Для чего людям нужны знания о звездах и галактиках
Почему человечеству нужно изучать космос
Прошло уже более полувека, как человек активно начал исследовать космос. С уверенностью можно сказать, что космонавтика наравне с компьютеризацией стала становым хребтом развития XX века. Сколько загадок, парадоксов, интересных фактов и перспектив хранят в себе эти бесконечные просторы. Космонавтика — это замечательная наука, и каждый мыслящий человек должен хоть немного интересоваться тем, что окружает нашу крошечную планету. Конечно, в последние годы постоянные новости о луноходах, МКС и Марсе, сделали из этих тем скорее избитые штампы. Но согласитесь, что покорение космоса, пожалуй, самое загадочное путешествие в истории человечества, которое только началось.
Космос — это необходимо
Космонавтика прочно вошла в нашу повседневную жизнь и принесла человечеству много преимуществ. Навигационные системы, прогнозы погоды, телевидение, телекоммуникации много другое — это все космос. Сколько жизней летчиков, моряков и обычных путешественников было спасено благодаря этим технологиям. Сейчас спутниковые телефоны уже не такие популярные, но они до сих пор остаются востребованными в своей нише. Разведывательные спутники несут пользу для государственной безопасности. И это лишь малая часть всех технологий, которые не были бы возможны без освоения космоса. В настоящее время в этом сегменте трудятся тысячи ученых и инженеров, которые постоянно совершенствуют и изобретают что-то новое.
Космос — это красиво
Сложно поспорить с тем, что космические виды по-настоящему красивы. И неважно, будь то съемки с Земли, орбиты или фотографии телескопов, далекие пейзажи небесных тел и различных галактик восхищают и радуют глаз. Если бы не космонавтика, мы бы даже не смогли увидеть, насколько прекрасна наша планета с высоты нескольких сотен километров.
Красота не исчезает и в нашей Солнечной системе. Чего только стоят фотографии пустынного рельефа Марса или далекого холодного Нептуна. А если заглянуть за пределы нашей Галактики, то здесь развернутся восхитительные виды туманностей, черных дыр и отдаленных галактик. Благодаря компьютерным технологиям человечество получило возможность получать и обрабатывать сотни тысяч фотографий с космических телескопов и зондов.
Космос — это познавательно
В начале прошлого века люди были уверены, что Марс появился раньше Земли, а Венера позже. В связи с этим, человечество ожидало увидеть на Красной планете разрушенные руины древних цивилизаций, а на Венере — динозавров или первых людей. С появлением космических станций, все стало на свои места. Теперь мы знаем, что кроме бактерий на Марсе жить никто не может, а Венера с её раскаленной поверхностью и вовсе мертва. Теперь каждый ребёнок может знать, что единственный спутник с атмосферой в Солнечной системе — это Титан, а рельеф его поверхности похож на земной с горами, долинами и дюнами.
Космос — это грандиозные проекты
Космос — это сложные технологии
С самого зарождения космонавтика связана со сложной и интересной техникой. Сложно поверить в то, что прошло уже практически сорок лет с тех пор, как были запущены первые зонды «Вояджер», а они до сих пор работают и передают бесценную информацию на Землю. Похожие результаты демонстрируют, например, марсоходы. «Оппортьюнити» превзошел свой гарантийный срок в 90 дней уже более чем в 50 раз. Кроме надежности космическая техника отличается и превосходной точностью. Например, многие телескопы способны получить снимок с разрешением более 20 микросекунд дуги. Это сравнимо с размером спичечного коробка на поверхности Луны, сфотографированного с Земли. Отдельного разговора заслуживают космические корабли, международные космические станции, спутники и многое другое. Все это делает космонавтику одной из самых высокотехнологических и дорогостоящих наук на сегодняшний день.
Космос — это значимые люди
Космос не терпит людей со слабой психикой и нытиков. Для космонавтов нет стандартов красоты, но есть много других требований, которым обычный человек не сможет соответствовать. Конечно, мы не знаем поименно всех космонавтов, но все они наравне с легендами космонавтики, вложили существенный вклад в развитие человечества.
Космос — это славная история и перспективное будущее
От истории космонавтики захватывает дыхание. Человечество прошло длинный путь, который был полон головокружительных побед и громких неудач. Воздушные замки и внеземные цивилизации мечтателей и фантастов. Наблюдения древних астрономов. Первые эксперименты Циолковского. Покорение техники и физики пионерами космонавтики. Герои, ставшие первыми, и те, кто отдал свою жизнь во имя прогресса. Все это позволило достигнуть того, что мы можем видеть сейчас.
Без преувеличения можно сказать, что сейчас космонавтика находится ещё на стадии её зарождения. Даже сложно представить, сколько значимых и интересных достижений ждет людей впереди. Покорение Марса, основание космических колоний, полет за пределы Солнечной системы и многое другое. Нам остается только ждать и наблюдать за всеми значимыми открытиями и экспериментами, которые с каждым днем приближают человечество к будущему.
Вывод
Вне зависимости от того, кто вы, космос готов открыть для вас свои сокровища. Прекрасные истории, открытия, захватывающая воображение техника и замечательные люди. Далекая красота и широкие возможности. Космос — это прекрасно!
Для тех, кто хочет знать больше
Подписывайтесь на наш нескучный канал в Telegram, чтобы ничего не пропустить.
Для чего нужна астрономия?
С древних времен люди интересовались тем, что находится за пределами Земли. Они хотели знать, что представляет собой космос. Потому что человек всегда был любопытен. Так возникла астрономия. Вероятно она является старейшей наукой человечества.
Самые первые цивилизации пытались понять, что же они видят. Новые знания породили множество мифов и легенд в разных культурах. Хорошим примером применения таких знаний является использование звезд и Солнца в качестве инструментов для навигации. Первые календари человека были связаны с Луной.
Но что нам дает эта наука сегодня?
Астрономия и выживание человечества
Одной из причин, почему астрономия очень важна и сейчас — она помогает нам подготовиться к любым опасным явлениям, возникающим в космосе. Мы даже создали каталог небесных тел, которые могут столкнуться с нашей планетой.
Астрономическая наука помогает лучше понять нам нашу планету, а также условия, существующие на Земле. Более того, мы постоянно следим за планетами, которые существуют в космосе. Они могут помочь сохранить нашу цивилизацию в будущем. Без астрономии это вряд ли было бы возможно.
Чтобы больше узнать о Вселенной, мы продолжаем инвестировать в космические исследования. Многие технологические разработки необходимы для того, чтобы эти исследования были успешными. Эти новые технологии приводят к инновациям, которые полезны для разных отраслей человеческой деятельности.
Новые лекарства
Технология, впервые разработанная радиоастрономом, использовалась для создания нескольких медицинских инструментов визуализации, включая CAT — сканеры и МРТ. А программное обеспечение, которое используется для обработки спутниковых снимков из космоса, сейчас помогает медикам выявлять болезнь Альцгеймера.
Программа AlzTools 3d Slicer была создана с использованием знаний и опыта, полученных при эксплуатации спутника Envisat ESA. В настоящее время происходит разработка устройства с зарядовой связью (CCD), которое поможет уменьшить воздействие рентгеновских лучей. Эти технологии впервые использовали в астрономии еще в 1976 году для получения изображений.
Астрономия и безопасность
Система видеоанализа (VAS) помогает спецслужбам анализировать видеоматериалы. Она использует технологию стабилизации и регистрации видеоизображений NASA — VISAR. Подобные технологии применяются для улучшения видеоизображений ночных записей, сделанных с помощью видеокамеры.
Ультрафиолетовая (УФ) технология детектирования фотонов, изобретенная астрономами, также используется военными. Она применяется в электронных системах защиты от ракетных атак.
Детекторы, способные обнаруживать одиночные рентгеновские фотоны, используемые в астрономии, теперь используются в аэропортах. В частности в рентгеновских камерах. Газовый хроматограф, предназначенный для изучения атмосферы Марса, используется еще и для анализа багажа на наличие взрывчатых веществ.
Связь и другие технологии
Большинство технологий, применяемых в космосе, улучшаются и используются в различных отраслях и на Земле. Например гамма-спектрометры, которые используется для элементного и изотопного анализа безвоздушных тел, таких как Луна и Марс, теперь используются для исследования структурного ослабления старых исторических зданий.
ПЗС, который упоминался выше, также используется в большинстве камер, веб-камер и телефонов. Он работает как специальный датчик для захвата изображений и превращения их в цифровой массив. Эту технологию разработали Уиллард Бойл и Джордж Э. Смит для получения астрономических изображений. За это открытие ученые были удостоены Нобелевской премии по физике в 2009 году.
Конечно, астрономия не имеет большого значения для каждого конкретного человека. Но наше любопытство дает нам большие прорывы в технологиях, предназначенных для Земли.
Астрономия работает над решением загадки о нашем месте в бесконечном космосе…
Ответы к § 2. Звёзды и галактики. География, землеведение 5-6 класс, Климанова
Страница 18
Вопрос
Определите место Солнца в ряду звёзд по температуре, светимости, размерам. Как вы думаете, могла бы существовать Земля, если бы на месте Солнца оказался красный сверхгигант, белый карлик?
Солнце в ряду звёзд занимает 3 место. Жизнь на Земле не могла бы существовать, т.к. света белого карлика было бы недостаточно (очень низкие температуры), а при красном сверхгиганте температуры были бы очень высокими.
Страница 19
Вопрос
Сравните диаметр Галактики и её толщину. Найдите на обоих рисунках Солнце.
Диаметр Галактики составляет около 30 тысяч парсек (порядка 100 000 световых лет, 1 квинтиллион километров) при оценочной средней толщине порядка 1000 световых лет.
Страница 20
Вопрос 1
Что вы узнали о звёздах и галактиках из этого параграфа? Продолжите предложение: «Я знаю, что…»
Я знаю, что звёзды отличаются по внешним признакам (цвет, светимость, размеры).
Вопрос 2
Вопрос 3
Да. Существуют. Это скопление звезд в одном месте образующее разные фигуры и образы. Люди просто дали этим фигурам название созвездий.
Вопрос 4
Зачем людям знания о звёздах, галактиках, Вселенной? Нужны ли эти знания именно вам? Почему?
Вопрос 5
Почему вы изучаете звёзды, галактики, планеты в курсе землеведения?
Через термины к звездам: зачем нужна астрономия в школе
Да, безусловно. Причина кроется в большом объеме взаимосвязанной информации, которую невозможно внятно передать детям в виде отдельных «кусочков», разбросанных по курсам физики и географии. Хотя астрономия теснейшим образом связана с физикой и как наука позволила открыть множество общих физических законов, последние базируются на наблюдении конкретных небесных тел, расположенных на небе определенным образом (звезд, планет, спутников, галактик). В свою очередь, невозможно рассказать, где эти тела находятся, без связи с географией и преподавания основ сферической астрономии и систем астрономических координат, а также созвездий. Поэтому астрономия — это междисциплинарный, но тем не менее единый и неделимый школьный предмет.
Главный вклад астрономии в школе, на мой взгляд, заключается в том, что это единственный предмет, который дает реальное, полноценное представление о том, где вообще мы живем и как устроена Вселенная. Астрономия — это лучшая прививка от лжи об устройстве мира, которая, к сожалению, сегодня часто встречается в СМИ и интернете. Всегда приятно видеть потрясение детей (а оно проявляется очень явно), когда они осознают, сколь уникален, но в то же время мал и незначителен в масштабах космоса тот голубой шарик, на котором сосредоточены все наши жизни и проблемы. Ребята узнают о реальной связи Солнца и Земли, перестают воспринимать солнечные и лунные затмения как нечто сверхъестественное и непонятное, получают основные знания о планетах и о том, как действие различных механизмов во Вселенной привело к эволюции самой Вселенной, Земли и, в конечном счете, человека.
Астрономия — это лучшая прививка от лжи об устройстве мира
Говоря о «приземленных» навыках, школьный курс астрономии в том виде, в котором он существовал раньше, давал ребятам базовые навыки определения своего географического положения по небесным телам, не говоря уже об ориентации по сторонам света. Это может показаться не столь необходимым в век вездесущих смартфонов и GPS, но в действительности эти системы очень хрупки и имеют множество слабых мест. Они уязвимы перед лицом стихийных бедствий и человеческого произвола. Кроме того, еще существуют места, где технологии по тем или иным причинам просто непрактичны.
В отличие от многих коллег, которых к изучению астрономии побудил первый взгляд в телескоп, меня в школьные годы увлекли сведения о том, что происходит на других планетах, удивительно разнообразных и часто очень непохожих на Землю. Тогда, в 2000-е годы, как раз начался период больших открытий в планетологии, поэтому свежие данные поступали едва ли не еженедельно — о новых экзопланетах, вращающихся на «безумных», с нашей точки зрения, орбитах, о раннем климате Марса, спутниках Юпитера и Сатурна, которые активно изучались аппаратами Galileo и Cassini. Не втянуться во все это было решительно невозможно.
Для меня астрономия, как и биология с экологией, — это неисчерпаемая книга о доме, в котором я живу. Все равно что знать, где у тебя что лежит в квартире и что с чем связано. Это необходимо для жизни, а иначе человек становится глухим слепцом, который постоянно натыкается на стены. и на острые предметы.
Да, я, наверное, был одним из последних, кто застал этот предмет в школе. В самой астрономии нравилось все, чему немало способствовал старый, но совершенно прекрасный учебник Воронцова-Вельяминова. Изучив по нему тему, можно было дальше «копать» в любую сторону, благо был интернет. Что касается преподавания, то мне не нравились отсутствие «живых» наблюдений и, увы, низкая квалификация учителя.
Логично преподавать астрономию примерно в той же последовательности, в которой она развивалась исторически, чтобы каждая новая тема была связана с предыдущей. Вначале — элементарное ориентирование по звездному небу, знакомство с координатами и методами астрономии — наблюдения невооруженным глазом, телескопами и космическими аппаратами. Затем: а что там, на небе, собственно, светит? Тут уже возникают такие темы, как устройство Солнечной системы, устройство галактики, основы космологии. Мне кажется, что предмет должен быть рассчитан минимум на два года, при этом в старших классах нужно делать упор на всеволновую, нейтринную и гравитационно-волновую астрономию, на спектроскопию и другие современные методы наблюдения. Кроме того, в этот период необходимо заложить понимание, что реальная астрономия — это знание физики, астрофотографии, умение корректно обрабатывать полученные наблюдения, программировать софт и модели.
Сейчас строго придерживаться этого «исторического» порядка уже не так легко, поскольку мы знаем больше об астрономии, чем раньше. Например, трудно говорить о самой Солнечной системе, не сравнивая ее с другими открытыми планетными системами, условия в которых зависят от типа звезд, вокруг которых они вращаются. Этой логики придерживаются такие известные пособия, как книги авторства Воронцова-Вельяминова и Страута, Галузо, Голубева и Шимбалева. В целом они современные, содержат практические задачи и лишь местами отстают. Но для школы наверняка потребуется другая, новая литература.
В школе должны быть организованы «живые» наблюдения в телескопы: без этого теряется связь с реальностью
При этом не стоит забывать, что учитель должен быть «подкован» и заинтересован в теме. Без этого нельзя увлечь учеников. Ему нужно понимать, что астрономия сейчас развивается очень активно, и часто то, что еще вчера было неизвестно, сегодня уже не является тайной. Но самое главное — в школе должны быть организованы «живые» наблюдения в телескопы: без этого любое красивое изложение предмета потеряет связь с реальностью. Сейчас сделать это достаточно просто — есть немало публичных обсерваторий, например, в Московском планетарии. А еще в России много астрономов-любителей, которые периодически проводят уличные наблюдения. От школы требуется лишь возможность и желание время от времени организовывать выездные уроки.
По правде говоря, я не встретил тем, которые показались бы им скучными. Разве что там, где необходима математика, — некоторые ее не очень любят. А наибольший интерес, пожалуй, вызывают экзотические объекты, которых нет в окрестностях Солнечной системы — нейтронные звезды и черные дыры.
В Московском планетарии есть бесплатный астрономический кружок и огромный звездный зал. Также можно записаться в кружки в Московском городском дворце детского творчества, Доме научно-технического творчества молодежи, Астрошколе ГАИШ МГУ. Немало возможностей и для наблюдений в телескоп — это обсерватории Московского планетария, Сокольников, Парка Горького. Еще можно следить за астрономией в сообществах в интернете, например, в «Открытом космосе», «Астронете», AstroAlert и Deep space.
Из совсем свежих, но по-настоящему значимых — подтверждение существования гравитационных волн коллаборациями LIGO и VIRGO и открытие группой Pale Red Dot планеты вокруг Проксимы Центавра, ближайшей к Солнцу звезды.
Первое из этих событий дало окончательное и бесповоротное подтверждение общей теории относительности, впервые позволило наблюдать слияние двух черных дыр и заложило первый камень в теоретический фундамент гравитационно-волновой астрономии, который разрабатывался на протяжении последних ста лет. Второе открытие обозначило первую реалистичную цель межзвездных путешествий и планету, о которой в последующие десятилетия мы, вероятнее всего, узнаем больше, чем о других внесолнечных планетах.
Конечно, в первую очередь с ней связаны сами астрономы, которые представляют из себя гораздо более разношерстную компанию, чем принято думать. Есть астрономы-наблюдатели и астрономы-теоретики, они могут специализироваться как на «привычных» планетах и звездах, так и на черных дырах и Вселенной.
Кроме того, велика и неразрывна связь астрономии с физикой. Часто трудно бывает понять, особенно в теоретических дисциплинах, где заканчивается астрономия и начинается физика и наоборот. Только астрономы могут проверить теории, которые продуцируют физики-теоретики, и подкинуть им новые загадки. Также сложно представить астрономию без космонавтики. Армия «прикладных» астрономов рассчитывает траектории космических аппаратов, а космонавты заучивают наизусть звездное небо, чтобы по четырем-пяти звездам, видным в иллюминаторе, определить ориентацию корабля.
Морякам, геологам, промысловикам, охотникам и любым специалистам, работающим вдали от цивилизации, тоже нужно знать звездное небо, чтобы не зависеть от работы систем навигации. С другой стороны, для той же навигации, а также геодезии и разведки полезных ископаемых, нужны сведения о структуре гравитационного поля Земли — ее изучают гравиметристы — это особая «порода» астрономов-геофизиков.
Только астрономические знания способны защитить нас от угрозы падения астероидов
Еще, разумеется, любой календарь тесно связан с астрономией. Поэтому все вопросы, которые относятся к его точности или реформированию, требуют, чтобы человек знал, как Земля движется вокруг Солнца и как влияет на это движение Луна и планеты.
Другой спектр астрономических профессий связан с информацией об устройстве и состоянии Солнца, а также о его влиянии на Землю. Например, синоптикам и специалистам по климату такие данные нужны для прогноза погоды. Правильное понимание активности Солнца также необходимо всем, кто использует спутники и чувствительную электронику на Земле, — от телекоммуникационных компаний до вооруженных сил. Климатологи, к тому же, все чаще обращаются к изучению климата других планет, в первую очередь, нашей соседки Венеры, чтобы лучше понимать современные и прошлые изменения нашего климата. Эту информацию также дает астрономия. Наконец, не стоит забывать, что только астрономические знания способны защитить нас от обманчиво далекой, но от этого не менее реальной угрозы падения астероидов.
Учёный объяснил, зачем людям нужно изучать космос
В современном мире есть люди, которые не понимают, зачем нужно узнавать как можно больше о пространстве, окружающем нашу планету. Подробно о том, что дает человечеству изучение космоса, рассказал учёный Сергей Назаров. Об этом пишет Федеральное агентство новостей (ФАН).
«Мы занимаемся работой, которая направлена в будущее. То есть прямо сейчас, например, ни одна домохозяйка никакой пользы от того, что мы открыли астероид, конечно, не получит. Но когда мы открываем много таких небесных тел, то становится понятно, как устроена наша Солнечная система, — рассказал Сергей Назаров. — Соответственно, мы оцениваем, где расположены объекты, по каким орбитам они летают, и понимаем, например, насколько часто они могут сталкиваться с нашей планетой, на каких характерных расстояниях и скоростях они двигаются. Тем самым мы можем обеспечить безопасность нашей Земли».
Помимо этого, если удастся обнаружить сверхполезные ископаемые на каком-либо астероиде, за которыми стоит полететь в космос, то специалисты определяют, какие космические аппараты для этого необходимы, пояснил специалист.
«Мы работаем на будущее. Ведется изучение всего и во всех направлениях: галактики, переменные звезды, экзопланеты, астероиды», — добавил Назаров.
Он также отметил, что польза от этой работы станет заметна лет через 100. По мнению специалиста, в будущем человек сможет летать к астероиду, добывать воду с гидрокометы и другие ресурсы. Помимо этого, люди научатся отводить в сторону опасные космические объекты, угрожающие Земле.