Astronomija – mūžam jaunā un zvaigžņotā

 

Astronomija ir zinātne par mūs aptverošo kosmisko pasauli. Tā ir viena no vecākajām un vienlaikus arī viena no jauneklīgākajām zinātnes nozarēm, kas šobrīd ne tikai pati pārdzīvo ļoti strauja progresa periodu, bet, tāpat kā līdz šim, stimulē arī daudzu citu zinātnes un tehnikas nozaru, tostarp sakaru tehnoloģiju attīstību. Sākot jauno SP rubriku Kosmosa noslēpumi, esam aicinājuši talkā Dr. phys., LZA korespondētājlocekli, LU Astronomijas institūta direktoru Arturu BALKLAVU-GRĪNHOFU.

 

 

Izsekojot astronomijas attīstības gaitai cauri gadsimtiem, varētu daudz runāt par šīs zinātnes nozares ieguldījumu mūsu fundamentālo zināšanu un pasaules izpratnes pilnveidošanā, kur astronomiskos pētījumos iegūtās zināšanas ir viens no stūrakmeņiem, uz kura balstās mūsu priekšstati par makropasauli, t. i., par lielu mērogu pasauli, kuras apzināšanai lietojam tādus jēdzienus kā Kosmoss, Universs, Metagalaktika, Visums. Īpaši jāuzsver, ka mūsdienu astronomija ir kļuvusi par visu viļņu astronomiju, jo tagad novērojumi tiek veikti visā kosmiskā elektromagnētiskā starojuma spektrā. Gamma un rentgenstaru, ultravioletā, infrasarkanā un radiostarojuma astronomija, ko papildina tādas eksotiskas astronomijas nozares kā kosmisko staru, to skaitā neitrīno, un gravitācijas viļņu astronomija, ir atklājušas mūsu izziņai Visumu visā tā daudzkrāsainībā, ļaujot uzzināt par tādiem agrāk nezināmiem neparastiem objektiem kā molekulārie mākoņi, kuros izkliedēti bagātīgi spirta un formaldehīda krājumi, kā pulsāri un neitronu zvaigznes, zilie klaidoņi, blazāri, kvazari un kvazagi, melnie caurumi u. c. objekti, kas pārsteidz ar savu struktūru un tajos notiekošo procesu patiesi prātu mulsinošo daudzveidību. Viens no mūsdienu astronomijas ievērojamākajiem sasniegumiem ir zvaigzņu evolūcijas teorija, kas apraksta visus zvaigžņu dzīves procesus no zvaigžņu dzimšanas līdz pat to aktīvās dzīves beigām, ieskaitot katastrofālos bojāejas gadījumus – pārnovu uzliesmojumus, kuri līdzīgi zemestrīcēm satricina visu dzimto galaktiku. Ne velti zvaigžņu evolūcijas teorija ir atzīta par vienu no ievērojamākiem pagājušā gadsimta zinātnes sasniegumiem.

Ņemot vērā SP specifiku, pievērsīsimies tikai dažiem astronomijas lietišķajiem jeb lietojamiem aspektiem. Attiecībā uz agrīno astronomijas attīstības periodu var atzīmēt daudzu paaudžu astronomu darbu saistībā ar zvaigžņu stāvokļu noteikšanu pie debess sfēras un debess spīdekļu kustības likumsakarību izpēti, kas kalpoja gan laika atskaites sistēmu, respektīvi, kalendāru izveidošanai, gan cilvēku orientācijai telpā, noderot viņiem, dodoties jūras ceļojumos un palīdzot atklāt jaunas zemes. Tomēr kā viens no visnozīmīgākajiem iepriekšējā perioda astronomijas sasniegumiem noteikti minama mehānika, it sevišķi dinamikas likumu noformulēšana, kuros astronomiskiem pētījumiem par planētu kustībām bija noteicošā loma. Uz šiem likumiem, kā zināms, balstās visas mūsdienu sarežģītās mašinērijas darbība. Tādēļ var apgalvot, ka gandrīz jebkurā ikdienā lietotā priekšmetā, mašīnā vai iekārtā, sākot, teiksim, ar sērkociņu un beidzot ar vissarežģītākajiem mehānismiem un aparātiem, ir izsekojams un saskatāms astronomijas ieguldījums.

Sevišķi labi tas ir saredzams mūsdienu modernajos sakaru tīklos, kas balstās uz zemeslodi aptverošo, globālo sakaru pavadoņu sistēmu, kuras izveidošana un funkcionēšanas nodrošināšana nebija iedomājama bez fundamentālos astronomijas pētījumos iegūtajām zināšanām. Pie šī tīkla var pieskaitīt arī speciālos GPS (Global Positioning System – globālās pozicionēšanas sistēmas) pavadoņus, kuri nodrošina navigāciju, respektīvi, ļauj noteikt atrašanās vietas koordinātes uz zemes virsmas. Var atzīmēt, ka tiek intensīvi un ar panākumiem strādāts, lai uzlabotu šīs sistēmas darbības precizitāti, ļaujot iztēloties pavisam reālu un pat ne visai tālas nākotnes ainu, kas saistīta ar transporta līdzekļu automātisku vadīšanu. Koordinātu noteikšanas precizitātei tuvojoties centimetram, būs iespējams radīt, piemēram, automašīnas, kurās cilvēki varēs iesēsties, ievadot datorā galapunkta koordinātas, un ar navigācijas sakaru sistēmu un nepieciešamajiem braukšanas drošības nodrošināšanas sensoriem un ierīcēm apgādātais transporta līdzeklis viņus bez jebkādas pašu līdzdalības vadīšanā pa visoptimālāko maršrutu un droši nogādās vajadzīgajā vietā.

Astronomija ir veicinājusi sakaru tehnoloģiju attīstību, arī stimulējot ļoti ātrdarbīgu datu pārraides sistēmu izstrādi, kas nepieciešamas milzīgo datu masīvu, piemēram, dažādu fizikālo mērījumu, planētu attēlu u. c. noraidīšanai no pētnieciskajiem pavadoņiem uz kosmisko sakaru stacijām.

Arī pašlaik astronomija turpina spēlēt ārkārtīgi nozīmīgu lomu vairāku moderno zinātņu, it sevišķi fizikas attīstībā, jo tikai astronomija paver iespēju pētīt matēriju un atklāt tās pārvērtību procesu likumsakarības pie ekstremāli lielām temperatūras un spiediena, blīvuma un retinājuma, gravitācijas, magnētiskā u. c. lauku intensitātes vērtībām, kādas novērojamas dažādos kosmiskos objektos un kādas nav un arī nākotnē diez vai vispār būs iespējams sasniegt zemes laboratorijās. Piemēram, astronomiskajos pētījumos gūtās atziņas ir pamatā tādu uz nākotnes enerģētiku vērstu ierīču kā stellatroni u. c. izstrādāšanā, kuru uzdevums ir nodrošināt vadāmu kodolsintēzes procesu norisi. Joprojām darbojas gadsimtu gaitā nepārprotami skaidri iezīmējies likums – šodienas astronomija ir rītdienas fizika, bet rītdienas fizika ir parītdienas visaugstākās tehnoloģijas.

Ne jau velti daudzas pasaules valstis, un ne tikai attīstītākās, kopumā tērē ļoti lielus, daudzos miljardos dolāru vērtējamus līdzekļus gan jaunu uz zemes izvietotu instrumentu un observatoriju, gan kosmosā paceltu observatoriju radīšanai. Šķiet, ikviens būs dzirdējis par šobrīd visspēcīgāko kosmosā pacelto optisko teleskopu HST un redzējis ar to novēroto kosmisko objektu fantastiskos attēlus. Šim teleskopam, kas nes ievērojamā amerikāņu astronoma, slavenā galaktiku pētnieka Ervina Habla vārdu (HST – Hubble Space Telescope – Habla kosmiskais teleskops), ir visai ievērojams galvenā spoguļa diametrs – 2,4 m, un tas, nepakļauts atmosfēras traucējošam iespaidam, ļauj veikt ārkārtīgi precīzus, zemes apstākļos neiegūstamus gan fotogrāfiskus, gan spektrogrāfiskus debess objektu novērojumus, kuri devuši iespēju izdarīt daudzus svarīgus secinājumus un atklājumus.

No pēdējā laikā organizētajām observatorijām būtu atzīmējama Eiropas Dienvidu observatorija jeb ESO (European Southern Observatory) Čīlē, Paranala kalnā, kur nesen nodots ekspluatācijā modernākais četru astoņmetrīgu teleskopu komplekss VLT (VLT – Very Large Telescopes – ļoti lieli teleskopi), kuri, saslēgti interferometriskā sistēmā, spēs veikt zvaigžņu u. c. kosmisku objektu diametru mērījumus ar līdz šim nesasniedzamu precizitāti. Ja vien ierosinātā pētījumu programma tiks pieņemta un apstiprināta, ar šiem teleskopiem, kas tiek robotizēti, izmantojot globālo sakaru tīklu, varēs veikt novērojumus no jebkuras ar pieeju internetam nodrošinātas vietas. Attiecībā uz virszemes optiskās astronomijas attīstību kā piemēru var atzīmēt, ka tiek izskatīts 100 m diametra optiska teleskopa izveidošanas projekts. Iztēlē iedomāsimies teleskopu, kura spogulis ir futbola laukuma lielumā un kas paklausīgi un precīzi seko novērojamā objekta diennakts kustībai pa debess sfēru, veicot novērojumus, kuri šķiet kā skaists, bet nereāls sapnis.

Sevišķi eksotiskas observatorijas piemērs ir LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory – gravitācijas viļņu lāzerinterferometrijas observatorija), kas paredzēta tādu katastrofālu notikumu kā pārnovu eksplozijas, tā arī neitronu zvaigžņu, melno caurumu un citu superblīvu kosmisku objektu sadursmju novērošanai.

Arī Latvijas astronomi dod vērā ņemamu ieguldījumu cilvēces kopējos pūliņos iepazīt kosmisko pasauli, kura jau spēlē, bet nākotnē spēlēs arvien lielāku lomu sabiedrības tālākā progresa nodrošināšanā uz visaugstāko tehnoloģiju bāzes. Tā, piemēram, ļoti augstu starptautisku novērtējumu ir guvuši Latvijas vadošās astronomiskās iestādes – Latvijas Universitātes Astronomijas institūta abu observatoriju, t. i., Astrofizikas observatorijas Baldones Riekstukalnā un Astronomiskās observatorijas Rīgā, Kandavas ielā 2 zinātnieku pētījumi attiecīgi par oglekļa zvaigžņu evolūciju, izmantojot 1,2 m Šmita sistēmas teleskopu, un satelītu novērojumu programmas, izmantojot to optisko lokāciju ar 1,05 m lāzerteleskopu.

Daudz darba Latvija astronomi iegulda arī astronomijas u. c. zinātņu sasniegumu popularizēšanā. Viņu vadībā un ar viņu līdzdalību iznāk šobrīd Latvijā vecākais un arī augstu starptautisku novērtējumu guvušais populārzinātniskais žurnāls – gadalaiku izdevums Zvaigžņotā Debess, kas nu jau 43 gadus iepazīstina sabiedrību ar visjaunākajām atziņām un atklājumiem ne tikai astronomijā, bet arī citās zinātnes nozarēs un pēdējā laikā diezgan vientulīgi cīnās pret tumsonību, kura izpaužas astroloģijas un citu maģiju formā, kas, diemžēl, arvien vairāk pārņem rietumu subkultūras invāzijai nesagatavoto un pēc trešās atmodas plaši atvērto Latvijas sabiedrības apziņu.