De wetenschappelijke nalatenschap van Spoetnik

Vijftig jaar geleden zag Sputnik-hoofdontwerper Sergei Korolyov deze week als een gemodificeerde Russische raket de ruimte in van de eenzame steppes van Kazachstan die een zeer speciale lading droegen.

Spoetnik 1 ("reisgenoot" in het Russisch) was ongeveer zo groot als een basketbal en woog ongeveer 180 pond. Het was uitgerust met twee radiozenders en vier lange antennes die een constante piep uitzonden terwijl ze 21 dagen om de aarde cirkelden.

De lancering van Sputnik verblufte de wereld en veranderde hem ook. Het luidde op dramatische wijze een nieuw "ruimtetijdperk" in, creëerde een identiteitscrisis in de Verenigde Staten, leidde tot de oprichting van de NASA en begon een vlucht met lucht tussen de twee supermachten van de wereld om een ​​mens op de maan te brengen.

Spoetnik raakte alle lagen van de bevolking. Voor politici was de lancering ervan een nieuwe en krachtige manier om patriottisme aan te wakkeren. Het winnen van de ruimterace was niet alleen een kwestie van nationale veiligheid, zeiden ze, maar van nationale trots.

Voor ingenieurs was het ruimtetijdperk een nieuwe reeks ontmoedigende technologische hindernissen die moesten worden overwonnen. De ingenieurs waren de groep die de taak had machines uit te vinden die in staat waren te ontsnappen aan de zwaartekracht van de aarde en de maan te bereiken, evenals manieren om mensen in de ruimte in leven te houden en met hen vanaf de grond te communiceren.

Voor mensen met een militaire mindset was Spoetnik een geweldige en angstaanjagende nieuwe manier om oorlog te voeren. Dezelfde technologie die nodig is om een ​​satelliet de ruimte in te sturen, kan ook worden aangepast om een ​​kernkop te werpen bij je vijanden van een halve wereld verwijderd.

Voor milieuactivisten waren de foto's van onze planeet volledig die uit het ruimtetijdperk kwamen een krachtig propagandamiddel. Het "Blue Marble" -beeld van de bemanning van Apollo 17 sprak boekdelen over de kwetsbaarheid van de aarde en de onderlinge verbondenheid van het leven en de mensheid.

Maar al deze dingen zouden later komen. Waarschijnlijk waren de eerste mensen die de betekenis van Sputnik volledig begrepen en om de technologie te exploiteren wetenschappers voor wie de piepende metalen bal een radicaal nieuwe manier was om onze planeet en het universum te bestuderen.

Wetenschappers maakten hun eerste belangrijke ontdekking van het ruimtetijdperk slechts drie maanden na de lancering van Sputnik. De Amerikaanse wetenschapper James Van Allen overtuigde ingenieurs om een ​​Geigerteller te binden die zijn team had ontworpen voor de eerste Amerikaanse satelliet, Explorer 1, die op 31 januari 1958 werd gelanceerd. Het experiment bevestigde het bestaan ​​van het magnetisch veld van de aarde door een donutvormig hoog gebied te detecteren - energiedeeltjes die de planeet omringen. Wetenschappers weten nu dat de aarde twee van dergelijke "Van Allen Belts" heeft, die zowel voor satellieten als astronauten gevaarlijk kunnen zijn.

Boost voor wetenschap

De lancering van Sputnik dwong Amerikanen om opnieuw na te denken over het feit dat zij 's werelds technologisch meest geavanceerde natie waren. "Veel mensen waren stomverbaasd dat de Russen, van alle mensen, het konden doen", herinnert William Burrows, auteur van Deze nieuwe oceaan, een gedetailleerde kroniek van het ruimtetijdperk.

"De communisten pochtten dat ze het vliegtuig, radio, televisie, raketten en zo hadden uitgevonden, dus Amerikanen maakten grapjes dat [zij] waarschijnlijk ook de eer hadden gewonnen voor het uitvinden van honkbal en kauwgom," zei Burrows. "We lachten en bespotten hen, dan Spoetnik, POW! Ze hadden echt spieren."

Wat volgde was een ongekende druk in de Verenigde Staten om de jeugd van de natie te onderwijzen in wetenschap en wiskunde. In 1958 nam het Congres de National Defense Education Act aan om studiebeurzen te bieden aan aspirant-wetenschappers, ingenieurs en wiskundigen.

"Sputnik deed iedereen serieuzer nadenken over wetenschap en technologie", zegt David Thompson, astrofysicus bij NASA Goddard Space Flight Center in Maryland.

Aspirerende astronomen

De druk van de Amerikaanse overheid op wetenschappelijk onderwijs werd op veel manieren door Sputnik vereenvoudigd. De satelliet was een technologisch wonder dat een hele generatie studenten inspireerde - en niet alleen aspirant-ingenieurs. Sommige astronomen traceren hun interesse in de ruimte voor het Spoetnik-tijdperk.

"Iedereen ging eropuit om te proberen deze satellieten te zien die net waren gelanceerd en ik ging naar buiten en zei: 'Weet je, deze andere dingen in de lucht zijn interessanter'," zei Thompson. "Er zijn sterren en planeten."

"Ik was een kind en het klonk erg opwindend", zei Mario Livio, een senior astronoom bij het Space Science Telescope Institute in Maryland. "In die tijd was de eerste naam die ik me herinnerde hiervoor een 'kunstmatige maan'. Dat had natuurlijk zijn eigen gevoelens die erbij hoorden: 'Mensen hebben hun eigen kunstmatige maan gecreëerd.' "

Blijvende erfenis

Voor veel wetenschappers is de grootste erfenis van Sputnik de ruimteobservatoria zoals Hubble, waar het de weg voor baverde.

Ruimtetelescopen "openden nieuwe golflengteregimes of verbeterden de mogelijkheden in een bepaald regime met een factor tien" in vergelijking met grondtelescopen, vertelde Livio.

"De studies van de microgolfachtergrond vanuit de ruimte begonnen met COBE en gingen door naar WMAP," zei Steven Weinberg, Nobelprijswinnaar in de natuurkunde aan de universiteit van Texas in Austin. "Dat heeft de kosmologie echt tot een precisiewetenschap gemaakt en ons ons beste bewijs over inflatie gegeven."

Anderen denken dat de bijdragen van Sputnik aan de wetenschap subtieler zijn. Het ruimtetijdperk moedigde wetenschappers in alle disciplines ook aan om nieuwe ideeën te koesteren, zei historicus Roger Launius, voorzitter van de afdeling ruimtevaartgeschiedenis van het Smithsonian Institution's National Air and Space Museum in Washington, D.C.

"We hadden geen idee in het verleden totdat we begonnen met het verkennen van de ruimte wat de potentiële gevaren en de kansen daar waren," zei Launius."Wanneer kwam de theorie dat de dinosauriërs plots een groot uitsterven als gevolg van een asteroïde opdoken? Hadden we niet in de ruimte gevlogen, dan hadden we dat nooit als een mogelijkheid beschouwd."