Мы-часть проблемы. Астрономы осознав их роль в изменении климата предлагают отказаться от языка Python

МЕНЮ


Искусственный интеллект
Поиск
Регистрация на сайте
Помощь проекту

ТЕМЫ


Новости ИИРазработка ИИВнедрение ИИРабота разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика

Авторизация



RSS


RSS новости


В августе, когда лесные пожары подползли близко к исторической обсерватории лик близ Сан-Хосе, штат Калифорния, Клэр Макс наблюдала, как живые веб-камеры показывали языки пламени, приближающиеся к зданиям обсерватории и нескольким телескопам. В конце концов пожарные сдержали пламя. Хотя два неиспользуемых здания были разрушены, а несколько домов повреждены, на зеркалах работающих телескопов осталось лишь немного пепла. ” Нам действительно повезло", - говорит Макс, директор обсерватории Калифорнийского университета, которая управляет Lick. Прибрежная Калифорния всегда переживала циклы засухи и пожаров, говорит она. “Но люди вполне могут сказать, что глобальное потепление не улучшило ситуацию.”

У астрономов есть проблема с климатом. Глобальное потепление не только увеличивает частоту лесных пожаров и силу ураганов, которые физически угрожают обсерваториям, но и изменение климата может испортить их взгляды, приблизив более высокие температуры, влажность и турбулентный воздух к их горным вершинам. Астрономы также сами усугубляют климатическую проблему, совершая длительные полеты к удаленным объектам и встречам и интенсивно используя энергозатратные суперкомпьютеры для космических симуляций. ” Мы-часть проблемы, а не ее решения", - говорит Лео Берт-Шер из Лейденского университета.

Эти опасения были резко облегчены шестью работами, опубликованными в прошлом месяце в журнале Nature Astronomy. Одна из них, посвященная углеродным затратам на встречи, появилась непосредственно на встрече европейского астрономического общества (EAS) во Франции в 2019 году, которая состоялась во время рекордной жары, когда температура превысила 45°C. “Мы сидели без кондиционера, потея во время всех этих интересных бесед”,-говорит Берт-Шер. Дискуссии перешли к изменению климата и выбросам углерода, которые привели всех на встречу, и они вдохновили Берт-Шера и его коллег на оценку выбросов от поездок участников встречи. Они добавили почти 1900 тонн углекислогогаза (CO2) эквивалент или около 1,5 тонн на делегата-примерно столько же, сколько выбрасывает средний житель Индии за целый год.

Другие области науки, несомненно, генерируют аналогичные выбросы от больших собраний, но привычки астрономов также являются углеродными тяжелыми. Еще одно из шести исследований показало, что австралийские астрономы производили по 37 тонн эквивалента CO2 в год, из которых 60% приходились на использование суперкомпьютеров. “Мы были удивлены, насколько большими были суперкомпьютеры. Все думали, что полеты будут доминировать", - говорит ведущий автор Адам Стивенс из Университета Западной Австралии в Перте. Аналогичный анализ в естествознании астрономии из выбросов 2018 года немецкий Институт астрономии Макса Планка (MPIA) показал более низкие выбросы в целом (18 тонн на астронома), в которые полеты были самым большим вкладом. Авторы говорят, что более широкое использование возобновляемых источников энергии в Германии может объяснить некоторую эту разницу, но астрономы MPIA все равно генерировали в три раза больше выбросов, чем типичный немец.

Климат, который астрономы помогают согреть, в свою очередь угрожает их взгляду на небо. В другой статье Фаустина Канталлубе из MPIA и ее коллеги проанализировали 30-летние записи погоды из Паранальной обсерватории в Чили, управляемой Европейской южной обсерваторией (ESO). Они обнаружили, что средняя температура там поднялась на 1,5°C, что больше, чем средний глобальный рост на 1°C с доиндустриальных времен. Канталл говорит, что это уже создает проблемы для Очень Большого Телескопа Паранала—четырех отдельных 8,2-метровых отражателей. В течение дня включаются системы охлаждения, чтобы поддерживать температуру внутри куполов телескопа такой же, как температура наружного воздуха на закате, чтобы избежать перепадов температур, которые создают турбулентность, когда купол открыт. Когда дневная температура превышает 16°C, система борется. "Охлаждение купола недостаточно хорошо", - говорит Канталубе. “В то время, когда он был построен в 1990-х годах, мы не думали, что [температура] будет настолько высокой к 2020 году.”

Повышение температуры также усилило турбулентность в поверхностном слое, в воздухе на несколько десятков метров выше телескопов. Турбулентность поверхностного слоя возросла с 1980-х годов, обнаружили исследователи, и хотя она еще не повлияла на наблюдения, это вызывает беспокойство, говорит Канталлуб. "Там явно что-то происходит очень близко к Земле”, - говорит она.

Ожидается, что более жаркий климат также повысит уровень влажности, что может привести к увеличению облачности—очевидная проблема для астрономов. Сам водяной пар может блокировать инфракрасное и микроволновое излучение, фокус большого миллиметрового/субмиллиметрового массива Атакама (ALMA), также находящегося в Чили. До сих пор влажность не увеличилась в Паранале, как показывает анализ Канталубе, или в Альме, согласно отдельному исследованию. Климатические модели еще недостаточно точны, чтобы предсказать будущие тенденции влажности в обсерваториях. “Нам придется посмотреть, приведет ли изменение климата к увеличению влажности в регионе”, - говорит ученый-атмосферист ESO Анхель Отарола.

В настоящее время астрономы предпринимают шаги по сокращению своего углеродного следа. В другом из шести исследований Саймон Портегис Зварт из Лейденского университета призывает к изменениям в вычислительной стратегии. Астрономы должны избегать традиционных компьютеров и вместо этого использовать те, которые полагаются на более эффективные графические процессоры, говорит Зварт, хотя их сложнее программировать. Астрономам также следует отказаться от популярных языков программирования, таких как Python, в пользу эффективных компилируемых языков. Такие языки, как Fortran и C++, по расчетам Zwart, более чем в 100 раз эффективнее Python, поскольку они требуют меньшего количества операций. Другой вариант, говорит Кнуд Янке из MPIA, заключается в создании суперкомпьютеров в Исландии с ее безуглеродной геотермальной энергией и холодным климатом, что снижает потребность в охлаждении, или в других странах с обильными возобновляемыми источниками энергии.

Крупные обсерватории также принимают меры. В 2016 году ESO завершила строительство солнечной энергетической установки для своей обсерватории Ла-Силла в Чили, а в прошлом году подписала контракт на строительство фотоэлектрической установки для охлаждения своего чрезвычайно большого телескопа, который сейчас строится недалеко от Паранала. Телескопы Кека и Джемини на Гавайях и радиоастрономическая обсерватория Мерчисона в Австралии также установили солнечные батареи. Чтобы сократить полеты, все больше и больше телескопов делают дистанционные наблюдения рутиной. Макс говорит, что Калифорнийский университет построил удаленные наблюдательные комнаты в своих отдаленных кампусах, поэтому исследователям не нужно было ездить в лик и другие телескопы. С момента появления COVID-19 эта схема была распространена на домашние ноутбуки - ” пижамные наблюдения", как называет ее Макс. - Дни полетов на Гавайи для наблюдения сочтены, - говорит она.

Совещания - это еще одна цель, созревшая для реформы. ” Потенциал виртуальных встреч вызывает большой ажиотаж", - говорит Трэвис ректор Университета Аляски в Анкоридже, возглавляющий комитет по устойчивому развитию Американского астрономического общества (AAS). Когда в этом году встреча EAS стала виртуальной из-за COVID-19, команда, которая рассчитала углеродные издержки встречи 2019 года, сделала новый анализ. Основываясь на опросе использования компьютеров и интернета делегатами и организаторами, они подсчитали выбросы в размере 582 килограммов за все заседание, что составляет менее одной трехтысячной от общего числа заседаний 2019 года. ” Это действительно дало паузу для размышлений", - говорит Марк Маккофрин, автор и старший советник Европейского космического агентства.

EAS изучает гибридный формат для будущих встреч, в которых те, кто находится дальше, будут участвовать виртуально. Ректор говорит, что у AAS есть контракты, которые обязывают его несколько лет проводить личные встречи, но он ожидает, что после этого общество перейдет к виртуальным встречам. Общества, говорит он, " будут учиться друг у друга, как сделать это лучше.”

В этом месяце рабочие Лика расчистили кустарник и деревья вокруг участка, чтобы уменьшить риск будущих пожаров. Астрономы тоже должны принять меры, говорит Берт-Шер. Это моральное решение—и практическое, говорит он. “Мы должны измениться, чтобы продолжить наши профессии.”


Источник: www.sciencemag.org

Комментарии: