Popolni Sončev mrk - 8. apr. 2024 - ZDA, Texas, Bogata ("po domače")
Total Solar Eclipse - April 8, 2024 - USA, Texas, Bogata (in Slovenian, "Rich-Woman")
(Astronomical Society Vega, U3 - Slovenia)
"And what an AMAZING eclipse... wasn't it!"

1/T = 1/Tm -1/Tu

T = Tm*Tu/(Tu-Tm) = 12/11 h

Prvo srečanje, po 12. h, minutnega in urnega kazalca je približno 5 min in 27 s čez 13. uro.
Kdaj se pa spet srečajo urni, minutni in sekundni kazalec?

Tabela ekstremnih temperatur, pripadajoče gostote vodne pare, relativne vlage, ki se od Sončevega mrka do mrka dopolnjuje, je na nek način moja najdaljša fizikalna vaja, ki traja že 25 let.
Zgornja tabela kaže, da je zdaleč najmanj zračne vlage bilo prav med mrkom 21. 8. 2017 v kraju Casper, ZDA - nadmorska višina 1600 m (nizka vlaga je značilna za visoke lege, recimo za Kredarico). Gostota vodne pare (zaokrožena na gram/m³) je bila leta 2017 le 6 g/m³, na Madžarskem 1999 pa kar 12 g/m³ (2x več). Kot smo že omenili, je vodna para izjemno dober absorber dolgih valov, ki jih seva površina Zemlje (je najvažnejši toplogredni plin v atmosferi, ki nam omogoča življenje - toplogredni plini torej niso zmeraj škodljivi, le preveč jih ne sme biti). Če je pare manj, se torej površina Zemlje in zrak hitreje ohlajata. Na kratko povzeto - med Sončevim mrkom v okolici kraja Casper, 1600 m nad morjem, so nizka vlaga, visoka nadmorska lega in suha tla botrovali k nekoliko nepričakovani dinamiki poteka temperature – glede na prejšnje mrke. A temperatura zraka je med letošnjim mrkom padla še nekoliko izraziteje, za 6,5 °C. Zanimivo je, da je letos spletnih virov na temo padca temperature med mrkom precej manj kot med prejšnjimi mrki. Direktno primerljiva sta poletna mrka 1999 in 2017 (saros 145) in pomladna mrka 2006 in 2024 (saros 139). Pri večini mrkov je razvidno, da se absolutna količina vlage v zraku med mrkom praktično ni spreminjala (gostoti vodne pare sta glede na minimalno in maksimalno temperaturo pri vseh Sončevih mrkih ohranjali enako vrednost) - torej se zračna masa, glede razmerij med plini, na kraju meritev v povprečju ni zamenjala (razen občasnega mešanje zraka zaradi zmernega vetra, kar se opazi na grafih v nihanju temperature in relativne vlage).
Pri letošnjem mrku pa je gostota vlage prvič padla iz 18.2 g/m³ na 16.3 g/m³ (ali celo na 15.8 g/m³ na prvem minimumu), kar v uri ni tako malo. Po mrku pa je gostota vodne pare spet nekoliko narasla. V resnici smo tokrat tudi prvič opazovali mrk med delno oblačnim vremenom - pred nevihto - kar bi lahko razložilo nestabilnost atmosfere in s tem povezano nihanje gostote vodne pare. Letos je bila gostota vodne pare tudi najvišja med vsemi mrki, ki sem jih pomeril - kar 18 g/m³. To je bil tudi pogoj za popoldanske nevihte na tem delu Texasa (širša okolica kraja Bogata). Letos je bila pred mrkom izmerjena tudi zdaleč najvišja temperatura pred mrkom - to je kar 33 ° C. To je tudi eden od razlogov za zelo globok padec temperature med mrkom - po Stefanovem zakonu velja, da je pri višji temperaturi izrazitejši izsev (j ∝ σT⁴). Če bi telo sevalo v vesolje, kjer je temperatura le nekaj K, potem bi lahko predpostavili, da se temperatura telesa s časom (dT/dt) manjša na četrto potenco same temperature, saj velja znana povezava za toplotni tok
dQ/dt = mcdT/dt = SeσT⁴,
kjer je e emisivnost, S pa površina telesa, σ je Stefanova konstanta, m je masa telesa, c je specifična toplota.
A pri tleh se telesa ne ohlajajo direktno v vesolje.
Kot vpliva globalno segrevanje na mnoge vidike našega življenja, se zdi, da vpliva tudi na amplitudo padca temperature zraka med Sončevimi mrki, le ta nekoliko narašča, kot narašča globalna temperatura. To nam dokazujeta tako zakon o prevajanju toplote, kot Stefanov zakon o toplotnem sevanju. Poglejmo, kako sta o tem razmišljala Newton in posredno naš Stefan in dokažimo našo trditev na preprostih modelih.


Vir slik: https://www.sarthaks.com/759059/state-and-prove-newtons-law-of-cooling


T = To + (Tz - To)e^-t/τ


Graf ohlajanja telesa za idealen primer T = To + (Tz - To)e^-t/τ - izpeljal že I. Newton. Temperatura pada hitreje, če je temperaturna razlika (Tz - To) višja.

Če narišemo to funkcijo, opazimo, da najbolj strmo pada na začetku pri višjih temperaturah telesa in strmina je odvisna tudi od temperature okolice To. To trditev velja preveriti še s strmino krivulje ali bolj učeno, kar z odvodom, ko velja:
dT/dt = -((Tz - To)/τ)e^-t/τ

In tako vidimo, da je padec v istem časovnem intervalu, recimo med Sončevim mrkom, kar sorazmeren z višino temperaturne razlike,
saj velja:
dT/dt = -((Tz - To)/τ)e^-t/τ in je strmina največja ob času t=0 enaka dT/dt = -(Tz - To)/τ
In to modelsko dejstvo kažejo tudi naše meritve - najvišji padec temperature med popolnim Sončevim mrkom se je zgodil letos, ker je bila med tem mrkom tudi temperatura najvišja glede na prejšnje mrke in z višanjem povprečne temperature (globalno ogrevanje) se ti padci temperatur med mrki samo še stopnjujejo. Tisto, kar je tukaj pomembno poudariti, da to kažejo tudi naše meritve poteka temperatur med popolnimi Sončevimi mrki. Do sedaj imamo 4 nize meritev. Tudi letošnja meritev potrjuje teoretični model ohlajanja, čeprav je bila letos gostota pare v zraku zdaleč najvišja.


Strmina ohlajanja je odvisna od začetne temperature. Telo z modro krivuljo ohlajanja z začetno temperaturo 20 °C (293 K) se ohladi za okrog 8 °C, a telo z rdečo krivuljo ohlajanja z začetno temperaturo 30 °C (303 K) se ohladi kar za okrog 16 °C, v eni uri. To je kar dobra prispodoba za padec temperature med dvema mrkoma z različnima maksimalnima temperaturama pred popolno fazo. Padci temperatur med Sončevimi mrki so, kot to potrjujejo tudi naše meritve, veliko izrazitejši pri višjih maksimalnih temperaturah.


Raztrosni diagram maksimalnih temperatur pred Sončevimi mrki glede na padce temperatur blizu popolne faze mrkov za mrke v letih: 1999, 2006, 2017, 2024. Padci temperatur med Sončevimi mrki so veliko izrazitejši pri višjih maksimalnih temperaturah. Kljub izrazitim razlikam v gostoti vodne pare, različnim vetrovnim razmeram, stopnji oblačnosti med mrki, je še zmeraj obveljal primarni vpliv Newtonovega zakona ohlajanja. Gre le za meritve štirih mrkov, pa vendar.

Tmaks_Tmin [°C]	Tmaxs [°C]	Leto
6.5		33		2024
6		26		2017
4		25		1999
2		18.5		2006

Ta slika (levo) ponazarja odbojno pot svetlobe uporabljeno v Michelson–Morleyjevem interferometru, ki je omogočil dolžino poti kar 11 m. Vir svetlobe je bila oljenka. b je razdelivec žarka (polprepustno zrcalo). c je kompenzacijska plošča, tako da tako odbiti kot oddani žarek potujeta skozi enako količino stekla (pomembno, ker so bili poskusi izvedeni z belo svetlobo, ki ima izjemno kratko koherenčno dolžino, kar zahteva natančno ujemanje dolžin optične poti, da so robovi vidni. Enobarvna natrijeva svetloba je bila uporabljena le za začetno poravnavo zrcal - poti.
- d, d' in e so zrcala. e' je ogledalo s fino nastavitvijo. f je "teleskop".
Slika desno. Michelson-Morleyjeva postavitev interferometra na kamnito ploščo, ki plava v koritu živega srebra - da bi zmanjšali vibracije, lažja rotacija. Postavljen je bil v Clevelandu.

Tudi pri detekciji gravitacijskih valov so uporabili podoben interferometer (LIGO - jih je več) s čim daljšo potjo (4 km dolgi roki) - s tem se poveča občutljivost, kot kažejo naši računi. Interferometri so izjemno koristni senzorji, merilne naprave majhnih premikov - so tudi resnični začetniki relativistične mehanike.


Če se malo pohecamo, "Michelson-Morleyjev interferometer" (IDEJA), je dala "pozitiven" rezultat komaj pri detekciji gravitacijskih valov (tokrat smo res zaznali spremembo interferenčnega vzorca - projekt LIGO, pri njem je sodeloval tudi naš prof. astronomije dr. Andrej Čadež). A tokrat se dolžina krakov spremeni zaradi gravitacijskega vala, spremembe dimenzij samega prostor-časa ... Tako se je krog sklenil. Michelson-Morleyjev interferometer (princip) je utemeljil relativnost (s katero pa se Michelson in Morley nikoli nista sprijaznila ...!) in hkrati potrdil enega zadnjih nerešenih problemov napovedi splošne relativnosti - neposredno je zaznal gravitacijske valove. RES FASCINANTNO!
Izjemen observatorij LIGO (Livingston - Louisiana) smo po nekem srečnem naključju ali pa tudi ne, obiskali 11. aprila 2024 po srečno uspešnem opazovanju Sončevega mrka 8. aprila 2024 v ZDA - Texas.

V času trka črnih lukenj pred 1,3 milijarde svetlobnih let, kar je zaznal LIGO 2015, še na Zemlji ni bilo dovolj prostega kisika O₂ v zraku, za razvoj velikih živali, vretenčarjev, primatov in so takratna preprosta enocelična bitja dihala zgolj anaerobno (kar je energijsko cca 20x slabše od oksidacije glukoze s kisikom). Vretenčarji, naši predniki, bitja, ki dihajo kisik, nastanejo komaj pred pol milijarde let. To je res neverjetna kombinacija, zaznali smo dogodek, ki se je zgodil, ko še ni bilo čisto jasno ali se bo življenje na Zemlji sploh razvilo v smeri velikih živali, ki dihajo kisik. In tako se postavlja vprašanje, do katere mere in natančnosti smo še sposobni brati signale iz preteklosti.


Človek bodočnosti bo zagotovo astronom ali pa ga ne bo! Z. Vičar
Zavedajmo se, da kar 4 milijarde let na Zemlji ni bilo velikih živali, le enocelična (anaerobna) bitja. Ko se je torej v zraku nabralo, zaradi fotosinteze, dovolj kisika, je kisik postal tisti oksidant (aerobno dihanje), ki je s svojim izjemnim energijskim prispevkom (recimo pri oksidaciji glukoze), omogočil razvoj večceličnih bitij, na koncu tudi ljudi. Velja razmerje: 0.5 Mlet/4.5 Mlet = 1/9 ≈ 0.1, torej le komaj 10 % življenja, razvoja Zemlje (tudi Sončevega sistema), nam le ta omogoča večcelična bitja - to je zadnje pol milijarde let. Prej pa je naš planet zelo, zelo počasi biološko-kemično dozoreval (kar 4 milijarde let), da so lahko nastala tudi visoko inteligentna ustvarjalna bitja.
Kaj podobnega, glede razvoja življenja, pričakujemo tudi na ostalih eksoplanetih, ki so v naselitveni coni centralne zvezde. In seveda, centralna zvezda mora biti najbrž podobna Soncu, da lahko oddaja dokaj konstantni izsev okrog 10 milijard let - sicer se življenje na x-planetu nima časa razviti, saj kompleksno ne, ki bi znalo komunicirati z nami ... Mi smo morali čakati skoraj 5 milijard let, da smo sploh lahko nastali.
Če Zemljo primerjamo s skrbno nosečo bodočo mamico, potem je to tako, kot če bi naša mama zanosila pri starosti nekaj let, nas potem nosila kar okrog 80 let in bi se rodili, ko je mama recimo že stara čez 80 let ... Tako se je tudi Zemlja pripravljala večino dosedanjega življenja, da smo komaj pred kratkim lahko sploh nastali ljudje.


Simulacija: Dve črni luknji se združita
Vir simulacije: Simulating eXtreme Spacetimes Project
Pojasnilo: Sprostite se in opazujte zlitje dveh črnih lukenj. Ta simulacija, ki jo je navdihnilo prvo neposredno zaznavanje gravitacijskih valov leta 2015, se predvaja v počasnem posnetku, vendar bi trajala približno tretjino sekunde, če bi jo izvajali v realnem času. Črne luknje so postavljene na kozmični oder pred zvezdami, plinom in prahom. Njihova ekstremna gravitacija usmerja svetlobo izza njih v Einsteinove obroče, ko se zvezdi spiralno približujeta in končno združita v eno. Sicer nevidni gravitacijski valovi, ki nastanejo, ko se masivna objekta hitro združujeta, povzročijo, da vidna slika valovi in pljuskne znotraj in zunaj Einsteinovih obročev, tudi potem, ko se črni luknji združita. Gravitacijski valovi, poimenovani GW150914, ki jih je zaznal LIGO, so skladni z združitvijo 36 in 31 črnih lukenj sončne mase na razdalji 1,3 milijarde svetlobnih let. Končna, ena sama, črna luknja ima 64-krat večjo maso od Sonca, 3 sončne mase pa so pretvorjene v energijo, ki seva v gravitacijskih valovih.

**
https://www.youtube.com/embed/I_88S8DWbcU?rel=0 - animacija trka črnih lukenj


Kot prvo nas je gostitelj prijazno slikal pred vitrino LIGO priznanj, nagrad - tudi Nobelovih. To se sleherniku redko zgodi.
Valovi - a ne direktno gravitacijski - so rahlo zatresli sliko.


Odlična vaja z rokami (pravokotna vodoravna drža) za prikaz principa delovanja detektorja gravitacijskih valov!






















No - matematika in fizika (tudi tale na tabli LIGO) sta univerzalna jezika, ki ju razumemo vsi - ali pa tudi ne ...






V nadzorni sobi sistema LIGO - detekcija gravitacijskih valov. Vsak monitor je za nadzor dela interferometra ali pa prikazuje motneje z Zemlje - potresi, udari strel, valovi, promet ...
Livingston - 11. april 2024, foto: Zorko Vičar.






LIGO
Livingston - živi kamen - posrečeno ime in kamni so ob tabli.


LIGO - The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory – izjemen uspeh, končno 2015 prva detekcija gravitacijskih valov - zadnji Einsteinov (do takrat nerešen) problem splošne teorije relativnosti. Leži severovzhodno od New Orleansa (na naši poti po ZDA) - mesto Livingston.



Detektor s pravokotnima krakoma dolgima vsak po 4 km, s cca 300-kratnim odbojem laserske svetlobe med zrcaloma vsakega od krakov, ki se na kocu spet (iz obeh krakov) sreča in v primeru gravitacijskih valov pride do konstruktivne interference. Prenovljen LIGO deluje od 2015 (14. sep. 2015 prva detekcija) in 11. feb. 2016 objava končne potrditve uspešne detekcije gravitacijskih valov (po skoraj 50 letih brezupnega truda) in več kot 100 let po napovedi (prvi napove gravitacijske valove Jules Henri Poincaré, pridruži se mu Einstein …). Nobelova nagrada je bila podeljena že 2017.



Poenostavljena skica nagrajenega detektorja LIGO (ni v merilu). Dva podobna detektorja sta bila postavljena na dveh različnih krajih, oddaljenih 3002 km (slika zgoraj), tako da je bilo mogoče na podlagi zakasnitve med prejetima signaloma sklepati na smer, iz katere je prihajalo gravitacijsko valovanje. Pri prvi detekciji je bila največja moč izvira 3,6 · 10⁴⁹ W na razdalji R = 1,3 milijarde svetlobnih let, kar ustreza gostoti energijskega toka na Zemlji 0,2 W/m². Kot zanimivost - v času trka črnih lukenj, ki ga je zaznal LIGO, še na Zemlji ni bilo dovolj prostega kisika O₂ v zraku, za razvoj velikih živali, vretenčarjev, primatov in so takratna preprosta enocelična bitja dihala zgolj anaerobno (kar je energijsko cca 20x slabše od oksidacije glukoze s kisikom). Vretenčarji, naši predniki, bitja, ki dihajo kisik, nastanejo komaj pred pol milijarde let. Kolaboracija LIGO je z opisanim detektorjem uspela meriti odmik od ravnega prostora (označimo ga s h) z natančnostjo, večjo od h = 5 · 10^-22. Astronomski dogodki (trčenja črnih lukenj) in napovedi splošne teorije relativnosti pravijo, da gravitacijski valovi, ki izvirajo več deset milijonov svetlobnih let od Zemlje, popačijo 4 kilometre dolg zrcalni razmik za približno 10^-18 m, to je manj kot tisočinka premera protona (vodikovega jedra) – velikost kvarka.



Kot smo že omenili - v času trka črnih lukenj pred 1,3 milijarde svetlobnih let, kar je zaznal LIGO 2015, še na Zemlji ni bilo dovolj prostega kisika O₂ v zraku, za razvoj velikih živali, vretenčarjev, primatov in so takratna preprosta enocelična bitja dihala zgolj anaerobno (kar je energijsko cca 20x slabše od oksidacije glukoze s kisikom). Vretenčarji, naši predniki, bitja, ki dihajo kisik, nastanejo komaj pred pol milijarde let. To je res neverjetna kombinacija, zaznali smo dogodek, ki se je zgodil, ko še ni bilo čisto jasno ali se bo življenje na Zemlji sploh razvilo v smeri velikih živali, ki dihajo kisik. In tako se postavlja vprašanje, do katere mere in natančnosti smo še sposobni brati signale iz preteklosti.
Naslednja ideja sicer ni povezana z gravitacijskimi valovi, a le ti so nam dali pogum, da razmišljamo, da še zdaleč nismo izčrpali vseh možnosti za izjemno natančne meritve v vesolju daleč v preteklost. Ker je celotna pot bila zaznamovana s Soncem, na kratko opišimo se idejo, da bi Sonce uporabili kot gravitacijsko lečo. Iz splošne teorije relativnosti vemo, da svetloba ob Soncu spremeni smer za 1,75 ''. In tako lahko izračunamo, kje se vzporedni žarki ob Soncu križajo - to je fokus Sonca kot gravitacijske leče (račun da vrednost za fokus 550 AE od Sonca, to je 0,008697 sv. leta ali 76,24 sv. ure). Ločljivost take gravitacijske leče je odvisna od premera Sonca in valovne dolžine in je kar 1,22*$lambda;/D = 10^-10" (ločnih sekund). Če izračunamo še kotno velikost eksoplanetov na razdalji 10 sv. let, je ta okrog 2,7 10^-5 ". To pomeni, razmerje obeh kotov, da bi s konvolucijo (to pomeni slikanje planeta od točke do točke) lahko izjemno natančno opazovali bližnje eksoplanete. Torej pomen Sonca, kot univerzalnega detektorja, še zdaleč ni izčrpan.


Kot je to poznano vsem, ki so kdaj vsaj malo pokukali v eminentne tuje izobraževalne ustanove - kjer se valijo Nobelove nagrade ali iz njih prihajajo tehnološke inovacije, ki v temeljih lajšajo naše življenje - se tam znanje, delovanje narave, predstavlja veliko bolj eksperimentalno nazorno, tudi s prispodobami, kot je to praksa v manj razvitih okoljih. Tudi v tem primeru je bilo tako. Gospod Katzman je najprej s pravokotno držo rok in izmeničnim krčenjem (kot pri krakih interferometra, ko ga dosežejo gravitacijski valovi, recimo zaradi rotacijskega trka dveh črnih lukenj), nazorno pokazal učinek gravitacijskih valov na prostor, tudi na krake interferometra. Nam je namignil, da bomo sedaj malo telovadili, in smo tako tudi mi vstali in ponovili vajo s pravokotno držo rok, z vzdolžnim tresenjem. Potem nas je prosil, da zapremo oči, in ko zaploska jih lahko odpremo. Še prej nas je preizkušal in dejal, da odpremo oči (open your eyes) pa tega ne bi smeli, ker ni zaploskal ... Potem smo poslušali nek zvok (kovinskega rotirajočega obroča) in ko je zaploskal, je dejal, da se pogovorimo s sosedom. Potem smo ponovili vajo z naslednjim virom zvoka (kovinska okrogla rotirajoča plošča na tleh, a na drugi poziciji) - po plosku je spet sledil pogovor s sosedom o slišanem. Potem smo skupaj analizirali razliko v zvoku, glasnosti, smeri ... Kaj je bilo torej drugače pri obeh virih, recimo smer, kdaj je bilo zaznati večji hrup, kdaj je bila višja frekvenca proti koncu rotacije, o barvi zvoka. Potem nas je vprašal, če hočemo videti, kje in kaj je povzročalo hrup in pravilno smo ugotovili smer, lego, obeh virov zvoka. Polna glasnejša okrogla kovinska plošča je bila zarotirana desno glede na naš pogled, kovinski obroč pa levo. Naše odgovore je komentiral z besedami, da imamo prav in da smo vse ugotovili zgolj preko zvoka, ker imamo dve ušesi ... Problem LIGO je, ker nima dveh "ušes", zato so naredili na začetku še enak detektor na severozahodu ZDA, to LIGO Hanford Observatory. Pozneje pa še nekaj podobnih detektorjev - recimo VIRGO v Italiji, je skoraj enak kot LIGO, ima pa večji premer cevi, ker je "nihalo" z ogledaloma nekoliko daljše. To je bila torej odlična primerjava realnega signala ligo in našega slušnega zaznavanja, recimo trčenj dveh različno masivni dvojic zvezd in prispodoba zvoka dveh različnih obročev (obroča in okrogle plošče) med rotacijo in padanjem na tla ... Na začetku smo si ogledali tudi dva poučna kratka filma. Kar dve leti so rabili, da so cevi (kraka) dovolj zatesnili, da so lahko v njih vzpostavili dovolj majhen vakuum, ki je še zmeraj veliko večji od povprečne gostote vesolja (kjer je gostota nekaj atomov vodika na kubični meter).
LIGO vsebuje enega največjih in najčistejših trajnih vakuumov na Zemlji. Po prostornini ga prekaša le Veliki hadronski trkalnik v Švici. Atmosferski tlak znotraj vakuumskih cevi LIGO je le ena bilijoninka (10^-12) zračnega tlaka na morski gladini. LIGO mora vzdrževati tako dober vakuum iz dveh razlogov:
Prvič - molekule zraka, ki zadenejo zrcala, lahko povzročijo njihovo premikanje ali vibriranje, kar spremeni razdaljo, ki jo prepotuje laserski žarek. Tudi najmanjša sprememba razdalje lahko posnema ali prikrije spremembo, ki jo dejansko povzroči mimoidoči gravitacijski val. Tako redčenje zraka odpravlja torej šum (motnje) zaradi Brownovega gibanja. Zrak tudi upočasni laserski žarek - zato je nezaželen v ceveh.
Drugič - prah, molekule, pa lahko tudi povzročijo razpršitev svetlobe. To sipanje bi lahko napačno razlagali kot utripanje svetlobe, ki ga povzroči gravitacijski val. Še huje, če bi kos prahu padel na ogledalo v liniji z laserskim žarkom, bi ga laser sežgal in bi lahko povzročil nepopravljivo škodo na ogledalu, tako da bi postalo neuporabno. Glede na to, da proizvodnja vsake testne glave z zrcalom, LIGO stane približno 2 milijona dolarjev (steklo in premazi), je izogibanje tej škodi z vzdrževanjem enega najčistejših vakuumskih sistemov na Zemlji ključnega pomena za funkcionalnost LIGO.
Ustvariti tako velik obseg praznega prostora na Zemlji (v ceveh detektorja LIGO) ni bila lahka naloga. Za odstranitev skoraj vsega zraka in drugih molekul iz vakuumskih cevi LIGO je bilo uporabljenih veliko tehnik:
Cevi so bile 30 dni segrevane na med 150 °C in 170 °C, da so odstranile preostale molekule plina, ki so bile v sami kovini. Vakuumi s turbo črpalkami (majhni reaktivni motorji, ki ustvarjajo sesanje namesto potiska) so izsesali večino zraka v ceveh. Ionske črpalke so nato ekstrahirale posamezne preostale molekule plina tako, da so jih električno nabile in nato pritegnile stran z nasprotnim nabojem, podobno kot pri magnetu opilke. Dejansko, ker kovina v vakuumski komori vedno oddaja nekaj plinastih molekul (odplinjanje), te črpalke delujejo neprekinjeno, da tako ohranijo praktično konstanten, nedotaknjen vakuum v ceveh. Trajalo je 40 dni (1100 ur), da so odstranili vseh 10.000 m³ (353.000 ft³ ) zraka in drugih ostankov plinov iz vsake od vakuumskih cevi LIGO, da so dosegli zračni tlak, ki znaša le eno bilijoninko (10^-12) atmosfere. Postopek izčrpavanja se je na vsaki lokaciji zgodil samo enkrat, leta 1998 na LHO in leta 1999 na LLO. Zanimivo je, da LIGO od takrat ohranja ta vakuum v svojih ceveh, kjer potuje laserska svetloba!
Srce LIGO je njegov 200 W laserski žarek. Toda žarek se ne začne pri 200 W. Potrebni so štirje koraki, da povečate njegovo moč in izboljšate njegovo valovno dolžino do stopnje natančnosti, ki je pri laserju te vrste še niste srečali. Prvi žarek svetlobe, ki na koncu postane močan laser LIGO, izvira iz laserske diode, ki uporablja elektriko za ustvarjanje 808 nanometrov (nm) skoraj infrardečega žarka z močjo približno 4 vatov. To je ista vrsta naprave, kot jo uporablja običajni laserski kazalnik. Čeprav se 4 W ne zdi veliko, pa laser v povprečnem laserskem kazalniku sveti z manj kot 5 milivati. Torej je 4-vatni žarek LIGO 800-krat močnejši od laserskega kazalnika, ki ga recimo uporabljate za zabavo vaše mačke! Drugi korak pri povečanju laserja LIGO do 200 W se zgodi, ko žarek 4 W vstopi v napravo, imenovano neplanarni obročni oscilator (NPRO). NPRO je sestavljen iz kristala v obliki čolna, velikosti približno nohta! 4 W žarek se odbija znotraj tega kristala in stimulira emisijo 2 W žarka z daljšo valovno dolžino 1064 nm (v nevidnem infrardečem delu spektra). Tretji korak pri laserskem ojačanju LIGO se zgodi, ko zdaj 2 W, 1064 nm žarek vstopi v drugo ojačevalno napravo, ki ga poveča na 35 W. Ta 35 W žarek se nato pošlje skozi napravo, imenovano High Powered Oscillator (HPO), ki dodatno ojača in izboljša žarek. Končno je 35 W laser ojačan na 200 W oddane svetlobe. To je žarek, ki vstopi v interferometer LIGO. Ta večstopenjski ojačani laser je potreben v LIGO, ker mora nenehno proizvajati nedotaknjeno eno valovno dolžino svetlobe. Pravzaprav je laser LIGO najbolj stabilen, kar jih je bilo kdaj narejeno, da proizvaja svetlobo na tej valovni dolžini. Ta stabilnost je eden od številnih dejavnikov, ki so ključni za sposobnost LIGO za zaznavanje gravitacijskih valov.

Z današnjo ločljivostjo LIGO zaznajo valove skoraj vsake 4 dni, v naši Galaksiji so tudi zaznali trke (veliko je bilo vprašanj z naše strani). Potem smo šli v prostor, kjer sta prikazani staro in novo zrcalo vpeto na vrveh (recimo nitke navite na valj z zrcalom) - nihalo namreč duši motnje, tresljaje od zunaj (potresi, tudi v oceanih, valovanje oceanov, človeške dejavnosti - promet, gradnja, električni daljnovodi, elektrarne, temperaturna nihanja same konstrukcije LIGO, okolice ...). Vse to kažejo tudi ekrani v komandni sobi, tudi vakuuma v ceveh, lego in velikost samega laserskega žarka, delovanje senzorjev, seveda vsekakor morebitne interferenčne vzorce ob detekciji gravitacijskih valov ...

Leta 2017 so za fiziko prejeli Nobelove nagrade Rainer Weiss, Barry Clark Barish, Kip S. Thorne prav za uspešno detekcijo gravitacijskih valov preko sistema LIGO.
Še zanimivost. Preden so detektirali gravitacijske valove, torej seveda tudi pred nominacijo za Nobelove nagrade, jih je mesečno obiskoval, po letu 2010, le en od treh bodočih Nobelovih nagrajencev (Barry Barish, ki je leta 1997 postal tudi direktor LIGO), ki pa je tudi naredil intervju z našim gostiteljem Williammom Katzmannom. Zelo zanimiva poanta - življenje je polno presenečenj. Glejte tudi LIGO revije:
https://www.ligo.org/magazine/
Še nekaj informacij - ki so posledica vprašanj naše skupine. Laserski žarek zapusti vir za kuli debeline, razprši se na 10 cm premera - dolga pot, zrcala ga zopet zožijo, na senzor (v primeru gravitacijskih valov) pa spet pade ozek ...

Če smo prav razumeli, imajo na 300 m razdalje še eno nihalo z ogledalom, da vedo kolikšna je frekvenca nihanja in končni signal je vsota obeh (da tako nekako odštejejo zunanje dejavnike) ... (?)
Dvojček detektorja je v Hanfordu na severozahodu ZDA (LIGO Hanford) je skoraj enako orientiran, le po enem kraku zrcalno. Tukaj je seveda orientacija zelo odvisna od ukrivljenosti Zemlje na dveh različnih normalah ... Ligo v Livingstonu ima težave z vlago, leži na močvirnatem področju. V Hanfordu pa jim je recimo žolna, s kljuvanjem v okoliški led, nekoliko motila signal ... To samo kaže na občutljivost senzorjev.
Da so najbrž zaznali prve gravitacijske valove 14. sep. 2015, jih je opozorila ekipa iz Nemčije, saj je takrat bila v ZDA še noč in je LIGO ekipa tam mirno spala in ko se je zbudila, je dosanjala sanje svojega življenja - detektor je dal po desetletjih truda končno rezultate in ostalo je zgodovina ... To zgodbo je povedal eden od inženirjev ali znanstvenikov v kontrolni sobi.

"Katedrale" našega časa - Houston - Johnson Space Center - Texas

Cape Canaveral - čudovit Kennedy Space Center




Cape Canaveral - Kennedy Space Center


John Fitzgerald Kennedy (znan tudi po inicialkah JFK), ameriški politik in predsednik, * 29. maj 1917, Brookline, Massachusetts, † 22. november 1963, Dallas, Teksas.
Zakaj je moral umreti John Kennedy? Od smrti, atentata na JFK v Dallasu so minila leta in desetletja. Svet se še zmeraj sprašuje, kaj se je tistega novemberskega dne na vogalu Elm in Houston Steet v Dallasu, v resnici zgodilo.
Sledi znamenita Kenedijeva najava poleta na Luno iz 12. sep. leta 1962 (Rice University Stadium, Houston, TX.):
“We choose to go to the moon in this decade and do the other things, not because they are easy, but because they are hard, because that goal will serve to organize and measure the best of our energies and skills, because that challenge is one that we are willing to accept, one we are unwilling to postpone, and one which we intend to win.
----------------
Odločili smo se, da gremo še v tem desetletju na Luno in dosežemo še druge cilje, ne zato, ker so preprosti, ampak zato, ker so težki, ker bo ta cilj služil za mobilizacijo in merjenje naših najboljših energij in spretnosti, ker je to eden od izzivov, ki smo jih pripravljeni sprejeti, tisti, ki ga nismo pripravljeni odložiti in s katerim nameravamo zmagati. ”
John F. Kennedy.
Zvočni zapis govora (ob 8 min, 40 s se pojavi zvok zgornjega odlomka):

Ta najava je presenetila vse, še najbolj astronome in mnoge inženirje (kako bomo to naredili).
Vesoljski program oz. načrt o pristanku na Luni je predstavil v Kongresu 25. maja 1963 in jih zaprosil, da odobrijo več kot 22 milijard dolarjev za program Apollo. Šest let po njegovi smrti so Američani pristali na Luni.


W. Von Braun pred raketo Saturn V., oče ameriškega vesoljskega programa. Braun v svojem doktoratu uporabi študije Slovenca Hermana Potočnika.
Saturn V je do danes (pomlad 2024) še vedno najvišja, najtežja in najmočnejša raketa, ki je uspešno delovala. Izstrelila je tudi najtežji tovor v NZO [nizkozemeljska orbita – NZO (angleško low Earth orbit (LEO))]. Do danes je Saturn V edina raketa, ki je izstrelila človeško posadko izven NZO. Leti na Luno so potekali med decembrom 1968 in 1972, vsega je sodelovalo 24 astronavtov (trije po dvakrat), ki so leteli okrog Lune, 12 od njih je pristalo na Luni.
Raketa Saturn V je bila največja v družini raket Saturn.




LEVO - jamski človek; SREDINA - mezolitik, kolo z Lj. barja staro cca 5150 let; DESNO - orbitalno kolo Hermana Potočnika.



Sergej Pavlovič Koroljov - Ukrajinec po rodu, oče sovjetskih vesoljskih poletov. Dolga leta ga je Stalin držal v zaporu, v taboriščih. Umre prezgodaj - zaradi malomarne operacije.

NASA (National Aeronautics and Space Administration) je bila ustanovljena leta 1958 in posadke letalskih sil so izstreljevale rakete za Naso z rta, takrat znanega kot Cape Canaveral Missile Annex. To je bil odziv na prvi sovjetski satelit Sputnik 1 (Sopotnik I, 4. okt. 1957). Kako se je začela vesoljska tekma? Znameniti ukrajinski konstruktor raket S. P. Koroljov je taktično objavil neresničen članek, da Američani že pripravljajo izstrelitev prve rakete v orbito okrog Zemlje - in ruski generali so to zagrabili (zastrigli z ušesi) in S. Koroljov je tako končno lahko načrtoval prvi sovjetski polet v vesolje (v resnici je v ZDA predsednik Dwight D. Eisenhower prej zaviral razvoj vesoljskega programa, kot ga podpiral). Koroljov je umrl leta 1966 zaradi malomarnega medicinskega posega. Von Braun je za Koroljeva prvič slišal šele po njegovem državnem pogrebu, saj so bile podrobnosti o sovjetskem vesoljskem programu uradna skrivnost. Oba sta si najprej želela poletov v vesolje (100 km višine – Kármánova meja) – prvemu je uspelo 1942 Von Braunu z mamo vseh raket V2. Še zanimivost - oba sta bila nekaj časa zaprta v svojih državah s strani takratnih režimov … Američani in Rusi so v svoje laboratorije prepeljali ostanke nemških raket V2 in tudi večino nemških inženirjev, znanstvenikov. Operacija Sponka (Paperclip) je bil tajni obveščevalni program Združenih držav Amerike, v katerem je bilo več kot 1600 nemških znanstvenikov, inženirjev in tehnikov z družinami odpeljanih iz nekdanje nacistične Nemčije v ZDA, v državne službe – tudi v NASO … Živeli so v Fort Bliss (Teksas) in pozneje v Huntsville-u v Alabami.


Ameriški Slovenec z dolenjskimi koreninami učil astronavta Johna Glenna pilotiranja raketoplana


Franklin R. Puhek (1934 - 2010). Puhek je slovensko-ameriški vrhunski strokovnjak za medcelinske in vesoljske rakete. Rojen je bil v Hibbingu v Minnesoti. Stari starši so bili priseljenci iz Grosupljega in Trške gore. Foto © Knjiga dr. Edija Gobca.

Ko je 8. decembra 2016 v Columbusu, Ohio, v starosti 95 let umrl John Glenn, prvi ameriški astronavt in poznejši zvezni senator (1974-1999), ga je upravičeno v osmrtnicah opeval domala ves svet. Bil je eden največjih sodobnih ameriških junakov. Tudi naše Slovensko ameriško raziskovalno središče in gotovo še marsikak ameriški Slovenec hrani pisma, ki smo jih dobivali od senatorja Glenna, saj je bolj kot je danes v navadi vzdrževal stike s svojimi volilci in je sam ali njegov urad redno odgovarjal na pisma.
Le kdo pa ve, da je astronavt Glenn imel ameriškega slovenskega "inštruktorja" pred svojim prvim poletom v orbito dne 20. februarja 1962 in istočasno prvem poletu pionirske skupine Mercury 7 astronavtov?! Vsi ti astronavti so pred poleti prihajali v podjetje General Dynamics, kjer jih je seznanjal z raketoplani in njih pilotiranjem slovenski ameriški vrhunski strokovnjak za medcelinske in vesoljske rakete Franklin Puhek, rojen v Hibbingu v Minnesoti, čigar stari starši (Puhek in Petrič) so bili priseljenci iz Grosuplja in Trške gore v Sloveniji.
"Mercury 7" astronavti so bili nesporni pionirji ameriških vesoljskih poletov. Naštejmo njihova imena: John Glenn, M. Scott Carpenter, L. Gordon (Gorbo) Cooper, ml., Virgil L. (Hus) Grissom, Walter M. (Wally) Schirra, Allan B. Shepard ml. in Donald K. Slayton.
Čeprav je Puhek vseh sedem vesoljskih pionirjev pred poleti seznanjal z Mercury raketoplani, mi je v enem svojih pisem omenjal, da je bil posebno vesel pogovorov z Johnom Glennom, ki je nanj napravil močan vtis.
Franklin Puhek, prejemnik številnih priznanj, je umrl leta 2010. Leto pozneje je izšla ameriška spominska znamka "Project Mercury" v počastitev prvega, izredno plodnega desetletja vesoljskih programov, kjer je tako odločilno sodeloval tudi naš rojak Puhek, skupaj z več drugimi slovenskimi ameriškimi vesoljskimi strokovnjaki. Poglavje o njem smo na straneh 71-77 objavili v knjigi Slovenski ameriški izumitelji in inovatorji: Njihove sledi na Zemlji in v vesolju in v angleški izdaji, Slovenian American Inventors and Innovators: Their Contributions to America and the World (Družina, 1916, strani 72-79). V obeh bibliofilskih izdajah je tudi več slik Puhka in nad sto drugih naših izumiteljev in inovatorjev in njih stvaritev ter številnih odlikovanj, ki so jih za svoje dosežke sprejeli.
prof. dr. Edi Gobec




Armstrong, Collins, Aldrin so bili izbranci za prvo hojo človeka po površini, ki ne pripada našemu planetu.
Štartali so s Kennedyjevega vesoljskega središča 16. julija ob 9. uri 32 minut po tamkajšnjem času in štiri dni prepotovali 400.000 kilometrov do Lune. V lunarni modul sta se vkrcala Armstrong in Aldrin. 20. julija ob 13. uri in 15 minut sta se ločila od matične ladje v kateri je ostal pilot Collins. Po 102 urah in 15 minutah od starta z Zemlje, sta ob 16. uri in 17 minut pristala na Luni v Morju tišine. Potem, ko sta se nekaj ur pripravljala, je Armstrong 20. julija 1969 ob 22. uri in 56 minut (21. julija ob 3. uri zjutraj po srednjeevropskem času) zlezel po lestvi in skočil na Lunina tla. Nato je izgovoril slavni stavek:
»That is one small step for man, one giant leap for a mankind. (To je majhen korak za človeka, a velik skok za človeštvo)«


Buzz Aldrin na Luni. Pri tem je lahko Neil Armstrong fotografiral oba s pomočjo odboja na Aldrinovem vizirju.




Otroci se zelo radi oblečejo v astronavtske obleke - v astronavte, pa če tudi zgolj na Zemlji. Biti astronavt, so sanje skoraj slehernega otroka in tudi mnogih odraslih, ki so, kot pravimo, v "sebi ohranili otroka".



Ana pred vesoljskim čolničkom Atlantis.
Atlantis je prvič poletel oktobra 1985. V dosedanjih poletih je v vesoljski prostor ponesel satelite, sonde, izvajal je tajne vojaške operacije in sodeloval v odpravah na vesoljski postaji Mir ter ISS. Maja 2009 je Atlantis s sedemčlansko posadko odletel do vesoljskega teleskopa Hubble za svojo servisno misijo 4, STS-125. Misija je bila uspešna, saj je posadka opravila pet vesoljskih sprehodov v skupnem 37 urah, da bi namestila nove kamere, baterije, žiroskop in druge komponente na teleskop. To je bila njegova zadnja misija.



Primer uporabe od vesolja do medicine

Nitinol
Nitinol je zlitina niklja in titana, ki jo je Nasa razvila za izdelavo koles za vozila na Luni in na drugih planetih z bolj ekstremnimi pogoji kot so pri nas. V medicini se uporablja za zelo na prepogibanje odporne stente (žilne opornice) ki jih vstavljajo v žile, ki gredo preko sklepov, npr. na kolenu ali kolku.
https://en.wikipedia.org/wiki/Nickel_titanium





Teflon
Tukaj so fluoropolimerne smole - teflon (PTFE) je politetrafluoretilen (nC₂F₄ => -(CF₂)_2n-). Teflonske smole zagotavljajo vrhunsko toplotno kontrolo do 300 °C (572 °F), trajno upogljivost/zvijanje in dielektrične lastnosti brez primere. Te edinstvene lastnosti so recimo zmanjšale tveganje okvar komponent in podaljšale življenjsko dobo vozil Opportunity and Spirit na Marsu.

Centri poletov v vesolje (in seveda celotnega razvoja) so "katedrale" modernega človeka. Poleg izjemnih materialov v raketnih motorjih, sama toplotna zaščita raket, sond, modulov, raketoplanov ..., je tukaj seveda še izjemna uporabna vrednost satelitov, preko posebej za to razvite elektronike, recimo za navigacijo preko GPS tehnologije in to z uporabo Einsteinove relativnostne mehanike in rešitev, ki so jo prispevali sodobniki (recimo izjemen Schwarzschild) - danes ima tako že skoraj vsak Zemljan v žepu mobilni telefon in GPS ga varno vodi do cilja.

Tukaj so še seveda premnogi ostali izjemni čudežni tehnološki dosežki - recimo razvoj spletnih omrežij, nepogrešljivo digitalno zajemanje slik - kar je nujno pri varnih vesoljskih poletih, pri snemanju in raziskavah tako Zemlje kot vesolja s sateliti. Te digitalne tehnologije so nameščene tudi v teleskopih, ki potujejo v tirnicah okrog Zemlje in to seveda nad atmosfero našega planeta, s tem se izognejo motnjam naše predrage atmosfere.



Razvoj danes samoumevne digitalne fotografije in prenos le te preko elektromagnetnih valov iz vesolja na Zemljo, je po letu 2000 popolnoma spremenila način našega življenja, komunikacije. Ta digitalna tehnologija zajemanja fotonov je danes vgrajena že v vsak mobilni telefon in tako lahko v vsakem trenutku posnamemo in pošljemo sliko, film do nam ljube osebe, z njo komuniciramo v živo preko videoprenosa ... Družbena omrežja so tako polna naših posnetkov vsakdanjega doživljanja sveta, do strokovnega gradiva za naš študij ali službo prihajamo skoraj v trenutku, tudi naše izdelke tako izmenjujemo skoraj v realnem času in nam tako ostane več časa za kakovostno preživljanje prostega časa :)

Sončevi in Lunini mrki usmerjajo človeka v spoznavanje lepega, mu omogočajo
geometrijske metode, da spoznamo kako veliko je vesolje, kako je sestavljeno, 
so osnova potrditve relativnostne in kvantne mehanike, in tako odpirajo vrata 
v globlje razumevanje narave vesolja in s tem tudi samega sebe. Od kod smo in
zakaj smo taki, kot smo ...








https://en.wikipedia.org/wiki/Benefits_of_space_exploration

Prednosti raziskovanja vesolja


Ko se je vesoljska tekma končala, se je pojavila nova utemeljitev za naložbe v raziskovanje vesolja,
 osredotočena na pragmatično uporabo vesolja za izboljšanje življenja na Zemlji. Ko se je utemeljitev 
vesoljskih programov, ki jih financira vlada, premaknila na "javno dobro", so vesoljske agencije začele
 artikulirati in meriti širše socialno-ekonomske koristi, ki bi lahko izhajale iz njihovih dejavnosti,
 vključno z neposrednimi in posrednimi (ali manj očitnimi) koristmi raziskovanje vesolja. 
Vendar pa so bili takšni programi tudi kritizirani z več navedenimi pomanjkljivostmi.

Neposredne in posredne koristi raziskovanja vesolja

Vesoljske agencije, vlade, raziskovalci in komentatorji so izpostavili veliko število neposrednih
 in posrednih koristi programov raziskovanja vesolja, vključno z:

     Nove tehnologije, ki jih je mogoče uporabiti v drugih industrijah in družbi
     (kot je razvoj komunikacijskih satelitov)
     Izboljšano znanje o vesolju in izvoru vesolja
     Kulturne koristi


V poskusu količinske opredelitve koristi, ki izhajajo iz raziskovanja vesolja, je NASA izračunala, 
da je bilo rešenih 444.000 življenj, ustvarjenih 14 000 delovnih mest, ustvarjenih 5 milijard dolarjev 
prihodkov in zmanjšanje stroškov za 6,2 milijarde dolarjev zaradi odcepljenih programov. iz Nasinih raziskav.
 NASA navaja, da je med številnimi stranskimi tehnologijami, ki so izšle iz programa raziskovanja vesolja,
 opazen napredek na področjih zdravja in medicine, transporta, javne varnosti, potrošniškega blaga, 
energije in okolja, informacijske tehnologije in industrije. produktivnost. Sončni kolektorji,
 sistemi za čiščenje vode, prehranske formule in dodatki, inovacije v znanosti o materialih ter
 globalni sistemi za iskanje in reševanje so nekateri od načinov, kako so se te tehnologije
 razširile v vsakdanje življenje.


Satelitska tehnologija

Razvoj tehnologije umetnih satelitov (GPS, komunikacije, meteorološki sateliti ...) 
je bil neposredna posledica raziskovanja vesolja. Odkar je ZSSR 
4. oktobra 1957 izstrelila prvi umetni satelit (Sputnik 1,), je več kot 40 držav v orbito okoli Zemlje
 poslalo na tisoče satelitov.

Ti sateliti se uporabljajo za različne namene, vključno z opazovanjem (tako vojaških kot civilnih agencij), 
komunikacijo, navigacijo in spremljanjem vremena. Za satelite se štejejo tudi vesoljske postaje, vesoljski
 teleskopi in vesoljska plovila v orbiti okoli Zemlje.


Komunikacijski sateliti

Komunikacijski sateliti se uporabljajo za različne namene, vključno s televizijo, telefonijo, radiom, 
internetom in vojaškimi aplikacijami. Po statističnih podatkih je leta 2020 okrog Zemlje krožilo 2666
 aktivnih umetnih satelitov. Od tega jih je 1327 pripadalo ZDA in 363 Kitajski. Mnogi od teh satelitov
 so v geostacionarni orbiti 22.236 milj (35.785 km) nad ekvatorjem, tako da se zdi, da satelit miruje
 na isti točki na nebu. Komunikacijski sateliti so lahko tudi v srednji zemeljski orbiti (znani kot sateliti MEO)
 z orbitalno višino v razponu od 2.000 do 36.000 kilometrov (1.200 do 22.400 milj) nad Zemljo in v nizki zemeljski
 orbiti (znani kot sateliti LEO) na 160 do 2.000 kilometrih (99 do 1243 milj) nad Zemljo. Orbite MEO in LEO sta
 bližje površju Zemlje, zato je v taki konstelaciji potrebno večje število satelitov za zagotavljanje
 neprekinjenih komunikacij. Sateliti so ključnega pomena za zagotavljanje komunikacije z oddaljenimi 
območji in ladjami.


Vremenski sateliti

Združene države, Evropa, Indija, Kitajska, Rusija in Japonska imajo vremenske satelite v orbiti,
 ki se uporabljajo za spremljanje vremena, okolja in podnebja na Zemlji. Vremenski sateliti v
 polarni orbiti asinhrono pokrivajo celotno Zemljo ali pa geostacionarni sateliti pokrivajo
 isto mesto na ekvatorju. Poleg spremljanja vremenskih vzorcev za napovedovanje, ki je izjemno
 pomembno za nekatere dejavnosti in panoge (kot sta kmetijstvo in ribištvo), meteorološki sateliti
 spremljajo požare, onesnaženje, aurore, peščene in prašne nevihte ter kartiranje snežne odeje in ledu.
 Uporabljali so jih tudi za spremljanje oblakov pepela iz vulkanov, kot sta
 Mount St. Helens in Mount Etna, ter večjih vremenskih dogodkov, kot sta El Nino 
in antarktična ozonska luknja. Nedavno so bili sateliti za spremljanje vremena uporabljeni 
tudi za oceno sposobnosti preživetja lokacij sončnih panelov s spremljanjem oblačnosti 
in vremenskih vzorcev. Nigerija in Južna Afrika sta uspešno uporabili satelitsko 
upravljanje nesreč in spremljanje podnebja.


Mednarodna vesoljska postaja
ISS

Mednarodna vesoljska postaja je modularna vesoljska postaja (naseljivi umetni satelit) 
v nizki zemeljski orbiti, ki jo je zgradilo 18 držav, vključno z NASA (ZDA), 
Roscosmos (Rusija), JAXA (Japonska), ESA (Evropa) in CSA (Kanada). ).
Postaja služi kot mikrogravitacijski in raziskovalni laboratorij za vesoljsko okolje,
 v katerem se izvajajo znanstvene raziskave na področju astrobiologije, astronomije,
 meteorologije, fizike in drugih področij. ISS se uporablja tudi za testiranje
 sistemov vesoljskih plovil in opreme, potrebne za prihodnje dolgotrajne misije na Luno in Mars.


Vesoljski teleskop Hubble

Vesoljski teleskop Hubble je vesoljski teleskop, ki ga je leta 1990 v nizko zemeljsko orbito 
izstrelila NASA s prispevki Evropske vesoljske agencije. Ni bil prvi vesoljski teleskop, je 
pa eden največjih in najbolj vsestranskih. Njegova orbita mu omogoča zajemanje slik 
izjemno visoke ločljivosti z bistveno nižjo svetlobo ozadja kot zemeljski teleskopi, kar
 omogoča globok pogled v vesolje. Številna Hubblova opazovanja so vodila do prebojev v 
astrofiziki, na primer pri določanju hitrosti širjenja vesolja.

Vesoljski teleskop James Webb - James Webb Space Telescope

 Teleskop je dobil ime po Jamesu E. Webbu, ki je od 1961 do 1968 vodil agencijo NASA 
in je imel osrednjo vlogo v programu Apollo.
 JWST je bil lansiran 25. decembra 2021 s poletom Ariane VA256. Teleskop je zasnovan
 tako, da v primerjavi s Hubblom zagotavlja izboljšano infrardečo ločljivost in večjo občutljivost 
za opazovanje predmetov, ki so do 100-krat šibkejši; omogočil naj bi širok spekter preiskav 
na področjih astronomije in kozmologije, tako opazovanje do rdečega premika z $asymp;20 nekaterih najstarejših,
 najbolj oddaljenih dogodkov in predmetov v vesolju, kot so prve zvezde in oblikovanje prvih galaksij, 
in pa podrobno atmosfersko karakterizacijo eksoplanetov, ki bi bili zanimivi za naselitev.
Primarno ogledalo JWST premera 6.5 m sestavlja 18 šesterokotnih zrcalnih segmentov iz pozlačenega berilija. 
Tako ima Webbov teleskop za zbiranje svetlobe na voljo približno 5,6-krat večjo površino kot Hubble s 
premerom 2,4 m (25,37 m2 površine v primerjavi s 4,525 m2 pri Hubblu). Za razliko od Hubbla, ki vesolje
 opazuje v bližnjem ultravijoličnem, vidnem in bližnje infrardečem delu (0,1–1,0 μm) spektra, bo JWST 
opazoval v območju s krajšimi valovnimi dolžinami, od dolgovalovne vidne svetlobe (rdeče) do srednje
 infrardečega sevanja (0,6–28,3 μm). Tako bo lahko opazoval predmete z visokim rdečim zamikom, 
ki so za Hubbla prestari, prešibki in preveč oddaljeni 

Poznavanje prostora

Odkar je Sputnik 1 vstopil v orbito leta 1957, da bi izvajal eksperimente z ionosfero, 
se je človeško razumevanje Zemlje in vesolja povečalo. Odprave na Luno se začnejo že 
leta 1958 in se nadaljujejo v sedanjo dobo. Nekaj uspešnih lunarnih misij ZSSR vključuje 
misije, kot je vesoljsko plovilo Luna 1, ki je opravilo prvi prelet Lune leta 1959, 
lunarna sonda Luna 3, ki je leta 1959 posnela prve slike oddaljene strani Lune, 
Luna 10 orbiter, ki je leta 1966 prvi obkrožil Luno, krožna misija Zond 5, s katero 
so prvi Zemljani (dve želvi) poleteli na Luno in ju varno vrnili na Zemljo, ter lunarni 
rover Lunohod 1 leta 1970, ki je bil prvi rover raziskovati površje sveta zunaj Zemlje.
 Prvi v Združenih državah vključujejo Apollo 8 leta 1968, ki je prve tri ljudi ponesel 
v Lunino orbito, in zgodovinsko misijo Apollo 11 iz leta 1969, ki je prvič pristala na Luni
 . Misije na Luno so zbrale vzorce luninega materiala in zdaj obstaja več satelitov,
 kot je ARTEMIS P1, ki trenutno krožijo okoli Lune in zbirajo podatke.


Dragocene kovine

Zagovorniki vesoljskih potovanj so opazili bogato količino plemenitih kovin, 
ki obstajajo v vesolju. Na primer, leta 2021 je NASA odkrila asteroid z imenom 
"16 Psyche", na katerem je več zlata, kot je vrednost svetovnega gospodarstva,
 približno 10.000 kvadrilijonov dolarjev (svetovno gospodarstvo je približno 84,5 bilijonov dolarjev).
 Odkrili so tudi asteroide, ki so sestavljeni iz 85 % kovine, kot sta železo in nikelj, druge 
plemenite kovine, ki jih je na Zemlji razmeroma malo, kar je vlilo optimizem za vesoljsko 
rudarjenje. Kovinski asteroidi vsebujejo tudi druge redke kovine, kot so platina,
 iridij, paladij, osmij, rutenij in rodij v "koncentraciji, ki je nekajkrat višja od tiste, 
ki jo najdemo na Zemlji." 

Čeprav lahko predpisi predstavljajo oviro za rudarjenje plemenitih kovin v vesolju, 
pri čemer je eden od zagovornikov vesoljskega rudarjenja izjavil: "Stopnja regulativnih 
sprememb se mora pospešiti, dokler ne bo dosegla stopnje tehnoloških sprememb!"
Biomedicinske raziskave

Z začetkom leta 1967 je NASA uspešno začela svoj program Biosatellite, ki je najprej vzel 
žabja jajčeca, amebe, bakterije, rastline in miši ter preučeval učinke ničelne gravitacije 
na te biološke oblike življenja. Študije človeškega življenja v vesolju so povečale 
razumevanje učinkov prilagajanja na vesoljsko okolje, kot so spremembe v telesnih tekočinah, 
negativni vplivi na imunski sistem in učinki vesolja na vzorce spanja. Trenutno raziskovanje
 vesolja je razdeljeno na predmete vesoljske biologije, ki preučuje učinke vesolja na manjše
 organizme, kot so celice, vesoljske fiziologije, ki preučuje učinke vesolja na človeško telo, 
in vesoljske medicine, ki preučuje možne nevarnosti prostora na človeško telo. Kanadski
 znanstveni poskusi v kardiovaskularnem sistemu preučujejo, kako se spreminjajo krvne žile 
astronavtov pred, med in po misijah. Študija v vesolju pomaga razumeti srčno popuščanje in 
kako se naše arterije starajo na zemlji. Vesoljski inženirji so pomagali oblikovati srčne 
črpalke, ki se zdaj uporabljajo za ohranjanje življenja ljudi, ki potrebujejo presaditev 
srca, dokler ni na voljo srce darovalca. Odkritja v zvezi s človeškim telesom in prostorom, 
zlasti učinki na razvoj kosti, lahko zagotovijo nadaljnje razumevanje biomineralizacije in
 procesa prepisovanja genov.

Kultura in navdih
Marca 2019 objavila NASA, "Jupiterjev marmor" sonde Juno

Človeška kultura obstaja kot družbeno okolje, ki ga sestavljajo tradicije, norme, pisana 
ali nenapisana pravila in družbene prakse. Kulture so lahko specifične za skupine vseh velikosti,
 kot je družina ali skupina prijateljev, pa tudi tako velike kot država ali narod. Razpon in 
raznolikost človeške kulture je izrazito velika. Mednarodno sodelovanje v vesoljski dobi je
 združilo različne kulture in posledično izmenjavo in napredek človeške kulture. V več kot
 petdesetih letih vesoljskih potovanj se je raznolikost tistih, ki delajo v vesolju in na
 terenu kot celoti, dramatično povečala od začetkov raziskovanja vesolja. Ta napredek v
 raznolikosti je zbližal več kultur in povzročil globalno obogatitev človeške kulture.

Inovacije in raziskovanje vesoljske dobe so služile kot navdih človeštvu. Preboj v vesoljska
 potovanja, ljudje, ki so zapustili Zemljo in premagali gravitacijo, stopili na Luno in različni
 drugi dosežki so bili ključni trenutki v človeškem kulturnem razvoju. Zlasti znanstveni in
 tehnološki napredek je navdih za znanstveno skupnost študentov, učiteljev in raziskovalcev
 po vsem svetu. Poleg tega je raziskovanje vesolja navdihnilo tudi inovativne programe 
usposabljanja, namenjene predšolskim otrokom, kot je program za bodoče astronavte. 
Očitno je, da lahko otroke že od malih nog močno motiviramo in opolnomočimo, 
če v razrede vnesemo čudež vesolja skupaj z znanjem in veščinami, razvitimi z
 raziskovanjem vesolja.


Kritike in slabosti

Obstajajo tri glavne vrste kritik proti raziskovanju vesolja: stroški,
 ideološka kritika in družbena kritika.

Izračuni koristi raziskovanja vesolja so bili pogosto kritizirani zaradi argumenta 
o konfliktu interesov (odgovorne agencije so tiste, ki izračunajo koristi) in zapletenosti 
kvantifikacije koristi. Kot je izjavil Matthew Williams: "Kako oceniti znanstveno spoznanje,
 navdih ali širjenje naših meja v dolarjih?"

Medtem ko so nekateri komentatorji trdili, da je raziskovanje vesolja strategija reševalnega čolna, 
da bi se izognili uničenju človeške rase, so drugi nasprotovali temu, da je zgrešeno bistvo.
 Amitai Etzioni – profesor na Univerzi George Washington in svetovalec ameriške Carterjeve 
administracije – je v knjigi Človeštvo bi bilo bolje reševati Zemljo, namesto da bi koloniziralo
 Mars, nasprotoval: »Bolje je zadržati nesreče doma, kot domnevati, da je vse izgubljeno. ".
 Etzioni je tudi opozoril na velike stroške kolonizacije nezemeljskih planetov z navedbo, da 
je Elon Musk, zagovornik raziskovanja in kolonizacije vesolja, izračunal stroške pošiljanja 
prvih 12 astronavtov na Mars na 10 milijard funtov na osebo.  Mars Climate Orbiter je 
dober primer tega argumenta, saj je zgorel – preden je vrnil kakršne koli znanstvene
 podatke – za ceno 328 milijonov $.

Družbeni kritiki pravijo, da stroškov raziskovanja vesolja ni mogoče upravičiti, 
ko sta lakota in revščina razširjeni. »Po njihovem mnenju raziskovanje vesolja jemlje 
denar, sredstva in talent za pomoč ljudem v stiski in za izboljšanje kakovosti življenja 
za vse.«  Leta 1967 je Martin Luther King Jr. dejal: »Ne da bi zanikal vrednost 
znanstvenih prizadevanj je presenetljivo nesmiselno nameniti milijarde za dosego Lune, 
kjer ne živijo ljudje, medtem ko je le delček tega zneska namenjen servisiranju gosto 
naseljenih slumov (neurejenih črnograditeljskih naselij)."

Nekateri kritiki so opozorili na nevarnosti vesoljskih odpadkov, ki vplivajo na satelite, 
vesoljska plovila in površje Zemlje. Na primer, marca 2009 so razbitine, za katere se domneva,
 da so 10 cm (3,9 in) veliki kos satelita Kosmos 1275, skoraj zadele ISS. Čeprav je razmeroma 
redko, da ljudi na tleh zadenejo vesoljski odpadki, se to vseeno zgodi. Leta 1969 so vesoljski 
odpadki poškodovali pet mornarjev na japonski ladji. Leta 1997 je bila ženska iz Oklahome, 
Lottie Williams, poškodovana, ko jo je v ramo zadel 10 cm × 13 cm (3,9 in × 5,1 in) kos počrnjenega
 tkanega kovinskega materiala, za katerega je bilo potrjeno, da je del rezervoarja za gorivo Delte II.
 raketa, ki je leto prej izstrelila satelit ameriškega letalstva. Okoljevarstveniki so 
opozorili na onesnaženje, ki ga povzroča raziskovanje vesolja, in na odvračanje Američanov od 
naraščajočega problema onesnaževanja.

Feministke so kritizirale ameriške programe za raziskovanje vesolja in celo vložile tožbe 
zaradi seksističnih praks zaposlovanja in izključno moških astronavtskih enot.

Ni jasno, koliko se ameriška javnost strinja s pomenom raziskovanja vesolja.
 Gallupove ankete v 60. letih prejšnjega stoletja so pokazale, da je manj kot 50 % Američanov menilo,
 da je prizadevanje vredno stroškov. NBC News in Associated Press Anketa leta 1979 
je pokazala, da le 41 % anketirancev meni, da so koristi vredne stroškov.


Primer uporabe od vesolja do medicine
Nitinol je zlitina niklja in titana, ki jo je
Nasa razvila za izdelavo koles za vozila na Luni in na drugih planetih z bolj ekstremnimi pogoji kot so pri nas. 
V medicini se uporablja za zelo na prepogibanje odporne stente (žilne opornice) ki jih vstavljajo v žile,
 ki gredo preko sklepov, npr. na kolenu ali kolku.
https://en.wikipedia.org/wiki/Nickel_titanium

Tukaj so fluoropolimerne smole - teflon (PTFE) je politetrafluoretilen (nC2F4 => -(CF2)2n-).
Teflonske smole zagotavljajo vrhunsko toplotno kontrolo do 300 °C (572 °F), trajno upogljivost/zvijanje in dielektrične lastnosti brez primere. 
Te edinstvene lastnosti so recimo zmanjšale tveganje okvar komponent in podaljšale življenjsko dobo vozil Opportunity and Spirit na Marsu.


Centri poletov v vesolje (in seveda celotnega razvoja) so "katedrale" modernega človeka. Poleg izjemnih materialov v raketnih motorjih, 
sama toplotna zaščita raket, sond, modulov, raketoplanov ..., je
tukaj seveda še izjemna uporabna vrednost satelitov, preko posebej za to razvite elektronike, 
recimo za navigacijo preko GPS tehnologije in to z uporabo Einsteinove relativnostne mehanike 
in rešitev, ki so jo prispevali sodobniki (recimo izjemen Schwarzschild) - danes 
ima tako že skoraj vsak Zemljan v žepu mobilni telefon in GPS ga varno vodi do cilja. Tukaj 
so še seveda premnogi ostali izjemni čudežni tehnološki dosežki - recimo razvoj spletnih omrežij, nepogrešljivo digitalno zajemanje slik - kar je nujno 
pri varnih vesoljskih poletih, pri snemanju in raziskavah tako Zemlje kot vesolja
s sateliti. Te digitalne tehnologije so nameščene tudi v teleskopih, ki potujejo v tirnicah okrog Zemlje in to seveda nad atmosfero našega planeta, s tem
se izognejo motnjam naše predrage atmosfere.
Razvoj danes samoumevne digitalne fotografije in prenos le te preko elektromagnetnih valov iz vesolja na Zemljo, je po letu 2000
popolnoma spremenila način našega življenja, komunikacije. Ta digitalna tehnologija zajemanja fotonov je danes 
vgrajena že v vsak mobilni telefon in tako lahko v vsakem trenutku posnamemo in pošljemo sliko, film do nam ljube osebe, z njo komuniciramo
v živo preko videoprenosa  ... Družbena omrežja so tako polna naših posnetkov vsakdanjega doživljanja sveta, do strokovnega gradiva za naš
študij ali službo prihajamo skoraj v trenutku, tudi naše izdelke tako izmenjujemo skoraj v realnem
času in nam tako ostane več časa za kakovostno preživljanje prostega časa :)

Naloga iskanja ponovitve mrka (saros) je podobna, kot če rešujemo uganko, kdaj bodo spet urni, minutni in sekundni kazalec na uri poravnani. Vemo, da so recimo ob 12. h. Privzamimo, da je enota minuta, ki traja 60 s (sekundni kazalec torej naredi obrat za 360° v 1 min, minutni v 60 min, urni pa v 12*60 min). Tako iščemo enakost za zmnožke a*min = b*60min = c*12*60min. Členi so: c = 1, b = 12 in a = 12*60. Če bi pa ura tekla z napako, pa bi bili členi nekoliko drugačni, glede na pravi čas.

Še nekoliko bolj preprosta vaja - kdaj se spet srečata urni in minutni kazalec po 12. uri - pomemben je princip.

Velja:

1/T = 1/Tm -1/Tu

T = Tm*Tu/(Tu-Tm) = 12/11 h

Preverite, če opazujemo prvo srečanje obeh kazalcev po 12. uri, je to približno 5 min in 27 s čez 13. uro.

Do ponovnega srečanja na poziciji 12 bo prišlo po enem obratu urnega kazalca in 11 časovnih intervalih srečanja obeh kazalcev (11*T = 11*12/11 = 12 ur). Pomebna ugotovitev, za srečanje na isti poziciji mora torej miniti celo število intervalov srečanj in celo število obhodov počasnejšega telesa (11*T = 1*Tu).

Saj poznate pesmico, uganko: "Dolgi Luka, kratki Miha, čudna dva možica, noč in dan po eni nogi v krogu se vrtita (lovita) ...".

NOAA satellite animation of the total solar eclipse.
Na zgornji animaciji se lepo vidi, da smo bili prav na robu oblačne gmote, ki nam je po čudežu in seveda glede na napovedi (premik v kraj Bogata), omogočila, da smo še četrtič bili uspešni in da smo tudi tokrat ujeli popolni Sončev mrk. A za to nagrado smo morali prepotovati okrog 300 km, pokuriti kar nekaj živcev in se posebej trdo pregovarjati s šoferjem, ki ni bil navdušen nad našo odločitvijo - čeprav smo primarno šli na pot zaradi Sončevega mrka.

Ocena dnevnega padca povprečne temperature zraka za Zemljo med mrkom

Tabela časovnega poteka mrka 8. aprila 2024 od Pacifika čez ZDA do Atlantika.

Začetek delnega mrka 	15:42:07 UT
Začetek popolnega mrka	16:38:44 UT
Najdaljše trajanje mrka 18:18:29 UT
Konec popolnega mrka	19:55:29 UT
Konec delnega mrka	20:52:14 UT

Geographic coordinate: 33.47 °,  -95.214 °
Total solar eclipse (100.00%)
Obscuration 100.00% 
Magnitude  1.0277
Duration 2h, 39m, 4s 
Duration of totality 4m, 21s

Partial begins 8 Apr, 12:26:52
Full begins 8 Apr, 13:44:06
Maximum 8 Apr, 13:46:17
Full ends  8 Apr, 13:48:27
Partial ends  8 Apr, 15:05:56

Times shown in local time (CDT)

Avg. Cloud Cover 56% (since 2000)

Tem.[°C]         R. vla.[%]    Gos. H20 pare[g/m3]  Sončev mrk 
-------		 ---------       -------------------     --------------------------- 
33 		51.0 		18.2 		  2024-04-08 S. MRK maks. tem., r. vla. pri dani tem. *****
26.5		65.0 		16.3 		  2024-04-08 S. MRK min.   tem., r. vla. pri dani tem.  ***** 
26 		26 		6 		  2017-08-21 S. MRK maks. tem., r. vla. pri dani tem. **
20		35.5 		6 		  2017-08-21 S. MRK min.   tem., r. vla. pri dani tem.  ** 
25 		52 		12 		  1999-08-11 S. MRK maks. tem., r. vla. pri dani tem. 
21		65		12		  1999-08-11 S. MRK min.   tem., r. vla. pri dani tem. 
18.5 		62 		10 		  2006-03-29 S. MRK maks. tem., r. vla. pri dani tem. 
16.5 		71 		10 		  2006-03-29 S. MRK min.   tem., r. vla. pri dani tem.

Tabela ekstremnih temperatur, pripadajoče gostote vodne pare, relativne vlage, ki se od Sončevega mrka do mrka dopolnjuje, je na nek način moja najdaljša fizikalna vaja, ki traja že 25 let.
Zgornja tabela kaže, da je zdaleč najmanj zračne vlage bilo prav med mrkom 21. 8. 2017 v kraju Casper, ZDA - nadmorska višina 1600 m (nizka vlaga je značilna za visoke lege, recimo za Kredarico). Gostota vodne pare (zaokrožena na gram/m³) je bila leta 2017 le 6 g/m³, na Madžarskem 1999 pa kar 12 g/m³ (2x več). Kot smo že omenili, je vodna para izjemno dober absorber dolgih valov, ki jih seva površina Zemlje (je najvažnejši toplogredni plin v atmosferi, ki nam omogoča življenje - toplogredni plini torej niso zmeraj škodljivi, le preveč jih ne sme biti). Če je pare manj, se torej površina Zemlje in zrak hitreje ohlajata. Na kratko povzeto - med Sončevim mrkom v okolici kraja Casper, 1600 m nad morjem, so nizka vlaga, visoka nadmorska lega in suha tla botrovali k nekoliko nepričakovani dinamiki poteka temperature – glede na prejšnje mrke. A temperatura zraka je med letošnjim mrkom padla še nekoliko izraziteje, za 6,5 °C. Zanimivo je, da je letos spletnih virov na temo padca temperature med mrkom precej manj kot med prejšnjimi mrki. Direktno primerljiva sta poletna mrka 1999 in 2017 (saros 145) in pomladna mrka 2006 in 2024 (saros 139). Pri večini mrkov je razvidno, da se absolutna količina vlage v zraku med mrkom praktično ni spreminjala (gostoti vodne pare sta glede na minimalno in maksimalno temperaturo pri vseh Sončevih mrkih ohranjali enako vrednost) - torej se zračna masa, glede razmerij med plini, na kraju meritev v povprečju ni zamenjala (razen občasnega mešanje zraka zaradi zmernega vetra, kar se opazi na grafih v nihanju temperature in relativne vlage).
Pri letošnjem mrku pa je gostota vlage prvič padla iz 18.2 g/m³ na 16.3 g/m³ (ali celo na 15.8 g/m³ na prvem minimumu), kar v uri ni tako malo. Po mrku pa je gostota vodne pare spet nekoliko narasla. V resnici smo tokrat tudi prvič opazovali mrk med delno oblačnim vremenom - pred nevihto - kar bi lahko razložilo nestabilnost atmosfere in s tem povezano nihanje gostote vodne pare. Letos je bila gostota vodne pare tudi najvišja med vsemi mrki, ki sem jih pomeril - kar 18 g/m³. To je bil tudi pogoj za popoldanske nevihte na tem delu Texasa (širša okolica kraja Bogata). Letos je bila pred mrkom izmerjena tudi zdaleč najvišja temperatura pred mrkom - to je kar 33 ° C. To je tudi eden od razlogov za zelo globok padec temperature med mrkom - po Stefanovem zakonu velja, da je pri višji temperaturi izrazitejši izsev (j ∝ σT⁴). Če bi telo sevalo v vesolje, kjer je temperatura le nekaj K, potem bi lahko predpostavili, da se temperatura telesa s časom (dT/dt) manjša na četrto potenco same temperature, saj velja znana povezava za toplotni tok
dQ/dt = mcdT/dt = SeσT⁴,
kjer je e emisivnost, S pa površina telesa, σ je Stefanova konstanta, m je masa telesa, c je specifična toplota.
A pri tleh se telesa ne ohlajajo direktno v vesolje.
Kot vpliva globalno segrevanje na mnoge vidike našega življenja, se zdi, da vpliva tudi na amplitudo padca temperature zraka med Sončevimi mrki, le ta nekoliko narašča, kot narašča globalna temperatura. To nam dokazujeta tako zakon o prevajanju toplote, kot Stefanov zakon o toplotnem sevanju. Poglejmo, kako sta o tem razmišljala Newton in posredno naš Stefan in dokažimo našo trditev na preprostih modelih.


Vir slik: https://www.sarthaks.com/759059/state-and-prove-newtons-law-of-cooling
Izguba toplote telesa s temperaturo T zaradi prevajanja toplote (izmenjava energije med atomi in molekulami telesa in okolice) v okolico, ki ima nižjo temperaturo To, je sorazmerna s temperaturno razliko ΔT = T - To in seveda s toplotno kapaciteto samega telesa in okolice, oziroma s toplotno prevodnostjo. Učili smo se tudi, da se toplotni tok (dQ/dt) s telesa z maso m zapiše kot dQ/dt = mcdT/dt, c je specifična toplota, dT je sprememba temperature v času dt. Tako velja za časovno spremembo temperature (to je manjšanje temperature telesa) kar sorazmernost:
-dT/dt ∝ T - To.
Ta enačba nas torej pripelje do Newtonovega zakona hlajenja, ki pravi, da je hitrost izgube toplote iz telesa sorazmerna temperaturni razliki med telesom in okolico. Ta formulacija predpostavlja homogeni medij (okolico) in telo. Okoliški medij pa naj ima konstantno temperaturo To. Ta preprost model je za naš namen, to je oceno, kako intenzivno pade temperatura med mrkom, glede na maksimalno temperaturo pred popolno fazo mrka, čisto dovolj. Tako velja
-dT/dt = (T - To)/τ.
V časovni konstanti τ se izražajo lastnosti telesa, toplotna kapaciteta, prevodnost telesa in okolice.

Pod določenimi pogoji lahko podobno enačbo zapišemo tudi za toplotno sevanje, zakaj?

Vemo, da je neto izguba toplote telesa zaradi toplotnega sevanja po Stefanu sorazmerna z razliko (T⁴ – To⁴) in da torej velja enačba za izsev telesa L = Seσ(T⁴ – To⁴).
- kjer je e emisivnost telesa (ta je realno manj kot 1), S pa njegova površina, σ je Stefanova konstanta.
Če predpostavimo da je T = To + ΔT in če je razlika temperatur sevajočega telesa in okolice ΔT zelo majhna (ko je torej ΔT/To << 1), potem velja zveza
(T⁴ – To⁴) ≈ 4To³(T-To).
Zakaj?
Izraz (To + ΔT)⁴ lahko zapišemo kot To⁴(1 + ΔT/To)⁴ ≈ To⁴(1 + 4ΔT/To) - snov iz srednje šole, računanje z majhni vrednostmi (bolj učeno se temu reče razvoj v Taylorjevo vrsto).
Tako velja pri majhnih temperaturnih razlikah za izsev L telesa dober približek:
L ≈ 4SeσTo³(T-To)
Ker iščemo izsev pri majhni temperaturni razliki, lahko člen 4SeσTo³ privzamemo kot konstanto k in spet bomo dobili podobno odvisnost kot pri prevajanju, velja:
L ≈ 4SeσTo³(T-To) = k(T-To)

Ker je izsev L povezan z izgubo toplote dQ/dt in le ta je sorazmerna s časovnim odvodom temperature -dT/dt, spet pridemo do podobne odvisnosti kot pri prevajanju toplote:

-dT/dt ∝ T - To.

Takšno enačbo zapišemo s časovno konstanto τ v kateri se pri prevajanju izražajo lastnosti telesa in okolice, toplotna kapaciteta, prevodnost ali pri sevanju temperatura telesa, oz. okolice, emisivnost, Stefanova konstanta ... in tako spet dobimo znano enačbo:

-dT/dt = (T - To)/τ

Enačbo preoblikujemo in integriramo od Tz do T in od časa 0 do t.

∫dT/(T - To) = -∫dt/τ

Rešitev levo je logaritem ln(T - To), desno pa kar -t/τ. Ko vstavimo meje v izveden integral dobimo enačbo:
ln(T - To) - ln(Tz - To) = -t/τ - 0.

Končna enačba za časovno padanje temperature toplejšega teles z začetno temperaturo Tz glede na temperaturo okolice To je torej kar eksponentna (srednja šola - glejte tudi graf):

T = To + (Tz - To)e^-t/τ


Graf ohlajanja telesa za idealen primer T = To + (Tz - To)e^-t/τ - izpeljal že I. Newton. Temperatura pada hitreje, če je temperaturna razlika (Tz - To) višja.

Če narišemo to funkcijo, opazimo, da najbolj strmo pada na začetku pri višjih temperaturah telesa in strmina je odvisna tudi od temperature okolice To. To trditev velja preveriti še s strmino krivulje ali bolj učeno, kar z odvodom, ko velja:
dT/dt = -((Tz - To)/τ)e^-t/τ

In tako vidimo, da je padec v istem časovnem intervalu, recimo med Sončevim mrkom, kar sorazmeren z višino temperaturne razlike,
saj velja:
dT/dt = -((Tz - To)/τ)e^-t/τ in je strmina največja ob času t=0 enaka dT/dt = -(Tz - To)/τ
In to modelsko dejstvo kažejo tudi naše meritve - najvišji padec temperature med popolnim Sončevim mrkom se je zgodil letos, ker je bila med tem mrkom tudi temperatura najvišja glede na prejšnje mrke in z višanjem povprečne temperature (globalno ogrevanje) se ti padci temperatur med mrki samo še stopnjujejo. Tisto, kar je tukaj pomembno poudariti, da to kažejo tudi naše meritve poteka temperatur med popolnimi Sončevimi mrki. Do sedaj imamo 4 nize meritev. Tudi letošnja meritev potrjuje teoretični model ohlajanja, čeprav je bila letos gostota pare v zraku zdaleč najvišja.


Strmina ohlajanja je odvisna od začetne temperature. Telo z modro krivuljo ohlajanja z začetno temperaturo 20 °C (293 K) se ohladi za okrog 8 °C, a telo z rdečo krivuljo ohlajanja z začetno temperaturo 30 °C (303 K) se ohladi kar za okrog 16 °C, v eni uri. To je kar dobra prispodoba za padec temperature med dvema mrkoma z različnima maksimalnima temperaturama pred popolno fazo. Padci temperatur med Sončevimi mrki so, kot to potrjujejo tudi naše meritve, veliko izrazitejši pri višjih maksimalnih temperaturah.


Raztrosni diagram maksimalnih temperatur pred Sončevimi mrki glede na padce temperatur blizu popolne faze mrkov za mrke v letih: 1999, 2006, 2017, 2024. Padci temperatur med Sončevimi mrki so veliko izrazitejši pri višjih maksimalnih temperaturah. Kljub izrazitim razlikam v gostoti vodne pare, različnim vetrovnim razmeram, stopnji oblačnosti med mrki, je še zmeraj obveljal primarni vpliv Newtonovega zakona ohlajanja. Gre le za meritve štirih mrkov, pa vendar.

Tmaks_Tmin [°C]	Tmaxs [°C]	Leto
6.5		33		2024
6		26		2017
4		25		1999
2		18.5		2006

KAJ VSE SO NAM MRKI OMOGOČILI?

* V antiki so, s pomočjo kotov, razmerij senc, časa trajanja Luninih mrkov, določili velikost in razdaljo do Lune in ocenili velikost ter razdaljo do Sonca (Aristotel, Aristarh, Hiparh, ...), to je bil izjemen uspeh – glejte članek Antika in mrki (Spika, februar 2000).

* Med Sončevim mrkom (med slikanjem emisijskega spektra Sončeve korone) v Indiji je 18. 8. 1868 Jules Janssen odkrili element helij, žlahtni plin ⁴₂He (v laboratoriju na Zemlji je bil helij detektiran leta 1895 – odkril ga je W. Ramsay). Janssen je posnel spektralno črto helija med sončnim mrkom leta 1868, medtem ko jo je Norman Lockyer opazoval iz Britanije. Vendar je le Lockyer predlagal, da je črta nastala zaradi novega elementa, ki ga je poimenoval po Soncu. Helios v grščini pomeni Sonce. Helij je tudi glavni produkt zlivanja ioniziranega vodika v sredici Sonca. Pri tem procesu se sprosti ogromno energija (E = Δm*C² - razlika v masi elementov pred fuzijo in po njej, pomnožena s kvadratom hitrosti svetlobe), ki omogoča, da Sonce stabilno sveti že 5 milijard let in nam tako omogoča življenje. Ime helij je torej še kako posrečeno – no, izvor energije zvezd (fuzijo) in nastanek težkih elementov smo dojeli veliko pozneje. Helij je pričakovano drugi najpogostejši element v vesolju (večinoma je nastal, za razliko od ostalih masivnejših atomov, že po prvi nukleosintezi kamlu po velikem poku - ko je temperatura vesolja padla na okrog 10¹⁰ K - heliju tako tudi pravimo pepel velikega poka). Seveda so tudi vsi ostali elementi do železa večinoma produkt fuzije v zvezdah, težji pa so posledica eksplozij supernov, trkov. Veliko težkih elementov kot so zlato, platina, uran, plutonij, jod, tudi delno železo, itn nastane pri brutalnih trkih nevtronskih zvezd – letos so tak trk potrdili tudi preko gravitacijskih valov – izjemno (zaznala observatorija LIGO in Virgo – s senzorji, laserskimi interferometri, teorijo gravitacijskih valov, trki črnih lukenj, se v Sloveniji ukvarja dr. Andrej Čadež). Do sedaj smo take trke zaznavali samo preko GRB - kratkih izbruhov sevanja gama (po katerih se lahko zgodi eksplozija imenovana kilonova, ki je tip supernove, po svetlosti 1000 krat klasična nova – v Sloveniji se z gama izbruhi ukvarja dr. Andreja Gomboc). Veliki pok, nove, supernove, kilonove, trki - kakšen gromozanski »kraval« se je torej že zdavnaj moral zgoditi v vesolju, da smo ljudje sploh lahko nastali. V nas in ostalih živih bitjih je namreč poleg večinskega vodika (nastal je tik po »velikem poku«) in kisika, še veliko ogljika, dušika (to so sestavni deli DNK - aminokislin), natrija, fosforja, kalcija, tudi železa, joda, ... mi ljudje pa bi kdaj dali prav vse za zlato, odšli v Ameriko, Afriko ..., se ugonobili z uranom ...
Še zanimivost – v vesolju je po številčnosti helij takoj za vodikom, ga je celo četrtina. A so ga odkrili (kot smo že omenili zgoraj) prej ob Soncu v koroni (med Sončevim mrkom), kot na Zemlji - 1868 J. Janssen in N. Lockyer. In - zakaj je bilo temu tako?

Slika: Levo zgoraj Jules Janssen, desno Helijeva rumena crta valovne dolžine 587.562 nm je takoj za zeleno barvo – slikano med mrkom, vir: APOD. Slika spodaj je emisijski spekter Sončeve korone - rumena črta valovne dolžine 588 nm v prehodu v rdeč del spektra pripada Heliju.


Norman Lockyer pa je neznano emisijsko črto opazoval iz Britanije. Vendar je le Lockyer predlagal, da je črta nastala zaradi novega elementa, ki ga je poimenoval po Soncu.


Helijev spekter iz wiki.

Helium wavelengths - helijeve emisijske črte (nm)

Val. dol.   barva
Wavelength  Color 
----------  ----------   
438.793 w   violet     (vijolična)
443.755 w   violet     (vijolična)
447.148 s   violet  *  (vijolična)    
471.314 m   blue       (modra)  
492.193 m   blue       (modra)
501.567 s   cyan    *  (cian - modrozelena, sinja)
504.774 w   cyan       (cian - modrozelena, sinja)
587.562 s   yellow  *  (rumena)
667.815 m   red        (rdeča)

s=strong (močna), m=med (srednja), w=weak (šibka)

* Eno ključnih potrditev splošne teorije relativnosti je omogočil Sončev mrk 1919

Slika: Kot odklona žarka iz prvotne smeri tik ob Soncu je po Einsteinu: ϑ = 4GM/(c²R) = 1,75 '' (če bo »slučajno« kdo od bralcev računal odmik, je rezultat potrebno iz radianov spremeniti v ločne sekunde: M = 1,99*10³⁰ kg je masa Sonca, R = 695700000 m polmer Sonca, c = 299792458 m/s = 3*10⁸ m/s hitrost svetlobe, G=6,67408*10^-11 m³·kg^-1·s^-2 gravitacijska konstanta). Izvor razmerij med količinami v formuli se da celo v srednji šoli do neke mere pojasniti, a samo do polovice Einsteinovega rezultata, preko poti fotona po hiperboli mimo Sonca. Nekaj podobnega, napako polovične vrednosti, je Einstein naredil leta 1911 in že drugi pred njim (Soldner), a je enačbo, preko splošne teorije relativnosti, korigiral leta 1915. O odklonu svetlobnih žarkov v gravitacijskem polju (zaradi teže) so razmišljali že mnogi pred Einsteinom – Newton, Laplace, Cavendish je izvedel račun, a brez objave. Prvi izračun odklona žarka v gravitacijskem polju Sonca pa je leta 1804 objavil že omenjeni nemški fizik in astronom Johhan Soldner.

Slika: Hiperbola (rdeči krivulji na grafu) je lahko pot delca, telesa z maso (m) - recimo kometa - v gravitacijskem polju masivnega sfernega lupinasto homogenega objekta – recimo zvezde z maso (M). Pogoj je, da ima delec skupno energijo večjo od nič. Tudi fotoni potujejo po hiperboli, a za delce visokih energij in hitrosti je potrebno upoštevati mehaniko splošne teorije relativnosti. In prav meritve uklona svetlobe ob Soncu (ob Sončevem mrku se tako navidezno premakne lega zvezd, ki navidezno ležijo tik ob Soncu) so bile še en dokaz, da so postulati splošne teorije relativnosti pravilni.



Vožnja do New Orleansa, ogled mesta, sledi ogled LIGO (Livingston)





Na poti v New Orleans - foto Zorko V. (9. apr. 2024)


Tjaša Drnovšek je takole zapisala:
Oak Alley Plantation
Reka Mississipi je na svojem južnem delu, ko se bliža New Orleansu, obdana z visokim nasipom. Na razdalji ca. 30 km od New Orleansa, takoj za nasipom se razprostira mogočna plantaža Oak Alley. Ime je dobila po znamenitem drevoredu ca. 200 let starih hrastov, ki so že tako mogočni, da tvorijo v bistvu 240 m dolg tunel. Na plantaži so v preteklosti gojili sladkorni trs in začetki segajo v dobo suženjstva. Danes je odprta za javnost in zgodovinski zaščitena.
Op.: na tej plantaži niso snemali filma Gone with the Wind – kot smo zmotno mislili, ampak A Long Hot Summer (Paul Newman). Gone with the Wind so snemali v Kaliforniji.


















Slika Sončevega mrka s strani "Astronomy Picture of the Day" - https://apod.nasa.gov/apod/archivepix.html


Slike kometa 12P/Pons-Brooks strani "Astronomy Picture of the Day" - https://apod.nasa.gov/apod/archivepix.html
Komet žal med mrkom ni bil viden - so ga pa (komaj) ujeli nekateri fotografi.


Kako se je končal popolni sončni mrk
Avtorstvo videoposnetka in avtorske pravice: David Duarte

Pojasnilo: Kako se konča popolni sončni mrk? Da, Luna se premakne iz polnega zakrivanja Sonca, vendar se v prvih nekaj sekundah prehoda, pojavijo zanimive stvari. Prvi se imenuje diamantni prstan. Svetloba se lahko siplje med gorami in nižinami na Luninem površju, kot je videti iz vaše lokacije, zaradi česar je ta nenadna prva svetloba, v kombinaciji s korono, ki obdaja Luno, videti kot diamantni prstan. V nekaj sekundah se nato pojavijo drugi svetlobni snopi, ki se skupaj imenujejo Baileyeve kroglice. V videu se morda zdi, da je rožnata trikotna prominenca na Soncu nekako povezano s tem, kje se Sonce začne znova pojavljati, vendar ni. Opazovalci iz drugih lokacij so videli Baileyjeve kroglice na različnih lokacijah okoli Lune, stran od ikoničnega trikotnika sončne prominence, ki je bila vidna vsem. Video je bil posnet s specializirano opremo iz kraja Novi Boston, Teksas, ZDA, 8. aprila 2024.
Vir: APOD

Pojasnilo: Bailyjevi biseri se pogosto pojavijo na mejah popolne faze sončnega mrka. Biseri sončne svetlobe še vedno svetijo skozi vrzeli v razgibanem terenu vzdolž silhuete Luninega roba. Njihov videz je zabeležen na tem dramatičnem sestavljenem časovnem zaporedju posnetkov. Serija slik sledi Luninemu robu od začetka do konca popolnosti, med sončnim mrkom 8. aprila iz Duranga v Mehiki. Zajamejo tudi rožnate protuberance plazme, ki se vijejo visoko nad robom aktivnega Sonca. Eden od prvih krajev v Severni Ameriki, ki ga je 8. aprila obiskala Lunina senca je bil Durango, kjer je popolni mrk trajal okoli 3 minute in 46 sekund.

Na zgradbi je napis ARTEMIS - to je program vrnitve na Luno.
Ta program bi se naj začel izvajati že letos (2024), a letos poleta na Luno ne bo. Izstrelitev je trenutno predvidena šele septembra 2026, če ... Pred leti smo upali, da bi se ponovni polet na Luno zgodil letos ob našem obisku 2024, a to je bil račun brez krčmarja (brez Nadse) ...
Predavanje Rebecce M. Bresnik - NASA (Back to the Moon Plan) - se je zgodilo 13. nov. 2019. In poglejmo, kaj sem takrat zapisal (še prej pa slika Rebecce M. Bresnik - njen mož je astronavt slovenskega rodu).

Rebecca M. Bresnik na Šentvidu predstavlja program ARTEMIS (13. nov. 2019) - vrnitev na Luno. Njen mož je astronavt slovenskega rodu Randy Bresnik, ki je 12. marca 2018 tudi gostoval na Gimnaziji Šentvid - Ljubljana.
Vesoljski program Artemis izvaja pretežno NASA in mednarodni partnerji, kot so Evropska vesoljska agencija (ESA), JAXA in Kanadska vesoljska agencija (CSA) s ciljem pristanka prve ženske in naslednjega moškega na Luni - natančneje na območju južnega lunarnega pola do leta 2024 (a izstrelitev je trenutno predvidena šele septembra 2026). NASA vidi Artemis kot korak k dolgoročnemu cilju, da vzpostavi trajnostno prisotnost na Luni, postavi temelje za izgradnjo lunarnega gospodarstva in na koncu pošlje ljudi na Mars.
Od kod ime. Artemida je v grški mitologiji sestra dvojčica Apolona (od tod ime prve misije "Apollo") in hkrati boginja Lune. Artemida je ena od dvanajstih velikih bogov. Je boginja pravične vojne, Lune, lova, živali, narave, rasti in rojstva in zaščitnica slabotnih ter otrok. Bila je hči Lete in Zevsa.
Nova raketa se imenuje zelo preprosto in sicer kar "Space Launch System (SLS)". SLS plovilo bodo s časom nadgrajevali v bolj močne različice. Prva verzija Block I bo dvignila 95 ton v orbito. Večja verzija Block II pa bo lahko dvignila vsaj 130 ton v orbito. To je 12 ton več kot Saturn V in bi tako postala najmočnejša raketa. To je sicer manj od preklicanega projekta Ares V (188 ton). SLS bo lahko izstrelila astronavte v destinacije kot so Luna, Mars in asteroidi.

LINKI NA OSTALE MRKE!

Sončev mrk 21. avgusta 2017 - ZDA - pripada 145. sarosu, kot znameniti mrk iz 11. avgusta 1999.




Osnovni podatki - Sončev mrk 29. marec 2006 (Turčija).


Sončev mrk, 11.8.1999, Madžarska, posnela: Peter Mihor, Zorko Vičar.
OGLEJTE SI GALERIJO POSNETKOV MRKA IN OPIS NEKATERIH METEOROLOŠKIH POJAVOV OB MRKU






Nazaj


Clarence Frogman Henry - I Ain't Got No Home
Doug Kershaw: Mamou Two-Step (Zydeco)
CAJUN MUSIC WITH PAYS D'EN HAUT (TIT GALOP POUR MAMOU)
NATIVE AMERICAN FLUT, Drumming
Top 10 Most Beautiful Songs
Luigi Boccherini - MASTER AND COMMANDER
- neznana ...
Vide Cor Meum

Sončevi in Lunini mrki usmerjajo človeka v spoznavanje lepega, mu omogočajo
geometrijske metode, da spoznamo kako veliko je vesolje, kako je sestavljeno, 
so osnova potrditve relativnostne in kvantne mehanike, in tako odpirajo vrata 
v globlje razumevanje narave vesolja in s tem tudi samega sebe. Od kod smo in
zakaj smo taki, kot smo ...








https://en.wikipedia.org/wiki/Benefits_of_space_exploration

Prednosti raziskovanja vesolja


Ko se je vesoljska tekma končala, se je pojavila nova utemeljitev za naložbe v raziskovanje vesolja,
 osredotočena na pragmatično uporabo vesolja za izboljšanje življenja na Zemlji. Ko se je utemeljitev 
vesoljskih programov, ki jih financira vlada, premaknila na "javno dobro", so vesoljske agencije začele
 artikulirati in meriti širše socialno-ekonomske koristi, ki bi lahko izhajale iz njihovih dejavnosti,
 vključno z neposrednimi in posrednimi (ali manj očitnimi) koristmi raziskovanje vesolja. 
Vendar pa so bili takšni programi tudi kritizirani z več navedenimi pomanjkljivostmi.

Neposredne in posredne koristi raziskovanja vesolja

Vesoljske agencije, vlade, raziskovalci in komentatorji so izpostavili veliko število neposrednih
 in posrednih koristi programov raziskovanja vesolja, vključno z:

     Nove tehnologije, ki jih je mogoče uporabiti v drugih industrijah in družbi
     (kot je razvoj komunikacijskih satelitov)
     Izboljšano znanje o vesolju in izvoru vesolja
     Kulturne koristi


V poskusu količinske opredelitve koristi, ki izhajajo iz raziskovanja vesolja, je NASA izračunala, 
da je bilo rešenih 444.000 življenj, ustvarjenih 14 000 delovnih mest, ustvarjenih 5 milijard dolarjev 
prihodkov in zmanjšanje stroškov za 6,2 milijarde dolarjev zaradi odcepljenih programov. iz Nasinih raziskav.
 NASA navaja, da je med številnimi stranskimi tehnologijami, ki so izšle iz programa raziskovanja vesolja,
 opazen napredek na področjih zdravja in medicine, transporta, javne varnosti, potrošniškega blaga, 
energije in okolja, informacijske tehnologije in industrije. produktivnost. Sončni kolektorji,
 sistemi za čiščenje vode, prehranske formule in dodatki, inovacije v znanosti o materialih ter
 globalni sistemi za iskanje in reševanje so nekateri od načinov, kako so se te tehnologije
 razširile v vsakdanje življenje.


Satelitska tehnologija

Razvoj tehnologije umetnih satelitov (GPS, komunikacije, meteorološki sateliti ...) 
je bil neposredna posledica raziskovanja vesolja. Odkar je ZSSR 
4. oktobra 1957 izstrelila prvi umetni satelit (Sputnik 1,), je več kot 40 držav v orbito okoli Zemlje
 poslalo na tisoče satelitov.

Ti sateliti se uporabljajo za različne namene, vključno z opazovanjem (tako vojaških kot civilnih agencij), 
komunikacijo, navigacijo in spremljanjem vremena. Za satelite se štejejo tudi vesoljske postaje, vesoljski
 teleskopi in vesoljska plovila v orbiti okoli Zemlje.


Komunikacijski sateliti

Komunikacijski sateliti se uporabljajo za različne namene, vključno s televizijo, telefonijo, radiom, 
internetom in vojaškimi aplikacijami. Po statističnih podatkih je leta 2020 okrog Zemlje krožilo 2666
 aktivnih umetnih satelitov. Od tega jih je 1327 pripadalo ZDA in 363 Kitajski. Mnogi od teh satelitov
 so v geostacionarni orbiti 22.236 milj (35.785 km) nad ekvatorjem, tako da se zdi, da satelit miruje
 na isti točki na nebu. Komunikacijski sateliti so lahko tudi v srednji zemeljski orbiti (znani kot sateliti MEO)
 z orbitalno višino v razponu od 2.000 do 36.000 kilometrov (1.200 do 22.400 milj) nad Zemljo in v nizki zemeljski
 orbiti (znani kot sateliti LEO) na 160 do 2.000 kilometrih (99 do 1243 milj) nad Zemljo. Orbite MEO in LEO sta
 bližje površju Zemlje, zato je v taki konstelaciji potrebno večje število satelitov za zagotavljanje
 neprekinjenih komunikacij. Sateliti so ključnega pomena za zagotavljanje komunikacije z oddaljenimi 
območji in ladjami.


Vremenski sateliti

Združene države, Evropa, Indija, Kitajska, Rusija in Japonska imajo vremenske satelite v orbiti,
 ki se uporabljajo za spremljanje vremena, okolja in podnebja na Zemlji. Vremenski sateliti v
 polarni orbiti asinhrono pokrivajo celotno Zemljo ali pa geostacionarni sateliti pokrivajo
 isto mesto na ekvatorju. Poleg spremljanja vremenskih vzorcev za napovedovanje, ki je izjemno
 pomembno za nekatere dejavnosti in panoge (kot sta kmetijstvo in ribištvo), meteorološki sateliti
 spremljajo požare, onesnaženje, aurore, peščene in prašne nevihte ter kartiranje snežne odeje in ledu.
 Uporabljali so jih tudi za spremljanje oblakov pepela iz vulkanov, kot sta
 Mount St. Helens in Mount Etna, ter večjih vremenskih dogodkov, kot sta El Nino 
in antarktična ozonska luknja. Nedavno so bili sateliti za spremljanje vremena uporabljeni 
tudi za oceno sposobnosti preživetja lokacij sončnih panelov s spremljanjem oblačnosti 
in vremenskih vzorcev. Nigerija in Južna Afrika sta uspešno uporabili satelitsko 
upravljanje nesreč in spremljanje podnebja.


Mednarodna vesoljska postaja
ISS

Mednarodna vesoljska postaja je modularna vesoljska postaja (naseljivi umetni satelit) 
v nizki zemeljski orbiti, ki jo je zgradilo 18 držav, vključno z NASA (ZDA), 
Roscosmos (Rusija), JAXA (Japonska), ESA (Evropa) in CSA (Kanada). ).
Postaja služi kot mikrogravitacijski in raziskovalni laboratorij za vesoljsko okolje,
 v katerem se izvajajo znanstvene raziskave na področju astrobiologije, astronomije,
 meteorologije, fizike in drugih področij. ISS se uporablja tudi za testiranje
 sistemov vesoljskih plovil in opreme, potrebne za prihodnje dolgotrajne misije na Luno in Mars.


Vesoljski teleskop Hubble

Vesoljski teleskop Hubble je vesoljski teleskop, ki ga je leta 1990 v nizko zemeljsko orbito 
izstrelila NASA s prispevki Evropske vesoljske agencije. Ni bil prvi vesoljski teleskop, je 
pa eden največjih in najbolj vsestranskih. Njegova orbita mu omogoča zajemanje slik 
izjemno visoke ločljivosti z bistveno nižjo svetlobo ozadja kot zemeljski teleskopi, kar
 omogoča globok pogled v vesolje. Številna Hubblova opazovanja so vodila do prebojev v 
astrofiziki, na primer pri določanju hitrosti širjenja vesolja.

Vesoljski teleskop James Webb - James Webb Space Telescope

 Teleskop je dobil ime po Jamesu E. Webbu, ki je od 1961 do 1968 vodil agencijo NASA 
in je imel osrednjo vlogo v programu Apollo.
 JWST je bil lansiran 25. decembra 2021 s poletom Ariane VA256. Teleskop je zasnovan
 tako, da v primerjavi s Hubblom zagotavlja izboljšano infrardečo ločljivost in večjo občutljivost 
za opazovanje predmetov, ki so do 100-krat šibkejši; omogočil naj bi širok spekter preiskav 
na področjih astronomije in kozmologije, tako opazovanje do rdečega premika z $asymp;20 nekaterih najstarejših,
 najbolj oddaljenih dogodkov in predmetov v vesolju, kot so prve zvezde in oblikovanje prvih galaksij, 
in pa podrobno atmosfersko karakterizacijo eksoplanetov, ki bi bili zanimivi za naselitev.
Primarno ogledalo JWST premera 6.5 m sestavlja 18 šesterokotnih zrcalnih segmentov iz pozlačenega berilija. 
Tako ima Webbov teleskop za zbiranje svetlobe na voljo približno 5,6-krat večjo površino kot Hubble s 
premerom 2,4 m (25,37 m2 površine v primerjavi s 4,525 m2 pri Hubblu). Za razliko od Hubbla, ki vesolje
 opazuje v bližnjem ultravijoličnem, vidnem in bližnje infrardečem delu (0,1–1,0 μm) spektra, bo JWST 
opazoval v območju s krajšimi valovnimi dolžinami, od dolgovalovne vidne svetlobe (rdeče) do srednje
 infrardečega sevanja (0,6–28,3 μm). Tako bo lahko opazoval predmete z visokim rdečim zamikom, 
ki so za Hubbla prestari, prešibki in preveč oddaljeni 

Poznavanje prostora

Odkar je Sputnik 1 vstopil v orbito leta 1957, da bi izvajal eksperimente z ionosfero, 
se je človeško razumevanje Zemlje in vesolja povečalo. Odprave na Luno se začnejo že 
leta 1958 in se nadaljujejo v sedanjo dobo. Nekaj uspešnih lunarnih misij ZSSR vključuje 
misije, kot je vesoljsko plovilo Luna 1, ki je opravilo prvi prelet Lune leta 1959, 
lunarna sonda Luna 3, ki je leta 1959 posnela prve slike oddaljene strani Lune, 
Luna 10 orbiter, ki je leta 1966 prvi obkrožil Luno, krožna misija Zond 5, s katero 
so prvi Zemljani (dve želvi) poleteli na Luno in ju varno vrnili na Zemljo, ter lunarni 
rover Lunohod 1 leta 1970, ki je bil prvi rover raziskovati površje sveta zunaj Zemlje.
 Prvi v Združenih državah vključujejo Apollo 8 leta 1968, ki je prve tri ljudi ponesel 
v Lunino orbito, in zgodovinsko misijo Apollo 11 iz leta 1969, ki je prvič pristala na Luni
 . Misije na Luno so zbrale vzorce luninega materiala in zdaj obstaja več satelitov,
 kot je ARTEMIS P1, ki trenutno krožijo okoli Lune in zbirajo podatke.


Dragocene kovine

Zagovorniki vesoljskih potovanj so opazili bogato količino plemenitih kovin, 
ki obstajajo v vesolju. Na primer, leta 2021 je NASA odkrila asteroid z imenom 
"16 Psyche", na katerem je več zlata, kot je vrednost svetovnega gospodarstva,
 približno 10.000 kvadrilijonov dolarjev (svetovno gospodarstvo je približno 84,5 bilijonov dolarjev).
 Odkrili so tudi asteroide, ki so sestavljeni iz 85 % kovine, kot sta železo in nikelj, druge 
plemenite kovine, ki jih je na Zemlji razmeroma malo, kar je vlilo optimizem za vesoljsko 
rudarjenje. Kovinski asteroidi vsebujejo tudi druge redke kovine, kot so platina,
 iridij, paladij, osmij, rutenij in rodij v "koncentraciji, ki je nekajkrat višja od tiste, 
ki jo najdemo na Zemlji." 

Čeprav lahko predpisi predstavljajo oviro za rudarjenje plemenitih kovin v vesolju, 
pri čemer je eden od zagovornikov vesoljskega rudarjenja izjavil: "Stopnja regulativnih 
sprememb se mora pospešiti, dokler ne bo dosegla stopnje tehnoloških sprememb!"
Biomedicinske raziskave

Z začetkom leta 1967 je NASA uspešno začela svoj program Biosatellite, ki je najprej vzel 
žabja jajčeca, amebe, bakterije, rastline in miši ter preučeval učinke ničelne gravitacije 
na te biološke oblike življenja. Študije človeškega življenja v vesolju so povečale 
razumevanje učinkov prilagajanja na vesoljsko okolje, kot so spremembe v telesnih tekočinah, 
negativni vplivi na imunski sistem in učinki vesolja na vzorce spanja. Trenutno raziskovanje
 vesolja je razdeljeno na predmete vesoljske biologije, ki preučuje učinke vesolja na manjše
 organizme, kot so celice, vesoljske fiziologije, ki preučuje učinke vesolja na človeško telo, 
in vesoljske medicine, ki preučuje možne nevarnosti prostora na človeško telo. Kanadski
 znanstveni poskusi v kardiovaskularnem sistemu preučujejo, kako se spreminjajo krvne žile 
astronavtov pred, med in po misijah. Študija v vesolju pomaga razumeti srčno popuščanje in 
kako se naše arterije starajo na zemlji. Vesoljski inženirji so pomagali oblikovati srčne 
črpalke, ki se zdaj uporabljajo za ohranjanje življenja ljudi, ki potrebujejo presaditev 
srca, dokler ni na voljo srce darovalca. Odkritja v zvezi s človeškim telesom in prostorom, 
zlasti učinki na razvoj kosti, lahko zagotovijo nadaljnje razumevanje biomineralizacije in
 procesa prepisovanja genov.

Kultura in navdih
Marca 2019 objavila NASA, "Jupiterjev marmor" sonde Juno

Človeška kultura obstaja kot družbeno okolje, ki ga sestavljajo tradicije, norme, pisana 
ali nenapisana pravila in družbene prakse. Kulture so lahko specifične za skupine vseh velikosti,
 kot je družina ali skupina prijateljev, pa tudi tako velike kot država ali narod. Razpon in 
raznolikost človeške kulture je izrazito velika. Mednarodno sodelovanje v vesoljski dobi je
 združilo različne kulture in posledično izmenjavo in napredek človeške kulture. V več kot
 petdesetih letih vesoljskih potovanj se je raznolikost tistih, ki delajo v vesolju in na
 terenu kot celoti, dramatično povečala od začetkov raziskovanja vesolja. Ta napredek v
 raznolikosti je zbližal več kultur in povzročil globalno obogatitev človeške kulture.

Inovacije in raziskovanje vesoljske dobe so služile kot navdih človeštvu. Preboj v vesoljska
 potovanja, ljudje, ki so zapustili Zemljo in premagali gravitacijo, stopili na Luno in različni
 drugi dosežki so bili ključni trenutki v človeškem kulturnem razvoju. Zlasti znanstveni in
 tehnološki napredek je navdih za znanstveno skupnost študentov, učiteljev in raziskovalcev
 po vsem svetu. Poleg tega je raziskovanje vesolja navdihnilo tudi inovativne programe 
usposabljanja, namenjene predšolskim otrokom, kot je program za bodoče astronavte. 
Očitno je, da lahko otroke že od malih nog močno motiviramo in opolnomočimo, 
če v razrede vnesemo čudež vesolja skupaj z znanjem in veščinami, razvitimi z
 raziskovanjem vesolja.


Kritike in slabosti

Obstajajo tri glavne vrste kritik proti raziskovanju vesolja: stroški,
 ideološka kritika in družbena kritika.

Izračuni koristi raziskovanja vesolja so bili pogosto kritizirani zaradi argumenta 
o konfliktu interesov (odgovorne agencije so tiste, ki izračunajo koristi) in zapletenosti 
kvantifikacije koristi. Kot je izjavil Matthew Williams: "Kako oceniti znanstveno spoznanje,
 navdih ali širjenje naših meja v dolarjih?"

Medtem ko so nekateri komentatorji trdili, da je raziskovanje vesolja strategija reševalnega čolna, 
da bi se izognili uničenju človeške rase, so drugi nasprotovali temu, da je zgrešeno bistvo.
 Amitai Etzioni – profesor na Univerzi George Washington in svetovalec ameriške Carterjeve 
administracije – je v knjigi Človeštvo bi bilo bolje reševati Zemljo, namesto da bi koloniziralo
 Mars, nasprotoval: »Bolje je zadržati nesreče doma, kot domnevati, da je vse izgubljeno. ".
 Etzioni je tudi opozoril na velike stroške kolonizacije nezemeljskih planetov z navedbo, da 
je Elon Musk, zagovornik raziskovanja in kolonizacije vesolja, izračunal stroške pošiljanja 
prvih 12 astronavtov na Mars na 10 milijard funtov na osebo.  Mars Climate Orbiter je 
dober primer tega argumenta, saj je zgorel – preden je vrnil kakršne koli znanstvene
 podatke – za ceno 328 milijonov $.

Družbeni kritiki pravijo, da stroškov raziskovanja vesolja ni mogoče upravičiti, 
ko sta lakota in revščina razširjeni. »Po njihovem mnenju raziskovanje vesolja jemlje 
denar, sredstva in talent za pomoč ljudem v stiski in za izboljšanje kakovosti življenja 
za vse.«  Leta 1967 je Martin Luther King Jr. dejal: »Ne da bi zanikal vrednost 
znanstvenih prizadevanj je presenetljivo nesmiselno nameniti milijarde za dosego Lune, 
kjer ne živijo ljudje, medtem ko je le delček tega zneska namenjen servisiranju gosto 
naseljenih slumov (neurejenih črnograditeljskih naselij)."

Nekateri kritiki so opozorili na nevarnosti vesoljskih odpadkov, ki vplivajo na satelite, 
vesoljska plovila in površje Zemlje. Na primer, marca 2009 so razbitine, za katere se domneva,
 da so 10 cm (3,9 in) veliki kos satelita Kosmos 1275, skoraj zadele ISS. Čeprav je razmeroma 
redko, da ljudi na tleh zadenejo vesoljski odpadki, se to vseeno zgodi. Leta 1969 so vesoljski 
odpadki poškodovali pet mornarjev na japonski ladji. Leta 1997 je bila ženska iz Oklahome, 
Lottie Williams, poškodovana, ko jo je v ramo zadel 10 cm × 13 cm (3,9 in × 5,1 in) kos počrnjenega
 tkanega kovinskega materiala, za katerega je bilo potrjeno, da je del rezervoarja za gorivo Delte II.
 raketa, ki je leto prej izstrelila satelit ameriškega letalstva. Okoljevarstveniki so 
opozorili na onesnaženje, ki ga povzroča raziskovanje vesolja, in na odvračanje Američanov od 
naraščajočega problema onesnaževanja.

Feministke so kritizirale ameriške programe za raziskovanje vesolja in celo vložile tožbe 
zaradi seksističnih praks zaposlovanja in izključno moških astronavtskih enot.

Ni jasno, koliko se ameriška javnost strinja s pomenom raziskovanja vesolja.
 Gallupove ankete v 60. letih prejšnjega stoletja so pokazale, da je manj kot 50 % Američanov menilo,
 da je prizadevanje vredno stroškov. NBC News in Associated Press Anketa leta 1979 
je pokazala, da le 41 % anketirancev meni, da so koristi vredne stroškov.


Primer uporabe od vesolja do medicine
Nitinol je zlitina niklja in titana, ki jo je
Nasa razvila za izdelavo koles za vozila na Luni in na drugih planetih z bolj ekstremnimi pogoji kot so pri nas. 
V medicini se uporablja za zelo na prepogibanje odporne stente (žilne opornice) ki jih vstavljajo v žile,
 ki gredo preko sklepov, npr. na kolenu ali kolku.
https://en.wikipedia.org/wiki/Nickel_titanium

Tukaj so fluoropolimerne smole - teflon (PTFE) je politetrafluoretilen (nC2F4 => -(CF2)2n-).
Teflonske smole zagotavljajo vrhunsko toplotno kontrolo do 300 °C (572 °F), trajno upogljivost/zvijanje in dielektrične lastnosti brez primere. 
Te edinstvene lastnosti so recimo zmanjšale tveganje okvar komponent in podaljšale življenjsko dobo vozil Opportunity and Spirit na Marsu.


Centri poletov v vesolje (in seveda celotnega razvoja) so "katedrale" modernega človeka. Poleg izjemnih materialov v raketnih motorjih, 
sama toplotna zaščita raket, sond, modulov, raketoplanov ..., je
tukaj seveda še izjemna uporabna vrednost satelitov, preko posebej za to razvite elektronike, 
recimo za navigacijo preko GPS tehnologije in to z uporabo Einsteinove relativnostne mehanike 
in rešitev, ki so jo prispevali sodobniki (recimo izjemen Schwarzschild) - danes 
ima tako že skoraj vsak Zemljan v žepu mobilni telefon in GPS ga varno vodi do cilja. Tukaj 
so še seveda premnogi ostali izjemni čudežni tehnološki dosežki - recimo razvoj spletnih omrežij, nepogrešljivo digitalno zajemanje slik - kar je nujno 
pri varnih vesoljskih poletih, pri snemanju in raziskavah tako Zemlje kot vesolja
s sateliti. Te digitalne tehnologije so nameščene tudi v teleskopih, ki potujejo v tirnicah okrog Zemlje in to seveda nad atmosfero našega planeta, s tem
se izognejo motnjam naše predrage atmosfere.
Razvoj danes samoumevne digitalne fotografije in prenos le te preko elektromagnetnih valov iz vesolja na Zemljo, je po letu 2000
popolnoma spremenila način našega življenja, komunikacije. Ta digitalna tehnologija zajemanja fotonov je danes 
vgrajena že v vsak mobilni telefon in tako lahko v vsakem trenutku posnamemo in pošljemo sliko, film do nam ljube osebe, z njo komuniciramo
v živo preko videoprenosa  ... Družbena omrežja so tako polna naših posnetkov vsakdanjega doživljanja sveta, do strokovnega gradiva za naš
študij ali službo prihajamo skoraj v trenutku, tudi naše izdelke tako izmenjujemo skoraj v realnem
času in nam tako ostane več časa za kakovostno preživljanje prostega časa :)