从空间角度看科学的价值

2012年5月15日|下午3:11
托德·桑福德
前的贡献者

在过去的一个月左右,我们看到了发现号和进取号航天飞机的飞行照片),哈勃太空望远镜的生日卫星预算问题,以及向我的小行星对资源。通常,我的目光都集中在地球表面或低层大气上,但这些事件让我回过头来寻求改变,并思考太空在科学中的作用。然而,这一努力的某些方面可能是处于危险之中

我对太空的迷恋

作为一个孩子,我是伴随着航天飞机长大的。其中有兴奋的,比如教室穿梭飞行和梦想太空营(部分基于电影)至挑战者号的灾难.我们特别关注的是我们最喜欢的老师之一参加了太空教师竞赛最终得奖的是Christa McAullife。我们的小小学密切关注着这一事件,包括1986年在教室电视上观看了那次致命的飞行。尽管发生了那次事件,很多科幻小说和一台旧望远镜让我对天空和更远的地方保持着兴趣。

具有讽刺意味的是,当我读研究生确立了对科学的兴趣时,我忽视了研究地球之外的事物的效用。当时我的感觉是,在我们自己的星球上有很多紧迫而有趣的问题,值得我们关注和投入资源。当我试图解释为什么我那相当深奥的研究应该引起我非科学家父母的关注时,我很快意识到其中的错误,这也许又是具有讽刺意味的。就在那时,有人,可能是我的博士导师,说了这样的话:“科学知识就像一个浩瀚的海洋。我们所做的研究可能只是海洋中的一小部分,我们不知道何时何地有人会撤回我们的贡献。但知道我们正在添加并提供它就足够了。”在资源有限的世界里把科学的努力做得那么理想主义也许是站不住脚的,但我明白了。

哈勃太空望远镜到达

哈勃深空图像显示了数千个星系,并回顾了大爆炸后的时间。你能数出多少个星系?资料来源:NASA, ESA, S. Beckwith (STScI)和HUDF Teamhe

也是在这个时候,哈勃太空望远镜开始发布真正令人难以置信的太空图像,让我的科学奇迹再次全速运转,可能其他人也一样。让我敬畏的是哈勃超深场图像。的图像它约占整个天空面积的1300万分之一,包含大约10,000个星系,可以追溯到大爆炸和最初星系形成之后的时间点。但这不仅仅是漂亮的照片。在10000科学期刊已经发表了使用哈勃数据的文章。本着开放科学的真正精神几乎任何人可以申请哈勃的时间。只是不要抱太大希望。

在(或从)太空中的科学为我个人和UCS的工作提供了巨大的价值。

这来自于卫星对地球系统的广泛观测。卫星提供的信息是独一无二的,因为它们可以在相对较短的时间内进行全球测量,并在多年的寿命内重复进行测量(卫星一遍又一遍地高度规律地经过给定的区域)。在前世,我的一些工作涉及光环卫星,它是一个更大的卫星系列的一部分,被称为a -

Aura测量大气化学的各个方面。在非常高的大气中,它测量了平流层臭氧空洞的变化。它更接近地表,追踪大气污染物和空气质量对公共健康的影响,以及大气中化学物质的变化如何影响气候。其他卫星提供有关全球水循环,的性质,即太阳辐射地球接收,改变土地使用等等。在我看来,最有趣的两个是格蕾丝测量地球重力场变化的卫星。这是通过精确测量两颗卫星之间的距离来实现的,这取决于潜在的引力场。在其他应用中,它被用于测量格陵兰岛的冰损失也许是更紧迫的问题地下水盆地枯竭

艺术家对A-Train系列卫星的描绘。一些卫星携带多种仪器。显示了仪器的大致观测区域。来源:美国国家航空航天局

获得对气候趋势很重要的长期卫星数据的一个非常重要的方面是确保旧卫星和它的替代品同时在轨道上,这样两者之间的任何抵消或差异都可以被解释清楚。重叠测量确保了数据记录可以用新卫星进行扩展。继续为这些卫星提供资金至关重要,但最近的消息是不会有前途的。这不仅对现有的卫星群和潜在的替代品有问题,而且对提供新型测量的卫星也有问题轨道碳观测站(OCO),它将生成一份全球二氧化碳源和汇的地图,以及它们如何随时间变化的地图,精度很高。延迟然而,这已经发生了。

太空科学是昂贵的,并不是没有失败(例如,请参阅原始OCO卫星).但是,投资于它不仅是投资于科学努力,投资于可以提供的大量信息和突破。它也是一条途径,通过一两个壮观的图像,不仅对我们的宇宙(或宇宙)感到惊奇多元宇宙这取决于你的角度),但也许更重要的是对我们自己的星球重新产生一种惊叹感。至少对我来说是这样。