Астрономия и космология считалась довольно спокойной наукой. Это было связано с отсутствием активного инструмента для изучения Вселенной. Однако научные открытия в последние десятилетия полностью изменили эту картину.
Активные галактики
В прошлом веке были обнаружены так называемые активные галактики. Эти галактики излучают невероятно огромное количество энергии, которая свидетельствует о том, что на самом деле взрываются ядра.
Затем в 1962 году открыты квазары (квази звездные радиоисточники) и показано, что квазары наиболее светящиеся объекты во Вселенной. Было обнаружено, что некоторые из них находятся на расстоянии миллиардов световых лет, и что они должно быть чрезвычайно активные ядра галактик.
Вскоре после этого в 1967 году, были обнаружены пульсары (пульсирующие звезды). Пульсары являются звездами, выделяющие очень короткие всплески излучения на удивительно точной частоте. Ученые объяснили их как вращающиеся нейтронные звезды, которые имеют диаметр лишь около 16 километров и которые испускают пучок излучения как маяк. Их плотность настолько велика, что часть пульсара размером с мяч будет весить как океанский лайнер, а продолжительность свечения может быть с тысячную долю секунды.
Ранее в 20 веке было постулировано существование чёрных дыр, которые являются областью пространства-времени, но плотнее, чем нейтронные звёзды. Однако косвенные свидетельства их существования доказано лишь в начале 1970-х. Черные дыры трудно обнаружить, потому что их гравитационное поле достаточно сильное, и оно не выпускает все излучения. В 1964 году открытие чрезвычайно единообразного космического микроволнового фонового излучения убедило большинство астрофизиков что Вселенная имеет конечный возраст и возникла как гигантский взрыв около 15 или 20 млрд лет назад в результате так называемого большого взрыва.
Инструменты наблюдения Вселенной
Все эти достижения в области астрономии и космологии стали возможны с помощью новых инструментов наблюдения. В 20 веке крупнейшим был только 5-метровый оптический телескоп. С тех пор наземные оптические телескопы увеличились в четыре раза и даже более крупные находятся в стадии строительства. Кроме того в 1990 году, космический телескоп Хаббл был направлен на орбиту. Он предоставил множество новой полезной информации о нашей Вселенной, например, как радиация не должна пройти через атмосферу Земли.
Спутники для исследований
За последние годы человечество пополнилось знаниями о нашей собственной солнечной системе и её бытие. Многие новые спутники и кольца вокруг планет были обнаружены и раскрыт характер комет. Впервые 12 ноября 2014 была осуществлена мягкая посадка на комету с космического аппарата «Розетта» спускаемого аппарата «Филы».
Начало космической эры произошло в 1957 году, когда был запущен первый спутник. Только спустя два года советская межпланетная станция смогла достичь небесный объект Луну. Луну обогнул беспилотный космический корабль, который послал фотографии оборотной стороны, которую никогда не видел человек. Эта миссия также подтвердила предсказания, которые были сделаны немного раньше: что солнце, в дополнение к его электромагнитному излучению, также испускает поток частиц различной интенсивности, так называемый Солнечный ветер. Это знание оказалось важным, потому что солнечный ветер влияет на атмосферу Земли.
В 1961 году был выполнен первый пилотируемый космический полет. С начала 1960-х спутники связи были отправлены на орбиту, делая возможным беспроводную связь во всем мире. За тот же период планетарные зонды были запущены в космос. Они предназначены для прохождения вблизи планет и затем отправку обратно информации о них. Со всех планет Солнечной системы с помощью зондов снята информация, которая значительно увеличила наши знания о них. Это было бы невозможно только наземными исследованиями и действительно привело к некоторым удивительным открытиям. Например, один из спутников Юпитера имеет вулканическую активность, первый случай, когда-либо наблюдаемый. Сложный рисунок радиационных поясов вокруг Земли теперь называется магнитосферой и показано, что магнитосфера имеет весьма важное значение для различных видов деятельности на земле.
Посадка на Луну и планеты зондов все возрастающей сложности начались с середины 60-х годов и продолжаются сегодня. Некоторые из них передали образцы, делая возможным углубленный химический анализ их состава. В 1969 году первый человек ступил на Луну, только двенадцать лет после того, как был запущен первый спутник.
Метеорологические и навигационные спутники
Хотя часто утверждается, что космические исследования имеют значение для наиболее насущных потребностей общества, и что космические исследования просто управляются национальным тщеславием и любопытством ученых, важно не упустить огромные преимущества таких исследований для людей во всем мире, особенно в сочетании с технологическим прогрессом в других областях.
Простым примером является разработка метеорологических спутников, которые стали незаменимыми для слежения за ураганами и другими природными катаклизмами. Так как эти катаклизмы еще потенциально разрушительны, своевременное предупреждение их спасло много жизней и помогли избежать неисчислимого материального ущерба. Еще одним примером является значение спутников Земли, которые стали неотъемлемой частью сбора геологических данных и предоставляют нам средства оценки ресурсов земли. Кроме того эти спутники передают информацию о лесных культурахи их росту и урожайности, другую практическую информацию, например о степени болезни сельскохозяйственных культур.
Огромное значение в последнее время имеет система глобального позиционированная разработанная с применением спутников Земли.
Таким образом, астрономия и космология с космическими исследованиями имеют огромное значение для решения наиболее насущных потребностей человечества
