Kosmiczne podróże w teorii i praktyce

space-681638_1280Kosmos i cała przestrzeń kosmiczna od zawsze budziła ludzką ciekawość, pobudzała wyobraźnię. Nikogo nie powinno więc dziwić, że od niepamiętnych czasów ludzie robili wszystko, aby o gwieździstej przestrzeni nad swoimi głowami, dowiedzieć się jak najwięcej. Tworzyli przede wszystkim skomplikowane i uproszczone mapy nieba, na których odpowiednio zaznaczano gwiazdy i ich konstelacje. Bez umiejętności czytania kierunków świata z ułożenia gwiazd na nieboskłonie bez wątpienia nie byłoby wielu istotnych odkryć geograficznych czy przełomowych podróży. Samo zrozumienie natury gwiazd, ich budowy czy realnego położenia względem planety Ziemi, zajęło oczywiście naukowcom wiele kolejnych wieków. Niemniej nie byłoby aktualnego postępu w zakresie wiedzy astronomicznej czy podróży kosmicznych, gdyby nie wcześniejszy bardzo wyraźny wkład w tworzenie pierwszych instrumentów badawczych i pomiarowych. Już samo patrzenie w gwiazdy i próba dokonywania pierwszych pomiarów i obliczeń, było dowodem na niesamowitą kreatywność człowieka i jego wielkie zainteresowanie przestrzenią kosmiczną. Dlatego dzisiejsi naukowcy zawsze rozpoczynają swój proces edukacji od dokładnego poznania historii wcześniejszych odkrywców i poprzednich naukowców, których dokonania dla jakiejś dyscypliny naukowej spokojnie uznać można za wyjątkowe czy przełomowe.
Obecnie wiedza człowieka na temat planet, gwiazd, pogody kosmicznej, budowy samej materii, jest nieporównywalnie większa, niż miało to miejsce jeszcze chociażby pięćdziesiąt lat temu. Chociaż już wtedy człowiek był w stanie skonstruować statek kosmiczny zdolny do przekroczenia atmosfery z ludźmi na pokładzie, a następnie do ich bezpiecznego sprowadzenia na ziemię, to jednak jego wiedza na temat kosmosu jako całości, była minimalna. Stosunkowo dobrze radziliśmy sobie z analizą wyłącznie najbliższego ziemskiego sąsiedztwa w postaci słońca czy księżyc. Ogólnie osiągnięciami naukowymi było w tamtym okresie prawidłowe zmapowanie samej Drogi Mlecznej i zrozumienie wszystkich procesów, wydarzeń i samej historii naszego Układu Słonecznego. Wymagało to jednak dekad badań, a przede wszystkim, odpowiedniej analizy budowy poszczególnych obiektów w przestrzeni kosmicznej. Takie elementy jak mgławice, dyski akrecyjne, gwiazdy, czarne dziury, karły czy supernowe, żyją i powstają oraz umierają w każdym kolejnym zakątku wszechświata. Niektóre z nich są od naszych ziemskich urządzeń pomiarowych i badawczych oddalone tak bardzo, że ich prawidłowe i odpowiednie pomierzenie na pewno nie jest proste.
Z pomocą w badaniach nad kosmosem przychodzą jednak też rozliczne nauki teoretyczne, opierające się na modelach probabilistycznych i innych wyliczeniach. Szczególnie wiele w zakresie patrzenia na przestrzeń kosmiczną, ma fizyka kwantowa. Potrafi ona pokazać kosmos w niedostrzegalnych dla laikach niuansach i zwraca uwagę na takie aspekty teoretyczne budowy kosmosu, jak chociażby występowanie antymaterii. Gdyby nie doświadczenia i badania teoretyczne fizyki kwantowej, być może po dziś dzień naukowcom nie przyszłyby do głowy konkretne modele i procesy badawcze mające na celu udowodnienie lub obalenie tez o istnieniu chociażby fal grawitacyjnych, cząstki boskiej – jak nazywany jest bozon Higgsa, czy chociażby antymaterii. Większość z tych typowo teoretycznie wywiedzionych bytów astrofizycznych, okazywała się realnie występująca w przyrodzie. Podobnie było zresztą z czarnymi dziurami, które początkowo jako obiekt astrofizyczny występował tylko w teoretycznych dywagacjach nad budową kosmosu. Dopiero pojawienie się nowych urządzeń pomiarowych i zwiększenie czułości aparatury dostępnej człowiekowi na orbicie i w przestrzeni okołoziemskiej, a także wystrzelenie kilku doskonale zbudowanych sond kosmicznych w przestrzeń – zaowocowało otrzymaniem przez ziemskich naukowców terabajtów danych z kosmosu. Dane te wydają się potwierdzać wiele z dotychczasowych założeń naukowców, którzy do swoich wniosków i tez badawczych dochodzili niekiedy zupełnie w ciemno, jeszcze bez odpowiedniego zaplecza technicznego i infrastrukturalnego.
Czarne dziury, rozpalające wyobraźnię naukowców oraz zwykłych sympatyków wiedzy popularnonaukowej, są dzisiaj już nie tylko bytem całkowicie potwierdzonym, ale nawet zaobserwowanym. Na szczęście od naszej Galaktyki najbliższa czarna dziura położona jest na tyle daleko, że jakiekolwiek negatywne konsekwencje wynikające z sąsiedztwa takiego wielkiego grawitacyjnego i energetycznego giganta, raczej nam nie grożą. Wciąż jednak zespoły naukowców na całym świecie pracują nad możliwie najbardziej dokładnym wymodelowaniu czarnej dziury i jej przebadaniu, a same dywagacje na temat tego, co dzieje się dokładnie z energią, informacją i materią po wpadnięciu do czarnej dziury, mimo swoich matematycznych i astrofizycznych uzasadnień, wciąż budzą u najwybitniejszych nawet umysłów tej dyscypliny naukowej, uzasadnione wątpliwości.
Najważniejsze zadania, jakie stawia się przed współczesną astronomią i astrofizyką, to jak najdokładniejsze przebadanie wszystkich aspektów funkcjonowania kosmosu. Bardzo ważne jest już nie tylko znalezienie odpowiedzi na pytanie, co znajduje się jak najdalej od planety Ziemia. Bardzo istotne stało się ostatnio również odpowiedzenie na wszystkie potencjalne i dawno nie zadawane pytania odnośnie natury najbardziej podstawowych wydarzeń mających miejsce w najbliższym otoczeniu naszej planety. Nie chodzi już o to, aby zajrzeć jak najdalej w kosmos, ale żeby zajrzeć jak najdokładniej. Prowadzone są więc rozliczne prace nad stworzeniem na tyle nowoczesnych i wrażliwych oraz dokładnych narzędzi i aparatów pomiarowych, aby jednocześnie analizowane było jak najwięcej danych. Bardzo ważne jest badanie i mierzenie niewidocznych oddziaływań, które jeszcze do niedawna pozostawały w całkowitym ukryciu przed ludzkim umysłem i wzrokiem, jak chociażby rzeczone już fale grawitacyjne, których istnienie udało się w końcu udowodnić w ostatniej dekadzie.
Na pewno bardzo dużą przyszłość mają systemy wielkopowierzchniowej analizy materii i sił przepływających przez płaszcz ziemski. Wiele mniejszych obiektów połączonych w jedną sieć sprawnie współpracujących ośrodków, może zapewnić zdecydowanie bardziej kompletny obraz przestrzeni kosmicznej. Jednoczesne obserwowanie tej samej przestrzeni przez kilkadziesiąt połączonych ze sobą w jeden system ośrodków, musi dać zdecydowanie precyzyjniejszy obraz danej przestrzeni. Tym bardziej, że poszczególne ośrodki mogą badać zupełnie inne elementy czy dane, w innych zakresach i innych parametrach. Dlatego naukowcy wiele obiecują sobie po tych nowoczesnych systemach LOFAR, chociaż są one bardzo skomplikowane do wdrożenia na masową skalę ze względu na swoje niepodważalnie duże potrzeby technologiczne i infrastrukturalne . Przesyłane pomiędzy poszczególnymi punktami systemu dane i cyfrowe dane są bowiem generowane w tym układzie w wielkościach przewyższających czterokrotnie ilość danych generowanych w ruchu internetowym.

You may also like...

Dodaj komentarz