В чем заключается практическое применение астрономии
В чем заключается практическое применение астрономии
Магистр ДонНТУ
Горбунов Евгений Юрьевич
Специальность: «Автоматизированное управление технологическими процессами» (АУП)
Тема квалификационной работы магистра: «Разработка и исследование устройства автоматического управления пуском асинхронного электропривода шахтного ленточного конвейера»
Астрономия в жизни современного человека
Еще в детстве, будучи любопытным ребенком, я мечтал стать космонавтом. И естественно, когда я вырос, мой интерес был обращен к звездам. Постепенно читая книги по астрономии и физике, неспеша изучал азы. Параллельно чтению книг, осваивал карту звездного неба. Т.к. я вырос в поселке, то у меня был достаточно хороший обзор звездного неба. Сейчас в свободное время продолжаю читать книги, публикации и стараюсь следить за современными достижениями науки в этой области знаний. В будущем хотелось бы приобрести собственный телескоп.
Человек, по своей сути, имеет необычайное любопытство, ведущее его к изучению окружающего мира, поэтому астрономия постепенно зарождалась во всех уголках мира, где жили люди.
Рисунок 1 – Небесный диск из Небры
Итак, одними из первых «астрономов» можно назвать шумер и вавилонян. Жрецы-вавилоняне оставили множество астрономических таблиц. Они же выделили основные созвездия и зодиак, ввели деление полного угла на 360 градусов, развили тригонометрию. Во II тыс. до н. э. у шумеров появился лунный календарь, усовершенствованный в I тыс. до н. э. Год состоял из 12 синодических месяцев — шесть по 29 дней и шесть по 30 дней, всего 354 дня. Обработав свои таблицы наблюдений, жрецы открыли многие законы движения планет, Луны и Солнца, смогли предсказывать затмения. Вероятно, именно в Вавилоне появилась семидневная неделя (каждый день был посвящён одному из 7 светил). Но свой календарь был не тоько у шумер, в Египте был создан свой «сотический» календарь. Сотический год — это период между двумя гелиакическими восходами Сириуса, то есть он совпадал с сидерическим годом, а гражданский год состоял из 12 месяцев по 30 дней плюс пять дополнительных суток, всего 365 дней. Употреблялся в Египте и лунный календарь с метоновым циклом, согласованный с гражданским. Позже под влиянием Вавилона появилась семидневная неделя. Сутки делились на 24 часа, которые сначала были неравными (отдельно для светлого и тёмного времени суток), но в конце IV века до н. э. приобрели современный вид. Египтяне также делили небо на созвездия. Свидетельством этого могут служить упоминания в текстах, а также рисунки на потолках храмов и гробниц.
Из стран Восточной Азии наибольшее развитие древняя астрономия в получила в Китае. В Китае были две должности придворных астрономов. Примерно в VI веке до н. э. китайцы уточнили продолжительность солнечного года (365,25 дней). Соответственно небесный круг делили на 365,25 градусов или на 28 созвездий (по движению Луны). Обсерватории появились в XII веке до н. э. Но уже гораздо раньше китайские астрономы прилежно регистрировали все необычные события на небе. Первая запись о появлении кометы относится к 631 г. до н. э., о лунном затмении — к 1137 г. до н. э., о солнечном — к 1328 году до н. э., первый метеорный поток описан в 687 г. до н. э. Из других достижений китайской астрономии стоит отметить правильное объяснение причины солнечных и лунных затмений, открытие неравномерности движения Луны, измерение сидерического периода сначала для Юпитера, а с III века до н. э. — и для всех прочих планет, как сидерические, так и синодические, с хорошей точностью. Календарей в Китае было множество. К VI веку до н. э. был открыт метонов цикл и утвердился лунно-солнечный календарь. Начало года — день зимнего солнцестояния, начало месяца — новолуние. Сутки делились на 12 часов (названия которых использовались и как названия месяцев) или на 100 частей.
Становление астрономии как науки, наверное, следует отнести еще к древним грекам, т.к. они произвели огромный вклад в развитие науки. В трудах древнегреческих учёных находятся истоки многих идей, лежащих в основании науки нового времени. Между современной и древнегреческой астрономией существует отношение прямой преемственности, в то время как наука других древних цивилизаций оказала влияние на современную только при посредничестве греков.
В Древней Греции астрономия была уже одной из наиболее развитых наук. Для объяснения видимых движений планет греческие астрономы, крупнейший из них Гиппарх (II в. до н.э.), создали геометрическую теорию эпициклов, которая легла в основу геоцентрической системы мира Птолемея (II в. н.э.). Будучи принципиально неверной, система Птолемея тем не менее позволяла предвычислять приближенные положения планет на небе и потому удовлетворяла, до известной степени, практическим запросам в течение нескольких веков.
Системой мира Птолемея завершается этап развития древнегреческой астрономии. Развитие феодализма и распространение христианской религии повлекли за собой значительный упадок естественных наук, и развитие астрономии в Европе затормозилось на многие столетия. В эпоху мрачного средневековья астрономы занимались лишь наблюдениями видимых движений планет и согласованием этих наблюдений с принятой геоцентрической системой Птолемея.
Учение Коперника явилось началом нового этапа в развитии астрономии. Кеплером в 1609-1618 гг. были открыты законы движений планет, а в 1687 г. Ньютон опубликовал закон всемирного тяготения.
Астрономия имеет исключительно большое значение в борьбе против идеализма, религии, мистики и поповщины. Её роль в формировании правильного диалектико-материалистического мировоззрения огромна, ибо именно она определяет положение Земли, а вместе с ней и человека в окружающем нас мире, во Вселенной. Сами наблюдения небесных явлений не дают нам оснований непосредственно обнаружить их истинные причины. При отсутствии научных знаний это приводит к неверному их объяснению, к суевериям, мистике, к обожествлению самих явлений и отдельных небесных тел. Так, например, в древности Солнце, Луна и планеты считались божествами, и им поклонялись. В основе всех религий и всего мировоззрения лежало представление о центральном положении Земли и ее неподвижности. Много суеверий у людей было связано (да и теперь еще не все освободились от них) с солнечными и лунными затмениями, с появлением комет, с явлением метеоров и болидов, падением метеоритов и т.д. Так, например, кометы считались вестниками различных бедствий, постигающих человечество на Земле (пожары, эпидемии болезней, войны), метеоры принимали за души умерших людей, улетающие на небо, и т.д.
Астрономия, изучая небесные явления, исследуя природу, строение и развитие небесных тел, доказывает материальность Вселенной, ее естественное, закономерное развитие во времени и пространстве без вмешательства каких бы то ни было сверхъестественных сил.
История астрономии показывает, что она была и остается ареной ожесточенной борьбы материалистического и идеалистического мировоззрений. В настоящее время многие простые вопросы и явления уже не определяют и не вызывают борьбы этих двух основных мировоззрений. Теперь борьба между материалистической и идеалистической философиями идет в области более сложных вопросов, более сложных проблем. Она касается основных взглядов на строение материи и Вселенной, на возникновение, развитие и дальнейшую судьбу как отдельных частей, так и всей Вселенной в целом [3].
Двадцатый век для астрономии означает нечто большее, чем просто очередные сто лет. Именно в XX столетии узнали физическую природу звёзд и разгадали тайну их рождения, изучили мир галактик и почти полностью восстановили историю Вселенной, посетили соседние планеты и обнаружили иные планетные системы.
Умея в начале века измерять расстояния лишь до ближайших звёзд, в конце столетия астрономы «дотянулись» почти до границ Вселенной. Но до сих пор измерение расстояний остаётся больной проблемой астрономии. Мало «дотянуться», необходимо точно определить расстояние до самых далёких объектов; только так мы узнаем их истинные характеристики, физическую природу и историю.
Успехи астрономии в XX в. были тесно связаны с революцией в физике. При создании и проверке теории относительности и квантовой теории атома использовались астрономические данные. С другой стороны, прогресс в физике обогатил астрономию новыми методами и возможностями.
Рисунок 3 – Радиотелескопы
Сейчас в XXI веке перед астрономией стоит множество задач, в том числе и таких сложных, как изучение наиболее общих свойств Вселенной, для этого необходимо создание более общей физической теории, способной описывать состояние вещества и физические процессы. Для решения этой задачи требуются наблюдательные данные в областях Вселенной, находящихся на расстояниях в несколько миллиардов световых лет. Современные технические возможности не позволяют детально исследовать эти области. Тем не менее, эта задача сейчас является наиболее актуальной и успешно решается астрономами ряда стран [6].
Но вполне возможно, что основное внимание астрономов нового поколения будут привлекать не эти проблемы. В наши дни первые робкие шаги делают нейтринная и гравитационно-волновая астрономия. Вероятно, через пару десятков лет именно они откроют перед нами новое лицо Вселенной.
Практическое и идеологическое значение астрономии
Астрономия и ее методы имеют большое значение в жизни современного общества. Вопросы, связанные с измерением времени и обеспечением человечества знанием точного времени, решаются теперь специальными лабораториями — службами времени, организованными, как правило, при астрономических учреждениях.
Астрономические методы ориентировки наряду с другими по-прежнему широко применяются в мореплавании и в авиации, а в последние годы — и в космонавтике. Вычисление и составление календаря, который широко применяется в народном хозяйстве, также основаны на астрономических знаниях.
Составление географических и топографических карт, предвычисление наступлений морских приливов и отливов, определение силы тяжести в различных точках земной поверхности с целью обнаружения залежей полезных ископаемых — все это в своей основе имеет астрономические методы.
Исследования процессов, происходящих на различных небесных телах, позволяют астрономам изучать материю в таких ее состояниях, какие еще не достигнуты в земных лабораторных условиях. Поэтому астрономия, и в частности астрофизика, тесно связанная с физикой, химией, математикой, способствует развитию последних, а они, как известно, являются основой всей современной техники. Достаточно сказать, что вопрос о роли внутриатомной энергии впервые был поставлен астрофизиками, а величайшее достижение современной техники — создание искусственных небесных тел (спутников, космических станций а кораблей) вообще было бы немыслимо без астрономических знаний.
Астрономия имеет исключительно большое значение в борьбе против идеализма, религии, мистики и поповщины. Её роль в формировании правильного диалектик-материалистического мировоззрения огромна, ибо именно она определяет положение Земли, а вместе с ней и человека в окружающем нас мире, во Вселенной. Сами наблюдения небесных явлений не дают нам оснований непосредственно обнаружить их истинные причины. При отсутствии научных знаний это приводит к неверному их объяснению, к суевериям, мистике, к обожествлению самих явлений и отдельных небесных тел. Так, например, в древности Солнце, Луна и планеты считались божествами, и им поклонялись. В основе всех религий и всего мировоззрения лежало представление о центральном положении Земли и ее неподвижности. Много суеверий у людей было связано (да и теперь еще не все освободились от них) с солнечными и лунными затмениями, с появлением комет, с явлением метеоров и болидов, падением метеоритов и т.д. Так, например, кометы считались вестниками различных бедствий, постигающих человечество на Земле (пожары, эпидемии болезней, войны), метеоры принимали за души умерших людей, улетающие на небо, и т.д.
Астрономия, изучая небесные явления, исследуя природу, строение и развитие небесных тел, доказывает материальность Вселенной, ее естественное, закономерное развитие во времени и пространстве без вмешательства каких бы то ни было сверхъестественных сил.
История астрономии показывает, что она была и остается ареной ожесточенной борьбы материалистического и идеалистического мировоззрений. В настоящее время многие простые вопросы и явления уже не определяют и не вызывают борьбы этих двух основных мировоззрений. Теперь борьба между материалистической и идеалистической философиями идет в области более сложных вопросов, более сложных проблем. Она касается основных взглядов на строение материи и Вселенной, на возникновение, развитие и дальнейшую судьбу как отдельных частей, так и всей Вселенной в целом.
Для чего нужна астрономия?
С древних времен люди интересовались тем, что находится за пределами Земли. Они хотели знать, что представляет собой космос. Потому что человек всегда был любопытен. Так возникла астрономия. Вероятно она является старейшей наукой человечества.
Самые первые цивилизации пытались понять, что же они видят. Новые знания породили множество мифов и легенд в разных культурах. Хорошим примером применения таких знаний является использование звезд и Солнца в качестве инструментов для навигации. Первые календари человека были связаны с Луной.
Но что нам дает эта наука сегодня?
Астрономия и выживание человечества
Одной из причин, почему астрономия очень важна и сейчас — она помогает нам подготовиться к любым опасным явлениям, возникающим в космосе. Мы даже создали каталог небесных тел, которые могут столкнуться с нашей планетой.
Астрономическая наука помогает лучше понять нам нашу планету, а также условия, существующие на Земле. Более того, мы постоянно следим за планетами, которые существуют в космосе. Они могут помочь сохранить нашу цивилизацию в будущем. Без астрономии это вряд ли было бы возможно.
Чтобы больше узнать о Вселенной, мы продолжаем инвестировать в космические исследования. Многие технологические разработки необходимы для того, чтобы эти исследования были успешными. Эти новые технологии приводят к инновациям, которые полезны для разных отраслей человеческой деятельности.
Новые лекарства
Технология, впервые разработанная радиоастрономом, использовалась для создания нескольких медицинских инструментов визуализации, включая CAT — сканеры и МРТ. А программное обеспечение, которое используется для обработки спутниковых снимков из космоса, сейчас помогает медикам выявлять болезнь Альцгеймера.
Программа AlzTools 3d Slicer была создана с использованием знаний и опыта, полученных при эксплуатации спутника Envisat ESA. В настоящее время происходит разработка устройства с зарядовой связью (CCD), которое поможет уменьшить воздействие рентгеновских лучей. Эти технологии впервые использовали в астрономии еще в 1976 году для получения изображений.
Астрономия и безопасность
Система видеоанализа (VAS) помогает спецслужбам анализировать видеоматериалы. Она использует технологию стабилизации и регистрации видеоизображений NASA — VISAR. Подобные технологии применяются для улучшения видеоизображений ночных записей, сделанных с помощью видеокамеры.
Ультрафиолетовая (УФ) технология детектирования фотонов, изобретенная астрономами, также используется военными. Она применяется в электронных системах защиты от ракетных атак.
Детекторы, способные обнаруживать одиночные рентгеновские фотоны, используемые в астрономии, теперь используются в аэропортах. В частности в рентгеновских камерах. Газовый хроматограф, предназначенный для изучения атмосферы Марса, используется еще и для анализа багажа на наличие взрывчатых веществ.
Связь и другие технологии
Большинство технологий, применяемых в космосе, улучшаются и используются в различных отраслях и на Земле. Например гамма-спектрометры, которые используется для элементного и изотопного анализа безвоздушных тел, таких как Луна и Марс, теперь используются для исследования структурного ослабления старых исторических зданий.
ПЗС, который упоминался выше, также используется в большинстве камер, веб-камер и телефонов. Он работает как специальный датчик для захвата изображений и превращения их в цифровой массив. Эту технологию разработали Уиллард Бойл и Джордж Э. Смит для получения астрономических изображений. За это открытие ученые были удостоены Нобелевской премии по физике в 2009 году.
Конечно, астрономия не имеет большого значения для каждого конкретного человека. Но наше любопытство дает нам большие прорывы в технологиях, предназначенных для Земли.
Астрономия работает над решением загадки о нашем месте в бесконечном космосе…
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
КАК АСТРОНОМИЯ ПОМОГАЕТ ЧЕЛОВЕКУ. Астрономия в народном хозяйстве нашей страны
На протяжении всей истории человеческого общества астрономия была необходима человеку как наука практическая. Но особенно велико значение этой науки в народном хозяйстве в настоящее время.
Одна из основных задач практического применения астрономии — определение географических координат мест на поверхности Земли.
Не зная координат, нельзя составить географическую карту. Без знания координат ни один корабль не может плыть по намеченному курсу в открытом море. Чтобы правильно держать курс корабля, нужно периодически, как только позволяют метеорологические условия, определять широту и долготу места его нахождения.
Как можно, например, определить кратчайшее расстояние между Москвой и Якутском? Измерять его мерной лентой — задача невыполнимая. Определить это расстояние можно только астрономическим способом, причем для этого в первую очередь нужно получить из наблюдений координаты этих мест, т. е. широты и долготы Москвы и Якутска.
Нельзя проложить правильно железнодорожную магистраль без определения координат ряда пунктов на пути этой магистрали. Трудно назвать мероприятие, связанное с планированием территории нашей страны, с размещением крупных энергетических и промышленных предприятий, с работами картографического характера, где не требовалось бы знание координат тех или других пунктов. На практике часто приходится определять направление относительно стран света,
например точки юга. Эта задача называется определением азимута земного предмета и решается астрономическими методами. Азимут необходимо определять при сооружении предприятий, научных и общественных учреждений (башни и павильоны обсерваторий, антенны радиостанций, стадионы). Азимутом пользуются при определении направления полетов межконтинентальных ракет и т. п.
Однако координаты мест на земной поверхности не остаются строго постоянными, а непрерывно, правда в очень небольших пределах, изменяются. Происходит это явление оттого, что сама Земля в небольших пределах смещается относительно своей оси вращения, и поэтому последняя не занимает неизменного положения в теле Земли. Вследствие этого точки пересечения оси вращения Земли с ее поверхностью, т. е. географические полюсы, непрерывно перемещаются. Это перемещение полюсов Земли по ее поверхности невелико. Северный полюс движется против часовой стрелки по сложной спиралеобразной кривой, которая то закручивается, то раскручивается, не выходя из квадрата со сторонами 26 м.
Вследствие смещения полюсов смещается и экватор Земли, так как ось вращения перпендикулярна к плоскости экватора. Изменяется также и меридиан любого места наблюдения. Эти смещения вызывают изменение координат, т. е. широт и долгот. И как ни малы такие изменения, но их надо учитывать и исправлять координаты применительно к движению полюса.
Поправки координат местностей на Земле, учитывающие движение полюсов, получаются из наблюдений на многих обсерваториях земного шара, проводимых специальной организацией, которая называется Службой движения полюсов. Эти поправки необходимы не только астрономии, они нужны также геодезии, геофизике, картографии и другим наукам.
Хорошо известно, какое огромное значение во всей нашей деятельности имеет точное время. Определение его, хранение и передача — очень важная астрономическая задача. Без точного времени не могут нормально работать фабрики и заводы, государственные учреждения, учебные заведения, железнодорожный и водный транспорт, авиация и т. д. Для всех этих организаций и всего населения Советского Союза из Москвы ежечасно по московскому времени подаются широковещательные сигналы времени в виде шести коротких гудков; начало последнего гудка соответствует концу данного часа и началу следующего.
Для специальных научных учреждений, обсерваторий, ведущих астрономические наблюдения, штурманов кораблей, многочисленных географических, геодезических, геологических, гравиметрических и других экспедиций, работающих во всех районах нашей необъятной Родины, несколько раз в сутки подаются специальные сигналы еще более точного времени. Точное время определяется на астрономических обсерваториях путем наблюдения звезд с помощью точнейших современных астрономических инструментов.
Для того чтобы иметь точное время на каждый момент, существуют приборы — хранители времени, или, попросту говоря, высокоточные часы. Из наблюдений звезд и определяется полрака этих часов. И для определения координат мест на земной поверхности, т. е. широты и долготы, и для определения точного времени, и для решения целого ряда других задач, о которых пойдет речь ниже, нужно знать точные положения на небе Солнца, Луны, планет и многих звезд, т. е. знать их небесные координаты. Эти координаты вычисляются на основе многочисленных наблюдений на многих обсерваториях и приводятся в специальных списках или таблицах, которые называются астрономическими ежегодниками.
В Советском Союзе заранее на каждый год издается Астрономический ежегодник СССР; в нем даются координаты Солнца, Луны, планет, многих звезд и приводится целый ряд других необходимых сведений.
Астрономическими расчетами определяется заранее время восходов и заходов Солнца. 21 марта и 23 сентября Солнце восходит в точке востока и заходит в точке запада. В северном полушарии Земли зимой Солнце восходит южнее точки востока, заходит южнее точки запада, а летом, наоборот, восходит севернее точки востока и заходит севернее точки запада. Восходы и заходы Луны приходятся на самые различные часы суток. Когда Луна в новолунии, она восходит и заходит примерно в одно время с Солнцем. В полнолуние Луна восходит во время захода Солнца, а заходит во время его восхода.
Вычисление времени восходов и заходов Солнца, а также вычисление продолжительности дня имеет большое практическое значение. Данные о продолжительности дня и сумерек для разных широт нужны при подсчете электроэнергии, необходимой для предприятий, уличного освещения и для других целей. Вероятно, редкий гражданин Советского Союза не пользуется данными отрывного календаря. В этом календаре на каждый день года, т. е. на каждом листке, приводится московское время восхода и захода Солнца для широты Москвы. Чтобы узнать, когда восходит или заходит Солнце в других местах, в данные календаря нужно ввести поправку на широту места и на местное декретное время. Как это делать, обычно описывается на первом листке календаря. В отрывном календаре указываются также продолжительность дня, восходы, заходы и фазы Луны.
Большое значение в народном хозяйстве имеют географические карты. Чтобы составить карту района, области или целого государства, нужно провести на данной местности целый комплекс астрономо-геодезических работ. Надо определить широты, долготы, азимуты целого ряда мест — так называемых опорных пунктов, равномерно расположенных на площади, с которой снимается карта (район, область, государство и т. д.), определить высоты опорных пунктов над уровнем моря. Без этого никакой карты сделать нельзя. Густота таких пунктов зависит от требуемой точности карты, от рельефа местности, с которой снимается карта, от количества населенных пунктов, характера почвенно-растительного покрова и др. Карты являются средством для изучения расположения природных богатств на данной территории, рационального использования их и проведения различного рода народнохозяйственных мероприятий. Они необходимы промышленности для всякого рода изысканий, для правильного размещения в стране заводов и фабрик. Они нужны сельскому хозяйству, транспорту и многим другим отраслям нашего многогранного народного хозяйства. В картах нуждаются армия, государственные учреждения, учебные заведения и т. д.
Немаловажное значение имеет предвычисление приливов и отливов.
Для обеспечения безопасности мореплавания, производства всевозможных строительных работ на побережьях, проведения различных исследований моря и для других целей нужно знать высоту прилива в данном месте на каждый час суток. Эта задача решается астрономическими способами.
Наша Земля окружена воздушной оболочкой — атмосферой. Мы живем в самом плотном, нижнем ее слое. Поэтому всестороннее изучение атмосферы Земли — очень важная жизненная задача. У поверхности Земли и на небольшой высоте химический состав, плотность, влажность и другие свойства атмосферы можно изучать непосредственно лабораторными способами. Но на большой высоте так изучать атмосферу нельзя. Здесь нас выручают влетающие в земную атмосферу метеоры.
Изучение метеоров дает возможность исследовать физические свойства верхних слоев земной атмосферы, определить направления и скорости воздушных течений. По данным наблюдений метеоров впервые было установлено, что атмосфера химически однородна и на высоте 80—110 км имеет тот же состав, что и на уровне моря. Определены были также на этих высотах скорости ветров и температуры. В последние годы в изучении верхних слоев атмосферы большую роль сыграли ракеты и искусственные спутники Земли.
Жизнь на Земле существует благодаря свету и теплу, получаемым от Солнца. Солнце — центральное тело нашей солнечной системы. Оно представляет собой раскаленный газовый самосветящийся шар, температура поверхности которого 6000°. При такой температуре все вещества, из которых состоит Солнце, могут быть только в газообразном состоянии.
Данные современной науки показывают, что Солнце в настоящее время находится в таком состоянии, в каком оно находилось сотни миллионов и даже миллиарды лет назад. Спрашивается: откуда же оно черпает то громадное количество энергии, которое излучает в виде тепла и света? Эта энергия вырабатывается в недрах Солнца, где при огромных давлениях и очень высоких температурах, достигающих 15—20 млн. градусов, ядра одних элементов преобразуются в ядра других, т. е. происходят так называемые термоядерные реакции. Подобные реакции происходят только между ядрами самых легких элементов, таких, как водород, гелий, литий и др. Эта догадка астрономов стимулировала и ускорила осуществление превращений элементов, использование атомной энергии и приблизила нас к осуществлению управляемых термоядерных реакций. Последние дадут в руки человека колоссальные источники энергии.
Влияние Солнца на Землю огромно. В результате воздействия Солнца возникают полярные сияния, магнитные бури, нарушается нормальная радиосвязь.
Все эти явления требуют детального изучения процессов, протекающих на Солнце и в его атмосфере, и выяснения их влияния на Землю и ее атмосферу.
В настоящее время приобретает особое значение вопрос о непосредственном использовании энергии Солнца в промышленности и сельском хозяйстве. Но Солнце обогревает земной шар неодинаково. Наиболее выгодны для использования солнечного тепла тропический и умеренный пояса, причем тропический пояс менее выгоден из-за частой облачности.
Есть разные способы использования энергии солнечных лучей.
Например, в южных районах Советского Союза имеются солнечные установки, дающие горячую воду и пар для консервных заводов, бань, кухонь и отопления зданий. В Ташкенте сооружена солнечная установка, состоящая из бетонного параболоида с поверхностью 80 м 2 . На этом параболоиде смонтирован ряд небольших посеребренных зеркал: отражаясь от них, солнечные лучи собираются в одно место (фокус) и нагревают котел, дающий пар, который используется в холодильной машине. Подобных установок сейчас много. Советские ученые работают над вопросами использования солнечной энергии в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства, использования ее посредством фотохимических реакций и путем фотосинтеза, превращения солнечной энергии в электрическую.
Методы, разработанные в астрономии, с успехом применяются в других областях науки и практики. Зачастую чисто теоретические и астрономические исследования при дальнейшем их развитии приобретают важное практическое значение. Характерным примером этому может служить спектральный анализ. В 1666 г. Ньютон с помощью стеклянной призмы разложил белый солнечный свет на семь основных цветов, подобных радуге, или, как говорят, разложил его в спектр. Разве могла тогда прийти кому-нибудь в голову мысль, что через два-три столетия на основе этой цветной картинки будет создан обширный раздел новой, теперь уже технической, науки о природе — спектральный анализ.
Методы, применяемые астрономами для изучения химического состава Солнца и звезд посредством спектрального анализа, в настоящее время широко распространены в металлургии. При плавке различных металлов приходится добавлять в сплав десятки химических элементов, чтобы получить металл нужного качества. Поэтому при плавке высококачественных сталей и сплавов цветных металлов, при сортировке различных сплавов и даже готовых изделий широко применяются методы качественного и количественного спектрального анализа. Им пользуются медики при определении процента кислорода в крови больного, химики для определения состава полимеров и т. п.
Прекрасным примером, когда теоретические исследования приводят к важным практическим результатам, является открытие элемента гелия. В 1868 г. астрономы, наблюдая солнечный протуберанец, нашли в его спектре яркую желтую линию. Ее не было в спектрах ни одного известного в то время химического элемента. Солнечный газ, которому принадлежит эта желтая линия, был назван гелием, что означает «солнечный», так как Солнце по-гречески — «гелиос».
Спустя 25 лет этот «солнечный» газ был выделен химиками на Земле из минерала клевеита. Гелий — самый легкий газ после водорода. Он широко используется в науке и технике. Им наполняются дирижабли, лампы накаливания и радиолампы; кстати сказать, это он сверкает желтовато-розовым цветом в витринах магазинов. Гелий применяется в металлургии для продувания расплавленных металлов и ведения плавок. В настоящее время гелий добывается в основном из подземных газовых скоплений.
Велика роль астрономии в космонавтике. В изучении космоса немало ценного дали ракеты. Они поднимали на высоту в несколько сот километров различные научные приборы и подопытных животных. Еще больше дали полеты в космическое пространство наших славных космонавтов.
Теория космических полетов непосредственно вытекает из теории движения небесных тел. Пилоты будущих межпланетных кораблей будут пользоваться астрономическими способами ориентировки и расчета.
В недалеком будущем последуют полеты человека к Луне и ближайшим к Солнцу планетам — Марсу и Венере. Луна — ближайшее к Земле космическое тело, и нет сомнения, что на нее первую ступит нога человека. Для космонавта, а вероятнее всего — космонавтов, высадившихся на Луну, должна быть хорошо известна обстановка, в которой они окажутся. От этого во многом будут зависеть посадка на поверхность Луны, высадка из космического корабля, время пребывания на Луне и возвращение на Землю. Выяснение всех вопросов, связанных с физической природой на Луне и на планетах, — задача астрономов.
Многие другие вопросы, имеющие важное практическое значение, также решаются с помощью астрономии.