АСТРОНОМІЯ - М. В. Головко 2018

Частина 3. Космософія

Розділ І. Коротка історія астрономії

ТЕМА 1.1. РОЗВИТОК АСТРОНОМІЧНОЇ НАУКИ В СВІТІ

§ 5. ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ АСТРОНОМІЇ

За перші майже двадцять років ХХІ ст. астрономія зробила новий системний крок у пізнанні Всесвіту. Ще цікавішим буде наступне десятиліття, адже до ладу стануть якісно нові наземні й космічні телескопи. Це означає - астрономія отримає нові знання, розкриє таємниці, що існують сьогодні, й відкриє щось нове й досі незбагненне. Результати роботи вчених початку ХХІ ст. будуть новим стимулом для розвитку вічно молодої науки астрономії.

1. Астрономія - передовий рубіж природознавства.

І на початку своєї історії, і в Середньовіччі астрономія була «каталізатором» розвитку інших природничих наук, а також математики. Нині вона знову виходить на передовий рубіж, бо астрономічна наука тією чи іншою мірою стосується всіх інших природничих дисциплін - від фізики, для якої Всесвіт нині перетворився у величезну лабораторію, до біології, з якою астрономія дотична в питанні походження життя на нашій планеті та пошуку його на інших небесних тілах. Окрім цього, астрономія широко використовує математику й інформатику. З допомогою комп'ютерів моделюють астрономічні явища і процеси, наприклад, формування найперших зір і галактик чи злиття масивних чорних дір тощо.

У телескопобудуванні для виготовлення космічних обсерваторій, а також створення нових чутливих приймачів випромінювання, для астрономії використовують новітні технологічні досягнення. Наприклад, Сонячний зонд імені Паркера, який в 2020-х роках буде досліджувати Сонце з відносно близької відстані, оснастили теплозахисним екраном зі спеціально створеного для цієї мети матеріалу.

Розвиток астрономії суттєво залежить від нових, більших розмірами, ніж їхні попередники, телескопів. У цьому питанні в найближчі 10 років відбудуться кардинальні зміни. 2021 р. в космічний простір має вийти телескоп імені Джеймса Вебба, оснащений дзеркалом у 6,5 м. Його на замовлення NASA, Європейського й Канадського космічних агентств виготовили фахівці з понад 100 різних фірм світу.

Нові технології та досягнення комп'ютерної техніки дозволяють будувати великі наземні телескопи. Вже діють телескопи з діаметром дзеркала в 10 м, а нові будуть удвічі - втричі більшими. Нині тривають роботи зі спорудження трьох великих наземних телескопів: Гігантського магелланового телескопа (Giant Magellan Telescope, GMT) з діаметром дзеркала 24,5 метра; Тридцятиметрового телескопа (Thirty Meter Telescope, TMT) та Європейського надзвичайно великого телескопа (European Extremely Large Telescope, E - ELT) з діаметром дзеркала 39 м.

Водночас астрономи планують нові космічні місії й експерименти. До таких належать космічні телескопи з пошуку планет земного типу поблизу інших зір, автоматичні міжпланетні станції для вивчення супутників пла- нет-гігантів, дальше дослідження Марса та повернення до Місяця - створення на його поверхні наукової бази.

Зрозуміло, нарощування засобів спостереження суттєво вплине на кількість отриманих даних, які для одержання нових астрономічних знань потрібно буде опрацьовувати. Вже нині таких даних дуже багато, а незабаром буде ще більше. Астрономія явно ввійшла в новий етап розвитку, однією з особливостей якого буде інтенсивний потік даних (dataintensive astronomy).

Обробка та інтерпретація великої кількості даних можлива за умови, що їх зможуть виконувати науковці з усього світу. Для цієї мети започатковано «Міжнародну віртуальну обсерваторію» (International Virtual Observatory Alliance). її завдання: створити умови для швидкого і зручного доступу до величезних масивів спостережних даних, зокрема й тих, які було отримано в «доцифрову еру».

У зв'язку з великими обсягами даних, які треба опрацьовувати, нової якості набуває аматорство в астрономії. Аматори можуть виконувати спостереження не лише для власного задоволення, але в деяких питаннях і для наукових потреб. Суттєвим є їх внесок в обробку даних, які вони виконують у рамках загальносвітового руху «Громадська наука» (Citizen science).

2. Невирішені наукові проблеми.

Астрономічні дослідження, виконані на межі ХХ - ХХІ століть, привели до суттєвого перегляду уявлень про Всесвіт. З'ясовано, що видима в телескопи матерія (баріонна речовина), становить заледве 4 відсотки від загальної кількості матерії нашого Всесвіту (ч. 2. § 29, п. 3).

Якщо окреслити коло невирішених наукових проблеми, то нині в усіх розділах астрономії їх доволі багато. В зоряній астрономії до таких належать: методи вивчення внутрішньої будови зір; картина походження й еволюції зір побудована тільки в загальних рисах і вимагає суттєвої деталізації; немає докладної моделі Сонця, здатної точно пояснити всі його спостережувані властивості; немає докладної фізичної теорії деяких проявів зоряної активності (спалахи Наднових); відсутнє пояснення причин гамма-спалахів тощо.

У галактичній і позагалактичній астрономії досі не з'ясовано багато питань щодо будови Галактики; лишається таємницею природа темної матерії; досі немає єдиної теорії формування галактик. Як і немає багатьох відповідей в космогонії Сонячної системи (наприклад, утворення Місяця і кілець пла- нет-гігантів, міграції великих планет, формування планетної системи тощо).

Космологія ще не змогла створити довершеної теорії народження Всесвіту. Залишаються незрозумілими багато питань щодо його подальшої еволюції, тобто його майбутнього.

Нині астрономи зосереджують зусилля на тому, щоб у найближчому майбутньому знайти біля інших зір планети земного типу та виявити на них ознаки біосфери; зрозуміти механізми, що запускають процеси формування зір; знайти методи «прямих» спостережень чорних дір; виявити носія (частинки) темної матерії; зрозуміти фізичну суть темної енергії тощо.

Звісно, немає гарантії, що відповіді на ці та інші питання буде знайдено досить швидко, але розвиток астрономії триває, тому відповіді неодмінно будуть.

НАВЧАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

• Поясніть, чому астрономію вважають переднім краєм природознавства. ВИСНОВКИ

За перші десятиліття ХХІ ст. астрономія зробила новий системний крок у пізнанні Всесвіту. В наступне десятиліття до ладу стануть якісно нові наземні та космічні телескопи, що дозволить розкрити нинішні таємниці й отримати нові знання про Всесвіт. Результати роботи науковців на початку теперішнього століття стануть новим стимулом для розвитку вічно молодої науки астрономії.