Extra-atmosfärisk astronomi

Extra-atmosfärisk astronomi  är en gren av astronomi där forskning bedrivs med hjälp av instrument som är placerade utanför jordens atmosfär . Till skillnad från studier utförda med instrument som är placerade på jordens yta, finns studier som använder hela spektrumet av elektromagnetisk strålning tillgängliga för extraatmosfärisk astronomi, vilket öppnar breda möjligheter för forskning. [ett]

Dessutom gör borttagningen av observationsverktyg det möjligt att föra upplösningen hos teleskop närmare diffraktionsgränsen, och vid användning av radiointerferometrar öppnar det utrymme för obegränsad förstoring för interferometerns bas. Förutom astronomiska instrument som finns i jordens omloppsbana inkluderar extraatmosfäriska astronomiska instrument optiska instrument som är långt från jorden. I synnerhet inkluderar de automatiska interplanetära stationer som ligger i omloppsbanor nära andra kroppar i solsystemet och utför sin forskning. Ett av de mest avlägsna optiska instrumenten kan kallas Voyager, som, i utkanten av solsystemet, kunde göra observationer som praktiskt taget var fria från ultraviolett belysning på grund av solljusets spridning i solsystemet .

Historia om extraatmosfärisk astronomi

Förmodligen kan början av extraatmosfärisk astronomi associeras med skapandet av det första teleskopet av Galileo . Det fastställdes nästan omedelbart att att flytta teleskopet bort från jordens yta avsevärt förbättrar bilden av himmelska objekt (men för de avstånd som var tillgängliga för den tidens astronomer beror det huvudsakliga bidraget till att förbättra bilden inte på en minskning av atmosfärstrycket , men genom att flytta instrumentet till ett område med en lägre koncentration av damm och annan förorening).

Ytterligare framsteg inom extraatmosfärisk astronomi är förknippade med användningen av höghöjdsballonger som kan nå höjder på 40-50 km. Användningen av ballonger gjorde det möjligt att stiga över ytskikten i atmosfären mättad med vattenånga och i stor utsträckning övervinna ozonskiktet (den maximala koncentrationen av ozon observeras på en höjd av cirka 27 km, där molekylär koncentration av ozon är cirka 3 10 −6 ). Att nå dessa höjder gjorde det möjligt att göra separata mätningar med strålning med en våglängd på mer än 200 nm. Nästa steg i framgången för extraatmosfärisk astronomi berodde på början av den utbredda användningen av raketer som kunde nå en höjd av 100 km, vilket gjorde det möjligt att helt gå bortom ozonskiktet och utökade spektrumet av elektromagnetiska strålning tillgänglig för forskning till 80 nm. Att nå dessa höjder öppnade dessutom möjligheten för individuella röntgenstudier. Trots att användningen av raketer gjorde det möjligt att fördubbla höjden till vilken astronomiska instrument höjdes, ledde den korta flygtiden, låga flygvikten och svårigheten att använda långa exponeringar för gyroskopisk stabilisering av raketen till att för en lång tid ballonger och raketer användes parallellt med varandra. Huvudresultatet av detta skede av extraatmosfärisk astronomi är förvärvet av en bild av solen i området med våglängder mindre än 300 nm. Och slutligen underlättades den snabba utvecklingen av extraatmosfärisk astronomi av början av rymdåldern, vilket gjorde det möjligt att inte bara ta observationsanläggningar långt bortom jordens atmosfär, utan också att placera dem i närheten av de föremål som studerades .

De huvudsakliga resultaten erhållna med metoderna för extraatmosfärisk astronomi

De viktigaste föremålen för forskare i det inledande skedet av utvecklingen av radioastronomi var jorden och solen. De första astronomiska instrumenten någonsin som lanserades i en omloppsbana nära jorden installerades på den sovjetiska Sputnik-2-satelliten som lanserades i Sovjetunionen den 3 november 1957 . Förutom observationer av solen i området för hård strålning (0,1-12 nm) gjorde Sputnik-2-utrustningen det möjligt för första gången att upptäcka närvaron av jordens strålningsbälten (det är intressant att notera att radioamatörer från hela världen spelade en viktig roll för att bestämma gränserna för jordens strålningsbälten, som spelade in signalerna från Sputnik-3, ockuperade studien av gränserna för strålningsbälten). Efterföljande experimentella observationer av solen, utförda av Sovjetunionen 1957-1960, gjorde det möjligt att få data om plasmatemperaturen i korona. Förekomsten av solvinden upptäcktes först av de automatiska stationerna Luna-1 och Luna-2. Och systematiska och långsiktiga observationer av solaktivitet (startad av Sovjetunionen på 60-talet) gjorde det möjligt att upprätta en koppling mellan förändringar i solens observerade egenskaper och de fysiska processer som förekommer i den.

Den första bilden av solkoronan, gjord i området med våglängder som motsvarar röntgenområdet, erhölls av specialister från Naval Research Laboratory ( USA ). Utrustningen de använde gjorde det möjligt att få en upplösning på 0,1 av solskivan. Trots denna relativt låga upplösning var det grundläggande resultatet av studien upptäckten av anisotropin av kortvågsstrålningen från solkoronan och registreringen av flera aktiva zoner (som ungefär sammanföll med zonerna-källorna för decimeterstrålning). Nästa steg i utvecklingen av extraatmosfärisk astronomi är förknippad med studiet av olika kroppar i solsystemet. En av de grundläggande uppgifterna som måste lösas för genomförandet av dessa studier var uppnåendet av den andra kosmiska hastigheten. Efter en rad misslyckanden löstes detta problem av AFM Luna-1. På grund av ett mjukvarufel avslutades flygprogrammet delvis, och bland resultaten av flygningen kan man notera upptäckten av jordens yttre strålningsbälte och frånvaron av månens magnetfält. Den första bilden av månens bortre sida gavs av AFM Luna-3 , som förutom att få fotografisk information om månen gjorde det möjligt att utarbeta stabiliserings- och orienteringssystemet för rymdfarkoster, vilket är av avgörande betydelse för den efterföljande utvecklingen av extraatmosfärisk astronomi.

Nästan samtidigt med studiet av månen gjordes försök att studera Venus. Efter en rad misslyckanden med sovjetiska flygplan (som ändå gjorde det möjligt att få den viktigaste tekniska informationen om funktionerna i driften av flygplan i rymden), visade sig flygningen av den amerikanska Mariner-2 vara framgångsrik , vilket kunde utföra termometriska mätningar av den venusiska atmosfären, specificerade perioden för dess cirkulation och mätte magnetfältets styrka.

Se även

Anteckningar

  1. Kondratiev K. Ya., Actinometry, L., 1965;

Länkar