Despre viitorul universului, marile descoperiri și rolul teledetecției în știință – cercetător NASA la Cluj

Omul de știință de origine română lucrează deja de 20 de ani la NASA unde în prezent modelează spații planetare din sistemul solar, creează programe de monitorizare a radiațiilor pentru misiunea Juno, dezvoltă tehnici de validare pentru viitoarele programe de observații cu instrumentul REASON aparținând misiunii Europa Clipper şi calculează compoziția atmosferică a planetelor Jupiter, Saturn şi Uranus. Moderatorul discuției, parte din seria MCC Transylvania Lectures, a fost Norbert Zsolt Rácz, preot unitarian din Cluj.

În cadrul evenimentului, Virgil Adumitroaie a prezentat cele mai importante descoperiri ale NASA din ultimele decenii. El a vorbit despre aselenizare, despre Voyager 1 și 2, despre rolul Roverului Perseverance și al elicopterului Ingenuity pe Marte. „De la înființarea sa în 1958, NASA a depășit limitele științifice și tehnice pentru a explora necunoscutul”, a spus cercetătorul. Astăzi, lista lucrurilor care așteaptă să fie descoperite pare nesfârșită, la fel ca universul însuși.

Una dintre metodele de descoperire, care stă la baza stadiului actual al fizicii și cosmologiei, este teledetecția. Această tehnică constă în obținerea de informații fără a fi în contact cu sursa, colectând diferite semnale în diverse frecvențe care pot fi analizate și transformate în ceva util. Instrumentele captează semnalele care vin din univers în speranța că le putem descoperi semnificația. De exemplu, putem determina temperatura unei stele și ce elemente sunt prezente în ele.

Teledetecția a început odată cu inventarea telescoapelor în timpul lui Galileo Galilei. În prezent, mai multe tipuri de telescoape sunt utilizate în spațiu și la sol pentru a observa diferite obiective. Acestea captează diferite lungimi de undă ale luminii folosind diverse tehnici și au influențat modul în care privim universul. Hubble a fost lansat în 1990 și a descoperit că universul este în expansiune. Telescopul spațial James Webb completează și îmbunătățește descoperirile lui Hubble. Observatorul Chandra cu raze X a detectat stelele care explodează, materia care se învârte în jurul unei găuri negre și este responsabil pentru prima detectare directă a materiei întunecate în 2007. Telescopul spațial Spitzer, lansat în 2003, privește universul în spectrul infraroșu și a reușit să detecteze pitice maro, exoplanete și molecule organice care ar putea deține secretul vieții pe alte planete.

Un alt instrument important este Cosmic Background Explorer (COBE), lansat în 1989, care a studiat radiațiile rămase de la Big Bang pentru a înțelege mai bine cum s-a format universul. Satelitul Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) a furnizat date care au permis astronomilor să evalueze cu precizie vârsta universului, care este de 13,77 miliarde de ani, și să stabilească faptul că atomii reprezintă doar 4,6% din univers, restul fiind materie întunecată și energie întunecată.

Speakerul a prezentat, de asemenea, misiunea Juno: nava spațială a intrat pe orbită în jurul lui Jupiter în 2016, iar la început publicul a putut participa activ la realizarea de fotografii ale planetei. Dr. Adumitroaie a subliniat că Jupiter este o stea eșuată: dacă ar fi avut ceva mai multă masă, am fi avut doi sori. Un alt fapt interesant este că Juno captează undele radio ale aurorei lui Jupiter. Nava spațială se va prăbuși în cele din urmă în planetă. În acest an, NASA va lansa, de asemenea, o navă spațială către unul dintre sateliții lui Jupiter, Europa, care are cele trei elemente care ar putea duce la formarea vieții: apă, energie și chimie.

Un alt aspect interesant al teledetecției este descoperirea de exoplanete. Primul disc planetar a fost observat în 1984, apoi în 1992 au fost descoperite primele exoplanete. Există 5572 de exoplanete confirmate, dintre care doar 199 de dimensiunea Pământului. Kepler-186f este prima exoplanetă descoperită ca fiind locuibilă, aceasta ar putea susține existența apei lichide. TRAPPIST-1 este o lume stâncoasă de mărimea Pământului care ar putea adăposti viață, aflată la 97 de ani-lumină distanță. Alte exemple de exoplanete locuibile sunt 1 Pegasi b și Kepler-16b.

Viitorul ne rezervă mai multe cercetări în domeniul undelor gravitaționale. Oamenii de știință speră că materia întunecată va putea fi detectată mai clar prin această metodă. LISA este o colaborare între ESA (Agenția Spațială Europeană) și NASA în vederea dezvoltării și operării unei sonde spațiale care să detecteze și să măsoare undele gravitaționale, ondulații în țesătura spațiu-timp cauzate de evenimente astrofizice, cum ar fi fuziunea unor găuri negre masive. În domeniul telescoapelor, următorul pas este Telescopul Roman, care va avea o vedere mult mai largă decât Hubble și va ajuta la determinarea marilor construcții din univers. În același timp, programul SETI (search for extraterrestrial intelligence - căutarea inteligenței extraterestre) încearcă să examineze toate semnalele care vin din tot universul pentru a determina sursele artificiale. Noile telescoape sunt capabile să detecteze semnăturile chimice ale elementelor care reprezintă elementele de bază pentru viață. Aceste telescoape nu vor vedea pe cineva făcându-ne cu mâna, dar am putea detecta substanțe complexe, cum ar fi proteinele și enzimele, sau semnături de radiații ale acestor elemente. Un proiect interesant este următoarea aselenizare în 2026. Obiectivul declarat al programului Artemis pe termen lung este de a stabili o bază permanentă pe Lună pentru a facilita misiunile umane către Marte.

Seria de evenimente interactive Transylvania Lectures a fost lansată în 2022 și găzduiește lunar vorbitori străini la centrul MCC din Cluj. Scopul evenimentelor este de a pune în valoare discuții despre probleme importante actuale. Mathias Corvinus Collegium oferă sprijin tinerilor talentați: traininguri gratuite, utile, care completează studiile școlare. În România, de acestea beneficiază peste 2.000 de tineri din opt orașe. Activitățile organizației includ programe educaționale de la nivel de ciclu gimnazial până la nivel universitar.