från de tidigaste dagarna av inspelad historia har människor tittat på himlen för att navigera i haven, bestämma växtsäsonger och få en känsla av sammanhang om vår plats i detta stora universum.
medan de gamla kan ha fått några saker fel om de himmelska kropparna (trots allt, några planeter och stjärnor dyrkades som gudar), har astronomins roll för att förstå livet som vi känner det alltid varit obestridligt.
i dagens tekniskt avancerade värld spenderas miljontals dollar varje år för att finansiera olika astronomiinsatser, teleskop har förändrats och förbättrats, från NASAs Hubble Space Telescope till världsklass Keck Observatory, vilket kräver mer än $53,000 per dag för att fungera.
medan de flesta av oss kan hitta något fascinerande eller imponerande om yttre rymden, är astronomi tillräckligt viktigt för att motivera att spendera så mycket pengar? Hur exakt är astronomi användbart för vår värld idag? Nedan följer några viktiga punkter som illustrerar hur astronomi gynnar samhället och mänskligheten.
hur astronomi har påverkat vetenskap och teknik
det finns dussintals exempel på hur investeringar i astronomisk forskning har producerat innovationer som har gynnat vetenskap, teknik och samhället som helhet.
Tänk på att universums enorma natur i huvudsak kräver att astronomer ständigt navigerar i okänt territorium, men de behöver adekvata verktyg för att göra det. Om sådana verktyg inte finns för närvarande är det upp till världens bästa och ljusaste sinnen att skapa dessa verktyg genom teknik och innovation.
detta har hänt vid dussintals tillfällen, eftersom många tekniker som ursprungligen skapades för astronomisk forskning nu har utnyttjats av andra discipliner, både relaterade och orelaterade till astronomi.
nedan är några av de mest anmärkningsvärda sätten på vilka astronomi har bidragit till teknisk utveckling inom olika områden:
astronomi och industri
- kameran på din smartphone kan mycket väl aldrig ha funnits om det inte varit för astronomi. Du ser, din smarttelefonkamera är känd som en laddningskopplad enhet (CCD), som i grunden är ett instrument som använder speciella sensorer för att fånga bilder och översätta dem till ett digitalt värde. Denna teknik, som utformades av Nobelprisvinnande fysiker Willard Boyle och George E. Smith, utvecklades för att fånga astronomiska bilder och implementerades först 1976. Sedan dess har CCD: er blivit standardproblem för webbkameror, smartphones och personliga kameror, vilket ger ett ”digitalt öga” för att spela in och digitalisera verkliga bilder (Se även vår artikel: det bästa teleskopet för astrofotografi).
- astronomi var den främsta drivkraften bakom födelsen av datorprogrammeringsspråket FORTH, som ursprungligen skapades för att styra styrsystemet för 36-fotteleskopet vid Kitt Peak National Observatory i Arizona. Samma språk används nu av FedEx för att spåra deras paketleveranser.
- Automotive giant General Motors använder Interactive Data Language (IDL) – ett programmeringsspråk som ursprungligen designades för astronomi – för att analysera olika datamängder som härrör från bilolyckor.
- Telekommunikationsjätten AT & t använder IRAF – programvara (Image Reduction and Analysis Facility) – utformad och skriven av National Optical Astronomy Observatory-för att analysera solid state-fysikgrafik samt datorsystem.
astronomi och flygindustrin
- försvarsindustrin har lånat tungt från astronomispecifik teknik för ett antal viktiga innovationer, inklusive tidiga varningssystem, som härrör från observationsmodeller som kan skilja mellan kosmiska föremål och raketplommor.
- Stjärnfördelningar är en viktig datamängd som används av astronomer för att kalibrera sina teleskop, och de används nu också inom flygteknik.
- ultraviolett (UV) fotondetekteringsteknik – som ursprungligen uppfanns av astronomer – används nu av försvarsindustrin för att utveckla UV-baserade missilvarningssystem.
- praktiskt taget varje smartphone på jorden använder GPS-teknik (Global Positioning System), som är starkt beroende av astronomiska objekt för att bestämma exakt positionering.
astronomi och energi
- energisektorn har också funnit användning för interaktivt dataspråk (IDL); det används ofta av energi tungviktare BP och Texaco för att analysera fossila bränsleprover i oljefält, liksom för petroleumrelaterad forskning.
- övergången till solenergi som en förnybar resurs beror åtminstone en del av dess framväxt på astronomi. Till exempel har ett företag från Australien skapat solfångare som använder samma grafitkompositmaterial som finns i kretsande teleskopmatriser.
- Imaging röntgenstrålar-en produkt av framsteg inom astronomisk teknik – används nu för att övervaka fusion av atomkärnor, ett viktigt steg mot att utveckla renare, säkrare energikällor.
astronomi och medicin
- medicinsk bildbehandling – en av de viktigaste teknikerna som uppstod under 20–talet-kom från teknik som ursprungligen utvecklades för astronomi. Nobelpristagaren och radioastronomen Martin Ryle utvecklade en kraftfull bildteknik som kallas bländarsyntes för att bättre kunna se objekt i rymden som var mycket svaga och väldigt långt borta. Denna teknik kombinerar i huvudsak de visuella data som mottas av flera teleskop i en enda bild för att ge observatören mycket mer visuell detalj än vad som kan erhållas med ett enda teleskop. Den medicinska industrin har framgångsrikt överfört denna teknik genom sofistikerad bildutrustning som magnetisk resonansavbildning (MRI) och datoriserad axiell tomografi (CAT) skanningsmaskiner.
- en av de mest intressanta tekniköverföringarna från astronomi till medicinsk industri har varit utvecklingen av mycket detaljerade rengöringstekniker för säkra, föroreningsfria arbetsområden. Rymdbaserade teleskop måste tillverkas i en noggrant ren miljö, så att inga partiklar eller damm kan hindra eller dölja speglar, linser och andra instrument som finns på teleskopet. De olika luftfiltren, kanindräkterna och rengöringsprotokollen som utvecklats för att säkerställa denna ultra-saniterade miljö används nu i läkemedelslaboratorier och sjukhus över hela världen.
- Radioastronomer utvecklade teknik som nu används för att upptäcka tumörer hos cancerpatienter, vilket ger en sann/positiv detekteringsgrad på 96% i kombination med andra traditionella metoder.
- de små värmesensorerna som ursprungligen utvecklades för att styra temperaturen hos olika teleskopinstrument används nu för värmekontroll i neonatala enheter (nyfödda barnomsorg).
astronomi i din vardag
- samma röntgenteknik som används i många av världens astronomiska observatorier används nu i flygplatsens säkerhetskontrollutrustning.
- gaskromatografen – ett instrument för analys av olika föreningar – var ursprungligen utformad för att hjälpa till med ett Mars-uppdrag, men används nu av flygplatsens säkerhetsenheter för att upptäcka droger och sprängämnen i passagerarbagage.
- låt oss inte glömma att de allra första kalendrarna som människan kände till var baserade på månens rörelser. Till denna dag ser vi till astronomer för att hjälpa oss att definiera rörelserna i de olika himmelska kropparna, av vilka många har ett betydande inflytande på vårt tidsbegrepp.
som du kan se är astronomins inflytande så långtgående att det faktiskt är svårt att mäta den fulla omfattningen av vad denna ovärderliga disciplin har gjort för vårt moderna samhälle.
även om det har funnits dussintals anmärkningsvärda framsteg och innovationer inom teknik på grund av astronomi, kanske dess största bidrag till mänskligheten är att det har gjort oss mer medvetna om vår unika position i detta expansiva universum.
Må vi fortsätta att titta på astronomiområdet för att hjälpa oss att ta itu med och svara på mänsklighetens viktiga behov och frågor.