Brainy Is Sexy: Tatyana Podladchikova, Profesora De Skoltech Y Experta En Clima Espacial, Explica Por Qué La Ciencia Está De Moda

2023 Autor: Henry Pass | [email protected]. Última modificación: 2023-11-27 21:13

Tatyana Podladchikova es profesora principal del Centro Espacial del Instituto de Ciencia y Tecnología de Skolkovo, candidata a ciencias técnicas y ganadora de la Medalla Internacional Alexander Chizhevsky en clima espacial y clima espacial. El clima espacial y el clima espacial son un nicho bastante estrecho y, por lo tanto, no hay tantos verdaderos expertos en él. Tatiana es una de ellas. Sin embargo, no limita sus actividades a la investigación y la docencia y no se parece en nada a la imagen de un científico moderno que nos presentó The Big Bang Theory. Hablamos con ella sobre por qué el clima en el espacio debería ser motivo de preocupación no solo para los especialistas con un enfoque limitado y sobre cómo la ciencia se está poniendo de moda.

Sobre su camino hacia la ciencia

Al comienzo del viaje, es difícil comprender qué lo impulsa. Me inspiró mucho la historia de dos naves espaciales Voyager que se lanzaron al espacio en los años 70 con el objetivo de explorar el sistema solar más allá. En caso de una reunión con vida inteligente en algún lugar del espacio, se colocó una placa de información, cubierta de oro, en los satélites para protegerlos del polvo cósmico. Dice "Hola, les doy la bienvenida" en 55 idiomas, incluido el ruso. También hay grabaciones de música de Bach, Beethoven, Stravinsky, Chuck Berry y muchas fotografías: la Tierra, el Sol, las personas, las estructuras del ADN, etc. Por primera vez en la historia de la humanidad, los satélites cruzaron la frontera de la heliosfera: la heliopausa.. Esta es la zona a la que llega el Sol con sus tentáculos. El viento solar, una corriente continua de partículas cargadas del Sol, ya no se propaga más allá de este límite. Por primera vez un satélitecreado por manos humanas, tocó algo que no pertenecía a nuestro sistema solar, chocó con el viento interestelar. Esta es una de las misiones espaciales más grandes de la historia de la humanidad, la fuerza y el coraje del pensamiento humano.

Mi viaje comenzó con el Sol, cuando accidentalmente se me pidió que predice la fuerza del ciclo de 11 años de actividad solar, y también que desarrollara un método para predecir tormentas geomagnéticas. El resultado son dos nuevos servicios meteorológicos espaciales que han estado operando en tiempo real durante más de 10 años. La curiosidad es inherente al hombre y a todos los seres vivos, lo que le hace ir más lejos. El nuevo conocimiento inspira, aporta fuerza y belleza. En la investigación científica, es muy importante recordar la belleza. Y estoy profundamente conmovido e inspirado por la belleza de nuestro objeto de estudio: el sol.

Sobre trabajar en Skoltech

Cada segundo, el Sol convierte 600 millones de toneladas de hidrógeno en helio. ¡En este momento, el Sol convierte 4 millones de toneladas de materia en energía! Esta energía es la principal fuente de luz, calor y vida favorable en la Tierra. Pero al mismo tiempo, el Sol es una fuente de poderosas emisiones que provocan fuertes perturbaciones en la Tierra y en el espacio cercano a la Tierra. Y nuestro trabajo es estudiar el estado de ánimo del Sol, cómo este estado de ánimo se transmite a la Tierra y cómo proteger a nuestra sociedad y tecnología en el espacio y en la Tierra de los peligros del clima espacial.

El clima espacial es una nueva ciencia aplicada. Requiere un seguimiento constante de la actividad del Sol y el espacio exterior y tiene como objetivo desarrollar servicios operativos. Sin embargo, tenemos un largo camino por recorrer antes de que podamos comprender completamente lo que está sucediendo en el Sol y comprender todas las sutilezas de la interacción entre el Sol y la Tierra. Por lo tanto, en Skoltech no solo estamos desarrollando nuevos servicios meteorológicos espaciales, sino también estudiando por qué hay llamaradas en el Sol, cómo nos amenazan las poderosas emisiones solares y las nubes magnéticas, dónde sopla el viento solar, por qué ocurren las tormentas geomagnéticas.

Sobre el día de un profesor ordinario

Entonces, hay muchas preguntas que debe resolver el profesor. Responda preguntas administrativas entrantes, ríase de las montañas de documentación e informes, comuníquese con los estudiantes, dé algunas instrucciones valiosas, brinde apoyo moral, corrija varios textos. Realice un par de reuniones, conferencias y consultas. Empuje suavemente a los estudiantes y estudiantes de posgrado para que se tomen sus diplomas más en serio, empujándolos de manera más persistente y estricta en unas pocas horas. Discuta con sus colegas una nueva campaña de observación solar y una próxima conferencia. Recuerda que te perdiste el almuerzo. Y sólo por la noche para sentarse tranquilamente a dedicarnos a sus tareas científicas, artículos y disfrutar al máximo de los escasos conocimientos que la naturaleza nos permite descubrir. El descanso, por supuesto, es un placer para pasarlo al aire libre y en compañía de amigos. Discuta eventos y placeres agradables.

Por qué deberías estudiar el clima espacial

El clima espacial tiene un impacto directo en los sistemas tecnológicos y los humanos en el espacio y en la Tierra. Con el rápido desarrollo de la tecnología, esta influencia crecerá de manera constante. En 1859, debido a eventos en el Sol, ocurrió una de las tormentas geomagnéticas más poderosas de toda la historia de la observación. En América del Norte y Europa, el telégrafo estaba desactivado, y en aquellos días era el principal medio de comunicación para hacer negocios y contactos personales. Si tal evento ocurre hoy, los dispositivos modernos no están protegidos de ninguna manera. Nos encontraremos sin electricidad, televisión, internet, comunicaciones por radio. Y apenas en julio de 2012, se produjo una liberación de energía en el Sol, comparable a un evento en el siglo XIX, pero tuvimos suerte porque estas emisiones no tocaron la Tierra. Según los expertos,El daño de un evento tan extremo podría ascender a varios billones de dólares y se necesitarán hasta 10 años para restaurar la infraestructura y la economía.

En 1989, una poderosa tormenta geomagnética debido a eventos activos en el Sol provocó un corte de energía en Quebec, casi un día sin calefacción, luz y comunicaciones por radio eran 6 millones de personas. Las pérdidas financieras ascendieron a unos 300 millones de dólares. Y en octubre y noviembre de 2003, poderosas tormentas geomagnéticas provocaron una falla casi instantánea de las comunicaciones por radio en todo el mundo, la falla del GPS y la televisión y la desconexión de las comunicaciones celulares en algunos países del mundo.

En un futuro cercano, equipos, robots y personas irán al espacio, a la luna y un poco más tarde a otros planetas, a asteroides y viceversa. Esta increíble exploración espacial debe ser segura. Necesitamos proteger nuestra tecnología y a las personas de las tormentas espaciales y las condiciones extremas, de las cuales ni la tecnología ni nosotros estamos protegidos en el espacio. No protegido tan bien como en la Tierra, aunque en la Tierra no siempre estamos protegidos, especialmente la tecnología y los medios de comunicación. El conocimiento preciso del clima espacial garantizará la seguridad de los seres humanos y la tecnología en el espacio cercano, en el sistema solar y en la Tierra. ¡Un buen capitán no sacará su barco al mar durante una tormenta!

En muchos países, la meteorología espacial se incluye en el plan nacional de gestión del riesgo de desastres. Los principales usuarios de los servicios meteorológicos espaciales son los desarrolladores y operadores de satélites, organizaciones relacionadas con el turismo espacial y los viajes espaciales tripulados, compañías de seguros espaciales, aerolíneas, operadores de centrales eléctricas y oleoductos, científicos e ingenieros.

Los satélites ya están firmemente establecidos en nuestra vida diaria y se utilizan ampliamente para comunicaciones, navegación, observación de la Tierra, monitoreo del clima y otras tareas. Ahora, más de 4000 mil satélites vuelan alrededor de la Tierra. Durante poderosos eventos activos en el Sol, miles de satélites pueden fallar; un poderoso bombardeo de partículas devora y destruye los órganos electrónicos del satélite. Por lo tanto, durante una mayor actividad solar, los satélites se pueden poner en modo de espera, apagar equipos sensibles y detener cualquier maniobra del satélite. Después de todo, la pérdida y reinicio de un satélite es un presupuesto de mil millones de dólares.

Los eventos activos en el Sol pueden provocar el calentamiento de la atmósfera superior de la Tierra, su tamaño aumenta, se hincha y, como resultado, los satélites desaceleran, salen de órbita o incluso caen. En el pico de la actividad solar, se pueden realizar maniobras cada 2-3 semanas para apoyar las órbitas de los satélites. Cuando un satélite deja la órbita y se encuentra con desechos espaciales, incluso una pequeña partícula, de menos de 1 cm, que vuela a gran velocidad, puede actuar como una bomba cuando choca con una nave espacial.

Desde el lanzamiento del primer satélite al espacio en 1957, se han colocado más de 41.500 toneladas de objetos artificiales en órbita alrededor de la Tierra, el Sol y otros cuerpos celestes. Desde entonces, la mayoría de los objetos (cuerpos de cohetes, grandes trozos de desechos espaciales) han regresado a la atmósfera de la Tierra de manera incontrolada. Esto pone en peligro a las personas y la infraestructura de la Tierra. Por lo tanto, en la actualidad, se está trabajando para predecir la actividad solar para estimar el tiempo de regreso de la nave espacial a la Tierra, ajustar las órbitas de los satélites, evitar colisiones y simular los desechos espaciales.

Además, durante eventos solares activos, pueden ocurrir interrupciones en la comunicación, la señal de navegación puede confundirse con cientos de metros o incluso quedar ciega. Por ejemplo, el 4 de noviembre de 2015, una erupción solar provocó que el tráfico aéreo dejara de operar en Suecia debido a la interrupción de las comunicaciones por radio y los sistemas de radar. Y el 10 de septiembre de 2017, el Sol experimentó una de las erupciones solares más poderosas de los últimos 12 años. Los astronautas a bordo de la ISS se vieron obligados a ir a un refugio especial a bordo de la estación, en el que hay más electrónica diferente y paredes más gruesas. En condiciones de alta actividad solar, se puede cambiar la ruta, o se puede cancelar el vuelo, especialmente si se trata de vuelos en latitudes altas, a las regiones polares. Durante una erupción solar, una persona puede recibir una dosis de radiación de más de 100 exámenes fluorográficos. Pero estos brotes tan poderosos ocurren muy raramente, tal vez una vez cada 11 años.

Las perturbaciones del campo magnético de la Tierra durante las tormentas magnéticas dan como resultado corrientes eléctricas en todos los sistemas de conducción larga. Además, el impacto en los sistemas eléctricos puede ser muy grave. Las corrientes geoinducidas fluyen hacia las estaciones de puesta a tierra y desde el interior destruyen toda la infraestructura, como resultado, los transformadores se queman; este fue el caso de Quebec en 1989. En las tuberías, la protección contra la corrosión se rompe, se oxidan y fallan. Por lo general, las tuberías sirven durante 15 años, pero después de 3 años, aparecen manchas de corrosión, la corriente viola la protección anticorrosión. En un ferrocarril, los semáforos verdes pueden cambiar espontáneamente a rojo. Como resultado, todos los trenes se detienen. En 1972, eventos activos en el Sol llevaron a la detonación espontánea de minas marinas frente a la costa de Vietnam. Las minas reaccionaron al cambio repentino en el campo magnético de la Tierra,como en barcos que navegan cerca.

En la Tierra, estamos protegidos de manera confiable por el campo magnético de la Tierra. Una persona pasa alrededor del 20% de su vida en tormentas geomagnéticas. No pensamos en eso. Con la máxima actividad solar, puede haber alrededor de 50 tormentas al año. El sistema Sol-Tierra está en equilibrio y toda la vida en la Tierra se ha adaptado a estas condiciones. Para las personas sanas, esto no da miedo. Sin embargo, la respuesta en personas con problemas de salud y una adaptación más débil puede ser diferente. El número de llamadas de ambulancia puede aumentar en un 20% durante el aumento de la actividad geomagnética.

Sobre ambiciones profesionales

Nuestro mundo tiene una buena acústica, y muchas grandes ideas no pueden surgir de una persona, sino de varios investigadores a la vez. Todos conocen la historia de la invención de la bombilla. Sí, claro, quiero hacer un gran descubrimiento o solucionar un problema importante, pero no para demostrar superioridad, sino para encontrar una respuesta que mejore nuestra vida. Y este impulso y curiosidad que te empuja hacia adelante todos los días no es ambición. Este es un impulso impulsor que inspira a buscar, cometer errores, estudiar, reflexionar y resolver. El verdadero éxito es cuando podemos adquirir nuevos conocimientos útiles que conduzcan a la comprensión de la esencia de los fenómenos observados, controlando y pronosticando desarrollos futuros, así como decisiones fiables basadas en los resultados obtenidos. Lo compararía con el montañismo.¿Por qué un escalador va cuesta arriba? ¿De dónde sacó tanta fiereza y deseo de conocimiento? ¿De dónde sacó su sed de ver lo desconocido? A pesar de los riesgos y peligros, todavía funciona. Y es muy importante mantener este impulso en el camino.

Cómo interesar a la generación más joven por la ciencia

Lo más importante es inspirar. Todo lo que existe en nuestro mundo, según Platón, comienza con una idea. Platón también discutió el potencial de la sociedad para generar e implementar estas ideas. Es natural que una persona se desarrolle, una persona siempre será empujada hacia áreas desconocidas, tanto en el espacio cósmico exterior como en el interior intelectual. Creo que nuestra sociedad tiene un enorme potencial para crear ideas interesantes y valiosas. Es importante mantener, desarrollar y preparar un turno adecuado que hará que todo sea aún mejor. Sin embargo, el trabajo científico es mucho trabajo. Y aquellos que comienzan a hacer ciencia realmente deberían amar lo que hacen.

¿Está de moda la ciencia?

La ciencia está presente en nuestras vidas todos los días, en nuestros pensamientos y acciones. La forma en que vivimos es el resultado del desarrollo de la ciencia. Cuando enciendes las luces de tu casa, ni siquiera piensas en el hecho de que una vez se dedicaron muchos años al desarrollo de la electricidad. Electricidad, Internet, medicina, teléfono, automóvil, aviones, películas: todos estos son el resultado de descubrimientos científicos.

Sí, la ciencia se está poniendo de moda. Hoy en día es popular crear arte con la ayuda de la ciencia, coser ropa con nuevos tipos de tela. El sueño del espacio exterior, el sueño de convertirse en astronauta, volar a Marte, vuelve a la mente de los ciudadanos nuevamente. Cada próximo paso en la ciencia mejora nuestra vida. Por ejemplo, una cámara digital entró en nuestra vida diaria de la tecnología espacial, cuando era necesario aprender a tomar fotografías en el espacio utilizando telescopios.

Popularización de la ciencia

Una persona curiosa es capaz de plantearse preguntas y buscar respuestas. Los descubrimientos de la ciencia dan impulso al pensamiento humano. La locomotora inspiró a pintores y músicos, la teoría de Darwin impulsó el estudio de la genética, los sueños de Konstantin Tsiolkovsky llevaron a la creación de un motor a reacción, el vuelo de Yuri Gagarin al espacio y el comienzo de la era espacial.

Por tanto, es necesario emprender la divulgación de la ciencia. Pero no es tan fácil hacerlo de manera eficiente. Georges Sand, un escritor francés, dijo que "la simplicidad es lo más difícil del mundo".

La simplicidad, la accesibilidad y el humor son herramientas que influyen en nuestro mundo e influyen para mejorar, haciendo nuestro mundo más feliz. Pero puede llevar mucho tiempo comprender y descubrir cosas simples. Por ejemplo, un ciclo solar de 11 años. En la civilización europea, con la invención del telescopio, Galileo y otros astrónomos del siglo XVII notaron que había manchas en el sol. Sin embargo, la periodicidad de once años de la actividad solar se descubrió solo en el siglo XIX, y luego por casualidad, gracias al farmacéutico de Alemania, Heinrich Schwabe. Le gustaba la astronomía y, con la ayuda de un telescopio aficionado, trató de encontrar un hipotético planeta menor dentro de la órbita de Mercurio. Nunca encontró el planeta, pero gracias a observaciones sistemáticas descubrió los ciclos de actividad solar. 250 años es suficiente para descubrir una relación tan simple,que requiere solo observaciones sistemáticas. Y sean cuales sean las tormentas, ¡les deseo a todos un buen clima espacial!