Как технология делает Вселенную доступной для тех, кто никогда не пользовался телескопом
Подробнее
Olhar Digital
olhardigital.com.br

Как технология делает Вселенную доступной для тех, кто никогда не пользовался телескопом

Благодаря технологическому прогрессу и доступу к интернету наблюдение за небом перестало быть привилегией, ограниченной обладателями больших обсерваторий, и стало совместным опытом в реальном времени. Именно с этой целью программа «Olhar Espacial», прошедшая в прошлую пятницу (11-е число), собрала экспертов для обсуждения важности популяризации науки, демонстрации космических изображений в прямом эфире и анализа инноваций, которые переопределяют современную астрономию.

Выпуск программы был посвящен празднованию проекта «Astronomia ao Vivo» — инициативы, считающейся новаторской и широко признанной за приближение общественности к загадкам Вселенной, трансляцию неба в реальном времени и содействие демократизации научных знаний в стране.

Участники и обсуждаемые темы

Под руководством Марсело Зуриты, который занимает должности президента Параибской астрономической ассоциации (APA), технического директора Бразильской сети наблюдения метеоров (Bramon) и координатора Asteroid Day Brasil, программа собрала трех выдающихся деятелей в области популяризации науки.

Во время прямой трансляции, помимо повторного рассмотрения истории проекта, гости обсуждали актуальные вопросы мирового научного сообщества. Среди них были недавняя регистрация новой временной «минилуны» Земли, влияние искусственного интеллекта на распространение ложной астрономической информации и ожидания в отношении следующего поколения гигантских телескопов.

Происхождение и миссия проекта

Динамика трансляции возродила интерактивный формат, который вдохновил поколение любителей космоса в Бразилии. Вспоминая закулисье, Криз рассказала, что концепция «Astronomia ao Vivo» возникла почти случайно в новогоднюю ночь 2012 года на фоне паники, вызванной теориями заговора о конце света согласно майянскому календарю. Пока она пыталась установить ручной телескоп у окна, чтобы наблюдать затмение Юпитера Луной, она получила тестовый звонок от Домингеса, который ознаменовал первый публичный тест группы.

Созданный на принципе «посеять астрономию», проект ставил целью донести телескоп до народа, демистифицировать сложные концепции и стимулировать использование общественных пространств. В беседе Зурита подчеркнул наследие проекта, отметив, что инициатива послужила стартовой площадкой для важных ученых в интернете. Он упомянул Сержиу Сакани, известного как «Сержон Фoguetes», который провел первую прямую трансляцию по астрономии в рамках «Astronomia ao Vivo» и сегодня является крупнейшим популяризатором астрономии в Бразилии.

Практические демонстрации и небесные явления

Чтобы проиллюстрировать работу этих прямых трансляций, Домингес направил телескоп своей частной обсерватории на Туманность озера и транслировал изображение в реальном времени зрителям. Он вспомнил, что цель всегда заключалась в сочетании впечатляющих визуальных образов с доступными знаниями. «Одна из вещей, которую мы делали в Astronomia ao Vivo, это показывали людям небо, демонстрировали происходящие явления, такие как затмения и соединения планет, и приглашали экспертов для бесед и мини-лекций».

Одним из ярких моментов программы стал анализ недавнего и беспрецедентного изображения астероида, который на мгновение попал под гравитационное притяжение нашей планеты. Это тело, получившее популярное название «минилуна», действует как квазиспутник, следуя за Землей на ее солнечном орбите несколько месяцев, прежде чем снова удалиться.

Зурита подробно описал характеристики этого небесного тела, сообщив, что новые анализы изображений позволили пересчитать реальный размер космической породы. «Это астероид длиной около 28 метров, который привлекает внимание тем, что временно ведет себя так, будто вращается вокруг Земли. Это объект меньше и светлее, чем предполагалось ранее, и эти изображения помогают нам лучше понять его траекторию».

Позже зрители посмотрели еще одну прямую съемку, сделанную Домингесом: Туманность Трифоида (M20), знаменитую структуру в созвездии Стрельца, разделенную на три полосы пыли. Эксперт воспользовался случаем, чтобы объяснить процесс астрофотографии и работу, связанную с получением цветных изображений космоса. «Чтобы получить хорошую фотографию, требуются часы экспозиции и сотни снимков для обработки и шумоподавления. Это очень много времени, затраченного на получение хорошего результата».

Вызовы дезинформации и будущее наблюдений

Также во время трансляции обсуждалось развитие средств массовой информации и его влияние на общественное восприятие Вселенной. Участники отметили, что если в последние десятилетия задача популяризаторов заключалась в опровержении мифов, таких как плоская Земля или мошенничество, связанное с высадкой на Луну, то сегодня искусственный интеллект представляет еще большее препятствие: массовое производство фальшивых изображений с высоким уровнем реализма.

Зека Астрономо выразил обеспокоенность скоростью, с которой сфабрикованный контент становится вирусным в социальных сетях, часто затмевая истинные знания. По его мнению, наука должна учитывать тот факт, что вымысел часто более привлекателен для широкой публики, чем фактическая реальность. «Проблема сегодня с ИИ в том, что ложь часто бывает намного более броской, чем правда. Ложь — это фантастическая и чудесная история, в то время как правда иногда требует знания физики и оказывается менее приемлемой для публики».

Дополняя дискуссию, Домингес подчеркнул ответственность ученых и коммуникаторов в поддержании баланса перед волной онлайн-дезинформации. «Эти абсурды легко становятся популярными, потому что часто никто не предоставляет контраргумента в интернете. Наша работа всегда заключалась именно в том, чтобы приглашать экспертов для разъяснения этих вопросов в пределах наших возможностей».

Завершая выпуск, участники представили будущее космических наблюдений с появлением инструментов нового поколения, таких как Космический телескоп Нэнси Грейс Роман, запуск которого запланирован на 30 августа. Ожидается, что это новое оборудование принесет значительный прогресс в поиске экзопланет — миров за пределами нашей Солнечной системы — и в понимании таких явлений, как темная материя и энергия.

Криз выразила энтузиазм астрономического сообщества по поводу обещаемого прогресса обсерватории по сравнению с текущими ресурсами, подчеркивая влияние миссии, выходящей за рамки простых художественных представлений в исследовании новых миров. Она сравнила: «Думаю, это будет нечто, от чего мы будем поражены. Если у нас уже есть эти прекрасные снимки Хаббла, представьте себе расширение поля зрения Романа».

Зурита подробно рассказал о инновационной роли внутреннего коронографа телескопа — функции, способной блокировать интенсивный блеск звезд для обнаружения окружающих экзопланет. Ведущий проиллюстрировал дальнобойную мощь этих новых линз, вспомнив математическую зависимость между размером небесных зеркал и их эффективностью в сборе света. «По мере увеличения диаметра телескопа способность собирать свет увеличивается в квадрате. Инструмент в два раза больше способен собрать в четыре раза больше света, позволяя видеть чрезвычайно далекие и тусклые объекты во Вселенной».

Для Зеки этот прорыв новых инструментов выходит за рамки простого технического достижения; он затрагивает фундаментальное человеческое желание знать, одиноки ли мы в космосе. Он утверждал, что сочетание более крупных зеркал с анализом различных частот света — от ультрафиолета до инфракрасного диапазона и радиоволн — работает как настоящая «томография» Вселенной, способная раскрыть точный состав далеких звезд, атмосфер и миров.

Он заключил: «Когда мы думаем, что уже всё видели, появляется новый инструмент и показывает гораздо больше. Строго говоря, зачем искать экзопланеты? Во-первых, потому что наука хочет узнать, как работает Вселенная. Но для широкой публики это желание узнать: одни ли мы или нет? Есть ли там другая жизнь? На это можно ответить только с помощью всего этого спектрального, атмосферного и дистанционного анализа».

Похожие сюжеты

Новое поколение телескопов, таких как Роман и HWO, дополняет Хаббл и Вебб в исследовании космоса
Подробнее
olhardigital.com.br

Новое поколение телескопов, таких как Роман и HWO, дополняет Хаббл и Вебб в исследовании космоса

После успеха космического телескопа Джеймса Уэбба, запущенного NASA в декабре 2021 года, который расширил понимание Вселенной, позволив наблюдать древние галактики и изучать атмосферы далеких планет, новая серия обсерваторий обещает еще больше поднять уровень научных исследований.

Эти новые инструменты призваны не заменить уже действующее оборудование, такое как космический телескоп «Хаббл», а дополнить существующие исследования новыми возможностями. Работая сообща, они смогут углубить знания о происхождении и эволюции космоса, а также искать доказательства внеземной жизни.

Космический телескоп Нэнси Грейс Роман, запущенный в прошлое воскресенье (30-го числа), знаменует собой значительный прорыв NASA в области космических наблюдений. Эта обсерватория направляется к своей конечной позиции в точке Лагранжа 2 (L2), зоне гравитационного равновесия, расположенной на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли, что является общей зоной с «Уэббом».

Роман оснащен главным зеркалом диаметром 2,4 метра, аналогичным зеркалу «Хаббла», которое используется для сбора и направления света к датчикам. Однако инновация заключается в области захвата: будучи оснащенным датчиком с разрешением 300 мегапикселей, он обеспечивает поле зрения в сто раз большее, чем у «Хаббла», сохраняя при этом замечательное разрешение. В то время как «Хаббл» работает как ограниченная зум-линза, а «Джеймс Уэбб» имеет еще более ограниченное поле, Роман функционирует как мощная широкоугольная линза.

Астроном Марсело Зурита во время программы Olhar Digital News подчеркнул, что это расширенное видение переопределяет современную астрономию. Он объяснил, что, в отличие от «Хаббла» и «Джеймса Уэбба», Роман позволяет одновременно анализировать гораздо более крупные области Вселенной в одном высокодетализированном изображении. Кроме того, Зурита отметил, что возможность наблюдения в нескольких частотных диапазонах, от видимого до ближнего инфракрасного, расширяет научные возможности, позволяя проводить детальный химический анализ и изучать звездную эволюцию. Благодаря этому набору возможностей обсерватория сможет проводить космические обзоры примерно в тысячу раз быстрее, чем «Хаббл».

Миссия Романа сосредоточена на двух основных научных столпах. Первый состоит в картировании распределения миллиардов галактик для изучения поведения темной материи и темной энергии, основных компонентов Вселенной. Вторая центральная цель — интенсивный поиск экзопланет с использованием эффекта гравитационного микролинзирования, который происходит, когда гравитация звезды искривляет свет другой удаленной звезды. Обсерватория также протестирует коронограф последнего поколения, предназначенный для блокировки звездного сияния и обеспечения прямого наблюдения газовых и каменистых планет вокруг.

Еще одним важнейшим компонентом этой новой исследовательской сети является Обсерватория обитаемых миров (HWO). На начальной стадии технологической разработки NASA этот телескоп был создан для продвижения исследований экзопланет и ответа на вопрос о существовании жизни в космосе. HWO стремится регистрировать прямые изображения экзопланет размером с Землю, вращающихся в обитаемой зоне звезд, похожих на Солнце. Это представляет собой смену парадигмы, поскольку в настоящее время астрономы обнаруживают миры косвенно (наблюдая изменения яркости родительской звезды), а HWO попытается сфотографировать эти каменистые планеты напрямую.

Обитаемая зона определяется как область вокруг звезды, где термические условия поддерживают жидкую воду на поверхности. Захват слабого света, отраженного такой маленькой планетой рядом с яркой звездой, сравнивается с попыткой увидеть светлячка рядом с далеким маяком. Для достижения такого технического достижения HWO будет работать в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах, интегрируя знания, полученные такими обсерваториями, как «Хаббл», «Джеймс Уэбб» и Нэнси Грейс Роман. Проект объединяет концепции двух предыдущих исследований NASA: Большого исследования ультрафиолета, оптического и ближнего инфракрасного диапазона (LUVOIR) и Исследователя обитаемых экзопланет (HabEx), сочетая высокоточную адаптивную оптику с гигантским коронографом.

После сбора света этих миров ученые будут анализировать их атмосферы на предмет биосигнатур — газовых комбинаций, таких как кислород, озон, метан и вода, которые могут указывать на биологическую активность. Астробиолог Раисса Эстрела, исследователь из Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA, отметила, что практической проблемой будет определение точного размера цели, что потребует вывода о планете на основе ее атмосферных характеристик. Несмотря на технические трудности, она выразила оптимизм, заявив, что это первая миссия, специально посвященная поиску биосигнатур, и что технология будет готова в ближайшие десятилетия.

Для специалиста исход, положительный или отрицательный, принесет глубокий научный вклад. Она сочла интересным как открытие, так и его отсутствие, поскольку отсутствие обнаружения также укажет на то, что известная до сих пор планета является единственной с зарегистрированным биоразнообразием.

Параллельно Обсерватория Веры К. Рубина, расположенная на горе Серро Пачон в Чили, начала свою историческую фазу с Обзора наследия космоса и времени (LSST). В отличие от традиционных телескопов, которые фокусируются на одной цели в течение длительного времени, он работает как непрерывный сканер, беспрерывно картируя обширные участки ночного неба. Его ядром является самая большая цифровая камера, когда-либо созданная, с разрешением 3,2 гигапикселя, которая будет фотографировать большие участки южного неба каждые несколько дней, создавая десятилетнюю запись высокого разрешения.

Хотя мониторинг астероидов и комет является немедленным преимуществом, основная цель Рубина — выяснить природу темной энергии и темной материи. По словам Бруно Кинта, доктора астрономии из USP и операционного ученого обсерватории, темная энергия требует картирования огромных объемов Вселенной, а не только изолированных точек. Обсерватория будет исследовать миллиарды галактик, используя четыре одновременных метода, включая слабые гравитационные линзы, трехмерное картирование и подсчет сверхновых.

Этот огромный объем данных позволит сопоставить различные космологические тесты для проверки, является ли темная энергия постоянной или изменяется со временем. Кинт подчеркнул, что этот статистический кросс-анализ может проверить основы современной физики, предполагая, что противоречивые результаты могут указывать на неполное понимание природы пространства, времени и гравитации. Данные Рубина будут работать в синергии с космическими миссиями, такими как Нэнси Грейс Роман. В то время как чилийская обсерватория обеспечивает непрерывное сканирование в видимом спектре, космические телескопы предоставляют четкие изображения в инфракрасном диапазоне. По мнению Кинта, эта взаимодополняемость жизненно важна, поскольку космическое инфракрасное зрение помогает в калибровке галактических расстояний, минимизируя основной источник ошибки проекта.

Среди будущих наземных обсерваторий выделяется Чрезвычайно большой телескоп (ELT), разработанный Европейской южной обсерваторией (ESO) в пустыне Атакама, Чили. Это будет самая большая структура такого типа, когда-либо построенная на планете. Его главное зеркало состоит из 798 шестиугольных сегментов, образующих непрерывную отражающую поверхность диаметром 39 метров. Это зеркало соберет больше света, чем все современные крупные оптические исследовательские телескопы вместе взятые.

Чтобы преодолеть искажения, вызванные земной атмосферой, ELT будет оснащен самой передовой в мире системой адаптивной оптики. Гибкие вторичные зеркала будут корректировать свою форму сотни раз в секунду, чтобы аннулировать атмосферную турбулентность в реальном времени, что приведет к изображениям в десять раз более четким, чем у «Хаббла». С этой способностью гигант Атакамы сосредоточится на регистрации ранних стадий формирования молодых галактик и измерении расширения космоса. В экзопланетологии он будет использовать свою большую способность собирать свет для извлечения света, проходящего через атмосферы близлежащих каменистых планет, и поиска химических признаков обитаемости с детализацией, недостижимой для современных космических обсерваторий.

Также в Чили, в обсерватории Лас Кампанас, находится в разработке Гигантский телескоп Магеллана (GMT), который использует совершенно иную инженерию по сравнению с ELT. Вместо множества небольших шестиугольных зеркал он использует семь гигантских круглых зеркал. Каждое из этих семи зеркал имеет впечатляющий диаметр 8,4 метра и весит десятки тонн. При установке они функционируют как единый отражающий купол с эффективной апертурой 25 метров, что в сумме дает площадь сбора света в 368 квадратных метров. GMT спроектирован для работы на переднем крае современной астрофизики, сотрудничая с новыми космическими обсерваториями, и будет использовать высокоточные спектрографы для измерения движения и колебаний далеких звезд.

Популярное