zařízení, roboti a lidé do vesmíru, na Měsíc a o něco později na jiné planety, k asteroidům a zpět. Tento neuvěřitelný průzkum vesmíru musí být bezpečný. Musíme chránit naši technologii a lidi před vesmírnými bouřemi a extrémními podmínkami, před nimiž nejsme ve vesmíru chráněni ani my, ani technologie. Nejsme chráněni stejně jako na Zemi, i když na Zemi nejsme vždy chráněni, zejména technologie a komunikační prostředky. Přesná znalost kosmického počasí zajistí bezpečnost lidí a technologií v blízkém vesmíru, ve sluneční soustavě a na Zemi. Dobrý kapitán nevynese svou loď na moře během bouře!

V mnoha zemích je vesmírné počasí zahrnuto do národního plánu řízení rizik katastrof. Hlavními uživateli služeb kosmického počasí jsou vývojáři a provozovatelé družic, organizace spojené s kosmickým cestovním ruchem a cestováním lidmi, vesmírné pojišťovací společnosti, letecké společnosti, provozovatelé elektráren a potrubí, vědci a inženýři.

Družice jsou již velmi pevně zakořeněny v našem každodenním životě a jsou široce používány pro komunikaci, navigaci, pozorování Země, monitorování počasí a podnebí a další úkoly. Nyní kolem Země letí více než 4000 tisíc satelitů. Během silných aktivních událostí na Slunci mohou selhat tisíce satelitů; silné bombardování částicami pohltí a zničí elektronické orgány satelitu. Proto lze během zvýšené sluneční aktivity přepnout satelity do pohotovostního režimu, vypnout citlivé zařízení a zastavit jakékoli manévry satelitu. Koneckonců, ztráta a restart satelitu je miliardový rozpočet.

Aktivní události na Slunci mohou vést k ohřevu horní atmosféry Země, její velikost se zvětšuje, bobtná a v důsledku toho satelity zpomalují, opouštějí oběžnou dráhu nebo dokonce padají. Na vrcholu sluneční aktivity lze provádět manévry každé 2–3 týdny, aby se podpořily oběžné dráhy satelitů. Když satelit opustí oběžnou dráhu a narazí na vesmírné úlomky, může i malá částka menší než 1 cm, letící velkou rychlostí, při srážce s kosmickou lodí působit jako bomba.

Od vypuštění prvního satelitu do vesmíru v roce 1957 bylo na oběžnou dráhu kolem Země, Slunce a dalších nebeských těles umístěno více než 41 500 tun umělých předmětů. Od té doby se většina objektů - raketová těla, velké kusy vesmírného odpadu - nekontrolovaně vrátila do zemské atmosféry. To ohrožuje lidi a infrastrukturu na Zemi. Proto v současné době probíhají práce na předpovídání sluneční aktivity s cílem odhadnout čas návratu kosmické lodi na Zemi, upravit oběžné dráhy satelitů, zabránit kolizím a simulovat vesmírné trosky.

Také během aktivních slunečních událostí může dojít k přerušení komunikace, navigační signál může být zaměněn za stovky metrů nebo dokonce oslepen. Například 4. listopadu 2015 způsobila sluneční erupce přerušení leteckého provozu ve Švédsku z důvodu narušení radiových komunikací a radarových systémů. A 10. září 2017 zažilo Slunce jednu z nejsilnějších slunečních erupcí za posledních 12 let. Astronauti na palubě ISS byli nuceni jít do zvláštního úkrytu na palubě stanice, ve kterém je více různých elektronik a silnějších stěn. V podmínkách vysoké sluneční aktivity může být změněna trasa nebo může být let zrušen, zejména pokud se jedná o lety ve vysokých zeměpisných šířkách, do polárních oblastí. Během sluneční erupce může člověk obdržet radiační dávku více než 100 fluorografických vyšetření. Ale taková silná ohniska se vyskytují poměrně zřídka, možná jednou za 11 let.

Poruchy magnetického pole Země během magnetických bouří vedou k elektrickým proudům ve všech dlouhých vodivých systémech. Dopad na energetické systémy může být také velmi vážný. Geoindukované proudy proudí do uzemňovacích stanic a zevnitř ničí celou infrastrukturu, v důsledku čehož shoří transformátory - to byl případ Quebeku v roce 1989. V potrubí je porušena ochrana proti korozi, koroze a selhání. Obvykle potrubí slouží 15 let, ale po 3 letech se objeví korozní skvrny, proud porušuje antikorozní ochranu. Na železnici mohou zelené semafory spontánně přejít na červenou. Výsledkem je, že všechny vlaky zastaví. V roce 1972 vedly aktivní události na Slunci k spontánnímu výbuchu mořských min u pobřeží Vietnamu. Doly reagovaly na náhlou změnu magnetického pole Země,jako na lodích plujících poblíž.

Na Zemi jsme spolehlivě chráněni magnetickým polem Země. Osoba tráví asi 20% svého života v geomagnetických bouřích. Nemyslíme na to. Při maximální sluneční aktivitě může být ročně asi 50 bouří. Systém Slunce-Země je v rovnováze a veškerý život na Zemi se těmto podmínkám přizpůsobil. Pro zdravé lidi to není děsivé. Reakce u lidí se zdravotními problémy a slabší adaptací se však může lišit. Počet volání sanitky se může během zvýšené geomagnetické aktivity zvýšit o 20%.

O profesionálních ambicích

Náš svět má dobrou akustiku a mnoho skvělých nápadů nemůže přijít k jedné osobě, ale k několika výzkumníkům najednou. Každý zná příběh vynálezu žárovky. Ano, samozřejmě, chci udělat velký objev nebo vyřešit důležitý problém, ale ne proto, abych prokázal nadřazenost, ale abych našel odpověď, jak zlepšit náš život. A tato snaha a zvědavost, která vás každý den posouvá vpřed, není ambicí. Toto je hnací impuls, který inspiruje k hledání, chybám, studiu, přemýšlení a řešení. Skutečným úspěchem je, když můžeme získat nové užitečné znalosti vedoucí k pochopení podstaty pozorovaných jevů, kontrole a předpovídání budoucího vývoje i spolehlivých rozhodnutí na základě získaných výsledků. Přirovnal bych to k horolezectví. Proč jde horolezec do kopce? Kde vzal takovou dravost a touhu po znalostech? Kde vzal žízeň vidět neznámo? I přes rizika a nebezpečí to stále jde. A je velmi důležité tuto dynamiku udržovat.

Jak zaujmout mladou generaci ve vědě

Nejdůležitější je inspirovat. Všechno, co v našem světě existuje, podle Platóna začíná myšlenkou. Platón také diskutoval o potenciálu společnosti vytvářet a realizovat tyto myšlenky. Je přirozené, že se člověk vyvíjí, člověk bude vždy vtažen do neznámých oblastí, a to jak ve vnějším vesmírném, tak ve vnitřním intelektuálním prostoru. Myslím si, že naše společnost má obrovský potenciál vytvářet hodné a zajímavé nápady. Je důležité udržovat, rozvíjet a připravovat vhodný posun, díky kterému bude vše ještě lepší. Vědecká práce je nicméně hodně práce. A ti, kdo začínají dělat vědu, by měli opravdu milovat to, co dělají.

Je věda módní?

Věda je v našich životech přítomna každý den, v našich myšlenkách a činech. To, jak žijeme, je výsledkem rozvoje vědy. Když zapnete světla ve svém domě, ani vás nenapadne, že kdysi mnoho let bylo věnováno vývoji elektřiny. Elektřina, internet, léky, telefon, auto, letadla, filmy - to vše jsou výsledky vědeckých objevů.

Ano, věda se stává módní. V dnešní době je populární tvořit umění pomocí vědy, šit oblečení z nových druhů látek. Sen o vesmíru, sen stát se astronautem, letícím na Mars, se znovu vrací do myslí občanů. Každý další krok ve vědě zlepšuje náš život. Například digitální fotoaparát vstoupil do našeho každodenního života z vesmírných technologií, když bylo nutné naučit se fotografovat ve vesmíru pomocí dalekohledů.

Popularizace vědy

Zvědavý člověk je schopen klást si otázky a hledat na ně odpovědi. Objevy ve vědě dávají podnět k lidskému myšlení. Lokomotiva inspirovala malíře a hudebníky, Darwinova teorie podnítila studium genetiky, sny Konstantina Tsiolkovského vedly k vytvoření tryskového motoru, letu Jurije Gagarina do vesmíru a začátku vesmírné éry.

Proto je nutné se zapojit do popularizace vědy. Není však tak snadné to udělat efektivně. Georges Sand, francouzský spisovatel, uvedl, že „jednoduchost je nejtěžší věc na světě.“

Jednoduchost, přístupnost a humor jsou nástroje, které ovlivňují náš svět a ovlivňují ho k lepšímu, což činí náš svět šťastnějším. Chápání a objevování jednoduchých věcí však může trvat dlouho. Například 11letý solární cyklus. V evropské civilizaci si vynálezem dalekohledu Galileo a další astronomové v 17. století všimli, že na slunci jsou skvrny. Jedenáctiletá periodicita sluneční aktivity však byla objevena až v 19. století a poté náhodou díky německému farmaceutovi Heinrichu Schwabemu. Měl rád astronomii a pomocí amatérského dalekohledu hledal hypotetickou planetku na oběžné dráze Merkuru. Nikdy nenašel planetu, ale díky systematickým pozorováním objevil cykly sluneční aktivity. 250 let je dost dlouhá doba na to, abychom objevili tak jednoduchý vztah,což vyžaduje pouze systematické pozorování. A ať už zuří jakékoli bouře, přeji vám všem dobré vesmírné počasí!