Внеатмосферная астрономия

Внеатмосферная астрономия — раздел астрономии, в котором исследования выполняются с помощью инструментов, которые вынесены за пределы атмосферы Земли. В отличие от исследований, выполняемых с помощью приборов расположенных на поверхности Земли, для внеатмосферной астрономии доступны исследования с использованием всего спектра электромагнитных излучений, что открывает широкие перспективы для исследований.

Кроме того, вынос средств наблюдения позволяет приблизить разрешающую способность телескопов к дифракционному пределу, а в случае применения радиинтерферометров открывает простор для неограниченного увеличения для базы интерферометра. Кроме астрономических приборов, расположенных на земной орбите, к внеатмосферным астрономическим приборам относят оптические приборы, удаленные от Земли. В частности, к ним относят автоматические межпланетные станции, находящиеся на орбитах вблизи других тел Солнечной системы и осуществляющие их исследование. Одним из наиболее удаленных оптических приборов можно назвать Вояджер, который оказавшись на краю Солнечной системы смог осуществить наблюдения, практически свободные от ультрафиолетовой засветки, обусловленной рассеянием солнечного света в Солнечной системе.

История внеатмосферной астрономии

Вероятно, начало внеатмосферной астрономии можно связать с созданием Галилеем первого телескопа. Практически сразу было установлено, что удаление телескопа от поверхности Земли значительно улучшает изображение небесных объектов (однако для расстояний, доступных астрономам того времени основной вклад в улучшение изображения обусловлен не уменьшением атмосферного давления, а перемещением инструмента в область с меньшей концентрацией пыли и других загрязнений).

Дальнейшие успехи внеатмосферной астрономии связаны с использованием высотных аэростатов, способных достигать высот в 40-50 км. Использование аэростатов позволило подняться выше приповерхностных слоев атмосферы, насыщенных водяным паром и, в значительной степени преодолеть озоновый слой (максимальная концентрация озона наблюдается на высоте примерно 27 км, на которой молекулярная концентрация озона равна приблизительно 3 10⁻⁶). Достижение этих высот позволило производить отдельные измерения с использованием излучения, имеющего длину волны более 200 нм. Следующий этап успехов внеатмосферной астрономии обусловлен началом широкого использования ракет, которые были способны достигать высоты в 100 км, что позволило полностью выйти за пределы озонового слоя и расширило доступный для исследования спектр электромагнитного излучения до 80 нм. Кроме того, достижение данных высот открыло возможность отдельных рентгеновских исследований. Несмотря на то, что использование ракет позволило вдвое увеличить высоту, на которую удалось поднять астрономические приборы, малое время полета, невысокая полетная масса и сложность использования длительных выдержок при гироскопической стабилизации ракеты привело к тому, что долгое время аэростаты и ракеты использовались параллельно друг с другом. Основной результат этого этапа внеатмосферной астрономии - получение изображения Солнца в области длин волн менее 300 нм. И наконец, бурному развитию внеатмосферной астрономии способствовало начало космической эры, которое позволило не только вынести наблюдательные средства далеко за пределы Земной атмосферы, но и разместить их в непосредственной близости от исследуемых объектов.

Основные результаты, полученные при помощи методов внеатмосферной астрономии

Основными объектами интереса исследователей на начальном этапе развития радиоастрономии были Земля и Солнце. Первые в истории астрономические приборы, выведенные на околоземную орбиту, были установлены на советском спутнике «Спутник-2», запущенном в СССР 3 ноября 1957 года. Кроме наблюдений солнца в области жесткого излучения (0.1-12 нм) аппаратура Спутник-2 позволила впервые обнаружить наличие радиационных поясов Земли (интересно отметить, что важную роль в определении границ радиационных поясов Земли сыграли радиолюбители со всего мира, записавшие сигналы Спутника-3, занятого изучением границ радиационных поясов). Последующие экспериментальные наблюдения Солнца, выполненные СССР в 1957—1960 годах позволили получить данные о температуре плазмы в короне. Наличие солнечного ветра впервые обнаруженно автоматическими станциями Луна-1 и Луна-2. А систематические и длительные наблюдения солнечной активности (начаты СССР в 60-х годах)позволили установить связь между изменением наблюдаемых характеристик Солнца, и физическими процессами, протекающими в нем. Первое изображение солнечной короны, выполненное в области длин волн, соответствующих рентгеновскому диапазону, было получено специалистами Naval Research Laboratory (США). Использованная ими аппаратура позволяла давала возможность получения разрешения в 0,1 солнечного диска. Несмотря на такое, относительно невысокое разрешение, фундаментальным результатом исследования стало обнаружение анизотропии коротковолнового излучения солнечной короны и регистрация нескольких активных зон (которые грубо совпали с зонами-источниками дециметрового излучения). Следующий этап развития внеатмосферной астрономии связан с исследованием различных тел солнечной системы. Одной из фундаментальных задач,которую было необходимо решить для реализации данных исследований было достижение второй космической скорости. После ряда неудач, данная задача была решена АСМ Луна-1. Из-за программной ошибки программа полета была выполнена частично,а среди результатов полета можно отметить открытие внешнего радиационного пояса Земли и отсутствие магнитного поля луны. Первое изображение обратной стороны Луны дала АСМ Луна-3, которая кроме получения фотографической информации о Луне дала возможность отработки системы стабилизации и ориентации космических аппаратов, имеющей решающее значение для последующего развития внеатмосферной астрономии. Практически одновременно с исследованием Луны были предприняты попытки изучения Венеры. После ряда неудач советских летательных аппаратов (которые тем не менее позволили получить важнейшую технологическую информацию об особенностях эксплуатации летательных аппаратов в космосе)удачным оказался полет американского Ма́ринер-2, который смог осущесвить термометрические измерения венерианской атмосферы, уточнил период её обращения и произвел измерения напряженности магнитного поля.

См. также

• Радиоастрономия

Примечания

К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)

Отрывок, характеризующий Внеатмосферная астрономия

И вдруг Пьеру представился, как живой, давно забытый, кроткий старичок учитель, который в Швейцарии преподавал Пьеру географию. «Постой», – сказал старичок. И он показал Пьеру глобус. Глобус этот был живой, колеблющийся шар, не имеющий размеров. Вся поверхность шара состояла из капель, плотно сжатых между собой. И капли эти все двигались, перемещались и то сливались из нескольких в одну, то из одной разделялись на многие. Каждая капля стремилась разлиться, захватить наибольшее пространство, но другие, стремясь к тому же, сжимали ее, иногда уничтожали, иногда сливались с нею.
– Вот жизнь, – сказал старичок учитель.
«Как это просто и ясно, – подумал Пьер. – Как я мог не знать этого прежде».
– В середине бог, и каждая капля стремится расшириться, чтобы в наибольших размерах отражать его. И растет, сливается, и сжимается, и уничтожается на поверхности, уходит в глубину и опять всплывает. Вот он, Каратаев, вот разлился и исчез. – Vous avez compris, mon enfant, [Понимаешь ты.] – сказал учитель.
– Vous avez compris, sacre nom, [Понимаешь ты, черт тебя дери.] – закричал голос, и Пьер проснулся.
Он приподнялся и сел. У костра, присев на корточках, сидел француз, только что оттолкнувший русского солдата, и жарил надетое на шомпол мясо. Жилистые, засученные, обросшие волосами, красные руки с короткими пальцами ловко поворачивали шомпол. Коричневое мрачное лицо с насупленными бровями ясно виднелось в свете угольев.
– Ca lui est bien egal, – проворчал он, быстро обращаясь к солдату, стоявшему за ним. – …brigand. Va! [Ему все равно… разбойник, право!]
И солдат, вертя шомпол, мрачно взглянул на Пьера. Пьер отвернулся, вглядываясь в тени. Один русский солдат пленный, тот, которого оттолкнул француз, сидел у костра и трепал по чем то рукой. Вглядевшись ближе, Пьер узнал лиловую собачонку, которая, виляя хвостом, сидела подле солдата.
– А, пришла? – сказал Пьер. – А, Пла… – начал он и не договорил. В его воображении вдруг, одновременно, связываясь между собой, возникло воспоминание о взгляде, которым смотрел на него Платон, сидя под деревом, о выстреле, слышанном на том месте, о вое собаки, о преступных лицах двух французов, пробежавших мимо его, о снятом дымящемся ружье, об отсутствии Каратаева на этом привале, и он готов уже был понять, что Каратаев убит, но в то же самое мгновенье в его душе, взявшись бог знает откуда, возникло воспоминание о вечере, проведенном им с красавицей полькой, летом, на балконе своего киевского дома. И все таки не связав воспоминаний нынешнего дня и не сделав о них вывода, Пьер закрыл глаза, и картина летней природы смешалась с воспоминанием о купанье, о жидком колеблющемся шаре, и он опустился куда то в воду, так что вода сошлась над его головой.
Перед восходом солнца его разбудили громкие частые выстрелы и крики. Мимо Пьера пробежали французы.
– Les cosaques! [Казаки!] – прокричал один из них, и через минуту толпа русских лиц окружила Пьера.
Долго не мог понять Пьер того, что с ним было. Со всех сторон он слышал вопли радости товарищей.
– Братцы! Родимые мои, голубчики! – плача, кричали старые солдаты, обнимая казаков и гусар. Гусары и казаки окружали пленных и торопливо предлагали кто платья, кто сапоги, кто хлеба. Пьер рыдал, сидя посреди их, и не мог выговорить ни слова; он обнял первого подошедшего к нему солдата и, плача, целовал его.
Долохов стоял у ворот разваленного дома, пропуская мимо себя толпу обезоруженных французов. Французы, взволнованные всем происшедшим, громко говорили между собой; но когда они проходили мимо Долохова, который слегка хлестал себя по сапогам нагайкой и глядел на них своим холодным, стеклянным, ничего доброго не обещающим взглядом, говор их замолкал. С другой стороны стоял казак Долохова и считал пленных, отмечая сотни чертой мела на воротах.
– Сколько? – спросил Долохов у казака, считавшего пленных.
– На вторую сотню, – отвечал казак.
– Filez, filez, [Проходи, проходи.] – приговаривал Долохов, выучившись этому выражению у французов, и, встречаясь глазами с проходившими пленными, взгляд его вспыхивал жестоким блеском.
Денисов, с мрачным лицом, сняв папаху, шел позади казаков, несших к вырытой в саду яме тело Пети Ростова.


С 28 го октября, когда начались морозы, бегство французов получило только более трагический характер замерзающих и изжаривающихся насмерть у костров людей и продолжающих в шубах и колясках ехать с награбленным добром императора, королей и герцогов; но в сущности своей процесс бегства и разложения французской армии со времени выступления из Москвы нисколько не изменился.
От Москвы до Вязьмы из семидесятитрехтысячной французской армии, не считая гвардии (которая во всю войну ничего не делала, кроме грабежа), из семидесяти трех тысяч осталось тридцать шесть тысяч (из этого числа не более пяти тысяч выбыло в сражениях). Вот первый член прогрессии, которым математически верно определяются последующие.
Французская армия в той же пропорции таяла и уничтожалась от Москвы до Вязьмы, от Вязьмы до Смоленска, от Смоленска до Березины, от Березины до Вильны, независимо от большей или меньшей степени холода, преследования, заграждения пути и всех других условий, взятых отдельно. После Вязьмы войска французские вместо трех колонн сбились в одну кучу и так шли до конца. Бертье писал своему государю (известно, как отдаленно от истины позволяют себе начальники описывать положение армии). Он писал:
«Je crois devoir faire connaitre a Votre Majeste l'etat de ses troupes dans les differents corps d'annee que j'ai ete a meme d'observer depuis deux ou trois jours dans differents passages. Elles sont presque debandees. Le nombre des soldats qui suivent les drapeaux est en proportion du quart au plus dans presque tous les regiments, les autres marchent isolement dans differentes directions et pour leur compte, dans l'esperance de trouver des subsistances et pour se debarrasser de la discipline. En general ils regardent Smolensk comme le point ou ils doivent se refaire. Ces derniers jours on a remarque que beaucoup de soldats jettent leurs cartouches et leurs armes. Dans cet etat de choses, l'interet du service de Votre Majeste exige, quelles que soient ses vues ulterieures qu'on rallie l'armee a Smolensk en commencant a la debarrasser des non combattans, tels que hommes demontes et des bagages inutiles et du materiel de l'artillerie qui n'est plus en proportion avec les forces actuelles. En outre les jours de repos, des subsistances sont necessaires aux soldats qui sont extenues par la faim et la fatigue; beaucoup sont morts ces derniers jours sur la route et dans les bivacs. Cet etat de choses va toujours en augmentant et donne lieu de craindre que si l'on n'y prete un prompt remede, on ne soit plus maitre des troupes dans un combat. Le 9 November, a 30 verstes de Smolensk».