Új cikksorozatunkban olyan területeket mutatunk meg a világból, amelyek nem tartoznak a legszigorúbban vett számítástechnika témakörébe, de az informatika fontos szerepet játszik ezekben, vagy épp tech-megoldásokkal kapcsolódhatunk mi is ezekhez. Mostani három cikkes összeállításunk témája a csillagászat, azon belül is az, ahogy a távoli égitestek képét közelebb hozhatjuk magunkhoz itt a Földön.
A sorozat további cikkei:
- A látható univerzum: hozd közelebb magadhoz a csillagokat!
- Ajánló: eszközök, amikkel csillagokat láthatszA sorozat támogatója a Budapesti Távcsőcentrum.
Dr. Kiss László, az MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont, főigazgatója. A Szegedi Tudományegyetem Asteroid Survey kisbolygókutató programjának fizikus hallgatójaként sodródott a csillagászat irányába 1991 és 1996 között. Már pályafutása elején kutatta a változócsillagokat, kisbolygókat és a csillaghalmazokat, majd egy hétéves ausztráliai posztdoktori állást követően 2009 elején költözött vissza Magyarországra a nyertes MTA Lendület Fiatal Kutatói Programjának köszönhetően. Jelenleg más csillagok körül keringő bolygókat vizsgál, illetve részt vesz a Kepler-űrtávcső asztroszeizmológiai konzorciumának munkájában. Kutatási területe a csillagszerkezet és csillagfejlődés, valamint a bolygókeletkezés más csillagok körül.
A csillagászatnak egyik fontos jellemzője, hogy ugyan szinte senki sem érti igazán, de mindenkit érdekel. A csillagos égbolt szépsége magával ragad, és van valami az emberi lélekben, ami rezonál a csillagos égbolt szépségére. Mikor a szép telihold kel, arra odafigyelnek az emberek, vagy mondjuk nyáron vidéken fölnéz az ember az égre. és látja a hömpölygő Tejutat átívelni a feje fölött. Ez nagyon sok embert megérint. Emellett ott vannak a klasszikus témák, a fekete lyukaktól kezdve az ufókon át most már az exobolygókig, melyek fönntartják az érdeklődést a földönkívüli térséggel kapcsolatban.
A hírportálok tudományos hírei között is a csillagászat - és az orvostudomány -, amelyek a legnagyobb klikkszámot hozzák. Ha megnézzük a komolyan vehető magyarországi online-híroldalakat is, mindegyik szokott rendszeresen, naponta egy-két csillagászati hírt is közölni. A nép szereti, mikor a Szaturnusz gyűrűjéről vagy fölrobbanó valamiről vagy Mars-szondáról van hír. Azt gondolom, hogy a csillagászat iránti érdeklődés ily módon több oldalról is megtámogatva kitart a mai világban, mikor egyébként a természettudományok iránt az érdeklődés azért elég erősen csökkent. A legtöbb tudományegyetemünk mondjuk a fizikusképzésben szenved attól, hogy nem tudnak elég hallgatót vonzani.
Mi ennek az oka?
Nyilván benne van, hogy legtöbbünk emlékezetében az általános iskolai és középiskolai fizika-, meg kémia-, meg biológia-, meg matekóra nem a legkedvesebb emlékeink közé tartozik. És ez nem csak Magyarországra jellemző, hanem az egész világra. Pedig ezek hihetetlenül érdekes tudományok, csak épp az a fajta oktatás, amihez hozzászoktunk, a száraz, tankönyvi adatokra, képletekre, összefüggésekre kevésbé, inkább csak a végeredményre fókuszáló oktatás elriasztja a diákokat. Ebben benne van az is, hogy nincs pénze az iskoláknak egy rendes labort fenntartani, ahol kísérleteket lehet végezni. Pedig sokkal érdekesebb mondjuk a mágneses teret absztrakt képletek helyett valódi, látványos kísérletekkel megtanulni. Vagy ugyanúgy az elektromosságtant, az optikát, sőt, akár az atomfizikát és a csillagászatot is meg lehet mutatni egyszerű kísérletekkel. Nekem az az álmom, hogy az összes iskolai szertárban legyen távcső. A Napot is lehet távcsővel nézni, vagy megnézik egy este a Holdat a diákoknak egy rendkívüli fizikaórán, ahol bennmaradhatnak éjszakára, és másnap nem kell visszamenni. Ezzel így népszerűsíteni lehetne nemcsak a csillagászatot, hanem az egész természettudományos szegmenst. Az biztos, hogy a csillagászat nyugodtan lehetne a teljes természettudományos szegmensnek a nagykövete a diákok és a nagyközönség felé is.
Világszinten elég visszafogott az állami támogatása az űrkutatásnak. Tehát nagyon érdekli az embereket, de a politikusok mégsem fordítanak ennek megfelelő figyelmet rá.
Igen, ez érdekes paradoxon. A hatvanas években például a politika beleállt az amerikai-szovjet űrversenyben a holdraszállás finanszírozásába. Ugyanakkor a modern tudomány már nagyon elvonttá, nagyon bonyolulttá vált, és egy politikus se biztos, hogy szívesen fölvállal egy témát, amit ő maga sem ért. Mondjuk a Higgs-bozon kölcsönhatásainak tanulmányozás nem tudom, milyen elemi részecskékkel, ez egy nagyon elvont téma. Küldünk el egy embert a Holra - ez egy világos, jól kommunikálható, jól megfogalmazható cél. Fedezzük föl az első Földhöz hasonló exobolygót - ez is, és erre például a NASA adott is 600 millió dollárt korábban. Ami innen nézve sok, de valójában egyáltalán nem az, ha a NASA-nak jelenleg az éves költségvetése 11-12 milliárd dollár.
Ami szintén nem olyan sok.
Egyáltalán nem, hiszen csak az amerikai hadiköltségvetés jelenleg 716 milliárd dollár, amit Trump 750-re készül fölemelni épp. Lényegében három repülőgép-anyahajóval ki lehetne fizetni teljes űrtevékenységet. A világ űripara pedig nagy biznisz, becsült volumene nagyjából 300 milliárd dollár. Van űrtevékenység, űripar, űrgazdaság is. Luxemburgban két éve megfogalmazták a a kisbolygóbányászat az első törvényi szabályozását. Ha tehát az ember akar alapítani egy kisbolygóbányász céget, akkor Luxemburgban tegye meg, mert ott már van törvényi keret hozzá. Van egy ilyen oldala is, de mégis, a jelenlegi űrtevékenység, űrgazdaság leginkább a Föld-figyelésre koncentrál, tehát az űrből történő Föld-megfigyelésre, ami természetesen nagyon hasznos. Becslések szerint egy átlagember ma, okostelefonnal a zsebében, jellemzően egy nap csaknem hetven műholddal lép kapcsolatba. És nemcsak a gps-re kell gondolni, műholdkép, a csapadék-előrejelzés, műholdas távkapcsolat... Van egy gazdasági oldala, egy tiszta tudományos oldala, meg a politikai szféra, és a csillagászat, az űrkutatás ezen a három területen próbálja magát előrevinni, és szerintem nem is teljesen eredménytelenül. Persze nem lehetünk nagyon elégedettek, de inkább több ok van optimizmusra, mint pesszimizmusra.
Nagy figyelmet fordít a csillagász-utánpótlásra. Mik azok a projektek, melyekben jelenleg benne van?
Egyre inkább azt gondolom, hogy amikor a csillagászkutatói utánpótlásról beszélünk, egyre korábbra kell visszamenni. Már középiskolában meg kell próbálni felkelteni a diákok érdeklődését. Ennek jegyében például a Templeton mentori programban is részt vettem az utóbbi években. Most is van konkrétan középiskolásom, akivel foglalkozom, saját kis tudományos projektekkel - ezek jellemzően megfigyelő csillagászatra alapulnak. Támogatom az intézetemmel a korai egyetemista éveikben lévőket. Tavaly kitaláltuk a demonstrátorok rendszerét, ami lényegében egy gyakornoki program, minek keretében jönnek hozzánk az egyetemisták, járnak például Piszkéstetőre, ahol Magyarország legnagyobb távcsöve található. Itt megfigyelési gyakorlatokat, saját kutatásokat vagy mások számára bérmérést végeznek Magyarország legjobb csillagászati műszereivel.
Ennek kapcsán rájöttem, hogy valójában ösztönösen megvalósítottuk a csillagászképzésben a duális képzést; ez az iparral együttműködő egyetemeknél jól ismert. Én meg azt mondtam 2017 elején, hogy csináljuk már azt, hogy fizessünk rendesen diákoknak, elvárom tőlük, hogy legyenek hetente egy napot itt, havonta pedig egy hosszú hétvégét Piszkéstetőn. Töltsenek itt mondjuk egynegyednyi munkaidőt, és ezért kapjanak egy rendes tanulmányi ösztöndíjjal összevethető havi juttatást, és akkor kvázi nálunk szakmai gyakorlatot tudnak szerezni két-három éven át. És akkor már a doktori képzésünkhöz is automatikusan becsatlakozhatnak.
2019 nagy csillagászattudományi eseménye itthon a csillagászati és asztrofizikai diákolimpia. Ez mekkora projekt?
Mondhatjuk, hogy egy logisztikai rémálom: negyven országból ötszáz főt vendégül kell látnunk tíz napon keresztül. Az olimpia kapcsán szervezzük a válogatóversenyeket, ami azt jelenti, hogy középiskolás diákokkal tanulmányi versenyeket szervezünk, ahol a legjobb 6-12 főt kiválasztjuk olimpiai csapattagoknak. A helyszín már teljesen véglegesített: Veszprém és Keszthely. Veszprémben a Pannon Egyetemmel együttműködésben csináljuk, és szponzorokat is kell keresni, mert pénz, az mindig van, csak mindig kevés. De hiszünk benne, hogy ez az esemény fényes csillagként fog ragyogni a magyar csillagászat egén.
Mit mondana egy mondjuk tízéves fiúnak, illetve a szüleinek, aki kitartóan készül a csillagászpályára? Mivel lehet az érdeklődését fönntartani és a kitartását táplálni, hogy végigmenjen az úton?
A saját példámból tudok kiindulni, aminek az ismétlődését azért láttam elég sok kollégámnál. Én magam is a csillagászat felé olyan tízéves koromban vonzódtam be, amikor egy csillagászati könyv hatására kirimánkodtam a szüleimből egy rendes csillagászati távcsövet. Nem volt egy nagy távcső, de azzal már a Hold krátereit meg tudtam pillantani, és onnantól kezdve minden évben újabb és újabb távcsőért könyörögtem a szüleimnek. Engem tehát a csillagászat a látványon keresztül fogott meg, ami látvány rögzítéséhez egyre jobb és jobb távcsöveket próbáltam megszerezni. Mindez a nyolcvanas évek közepén Jugoszláviában...
Nagyon nehéz volt magyar nyelvű könyvekhez is jutni, ezekért igazából Budapestre kellett jönnöm. És az optikai piac is nagyon gyöngén volt ellátva, nagyon nehéz volt mondjuk egy húszcentis tükrös távcsövet megvenni. Nekem egy tízcentis kis tükrös távcső is több évnyi vacakolás után lett. A nagymamám meg is fedett, hogy más a barátnőjét ölelgeti annyit, mint én azt a műanyag vízvezetékcsövet, amibe beleszereltem a tízcentis tükrömet. Volt egy szerencsés generáció, melynek tagjai között most van a princetoni asztrofizika-professzor (Bakos Gáspár), Szabó M. Gyula a Gothard Obszervatórium igazgatója Szombathelyen, Keresztúri Ákos itt az intézetünkben főmunkatárs, Sárneczky Krisztián egy milliárdos Ginop-pályázat kutatásvezetője szintén itt az intézetemben, én magam itt vagyok vezető... Tehát ma ezek az arcok, akik ott amatőrcsillagászként, középiskolásként kijártak-kijártunk észlelgetni minden hó végén, egy nagyon erős löketet kaptak, hogy a csillagászat iránt egy nagyon erős érzelmi kapcsolódás is kialakult. Ez segített átvészelni a nehéz időket.
A tudományos kutatómunka nem egyszerű út, sok önfeláldozással jár. Benne van a karrierjében a külföldi munkavállalás, sőt a kontinensváltás is például. Viszont munkanélküli csillagászt nem ismerünk. A csillagászat olyan komplex gondolkozást igénylő szakma, amihez kell a matematika, a fizika, az informatika és az angol nyelv. Bármelyik hiányzik, akkor legföljebb csak egy nagyon lelkes amatőr csillagász lehet valaki. De ha ez a négy mind megvan, akkor előttünk a világ. A komplex tudás, ami a problémamegoldáshoz szükséges hasonlóan hatékony problémamegoldóvá változtat szinte mindenki csillagászképzésen áteső arcot, mint mondjuk az általános fizikusképzés. Én annak idején Szegeden fizikusként végeztem és mindig azt mondták az oktatóim, hogy a fizika azért jó, mert a fizikusgondolkodás a problémamegoldásról szól, és ezért munkanélküli fizikust sem ismerek. Nagyon sokszor ma már adattudománnyal foglalkozunk, és az adattudomány módszerei nagyon sok, a gazdaságban is használható tudást adnak az embernek. És ha megunja az alulfizetett csillagászkarriert valaki, akkor ezekre a jól képzett emberekre az ipar igenis vevő. A legtöbben így nem csillagászként dolgoznak, de ezzel nincs semmi baj, ez más szakmáknál is így van.
A Csillagok között című filmben az emberiség egy olyan korszakát látjuk, ahol a földi gondok az élelmezésre koncentrálódnak, ami miatt az űrkutatást lényegében marginalizálták.
És aztán mégiscsak az űrből jött a megoldás!
Igen, igen. És ez nem reális veszély egyébként? El tudja képzelni, hogy a földi gondoktól nem fogunk majd tudni kilátni az égbolton túlra?
Igen, ez valós probléma. Múlt héten Nagykanizsán tartottam előadást sok diáknak, a közeli csillagok exobolygóiról beszéltem. Azt mondtam, nagyon szépek ezek a lakható bolygók keresésére irányuló programok, nagyon szép a pár éve Yuri Milner és Stephen Hawking által bejelentett Breakthrough Starshot kezdeményezés, hogy küldjünk szondát a legközelebbi csillaghoz. Ezekkel meg lehet ragadni sokak fantáziáját, de természetesen a tudománynak, meg egyébként a társadalomnak is a legnagyobb problémája, a legfontosabb megoldandó feladata a Föld bolygó lakhatóként történő megőrzése.
Mindenképp ki lehet azt mondani, hogy a Földünket veszélyeztető kockázatok legnagyobbika maga az emberiség. Mi most nagyon nagy károkat okozunk önmagunknak is. Ezt föl kell ismerni, és nyilván nagyon sokan felismerték már, és a döntéshozók körében ez egy nagyon népszerűtlen fölismerés, hiszen népszerűtlen döntéseket kellene hozni. Adott esetben igen, akár minden más tudomány finanszírozásának megszüntetését. De a tudományfinanszírozás annyira picike szelete a csillagászat, hogy ezt rendkívül vérző szívvel vennénk tudomásul, hogy most akkor a klímaváltozás miatt nincs több pénz csillagászatra.
Adódik a kérdés, hogy ha sokkal-sokkal több pénz lett volna és lenne huzamosabb ideig az űrkutatásra, akkor eljutottunk volna már a Marsra? Meglenne a fúziós reaktor? Erről a két nagy projektünkről harminc éve azt halljuk, hogy még harminc év...
Igen, ebben a két témakörben harminc éve harminc év múlva van. Azt szoktam mondani, hogy a hatvanas években volt - egy nagyon sokszor valódi robbanásokkal övezett - robbanásszerű fejlődés, ekkora az amerikai és szovjet hidegháborús ellenállás miatt kialakult az űrverseny. Amerika elküldött pár embert a Holdra, de azóta sem történt semmi a Holdon. Aztán a Szovjetunió összeomlott, Amerika legyőzte a Szovjetuniót a hidegháborúban, szuper. És akkor mi van? A helyzet az, hogy a Naprendszer benépesítését a politikai versengés nem fogja elhozni. Pedig most megint látszanak új körvonalai politikai versengéseknek a világon és a világűrben is. Oroszország is ott van még, bár azért nekik nem nagyon pénzük, jön föl Kína, India, Japán, Európai Űrügynökség, és persze az Egyesült Államok mind próbálnak versengeni a világűrben jó értelemben, és nem csak föltétlenül jó értelemben. Hacsak ez marad hajtóerőként, az nem fog fenntartható űrgazdaságot eredményezni. Az űrtevékenységnek gazdasági hasznot hozó tevékenységgé kell válnia. Ehhez szükséges a magángazdaság hangsúlyos megjelenése. Ha majd lesznek befektetők, akik azt gondolják, hogy a pénzüket hosszútávon, mondjuk több évtizedes időskálán akarják űrbányászatba befektetni, és hisznek abban, hogy ebből egyszer lesz haszon, nem föltétlen nekik, de az unokáiknak, akkor elindulhat valami. Itt a probléma az, hogy mi a haszon odakint, hol van a haszon odakint. Mi a haszon a Hold felszínén? Mi a haszon egy kisbolygó felszínén?
A Holdnál mi egyébként, miért kellene visszamennünk?
Nem tudjuk, pontosan erről van szó. Ez kicsit emlékeztet arra, mint mikor a brit birodalom lemaradt Közép-Amerikáról meg Dél-Amerikáról, azt a spanyolok meghódították, vitték az aranyat haza, meg az indián rabszolgákat, meg az indián nőket. Ott maradt a sivár, kopár Észak-Amerika a rendkívül ellenséges indiánokkal, meg vonuló bölénycsordákkal. És aztán mi volt a haszon a brit birodalomnak? Az, hogy a fákat a hajókhoz onnan lehetett kivágni. Nézzük meg, ma hogy néz ki Spanyolország és Portugália. Szinte teljesen kopár. Annak idején a spanyol Nagy Armadához gyakorlatilag ki kellett irtani az összes erdőt a félszigetükről. Az angol királyság ehelyett Észak-Amerikából hozta a fát a hajókhoz. Ezt hallottam egy hasonlatként, és nagyon tetszett, mert ebből föl lehet tenni a kérdést: az angolok sem tudták mi a haszon Észak-Amerikában, de aztán kiderült, hogy a fa lett az. Mi a haszon az űrben? Ezt most jelenleg nem tudjuk. Ha tudnám, akkor már egy startupot vezetnék Kaliforniában.
De a kisbolygóbányászat azért elég valószínű haszonnal kecsegtet, nem?
De, igen. A kisbolygóknál én is példaként el szoktam mondani, hogy miért uralja ma Kína a mikroelektronikát, miért van az összes okostelefonon, számítógépen a Made in China felirat. Mert a ritkaföldfémek ott vannak. És a ritkaföld-monopólium jó eséllyel kozmikus eredetű. Ott annyira koncentráltan vannak ezek a ritkaföldfémek, ami valószínűsíti, hogy kisbolygó-becsapódással szennyeződött be Kína területe a ritkaföldfémekkel. Magyarul, ha találnánk ritkaföldfémekből felépült kisbolygót odakint, és azt be tudnánk fogni, és ide tudnánk hozni a Földre, akkor Kínát azonnal térdre lehetne kényszeríteni, aminek nagyon masszív világgazdasági hatásai lehetnének, Ma már a milliót meghaladja a katalogizált kisbolygók száma. Hogy találjuk meg azt, ami mondjuk nyolcvan százalékban ritkaföldfémekből áll? Nem triviális a feladat. De mindehhez szükséges egy olyan energiaforrás, amit leginkább csak a fúziós energia tudna biztosítani. A könnyű, olcsó közlekedés a Naprendszerben jelenleg nem megoldott, ami egy nagyon nagy gát.
Milyen lehetőségünk és esélyünk van a közeljövőben megtalálni a földönkívüli életet?
A következő évtizedben meg fognak épülni nagy óriástávcsövek itt a Földön, 30-40 méter közötti tükörátmérőjű óriásteleszkópok Chilében és Hawaii-on, összesen három ilyen nagy projekt is fut. A James Webb űrtávcső a 2020-as években indul, az egy jó hétméteres infravörös űrtávcső. Ezek képes lesznek a közelebbi csillagok körül keringő bolygók légkörének és felszínének detektálására. A úgynevezett biomarker-spektrális jellemzőket kell keresni. Arról tudjuk, hogy biomarker, ami a földi típusú életet jelzi. És akkor felteszik azt a kérdést, és nekem is föl szokták tenni, hogy de miért csak földi típusú életet keresünk? Erre szoktam azt mondani, hogy igen, lehet, hogy nem csak földi típusú élet van. Elképzelhetőnek tartom a gondolkozó sziklákat, melyek ötvenezer évig élnek és 300 évente odébb moccannak két centit. Lehet, hogy ilyenek vannak, miért ne lehetnének? A tudomány fejlődése az elmúlt évszázadokban végig csupa meglepetésből állt, csupa olyan dolgot találtunk, aminek korábban a létezésére sem gondoltunk. A probléma, hogy arról, hogy a gondolkozó sziklák milyenek, halvány lila gőzünk sincsen. Ezért aztán a gondolkozó szikláknak a megfigyelhető jeleit sem tudjuk, hogy milyenek lehetnek. Azért keressük a föld típusú életet, mert a föld típusú életről tudjuk, hogy milyen, a rá vonatkozó jeleket képesek vagyunk megtalálni.
Az összes világegyetem elképzelhető kombinációját képzeljünk el egy görbe seregnek. Egy sokdimenziós térben mennek a különböző világmodellek. Az egyikben az univerzum olyan, hogy az élet mindenütt felüti a fejét, ahol csak lehet. Mint a csótányok egy koszos házban, ahová benyitunk, a csótányok szétszaladnak, amelyik bolygóra benézünk, ott a felszínén az élet. Más univerzummodellekben meg a világegyetem az élet számára egy nagyon barátságtalan hely, ahol rettenetesen sok nagyenergiás asztrofizikai esemény sterilizálja a bolygók milliárdjait, és az élet létrejöttének valószínűsége annyira kicsi, hogy még az is elképzelhető, hogy a mi Földünk az egyetlen élő bolygó az egész 13,7 milliárd éves univerzumban. Ennek a spektrumnak a két vége között van a mindenféle világegyetemnek a modellje.
Jelenleg van egy darab pontunk, a Föld, és a földfelszíni élet detektálása. (Hacsak nem egy globális szimulációban élünk, de ez egy másik kérdés - de akkor azt is valaki létrehozta, tehát legalább egy értelmes élet valahol van.) Tehát legalább még egy pont kellene, hogy az összes lehetséges világmodell közül a 99 %-ot kihajigáljuk, és azokat tartsuk meg, ami legalább kettő helyet megenged. Ha csak egy ilyent találnánk, már tudnánk mondani meglepően pontos statisztikát arról, hogy az élet kialakulása milyen valószínűségű. És ha már erre tudunk valamit mondani, akkor a Drake-egyenletben egy nagyon csomó bizonytalanságot ki tudnánk küszöbölni, meg tudnánk becsülni, hogy a Fermi-paradoxon szerint, ha léteznek értelmes civilizációk, akkor miért nem találkoztunk még velük. Legalább 75 különböző megoldása van a Fermi-paradoxonnak, egy Stephen Webb nevű ürge pár éve egy egész könyvet írt erről. A legelső megoldása a klasszikus, magyar tudósok által inspirált anekdota, hogy az idegenekkel már találkoztunk, itt élnek közöttünk, úgy hívják őket, hogy magyarok. De van még 74 másik megoldása. Ennek a várható reális dátuma én azt gondolom, hogy 2030 környéke, vagy a 2020-as évek második fele.
Mire alapozza ezt?
Én hiszek abban, hogy nem hazudtunk a döntéshozóknak, mi csillagászok, mikor azt mondtuk, hogy adjanak egymilliárd dollárt az Extremely Large Telescope megépítésére, ami képes lesz rá, hogy ténylegesen bolygók felszínének a színképét kimutassa, kimérje egész pontosan, hogy akár a tehenek által összeszellentett metán-ózon arányt egyértelműen kimutathatóvá tegye egy közeli, Föld-típusú exobolygón.
A sorozatban említett távcsöveket a Budapesti Távcsőcentrum biztosította.
