Глава 5. Астрономические исследования с космических аппаратов

Особенности и задачи астрономических наблюдений из космоса. Космические аппараты на околоземных орбитах и в солнечной системе. Телескоп Хаббла. Проект GAIA. Исследование космического мусора и астероидной опасности. Лунная база (задачи, условия работы, выбор места, структура и создание). Лунная обсерватория.

5.1 Особенности и задачи астрономических наблюдений из космоса

Астрономические наблюдения из космоса имеют ряд преимуществ перед наземными:

1. отсутствие влияния атмосферы: с 30¢ (наземные наблюдения) до 0.²001 (в космосе) - дифракционный диск звезды: a[ рад ] = 1.22´l/D,

где l - длина волны наблюдаемого диапазона, D - диаметр входного отверстия телескопа, антенны или базы интерферометра;

наблюдается большая часть энергии спектра излучения звезд - атмосфера пропускает лучи лишь в определенных окнах (видимое, радио); лишь в космосе достижима теоретическая разрешающая способность оптического (радио) телескопа, так как нет атмосферы с ее поглощением (экстинкция), дрожанием, рефракцией, атмосферной дисперсией;

2. нет влияния силы тяжести, а значит и отсутствуют гравитационные деформации телескопов;

3. почти все время суток доступно для наблюдений;

4. вся небесная сфера может быть измерена одним телескопом и много раз; на земле это невозможно;

Предметом астрономических исследований из космоса является изучение на более высоком точностном и количественном уровне пространственного расположения и движения небесных тел под действием сил гравитации и иной физической природы; создание систем координат и их изменений (координаты и собственные движения), расстояний до и между небесными обьектами (параллаксы); изучение структуры небесных тел и их систем для понимания процессов происхождения, формирования и эволюции.

Отметим наиболее важные научные направления космических исследований, имеющие общепланетарное значение и обещающие новые открытия:

1) Осваивается оптический и инфракрасный диапазон (гамма, рентген, ИК астрономия) посредством больших и сверхбольших телескопов на космических аппаратах - космический интерферометр GAIA, телескоп HST имеют или будут иметь экстремально большой обьем наблюденных данных. Например, обьем данных, полученных на космическом телескопе Хаббла HST за сутки составляет около 5 Гбайт;

2) Изучение тел солнечной системы: малые планеты, астероиды; спутники планет солнечной системы; койперовские обьекты; Кометно-астероидно-метеороидная опасность (АСЗ)

3) Всеволновая астрономия с Луны: ИК-астрономия, радиоастрономия, оптическая интерферометрия, РСДБ;

4) Каталогизация обьектов в околоземном космическом пространстве: действующие КА, космический мусор искусственной и естественной природы;