Thursday, June 18, 2009

ΑΣΤΡΟΝΑΥΤΙΛΙΑ

Στούς αρχαίους χρόνους ο θαυμασμός της πόλεως πρός τους ναυτίλους ήταν μεγάλος. Άλλωστε σχεδόν όλες ήσαν παραλιακές και οι πλείστες έξ αυτών αποικίες. Οι μεσογειακές πόλεις απείχαν λιγότερο απο 30 χλμ από το επίνειό των. Πώς όμως ταξείδευαν σε τόσους μακρυνούς τόπους ;
Η ναυτιλία είναι η μέθοδος του αποτελεσματικού πλού και του ασφαλούς πλού. Προϋποθέτει γνώσεις πολλαπλές. Ένας απο τους βασικούς είναι ο χρόνος. Ο χρόνος απαιτούσε ένα σωστό ημερολόγιο και ακριβή όργανα μετρήσεως. Μελετώντας το «ωρολόγιο του Αδρόνικου», την πλάκα και τα άλλα ωρολόγιά του, το ηλιακό καί το υδραυλικό διαπιστώνουμε ότι η μικρότερη μονάδα ήταν τα 10΄΄. Στό υδραυλικό ήταν ίσο με ένα ποτηράκι (1.080εκ3 : 6 = 180) και στο ηλιακό 4χλς. Ο λόγος της τόσο μεγάλης ακρίβεια ήταν ο προσδιορισμός της θέσεως στη γήινη σφαίρα. Η ναυσιπλοία στηρίζεται βασικά στη δυνατότητα ευρέσεως της θέσεως του πλοίου με παρατηρήσεις ακτών, ουρανίων σωμάτων, με τομές ευθειών θέσεως και στίγμα, ήτοι οι συντεταγμένες (πλάτος βόρειο ή νότιο και μήκος ανατολικό ή δυτικό). Ακόμα και σήμερα η εύρεση του στίγματος με τον παραδοσιακό τρόπο είναι δύσκολη, λόγω πολλών παραμέτρων, με ανάλογες διορθώσεις σφαλμάτων. Η σύγχρονη πλέον ναυτιλία είναι ηλεκτρονική.
Οι Έλληνες πρίν απο χιλιάδες χρόνια εγνώριζαν ότι η γή έχει σχήμα σφαιροειδές, εγνώριζαν τις κινήσεις της, ώς και τις φαινομενικές της κινησεις (Αριστ. Τοπ 1.1). Ο Ορφεύς στούς «ύμνους στην Αστρονομία» και «φυσικά» και ο Μουσαίος στην «σφαίρα» αναφέρουν σχετικώς. Επίσης ο Θαλής «κατέλιπεν Ναυτική αστρολογίαν»,«Περί τροπής» και «Περί ισημερίας» και ο Αναξίμανδρος εβεβαίωνε «σφαίριν περιφυήναι τω περί την γή αέρι..». Απο χιλιάδες γεωγράφους και μαθηματικούς, μόνο από 200ους γνωρίζουμε απλώς το όνομά των και μερικούς τίτλους έργων των. Μας απέμειναν μόνον τα «γεωγραφικά» του Στράβωνος, η «γεωγραφική υφήγησις» του Πτολεμαίου και πληροφορίες απο κάποιους «ελάσσονες» όπως τον Αγαθήμερο. Μετά δέ τον Μαρίνον και το κλείσιμο των σχολών της Αθήνας, επέρχεται το βαθύ Γιαχβεδικό σκότος.
Οι γνώσεις των Ελλήνων επενευρίσκονται τον 16ον αιώνα απο σφαιτεριστές και αντιγραφείς, όπως ο Κοπέρνικος και ο Κέπλερ. Χάρην στον Στράβωνα που ήταν παρά μόνον συλλέκτης (ερανιστής) έργων, μπορούμε να αντλήσουμε όλες τις βασικές σύγχρονες γνώσεις, όπως : « ή γεωγραφία.. γεωμετρίας τέ καί αστρονομία δείν τή τοιαύτη υπόθεσει (έχει ανάγκη γνώσεως). Όντως η ναυσιπλοία και η γεωγραφία χρειάζονται τήν γεωμετρία καί αστρονομία. «Σφαιροειδή δέ τήν επιφανείαν τής γής .. επί τό μέσον τών σωμάτων φοράν» δεν λέγει «σφαίρα» αλλά «σφαιροειδήν», ήτοι ολίγον πεπελατυσμένη στους «πόλους» και συνεχίζει «ο δέ ουρανός περιφέρεται (φαινόμενος).. απ’ανατολής είς δύσιν», «καθέτως τώ ισημερινώ». Το εκπληκτικό είναι ότι πραγματικά αληθεύει το «η γή ομόκεντρος τώ ουρανώ» αφού οι άξονες και οι πόλοι ουρανού Π,Π και γής π,π ταυτίζονται, η δέ «επί τό μέσον φορά» είναι η ευθεία η ένουσα το ουράνιο σώμα με το κέντρο της γής Κ. «Πεντάξωνον τήν γήν.. διωρίζοντο (διαχωρίζονταν) αί ζώναι κύκλοις παραλλήλοις τώ ισημερινώ.. ήτοι διακεκαυμένη, τάς δέ ευκράτους και κατεψυγμένας δύο» και «οί πρός τας ορθάς (γωνίας) τέμνοντες (μεσημβρινοί) τούτους μέγιστοι κύκλοι». Διαιρούσαν τους παραλλήλους και μεσημβρινούς σε 360 μοίρες και κάθε 1 μοίρα σε 60 λεπτά (1΄ = 60 στάδια = 1852 μέτρα = 1 ναυτικό μίλι).

Η γήινη σφαίρα μόνο σε μικρά κομμάτια μπορεί να απλωθεί σε επίπεδο, να γίνει χάρτης. Επ’ αυτού τοποθετούμε παραλλήλους και μεσημβρινούς ώς και τις συντεταγμένες σημείου, δηλαδή το πλάτος με αρχή τον ισημερινό και το μήκος με αρχή έναν παραδεκτό μεσημβρινό. Έτσι μπορούμε να ενώνουμε σημεία με γραμμές, να υπολογίζουμε κατευθύνσεις και αποστάσεις, επίσης να βρούμε το στίγμα του πλοίου με ευθείες θέσεως.
Τα πλάτη οι Έλληνες τα ονόμαζαν «κλίματα» (κλίσεις πολικού αστέρους ως πρός τον ορίζοντα τόπου)«τα κλίματα και τους ανέμους διασαφούσι» (καθορίζουν τον βορρά)«ού λαβείν (καταλαβαίνεις) αρκτικώτερον ή νοτιώτερον χωρίς της διά κλιμάτων επίσκεψιν (γνώση)». Εγνώριζαν και τους δύο αρκτικούς και τροπικούς κύκλους : «τού μεταξύ διαστήματος τού τε ισημερινού και τροπικού τεττάρων εξηκοστών τού μεγίστου κύκλου». Δύο τρόποι μετρήσεως του πλάτους είναι : Μέτρηση γωνίας πολικού αστέρος (έξαρμα), πλάτος Φ0, και ο δεύτερος με ύψος μεσουράνησης ουρανίου σώματος. Και τους δύο αυτους τρόπους εγνώριζαν οι Έλληνες : «συμμεσουρανήσεις και εξάρματα πόλων». Επειδή όμως ο ισημερινός ήταν μακρυά των (400 νοτιώτερα), σκέφτηκαν να χωρίσουν την μεσόγειο «τήν καθ’ ημάς» με ένα νοητό παράλληλο κύκλο, πού περνά απο επίκαιρα σημεία, σε βόρεια και νότια. Επί ακριβεστάτου χάρτη αεροφωτογραφίας της Μεσογείου, βρήκαν την παράλληλο 36,60 που την διαιρεί στα δύο, σαν μέση γραμμή, όπως και την οικουμένην : «τον της οικουμένης πίνακα, γραμμή τινί διαιρεί διχά απο δύσεως επί ανατολήν, διερχομένη απο Ταρτησσό, Αζόρες, Καρχηδόνα, Σικελία,Πελοπόννησο, Ταυρική Κασπία, Ιμαίον όρος (έβερεστ), το Τσιγκ τάο της Κίνας.
Τα μήκη «ομοίως τας πρός έω» (ανατολάς) ή προς δύσιν .. διά της εκλειπτικής ηλίου και σελήνης συγκρίσεως». Έτσι χώριζαν οι Έλληνες με «μεσημβρινούς» τον ισημερινό σε 24 ωριαία «τμήματα», 150 έκαστον. Αρχή μετρήσεως των μηκών ο μεσημβρινός (00), διαφορετικός κατά εποχή. Στους Εληνιστικούς χρόνους ήταν της Αλεξανδρείας : «τού δι Αλεξανδρείας μεσημβρινού διαστάσεις, ήτοι πρός ανατολάς ή δυσμάς μεγέθεσι... ωρών ισημερινών». Τον 2ον μχ ο «διά των νήσων Μακάρων».
Η Ναυτιλία προϋποθέτει τη γνώση της θέσεως του πλοίου, στην χαραχθείσα πορεία. Απαιτεί όργανα (διόπτρα, εξάντα), χάρτες από κάνναβι, χρονόμετρα ακριβείας, πίνακες, διορθώσεις τιμών, επίλυση τριγώνων κ.α. Τι από όλα αυτά είχαν στην διάθεσή των οι Έλληνες θαλασσοπόροι; Και μόνον η ύπαρξη ενός υπολογιστή (Αντικυθήρων) αγνώστου λειτουργείας αρκεί να μας πείσει ότι διέθεταν ναυτικά όργανα. Είχαν τετράντες και διόπτρες «γνωμονικά και διοπτρικά πρός κλιμάτων (συγ)κρίσιν». Χρησιμοποιούσαν κινητούς βραχίονες, κλεψύδρες και ηλιακά ωρολόγια ακριβείας. Διέθεταν επίσης χάρτες ακριβείας (Μερκατορικούς) και πίνακες υπολογισμού : «διά συμμεσουρανήσεις και συνανατολάς και εξάρματα πόλων». Γενικώς θεωρείται ότι οι Έλληνες δεν εγνώριζαν την πυξίδα. Αντιθέτως όμως χωρίς αυτήν, χάρτες,πίνακες και μετρήσεις θα ήταν τελείως άχρηστα. Πυξίς σημαίνει ξύλινο κουτί και η μαγνητική πυξίς περιείχε νερό με επιπλέουσα μαγνητισμένη βελόνα. Ο Αριστοτέλης λέγει : «Θαλής..(μαγνήτην) λίθον ψυχήν έχειν (διαθέτει ενέργεια) «ότι τον σίδηρον κινεί» «Περί ψυχής». Το ότι δεν βρέθηκε καμμία, αιτία είναι το εύθραυστον των υλικών της πού με ευκολία διαλύονται ή ρίπτονται στα αρχαίολογικά μπάζα ως ευτελή ευρήματα, από τούς «ειδικούς» κατα τ’άλλα Έλληνες αρχαιολόγους.


Οι Έλληνες για τον υπολογισμό του πλάτους, πλήν της μετρήσεως του εξάρματος του πολικού ή του μεσουρανούντος ηλίου (σε τροπές ή ισημερίες), είχαν και άλλη ακριβέστερη μέθοδο : την μέτρηση της μεγίστης ημέρας την 21 Ιουνίου. Χρησίμευσε κυρίως για την εύρεσησυντεταγμένων γεωγραφικών σημείων (πόλεων ή ακρωτηρίων). «Ιστόρηκεν (κατέγραψε σε πίνακες) έν τοίς τόποις τό μήκος των μεγίστων ημερών ή τό έξαρμα του ηλίου κατά τάς μεσουρανήσεις έν ταίς τροπαίς». Ο δέ Πτολεμαίος «τήν καθ’έκαστην χώραν διασήμων πόλεων μεγίστην ημέραν, τας δέ καταμήκος εποχάς (διάφορας ώρας) από τού δι’ Αλεξανδρείας μεσημβρινού..». Με αυτές τις μεθόδους πλήν των συντεταγμένων των πόλεων, εύρισκαν και το στίγμα (πλάτος, μήκος). Δηλαδή «δι’Αλεξανδρείας .. η μεγίστη ημέρα ωρών δεκατεττάρων» μετατρέπεται σε 300 50΄. Η μέθοδος αυτή και ακριβέστερη είναι η ευκολότερη. Γιατί ενώ είναι δύσκολη ακόμα και σήμερα η μέτρηση γωνίας μικρότερης των 30΄, η μέτρηση ωρών της μεγίστης ημέρας (απο ανατολής έως δύσεως) είναι δυνατή με σφάλμα σύν-πλήν 10΄΄. Ήτοι 24ω=3600 και 10΄΄ =2,5 ναυτικά μίλια μόνο.
Ο Στράβων παρουσιάζει τις πανάρχαιες τιμές μεγίστων ημερών 7 χαρακτηριστικών πόλεων. Παραθέτει πίνακα με τις μετατροπές ΩΜΗ σε πλάτη (μοίρες), που συγκρινόμενα με τα πραγματικά διαφέρουν μόνο κατά 5 ναυτικά μίλια. Ο Στράβων παραλλήλως δίδει και τις αποστάσεις μεταξύ των πόλεων σε στάδια. Γιά να τις συγκρίνουμε με τις πραγματικές τιμές, βρίσκουμε το μήκος σταδίου που προσδιορίζεται απο 175 έως 192 μέτρα (ο Meineke προτείνει το της Μιλήτου 177,4 που χρησιμοποιήθηκε για τα πλάτη). Ο Στράβων αναφέρει ότι ο μέγιστος κύκλος της γής διαιρείται σε 360 τμήματα, έκαστον περίπου 7000σταδίων ήτοι 252000μ (το πραγματικό θεωρείται 25000μ), και ο Πτολεμαίος λέγει «η τής όλης γής περίμετρος στάδια κέ μυριάδας» (250000μ). Αν διαιρέσουμε την μέση περίμετρο της γής 40050000μ διά του 250000μ, βρίσκουμε ότι ένα στάδιο είναι 160,2μ. Αν και δεν αναφέρεται τέτοιο στάδιο, υπολογίζοντας με αυτό τις αποστάσεις έχομε αμελητέες διαφορές.
Αλμαγέστη.Το μεγαλύτερο και σημαντικότερο αστρονομικό σύγγραμμα της αρχαιότητας, θεμελιακό αστρονομικό έργο ως την εποχή του Κέπλερ και του Κοπέρνικου. Υπήρξε ο βασικός δάσκαλος των αστρονόμων και των μαθηματικών επί δεκαπέντε ολόκληρους αιώνες. Ο αρχικός τίτλος του έργου ήταν «Μαθηματική Σύνταξις της Αστρονομίας» και γράφτηκε από τον Αλεξανδρινό αστρονόμο, μαθηματικό και γεωγράφο Κλαύδιο Πτολεμαίο γύρω στο 140 μ.Χ. Μετονομάστηκε σε «Αλμαγέστη» από τους αστρονόμους της Δύσης, οι οποίοι κράτησαν το άρθρο της αραβικής μετάφρασης αl (=η) και την ελληνική επωνυμία του έργου «Μεγίστη» (λατινικά Magest). Η αραβική μετάφραση της «Αλμαγέστης» έγινε τον 9ο αιώνα και η εβραϊκή το 13ο αιώνα.
Το ελληνικό κείμενο κυκλοφόρησε για πρώτη φορά στην Ευρώπη σε λατινική μετάφραση το 1541. Τη μετάφραση του αραβικού κειμένου στα λατινικά είχε κάνει το 12ο αιώνα ο μοναχός του τάγματος του Αγ. Βενεδίκτου Αδελάρδος.Το έργο περιλαμβάνει 13 βιβλία, στα οποία υπάρχουν στοιχεία αστρονομίας (ο Πτολεμαίος προσπάθησε με μαθηματικά μοντέλα να εξηγήσει τις κινήσεις των ουρανίων σωμάτων), στοιχεία τριγωνομετρίας (μεταξύ των οποίων αναλυτικοί πίνακες ημιτόνων οξειών γωνιών) και στοιχεία οπτικής.Στο πρώτο βιβλίο της «Αλμαγέστης» γίνεται η ανάπτυξη του «Πτολεμαϊκού συστήματος του κόσμου». Η ερμηνεία του κεφαλαίου αυτού γίνεται πιο σαφής στο Β΄ και Γ΄ βιβλίο. Στο Δ΄ και Ε΄ βιβλίο γίνεται λόγος για τις κινήσεις της Σελήνης. Στο ΣΤ΄ βιβλίο αναφέρονται οι εκλείψεις και οι παραλλάξεις της Σελήνης και του Ήλιου. Στο Ζ΄ αναφέρονται τα σχετικά με τις μεταπτώσεις. Από το Ζ΄ μέχρι το Η΄ βιβλίο περιέχεται ο κατάλογος των άστρων σύμφωνα με τις παρατηρήσεις που έκαναν ο Ίππαρχος και ο Πτολεμαίος. Στο β΄ μισό του Η΄ βιβλίου αναφέρονται τα σχετικά με το Γαλαξία και από το ένατο και εξής γίνεται λόγος για τους πλανήτες. Στο βιβλίο αυτό περιγράφονται επίσης αστρονομικά όργανα της εποχής του Πτολεμαίου. Χαρακτηριστικός είναι ο μεθοδικός τρόπος κατάταξης των άστρων στους αστερισμούς. Ο Ίππαρχος διαιρεί τους αστερισμούς σε τρεις βασικές κατηγορίες. Η πρώτη κατηγορία περιλαμβάνει τους αστερισμούς του βόρειου ημισφαίριου, η δεύτερη τους αστερισμούς του ζωδιακού κύκλου και η τρίτη τους νότιους αστερισμούς. Αναφέρεται επίσης η λαμπρότητα των άστρων και γίνονται παρατηρήσεις για τους πλανήτες.
Στην Αλμαγέστη αναφέρονται και τα γνωστά θεωρήματα του Πτολεμαίου (1ο και 2ο) για τα εγγεγραμμένα τετράπλευρα (βλ. λ. Πτολεμαίου θεωρήματα), καθώς και μία εύκολη γεωμετρική κατασκευή των πλευρών κανονικού δεκαγώνου και κανονικού πενταγώνου: σε κύκλο με κέντρο Ο και ακτίνα ρ (βλ. σχήμα), θεωρούμε μια διάμετρο ΑΒ. Φέρνουμε κάθετη στην ΑΒ στο σημείο Ο, η οποία τέμνει τον κύκλο στο σημείο Κ. Με κέντρο το Μ της ΟΑ και ακτίνα ΜΚ γράφουμε τόξο, που τέμνει την ΟΒ στο Ν. Τότε το ευθύγραμμο τμήμα ΟΝ είναι η πλευρά λ10 του κανονικού δεκαγώνου και το ευθύγραμμο τμήμα ΝΚ η πλευρά λ5 του κανονικού πενταγώνου, που είναι εγγεγραμμένα σε κύκλο με την ίδια ακτίνα ρ.
Αειφανείς αστέρες. Κατηγορία αστέρων που δεν ανατέλλουν ούτε δύουν, αλλά είναι διαρκώς ορατοί από έναν τόπο (αεί φαίνονται).
Αειφανείς σ’ έναν ορισμένο τόπο είναι οι αστέρες που βρίσκονται στον τομέα του ουρανού ο οποίος ορίζεται από τον κύκλο του οποίου η γωνιακή απόσταση των σημείων της περιφέρειας από τον ουράνιο πόλο είναι ίση με το γεωγραφικό πλάτος του τόπου. Οι αστέρες του αντίστοιχου τομέα γύρω από τον αντίθετο πόλο του ουρανού δεν είναι ποτέ ορατοί από τον τόπο αυτόν και λέγονται γι’ αυτό αφανείς.
Από τα παραπάνω γίνεται φανερό ότι ο αριθμός των αειφανών αστέρων αυξάνεται όσο πλησιάζουμε προς τους πόλους και μειώνεται κατά τη μετακίνηση προς τον Ισημερινό, όπου κανένας αστέρας δεν είναι αειφανής. Από τους πόλους αντίθετα, θεωρητικά, όλοι οι αστέρες του αντίστοιχου ημισφαιρίου είναι αειφανείς.
Από την Ελλάδα αειφανείς είναι οι αστέρες του Βόρειου ημισφαιρίου που ανήκουν στους αστερισμούς Μικρή Άρκτος, Μεγάλη Άρκτος, Κασσιόπη, Δράκοντας, Κηφέας, Καμηλοπάρδαλη, Περσέας κ.ά.
Αιγόκερου, Τροπικός. Ο παράλληλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας, που έχει απόκλιση –23°27΄ Ν του Ισημερινού. Σε επέκταση έτσι ονομάζεται και ο αντίστοιχος παράλληλος της γήινης σφαίρας. Έχει νότιο γεωγραφικό πλάτος 23°27΄ και αποτελεί το νότιο όριο της Τροπικής ζώνης.
Αντίθεση. Η στιγμή κατά την οποία ένας πλανήτης, που έχει την τροχιά του εκτός της τροχιάς της Γης, ευθυγραμμίζεται με τη Γη και τον Ήλιο. Όταν κάποιος πλανήτης βρίσκεται στην αντίθεση, μπορούμε να τον παρατηρήσουμε τη νύχτα. Μάλιστα τότε βρίσκεται στο πιο κοντινό σημείο του από τη Γη. Κατά συνέπεια συνιστά μια σπάνια ευκαιρία για παρατήρηση.
Απλανείς αστέρες. Οι αστέρες που δε μεταβάλλουν αισθητά τις θέσεις τους στην ουράνια σφαίρα, σε αντίθεση με τους πλανήτες που φαίνονται διαρκώς να μετακινούνται μεταξύ των απλανών. Ο Άγγλος Έντμοντ Χάλεϊ διαπίστωσε τη βαθμιαία μεταβολή των θέσεων μερικών αστέρων που θεωρούνταν ως τότε απλανείς.
Σε αντίθεση με τους πλανήτες, οι απλανείς είναι σώματα αυτόφωτα, σαν το δικό μας Ήλιο. Ο πλησιέστερος από αυτούς βρίσκεται σε απόσταση 270.000 αστρονομικών μονάδων από τη Γη. Ο αριθμός των απλανών του Γαλαξία μας είναι περίπου 1011. Οι απλανείς ταξινομούνται σε 88 αστερισμούς που συνήθως έχουν ονόματα από την ελληνική μυθολογία.
Απόγειο. Λέγεται το σημείο της ελλειπτικής τροχιάς ενός φυσικού (Σελήνη) ή τεχνητού δορυφόρου της Γης που βρίσκεται μακρύτερα από αυτήν. Έτσι π.χ. το απόγειο της Σελήνης είναι 405.500 χλμ. έναντι 363.300 χλμ. του περιγείου. Το απόγειο του «Σπούτνικ 1» ήταν 940 χλμ., ενώ το περίγειο 215 χλμ.
Απόκλιση. Απόκλιση (δ) (declination) αστέρα Σ ονομάζεται η γωνιώδης απόστασή του ΣΟΣ’ = δ από τον ουράνιο ισημερινό ΙΙ’. Μετριέται πάνω στον ωριαίο κύκλο του αστέρα από τον ισημερινό προς τους πόλους, δηλαδή από 0° μέχρι 90°, και είναι θετική (+δ) για αστέρες του βορείου ημισφαιρίου και αρνητική (-δ) για αστέρες του νοτίου ημισφαιρίου. Αστέρες που βρίσκονται στον ίδιο παράλληλο κύκλο έχουν την ίδια απόκλιση. Η συμπληρωματική μέχρι τον πόλο Π απόσταση ΣΠ λέγεται πολική απόσταση του αστέρα και είναι Ρ = (90-δ), αλλά μετριέται από το Βόρειο Πόλο από 0° μέχρι 180°.
Η απόκλιση δ και η ορθή αναφορά α ενός αστέρα αποτελούν τις ουρανογραφικές (ισημερινές) συντεταγμένες του, είναι ανεξάρτητες του τόπου παρατηρήσεων και καθορίζουν τη θέση του αστέρα στην ουράνια σφαίρα.
Μαγνητική απόκλιση ενός τόπου είναι η γωνία την οποία σχηματίζει στον τόπο αυτό ο άξονας της μαγνητικής βελόνας με το γεωγραφικό μεσημβρινό.
Αποκύνθιο. Το σημείο στην τροχιά ενός δορυφόρου που εκτοξεύτηκε από τη Γη, γύρω από τη Σελήνη, το οποίο απέχει περισσότερο από τη Σελήνη. Για ένα δορυφόρο που εκτοξεύεται από τη Σελήνη το αντίστοιχο σημείο λέγεται απολούνιο.
Αποπλάνηση του φωτός. Η φαινομενική μεταβολή της διεύθυνσης μετάδοσης του φωτός, όταν το οπτικό όργανο, με το οποίο κάνουμε την παρατήρηση, κινείται.
Η αποπλάνηση του φωτός είναι αποτέλεσμα της συνισταμένης της κίνησης της Γης γύρω από τον Ήλιο ή γύρω από τον άξονά της και της κίνησης του φωτός από ένα αστέρι προς τη Γη. Οφείλεται, δηλαδή, στο γεγονός ότι η ταχύτητα του φωτός είναι πεπερασμένη και η γραμμική ταχύτητα περιστροφής της Γης γύρω από τον Ήλιο, αν και μικρή σε σχέση με την ταχύτητα του φωτός, δεν είναι αμελητέα (η σχέση της ταχύτητας της Γης προς την ταχύτητα του φωτός = 1 προς 10.000).
Η αποπλάνηση του φωτός εξηγείται με το παρακάτω σχήμα:
Έστω ότι μια ακτίνα φωτεινή πέφτει επάνω στον αντικειμενικό φακό Α του τηλεσκοπίου. Η ακτίνα θα διανύσει την απόσταση ΑΓ σε χρόνο ίσο με όπου c η ταχύτητα του φωτός. Στον ίδιο χρόνο ο παρατηρητής θα κινηθεί μαζί με τη Γη γύρω από τον Ήλιο με γραμμική ταχύτητα υ κατά διάστημα ΓΓ1 μήκους και κατά τη διεύθυνση. Έτσι, όταν η ακτίνα φτάσει στο σημείο Γ, ο παρατηρητής βρίσκεται στο σημείο Γ1 και δεν μπορεί να τη δει. Για να βρεθούν την ίδια στιγμή παρατηρητής και ακτίνα στο σημείο Γ θα πρέπει ο παρατηρητής να ξεκινήσει από το σημείο Γ2, συμμετρικό του Γ1 ως προς το Γ. Τότε στη θέση του Γ ο παρατηρητής θα δει τον αστέρα κατά την κατεύθυνση ΓΣ1 και όχι ΓΣ. Έτσι, ο αστέρας φαίνεται μετατοπισμένος από την πραγματική του θέση κατά γωνία (θ-θ1) προς τη διεύθυνση της κίνησης της Γης. Λόγω της ελλειψοειδούς κίνησης της Γης γύρω από τον Ήλιο, η φαινομενική μετατόπιση ενός αστέρα λόγω αποπλάνησης του φωτός διακρίνεται στην ουράνια σφαίρα ως έλλειψη, η οποία ονομάζεται αποπλανητική έλλειψη. Η αποπλάνηση του φωτός, που οφείλεται στην περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο, καλείται ετήσια. Ανάλογη με αυτή έχουμε την ημερήσια αποπλάνηση, που είναι αποτέλεσμα της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της κατά τη διάρκεια του 24ώρου. Επειδή τα διάφορα σημεία στην επιφάνεια της Γης δεν κινούνται με την ίδια ταχύτητα, αλλά με μεγαλύτερη κοντά στον Ισημερινό και μικρότερη, μέχρι μηδέν, στους πόλους, η ημερήσια αποπλάνηση έχει διάφορες τιμές και είναι συνάρτηση του γεωγραφικού πλάτους και του τόπου παρατήρησης.
Το φαινόμενο της αποπλάνησης του φωτός το ανακάλυψε και το μελέτησε ο Άγγλος αστρονόμος Τζακ Μπράντλεϊ το 1726 και υπήρξε θεμελιώδες για την ανάπτυξη της θεωρίας της σχετικότητας.
Απορροφητική (ή ανατρεπτική) στιβάδα. Η στιβάδα μεταξύ ηλιακής φωτόσφαιρας και κατώτερης χρωμόσφαιρας, που απορροφά το ηλιακό φως και μετατρέπει τις σκοτεινές γραμμές του αστραπιαίου φάσματος σε φωτεινές.
Αποσπερίτης. Λαϊκή ονομασία του πλανήτη Αφροδίτη όταν εμφανίζεται στον ουρανό μετά τη δύση του Ήλιου, γι’ αυτό ονομάζεται και Έσπερος.
Αποχή πλανήτη. Η γωνία που σχηματίζει ένας πλανήτης με τον Ήλιο, όταν παρατηρείται από τη Γη (όπου Π ο πλανήτης, Γ η Γη και Η ο Ήλιος). Οι εξωτερικοί (από τη Γη) πλανήτες έχουν αποχή από 0°, 90°, 180°, 270°, 360°, ενώ οι εσωτερικοί έχουν 0° στις συνόδους και μέγιστη σε πλάγιες θέσεις, όπως π.χ. η μέγιστη αποχή της Αφροδίτης είναι 48°, ενώ του Ερμή μόνο 28°.
Αστέρες. H γενική ονομασία των ουράνιων σωμάτων. Η αστρονομία όμως θεωρεί ως αστέρες μόνο τους απλανείς, όπως ο Ήλιος. Κάθε αστέρας ανήκει σε κάποιο αστερισμό και έχει ιδιαίτερο όνομα ή γράμμα του ελληνικού αλφάβητου, αριθμό και σύμβολο. Π.χ. ο Βέγας (a Lyrae), λαμπρότητας και μεγέθους 0,1, είναι ο α’ αστέρας του αστερισμού Λύρα. Ο Αρκτούρος είναι ο α’ του Βοώτη. Ο Πολικός είναι ο β’ της Μικρής Άρκτου κ.ο.κ. Όλοι οι αστέρες μοιράστηκαν σε 88 αστερισμούς και καταγράφτηκαν από τη Διεθνή Αστρονομική Ένωση (I.A.U.) σε ειδικούς καταλόγους αστέρων.
Ανάλογα με τη λαμπρότητά τους ταξινομήθηκαν κατά την αρχαιότητα από τον Ίππαρχο και τον Πτολεμαίο σε αστρικά μεγέθη, κατά 2,512 φορές αμυδρότερα απ’ το προηγούμενο μέγεθος. Όλοι οι 7.000, περίπου, ορατοί με γυμνό μάτι αστέρες κατατάχτηκαν, κατά σειρά αμυδρότητας, σε 6 αστρικά μεγέθη. Το μάτι διακρίνει αστέρες μέχρι 6ου μεγέθους.Κατά την αστρική φωτομετρία του Γερμανού αστρονόμου Χέρσελ οι αστέρες 1ου μεγέθους είναι 100 φορές λαμπρότεροι του 6ου μεγέθους. Έτσι αστέρες -1 μεγέθους είναι λαμπρότεροι κατά 39,8 φορές από αστέρες 3ου μεγέθους. Με τα συνηθισμένα οπτικά τηλεσκόπια διαμέτρου (D) cm διακρίνουμε αμυδρούς αστέρες μέχρι οριακού μεγέθους
mo = 6,5 + 5 • log.D.
Έτσι λ.χ. το διοπτρικό τηλεσκόπιο του Yerkes διαμέτρου D = 100 cm διακρίνει αστέρες μέχρι μεγέθους
mo = 6,5 + 5 • 2 = 16,5.
Το κατοπτρικό του Palomar, διαμέτρου D = 500 cm, μέχρι 21,5ου. Με φωτογραφικά τηλεσκόπια διακρίνονται αμυδρότεροι και του 22ου μεγέθους αστέρες
Μ4 = 18,5 + 5λογF.
Τα ραδιοτηλεσκόπια, εξάλλου, διεισδύουν βαθύτερα μέσα στο διάστημα και «διακρίνουν» ακόμη αμυδρότερους αστέρες και πηγές ακτινοβολίας, γιατί έχουν τεράστιες διαμέτρους (D9). Έτσι λ.χ. το μεγάλο ραδιοτηλεσκόπιο στο Πουέρτο Ρίκο με D = 305 m «διακρίνει» αμυδρούς αστέρες μέχρι 38ου μεγέθους.
Η λαμπρότητα των αστέρων μετριέται επακριβώς με ειδικά αστρονομικά φωτόμετρα. Φυσικά, αστέρες μηδέν και αρνητικού μεγέθους είναι λαμπρότεροι από αστέρες 1ου μεγέθους. Έτσι ο Σείριος (α Μεγάλου Κυνός), μεγέθους -1,6, είναι ο λαμπρότερος όλων των ορατών αστέρων. Η Αφροδίτη, που αντανακλά το φως του Ήλιου, φαίνεται ως αστέρας -4,3 μεγέθους. Όμοια η Πανσέληνος φαίνεται ως «αστέρας» 12,6 μεγέθους, ενώ ο Ήλιος έχει φαινομενικό οπτικό μέγεθος -26,8, στην απόσταση των 150 εκατομμ. χλμ. από τη Γη. Αυτό σημαίνει ότι η λαμπρότητα των αστέρων εξαρτάται από την απόσταση (R), σε παρσέκ, από τη Γη. Εάν «τοποθετήσουμε» όλους τους αστέρες σε μια απόσταση R = 10 pc, τότε αποκτούν απόλυτο μέγεθος Μ = mo + 5 – 5λογR (mo το οπτικό μέγεθος). Έτσι ο Ήλιος μας στη θέση αυτή θεωρείται ως αστέρας απόλυτου μεγέθους Μ = + 4,8.
Η απόσταση 1 parsec = 206.265 α.μ. = 3,26 έτη φωτός σημαίνει ότι ο αστέρας στην απόσταση τ α.μ. «βλέπει» την ακτίνα της Γης R με γωνία παράλλαξης π΄΄ τόξου, κατά τη σχέση τ = R/ημπ - R/π. Συνήθως όμως χρησιμοποιείται η ετήσια παράλλαξη που «βλέπει» την ακτίνα της γήινης τροχιάς Η’ Γ = 1 α.μ.
Ο «εγγύτατος αστήρ», 11ου μεγέθους, είναι «συνοδός» του λαμπρού αστέρα α Κενταύρου, έχει τη μεγαλύτερη γνωστή παράλλαξη Π = Ο΄΄, 764, άρα και τη μικρότερη από τη Γη απόσταση ΓΣ = τ = ΗΓ. 206.450/π = 262.450 α.μ. = 4,3 έτη φωτός = 1,31 parsec (pc).Από τους λαμπρούς αστέρες 1ου μεγέθους μόνο 4 ανήκουν στους 35 πλησιέστερους, δηλαδή ο εγγύτατος, ο Σείριος, ο Προκύων και ο Αλτάιρ.Πραγματικές κινήσεις των αστέρων είναι οι κινήσεις ΠΣ από δύο συνιστώσες (βλ. σχήμα), την οπτικά αντιληπτή ίδια κίνηση (ΙΣ) (οριζόντια συνιστώσα) και φασματοσκοπικά αισθητή ακτινική (ΑΣ) προς δύο κατευθύνσεις που διαπιστώνονται από τη μετατόπιση Δλ των φασματικών γραμμών κατά Doppler. Όταν απομακρύνεται, έχουμε (+Δλ) προς το κόκκινο, ενώ όταν πλησιάζει, έχουμε (-Δλ) προς το γαλάζιο. Η ακτινική ταχύτητα V δίνεται από τη σχέση V = C, όπου C = 300.000 Km/sec η ταχύτητα του φωτός και το λ το μήκος κύματος της φασματικής γραμμής σε Α. Έτσι ο κυανόλευκος Βέγας πλησιάζει τη Γη με V = -7 Km/sec, ο κόκκινος Λαμπαδίας με -55 Km/sec, ενώ ο Σείριος και ο Αλτάιρ απομακρύνονται με ταχύτητα +8 Km/sec και +26 Km/sec. Ο αστέρας του Μπάρναρντ παρουσιάζει τη μεγαλύτερη «ιδία κίνηση» 10΄΄3 το χρόνο ή μέσα σε 352 χρόνια μετατόπιση κατά 1°.Λόγω μικρής «ιδίας κίνησης» των αστέρων οι αστερισμοί διατηρούν την ίδια μορφή χιλιάδες χρόνια.Μεταβατική καλείται η κίνηση αστέρα που «μεταβαίνει» από ένα σημείο του ουρανού σε άλλο, όπως π.χ. ο Ήλιος μας από τον αντάπηγα προς τον άπηγα.
Τα χρώματα των αστέρων εξαρτώνται από τις θερμοκρασίες τους. Έτσι έχουμε αστέρες (υπέρθερμους) κυανόλευκους, λευκούς, λευκοκίτρινους, κίτρινους, χρυσοκίτρινους, ερυθρούς, βαθιά ερυθρούς (λιγότερο θερμοί). Ανάλογα με το φάσμα τους, οι αστέρες κατατάσσονται σε 12 φασματικούς τύπους Q, W, O - B, A, F, G, K, M - N, R, S και η μελέτη των σκοτεινών φασματικών γραμμών απορρόφησης παρέχει πληροφορίες για τη χημική κατάσταση και θερμοκρασία του αστέρα. Πράγματι, επικρατούν θερμοκρασίες από 50.000-3.000° Κ και χημικά στοιχεία H, He, Ca++, Fe, Ti, O, Na και άλλα μέταλλα.Ανάλογα με τη διάμετρο (d) διακρίνονται σε υπεργίγαντες, όταν είναι d μεγαλύτερη των 100 D, όπου D διάμετρος Ήλιου, σε γίγαντες με (d) 10-100 D, σε νάνους από 10-0,1 D, λευκούς νάνους με d 0,1 D και ερυθρούς νάνους μέχρι 0,001 D. Υπεργίγαντες είναι ο Αντάρης (α Σκορπιού) με d = 160 D, ο ε Ηνιόχου με d = 2.000 μεγαλύτερη της ηλιακής D. Ο Ήλιος μας ανήκει στους λευκούς νάνους, G φασματικού τύπου, θερμοκρασίας επιφάνειας 6.000° Κ, όπως και ο α Ηνιόχου (Αιξ).
Οι λευκοί νάνοι είναι αστέρες μεγάλης πυκνότητας και πολύπλοκης δομής. Οι αστέρες νετρονίων είναι ακόμη πυκνότεροι, με διάμετρο 0,001 της γήινης και μάζα ίση με του Ήλιου. Η μεγάλη τους πυκνότητα δικαιολογείται, μόνο αν η ύλη τους είναι από νετρόνια.
Δομή των αστέρων. Αποτελούνται από πυκνούς πυρήνες θερμοκρασίας πολλών εκατομμυρίων βαθμών. Γύρω από τον πυρήνα υπάρχουν ομόκεντρες στιβάδες σφαίρες, με πυκνότητα και θερμοκρασία που συνεχώς ελαττώνεται, και πάνω απ’ την επιφάνεια παχιά ατμόσφαιρα με στρώματα διαφορετικής πυκνότητας και θερμοκρασίας. Οι θερμοί αστέρες Ο, Β, Α, περιστρέφονται γύρω από τον άξονα με ταχύτητες 80-100 Km/sec, ενώ οι «ψυχρότεροι» περιστρέφονται βραδύτερα.Οι μεταβλητοί αστέρες παρουσιάζουν κύμανση λαμπρότητας. Διακρίνονται σε «περιοδικούς» και «ανώμαλα μεταβλητούς». Βραχείας περιόδου ή Κηφείδες, όπως ο δ Κηφέας, έχουν μικρή περίοδο μεταβολής 5-6 ημερών. Οι μακράς περιόδου (50-700 ημερών), όπως ο Μίτα (α Κήτους) μεταβάλλουν μέγεθος από 1,2 σε 9,6 εντός 331 ημερών.Η μεταβολή λαμπρότητας στους περιοδικούς οφείλεται σε εκλείψεις λόγω παρεμβολής ενός αμυδρού αστέρα μεταξύ μεταβλητού και Γης ή σε διαστολή και συστολή του όγκου τους, οπότε μεταβάλλεται η φωτεινότητά τους. Οι ανώμαλοι μεταβλητοί διακρίνονται σε novae (νέοι) και σε super novae (υπερνέοι) με ξαφνικές μεταβολές λαμπρότητας κατά 50.000 φορές ως 100.000.000, λόγω απότομης έκρηξης.Από τη μελέτη των μεταβλητών μαθαίνουμε πολλά για τη δομή, συμπεριφορά και εξέλιξη των αστέρων, τις αποστάσεις των γαλαξιών, τη διαστολή και πορεία του σύμπαντος.
Εξέλιξη των αστέρων. Η εξέλιξη (ηλικία) των αστέρων δίνεται παραστατικά στο διάγραμμα Η - R (Χέρτσπρουγκ - Ράσελ) σε συνάρτηση με το φασματικό τύπο (θερμοκρασίας) και το απόλυτο οπτικό μέγεθος (λαμπρότητας). Έτσι, οι τύπου Ο λαμπροί αστέρες είναι «νεότεροι» (10 εκατομμ. ετών), του τύπου Β (300 εκατομμ.) ή των τύπων Α, F, G κτλ. (πολλών δισεκατομμυρίων ετών).Οι αστέρες αρχικά γεννιούνται ως «ερυθροί (κόκκινοι) υπεργίγαντες», με συμπύκνωση νεφελώδους ύλης των φωτεινών και σκοτεινών νεφελωμάτων, γίνονται «γίγαντες», περνούν την κύρια ακολουθία, γίνονται νάνοι και καταλήγουν αστέρες νετρονίων. Και σήμερα ακόμη γεννιούνται συνεχώς αστέρες ως «ερυθροί υπεργίγαντες», που συνεχώς εξελίσσονται.
Διπλοί και πολλαπλοί αστέρες. Διακρίνονται σε 16 φυσικά ζεύγη, όπου ο μικρότερος κινείται γύρω από το μεγαλύτερο, με περίοδο λίγων μηνών ή αιώνων (συνοδός), και σε φασματοσκοπικά διπλούς. Υπάρχουν τριπλοί, τετραπλοί, πενταπλοί και πολλαπλοί αστέρες, όπως ο εξαπλός Θ του Ωρίωνα.Συστήματα από πολλά αστέρια δημιουργούν τα ανοιχτά και σφαιρωτά σμήνη και τους πληθυσμούς αστέρων. Το πλήθος των παρατηρήσιμων με γυμνό μάτι, μέχρι 6ου μεγέθους, είναι περίπου 7.000. Με τηλεσκόπια και ραδιοτηλεσκόπια έφτασε τα 200 εκατομμ. στο γαλαξία μας. Στους γαλαξίες έχουμε σε όλο το «γνωστό» Σύμπαν πλήθος αστέρων της τάξης 1020-1021. Η φαινομενική κίνηση των αστέρων στην ουράνια σφαίρα γίνεται καθημερινά από Α (ανατέλλουν) προς Δ (δύουν κάτω στον ορίζοντα του τόπου) και με ανάδρομη φορά, γιατί η Γη περιστρέφεται από Δ προς Α (δεξιόστροφα). Κινούνται σε παράλληλες προς τον Ουράνιο Ισημερινό τροχιές και είναι πάντοτε ορατοί, δηλαδή αειφανείς, όταν ολόκληρη η τροχιά τους (νυχτερινή και ημερήσια) είναι επάνω από τον ορίζοντα. Αν είναι συνεχώς κάτω από τον ορίζοντα, λέγονται αφανείς. Όταν έχουν μισή τροχιά πάνω από τον ορίζοντα και μισή κάτω, λέγονται αμφιφανείς. Η πραγματική τους κίνηση γίνεται σε ορθή φορά από Δ προς Α.
Αστερισμός.Αστερισμός ονομάζεται ένα σύμπλεγμα αστέρων με φανταστικό σχήμα (μορφή). Έλαβαν ονόματα ζώων, πτηνών και ανθρώπων κυρίως από την αρχαία ελληνική μυθολογία. Λόγω της σταθερής απόστασης μεταξύ των αστέρων (μικρή ιδία κίνηση) τα σχήματα των αστερισμών παραμένουν αμετάβλητα και έτσι αναγνωρίζονται εύκολα. Πρώτος ο Πτολεμαίος κατέταξε τους αστέρες, στη «Μαθηματική Σύνταξη», σε 48 αστερισμούς. Σήμερα η Διεθνής Αστρονομική Ένωση έχει κατανείμει όλους τους αστέρες σε 88 αστερισμούς με διεθνή (λατινικά) ονόματα. Είναι γνωστοί οι 6 παραπόλιοι αστερισμοί του Βόρειου Πόλου: Μικρή + Μεγάλη Άρκτος, Δράκοντας ανάμεσά τους, Κηφέας, Κασσιόπη και Καμηλοπάρδαλη. Επίσης οι 12 αστερισμοί του ζωδιακού κύκλου (Κριός, Ταύρος, Δίδυμοι + Καρκίνος, Λέων, Παρθένος + Ζυγός, Σκορπιός, Τοξότης + Αιγόκερως, Υδροχόος, Ιχθύες), πάνω και κάτω από τον ισημερινό, σε ζώνη πλάτους 8 + 8 = 16°. Άλλοι 23 βόρειοι, «αμφιφανείς» στον ελληνικό ουρανό, και άλλοι 28 νότιοι, ορατοί στην Ελλάδα, μαζί με τους 19 νότιους, αόρατους σ’ εμάς, σύνολο 88. Αναγνωρίζονται στον ουρανό από το σχήμα τους, τους λαμπρούς αστέρες τους και τις σχετικές θέσεις τους προς άλλους γνωστούς αστερισμούς. Η αναγνώριση διευκολύνεται με χάρτη του ουρανού.
Οι αστέρες συμβολίζονται με γράμμα ελληνικό ή αριθμό και το διεθνές σύμβολο του αστερισμού, π.χ. ο Πολικός είναι α UΜi, δηλαδή ο πρώτος σε λαμπρότητα αστέρας της Μικρής Άρκτου (Ursa Minor), ο Βέγας είναι α Lyr κτλ. Στους αστερισμούς «ανήκουν» νεφελώματα και άλλοι ουράνιοι σχηματισμοί.
Αστεροσκοπείο.Είναι το επιστημονικό κέντρο - παρατηρητήριο για παρατηρήσεις ουράνιων σωμάτων (αστέρων) και φαινομένων (εκλείψεων κτλ.). Είναι εξοπλισμένο με τηλεσκόπια και άλλα αστρονομικά όργανα (φωτόμετρα, φασματογράφους, φίλτρα, μικρόμετρα, χρονόμετρα, εξάντες, θεοδόλιχους κ.ά.), καθώς και ειδικούς χάρτες, φωτογραφικές μηχανές, σκοτεινό φωτογραφικό θάλαμο. Ειδικά τμήματα και ομάδες ερευνητών ασχολούνται με την παρατήρηση του Ήλιου, της Σελήνης, πλανητών, κομητών, μεταβλητών, γαλαξιών και νεφελωμάτων, ραδιαστέρων κ.ά. Τα αστεροσκοπεία διαθέτουν ειδική υπηρεσία χρόνου και υπολογισμών ημερολογίων του έτους. Ακόμη διαθέτουν τμήμα παρακολούθησης τεχνητών δορυφόρων.
Ένα αστεροσκοπείο μπορεί να έχει εγκαταστήσει πολλούς αστρονομικούς σταθμούς και άλλα τμήματα ή ινστιτούτα, εκτός του αστρονομικού, όπως π.χ. ιονοσφαιρικό, μετεωρολογικό, σεισμολογικό κτλ. Τα αστεροσκοπεία διακρίνονται σε δύο κύριες κατηγορίες: 1. τα επίγεια, εγκατεστημένα σε διάφορες περιοχές της επιφάνειας της γης ή πάνω σε πλοία και αεροσκάφη, και 2. τα διαστημικά αστεροσκοπεία, τοποθετημένα σε διαστημικούς σταθμούς. Διακρίνονται επίσης, ανάλογα με τους στόχους της παρατήρησης, σε α) αστεροσκοπεία για τη σύνταξη χαρτών και τον καθορισμό της ώρας, β) εκπαιδευτικά, γ) αστεροσκοπεία για τη μελέτη αστρονομικών φαινομένων, όπως ανακάλυψη και παρατήρηση κομητών, αστεροειδών και αστέρων, δ) αστεροσκοπεία για αποκλειστική παρατήρηση των ηλιακών φαινομένων, κ.ά.
1. Επίγεια αστεροσκοπεία. Τα παλαιότερα γνωστά αστεροσκοπεία κατασκευάστηκαν από τους Βαβυλώνιους και τους Κινέζους περίπου το 2300 π.Χ. Το γνωστότερο αστεροσκοπείο των κλασικών χρόνων κατασκευάστηκε στην Αλεξάνδρεια της Αιγύπτου περίπου το 300 π.Χ.. Ήταν εξοπλισμένο με αστρονομικά όργανα της εποχής, όπως ο αστρολάβος, με τα οποία μπορούσαν να μετρήσουν τη θέση των αστέρων και των πλανητών. Τα πρώτα μεταχριστιανικά χρόνια οι Άραβες ίδρυσαν αστεροσκοπεία στη Δαμασκό, τη Βαγδάτη και τη Μοκάτα της Αιγύπτου.
Στον ευρωπαϊκό χώρο το πρώτο αστεροσκοπείο ιδρύθηκε στη Νυρεμβέργη της Γερμανίας το 1471. Μετά την ανακάλυψη του τηλεσκοπίου, το 1609, ιδρύθηκαν πολλά αστεροσκοπεία σε διάφορες ευρωπαϊκές πόλεις. Τα μεγαλύτερα από αυτά ήταν το Εθνικό Αστεροσκοπείο της Γαλλίας στο Παρίσι (1667) και το Βασιλικό Αστεροσκοπείο της Μ. Βρετανίας (1675), το γνωστό Γκρίνουιτς, τα οποία εξακολουθούν να λειτουργούν.
Στην αμερικανική ήπειρο το πρώτο αστεροσκοπείο ιδρύθηκε στη Βόρεια Καρολίνα (1831) και ακολούθησε το Ναυτικό Αστεροσκοπείο της Ουάσιγκτον (1842).
Στη σύγχρονη εποχή τα διασημότερα και μεγαλύτερα αστεροσκοπεία του κόσμου βρίσκονται: στο όρος Παλομάρ στη Νότια Καρολίνα (ΗΠΑ), το Παρκς στην Αυστραλία, το Κιτ Πικ στην Αριζόνα (ΗΠΑ), το Αστροφυσικό Αστεροσκοπείο στην Κριμαία (Ουκρανία), το Ροκέ ντε λος Μουτσάτσος στα Κανάρια Νησιά, στο όρος Στόμλο (Αυστραλία), στο όρος Ουίλσον της νότιας Καλιφόρνιας (ΗΠΑ), το Πικ ντι Μιντί στα Πυρηναία, του Γκρίνουιτς (Ην. Βασίλειο) κ.ά. Γενικά σε κάθε χώρα έχουν οργανωθεί αστεροσκοπεία. Από τα κορυφαία θεωρείται το Μάουνα Κι στη Χαβάι, τοποθετημένο σε μεγάλο υψόμετρο, πάνω από τα σύννεφα, στην κορυφή ενός ηφαιστείου.
Εκτός από τα εθνικά αστεροσκοπεία κάθε χώρας, υπάρχουν και διεθνή αστεροσκοπεία και αστρονομικοί σταθμοί που έχουν δημιουργηθεί και λειτουργούν με τη συνεργασία πολλών χωρών. Το ESO (European Southern Observatory) ιδρύθηκε το 1969 με τη συνεργασία του Βελγίου, της Δανίας, της Γαλλίας, της Γερμανίας, της Ολλανδίας, της Σουηδίας και του Ηνωμένου Βασιλείου. Εγκαταστάσεις του έχουν τοποθετηθεί στο βουνό Κέρο λα Σίλα της Χιλής, σε υψόμετρο 2.500 μ. πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας και στην πόλη Κέρο Παρανάλ, σε υψόμετρο 2.635 μ. Είναι εξοπλισμένο με τα μεγαλύτερα και πιο σύγχρονα τηλεσκόπια.
Στην Ελλάδα, εκτός από το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, λειτουργούν τα αστεροσκοπεία των πανεπιστημίων Αθηνών, Θεσσαλονίκης, Ιωαννίνων και Πατρών, καθώς και στην Πεντέλη, στο Κρυονέρι Κορινθίας, στο Σκίνακα της Κρήτης και στη Φλώρινα. Το Εθνικό Αστεροσκοπείο της Εκπαίδευσης «Εύδοξος» στην Κεφαλονιά, που ξεκίνησε το 1994 και ολοκληρώθηκε το 2000, είναι ένα από τα τελειότερα εκπαιδευτικά αστεροσκοπεία της Ευρώπης, στο οποίο είναι εγκατεστημένο μεταξύ άλλων και το Εθνικό Ρομποτικό Τηλεσκόπιο της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης «ΑΜ».
2. Διαστημικά αστεροσκοπεία. Το πρώτο διαστημικό αστεροσκοπείο μπήκε σε τροχιά με το δορυφόρο Cosmos 215 από τους Σοβιετικούς, το 1968. Λίγους μήνες αργότερα οι Αμερικανοί έθεσαν και αυτοί σε τροχιά διαστημικό αστεροσκοπείο, το ΟΑΟ-2 (Orbiting Astronomical Observatory). Το 1973 στο διαστημικό σταθμό Skylab οι Αμερικανοί εγκατέστησαν αστεροσκοπείο με τριμελές πλήρωμα που για 171 ημέρες παρατηρούσε και μελετούσε τον Ήλιο. Το 1980, με την ανακάλυψη της ραδιοαστρονομίας, εγκαταστάθηκε στον επιστημονικό δορυφόρο IRAS (InfraRed Astronomy Satellite) υπερσύγχρονο αστεροσκοπείο εξοπλισμένο με υπεριώδεις ακτινοβολίες gamma και X-ray. Το 1983 οι Σοβιετικοί εγκατέστησαν το «Astron», αστεροσκοπείο εφοδιασμένο με τηλεσκόπια υπεριώδους ακτινοβολίας και ακτίνων Χ, ενώ το 1989 τοποθέτησαν το «Granat» για τη μελέτη των μακρινών γαλαξιών. Το 1990 τέθηκε σε τροχιά, 500 χλμ. πάνω από τη Γη, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, με δυνατότητα να μελετήσει τα βάθη του διαστήματος. Το 1995 η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία (European Space Agency - ESA) έθεσε σε τροχιά το ISO (Infrared Space Observatory). Τον Ιούλιο του 1999 η NASA εκτόξευσε ένα από τα μεγαλύτερα αστεροσκοπεία το Chandra X-Ray Observatory (OXO). Εφοδιασμένο με τα πιο σύγχρονα όργανα μέτρησης και παρατήρησης ερευνά τους απομακρυσμένους γαλαξίες, τις μαύρες τρύπες, τα κβάζαρς κ.ά. Το Δεκέμβριο του ίδιου χρόνου η ESA έθεσε σε τροχιά το ΧΜΜ-Newton X-Ray Observatory. To 2003 η NASA έθεσε σε τροχιά το Space IR Telescope Facility (SIRTF), το πιο ισχυρό διαστημικό τηλεσκόπιο μέχρι τότε σε τροχιά, με στόχο να αντικατασταθεί το 2008 από το ακόμη πιο προηγμένο Διαστημικό Τηλεσκόπιο Επόμενης Γενιάς (Next Generation Space Telescope).
Αστρικά σμήνη. Πρόκειται για συγκροτήματα με πάρα πολλά αστέρια. Διακρίνονται σε ανοιχτά και σφαιρωτά σμήνη. Τα ανοιχτά έχουν λίγες εκατοντάδες αστέρια άτακτα διασπαρμένα σε μικρό χώρο του ουρανού, περίπου 10-50 έτη φωτός, και σε απόσταση 100-15.000 έτη φωτός. Από τα 334 γνωστά, σπουδαιότερα είναι οι Πλειάδες (ή Πούλια) με 300 και πλέον αστέρια, αλλά μόνο 7 ορατά με γυμνό μάτι και με λαμπρότερο την Αλκυόνη. Όλοι οι αστέρες της Πούλιας βρίσκονται μέσα σε πολύ αραιό νεφέλωμα, που καταλαμβάνει χώρο 20 ετών φωτός και απέχει από τη Γη περί τα 450 έτη φωτός. Άλλο σμήνος είναι οι Υάδες, με 34 αστέρες, από τους οποίους οι 5 λαμπρότεροι σχηματίζουν το γράμμα V. Ανήκουν, όπως και οι Πλειάδες, στον αστερισμό του Ταύρου. Λαμπρότερος της πεντάδας είναι ο Αλντεμπαράν ή Λαμπαδίας (α Ταύρου) μεγέθους 1,1 που βρίσκεται στην προέκταση της γραμμής γ - α Μεγάλης Άρκτου και Αιγός (α Ηνιόχου). Οι Υάδες απέχουν από τη Γη 120 έτη φωτός. Το αστρικό σμήνος Φάτνη με 62 αστέρες απέχει 500 έτη φωτός. Μοιάζει με μικρό νέφος και ανήκει στον Καρκίνο. Επίσης αστρικό ανοιχτό σμήνος αποτελούν τα 130 αστέρια της Μεγάλης Άρκτου.
Τα σφαιρωτά σμήνη αποτελούνται από δισεκατομμύρια αστέρια συγκεντρωμένα σε μικρό σφαιρικό χώρο. Υπάρχουν πάνω από 200 σφαιρωτά σμήνη σε διάφορες αποστάσεις, από 20.000 έτη φωτός μέχρι και 700.000 έτη φωτός, έξω από το γαλαξία μας που τον συνοδεύουν ως δορυφόροι του (όπως λ.χ. τα 2 νέφη του Μαγγελάνου). Το πιο ενδιαφέρον σφαιρωτό σμήνος είναι του Ηρακλέους με 200.000 αστέρες (αλλά μόνο 50.000 έχουν μετρηθεί σε φωτογραφίες) συγκεντρωμένους σε ένα χώρο διαμέτρου μόλις 160 ετών φωτός που απέχουν από τη Γη 30.000 έτη φωτός. Οι αστέρες των σφαιρωτών σμηνών είναι λαμπροί, γίγαντες, ερυθροί και ταχυκίνητοι, όπως και στον πυρήνα του Γαλαξία μας, ενώ οι αστέρες των ανοιχτών σμηνών και των κλάδων του Γαλαξία μας έχουν μικρή φωτεινότητα, είναι βραδυκίνητοι και νάνοι και αποτελούν τον αστρικό πληθυσμό (ΙΙ). Οι μεταβλητοί αστέρες RR-Lyrae ανήκουν σε σφαιρωτά σμήνη.
Στα κινούμενα σμήνη, εκτός από τις Υάδες που κινούνται με ταχύτητα 45 χλμ./δευτερ. ως προς τον Ήλιο, ανήκουν: το σμήνος της Μεγάλης Άρκτου με V = 18 χλμ./δευτερ., το σμήνος Σκορπιού - Κενταύρου, ηλικίας 70 εκατομμ. ετών με V = 18 χλμ./δευτερ. Η ηλικία των σμηνών υπολογίζεται από την ταχύτητα διαστολής τους (απομάκρυνσης). Έτσι, οι Πλειάδες είναι 20 εκατομμ. ετών, οι Υάδες 400 εκατομμ. ετών, τα σμήνη του Περσέα 1,3 εκατομμ. ετών.
Οι ομάδες αστέρων περιέχουν στο κέντρο τους ένα ή δύο σμήνη, δημιουργούνται συνεχώς από μεσοαστρική ύλη, μία ομάδα κάθε 1.000 έτη. Οι ομάδες αστέρων διαλύονται σε κάθε 100 εκατομμ. έτη. Υπολογίστηκε ότι μερικοί αστέρες της ομάδας του Ωρίωνα εκτοξεύτηκαν πριν από 2,5 εκατομμ. χρόνια.
Αστρικές ομάδες.Συγκεντρώσεις πολλών αστέρων φασματικού τύπου Ο-Β2, που παρατήρησε το 1949 ο Σοβιετικός αστρονόμος Αμπαρτσουμιάν. Κάθε αστέρας έχει χαρακτηριστικό φάσμα και με βάση αυτό τον κατατάσσουμε σε έναν από τους φασματικούς τύπους: Q, P, W, O, B, A, F, G, K, M, N, R, S. Τις ομάδες μπορούμε να τις αναγνωρίσουμε, αν πάρουμε τα φάσματα των αστέρων μιας περιοχής του ουρανού και αποχωρίσουμε τους αστέρες Ο.
Δημιουργία - Εξέλιξη. Οι αστρικές ομάδες δημιουργούνται συνεχώς από τον αέρα και τη σκόνη που είναι διασκορπισμένα στο χώρο μεταξύ των αστέρων και γενικά σε όλο το σύμπαν. Μπορεί όλοι οι νέοι αστέρες Ο να έχουν δημιουργηθεί ως ομάδες. Από παρατηρήσεις στις αρχές της δεκαετίας του ’60, βρέθηκε ότι οι ομάδες -Ο είναι συγκεντρωμένες στις σπείρες του γαλαξία μας. Οι αστέρες Ο και Β που υπάρχουν στις ομάδες -Ο είναι νέοι αστέρες σχετικά με τους άλλους αστέρες διαφορετικού φασματικού τύπου. Η ηλικία τους είναι μερικά εκατομμύρια χρόνια, ενώ οι άλλοι αστέρες έχουν ηλικία μερικά δισεκατομμύρια χρόνια. Παρόλο που οι ομάδες -Ο είναι νέες στην ηλικία, είναι αστρικά συστήματα που διαλύονται. Αυτό συμβαίνει γιατί η ενέργειά τους είναι θετική και θετική ενέργεια σημαίνει αστάθεια για ένα αστρικό ή γενικά φυσικό σύστημα. Αλλά και παρατηρήσεις που έγιναν το 1952 επιβεβαιώνουν ότι οι αστέρες μιας ομάδας απομακρύνονται από ένα κοινό κέντρο και έτσι όλη η ομάδα διαστέλλεται, με τελικό αποτέλεσμα τη διάλυσή της. Επίσης οι παρατηρήσεις έδειξαν ότι οι αστέρες των ομάδων είναι πολύ απομακρυσμένοι ο ένας από τον άλλον, οπότε δεν υπάρχει ισχυρή έλξη μεταξύ τους, και επομένως οι ομάδες δεν είναι ευσταθή συστήματα. Η ταχύτητα διαστολής μπορεί να φτάσει και τα 100 χλμ. το δευτερόλεπτο, γιατί μ’ αυτήν υπολογίζουμε την ηλικία των ομάδων. Γενικά, οι ομάδες διαλύονται μέσα σε περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια.
Διαστάσεις - Πυκνότητα - Δομή. Οι αστρικές ομάδες έχουν μεγάλες σχετικά διαστάσεις που μπορούν να φτάσουν τα 200 παρσέκ. Είναι πολύ μεγαλύτερες οι διαστάσεις τους από τις διαστάσεις των ανοιχτών σμηνών. Η πυκνότητά τους όμως είναι μικρότερη απ’ αυτήν που έχουν οι άλλοι αστέρες στην ίδια περιοχή. Γενικά μια ομάδα -Ο περιέχει στο κέντρο της ένα σμήνος αστέρων. Τα σμήνη που υπάρχουν στις ομάδες έχουν λίγους αστέρες και συνήθως έχουν ή ένα «τραπέζιον» ή μια «αλυσίδα» από λαμπρούς αστέρες. «Τραπέζιον» ονομάζεται ένα σύνολο αστέρων από τους οποίους οι κυριότεροι έχουν μεταξύ τους την ίδια περίπου απόσταση ώστε να σχηματίζουν ένα τραπέζιο. Είναι δηλαδή τα τραπέζια πολλαπλοί αστέρες όπως είναι το «τραπέζιο» του Ωρίωνα. «Αλύσεις» είναι πολλοί αστέρες που βρίσκονται σε ευθεία γραμμή. Και τα «τραπέζια» και οι «αλύσεις» δεν είναι σταθερά συστήματα, αλλά τείνουν να διαλυθούν. Στο γαλαξία μας δε φαίνονται εύκολα οι ομάδες γιατί είναι αραιές. Πολύ εύκολα όμως μπορούμε να διακρίνουμε τις ομάδες άλλων γαλαξιών, π.χ. Νέφη του Μαγγελάνου ή γαλαξίας της Ανδρομέδας. Αυτό γίνεται γιατί οι συγκεντρωμένοι αστέρες Ο είναι πιο φωτεινοί, ενώ οι άλλοι αστέρες γύρω τους, επειδή είναι πιο ηλικιωμένοι, δεν έχουν πολύ φως. Εκτός από τις ομάδες Ο υπάρχουν και ομάδες Τ-Ταύρου. Οι αστέρες του τύπου αυτού είναι νέοι αστέρες με μικρή λαμπρότητα και γι’ αυτό σε μεγάλες αποστάσεις οι ομάδες -Τ δε φαίνονται. Οι ομάδες -Ο μάλλον περιέχουν αστέρες Τ-Ταύρου και άρα οι ομάδες -Ο είναι ομάδες Τ.
Παραδείγματα ομάδων -Ο. Η ομάδα 3-Περσέα παρατηρήθηκε από τον Ολλανδό Blaauw το 1952. Η ομάδα του Ωρίωνα παρουσιάζει ένα εντυπωσιακό φαινόμενο διαστολής. Η ομάδα Περσέα περιέχει στον πυρήνα της 2 σμήνη, τα b και x Περσέα. Από την ταχύτητα διαστολής της ομάδας αυτής βρίσκεται ότι η ηλικία της είναι 1.3 x 106 χρόνια και άρα διαπιστώνουμε την ηλικία των σμηνών b και x Περσέα, που φανερώνει ότι αυτά είναι νέα σμήνη. Γενικά, από τις ομάδες -Ο μπορούμε να βρούμε την ηλικία πολλών σμηνών και έτσι επαληθεύουμε τους υπολογισμούς της ηλικίας των σμηνών με διαφορετική μέθοδο (διαγράμματα H-R σε διάφορες χρονικές στιγμές) και το σπουδαιότερο που κατορθώνουμε είναι ότι ελέγχουμε την ορθότητα των σύγχρονων θεωριών για την εξέλιξη των αστέρων των Hoyle, Schwarzchild κτλ.
Αστρική ημέρα. Καλείται το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών μεσουρανήσεων του εαρινού ισημερινού σημείου γ. Έχει διάρκεια 23 ώρες, 56 λεπτά, 4 δευτερόλεπτα, δηλαδή είναι μικρότερη κατά 3´ και 36˝ της μέσης ηλιακής ημέρας. Μία αστρική ημέρα έχει 24 αστρικές ώρες. Μία αστρική ώρα έχει 60 αστρικά λεπτά, 1 αστρικό λεπτό = 60 αστρικά δευτερόλεπτα. Μετριέται με αστρικό χρονόμετρο. Μία περιστροφή της Γης είναι μία (1) αστρική ημέρα.
Αστρική περίοδος. Ο χρόνος που χρειάζεται ένας πλανήτης ή ένας δορυφόρος να ολοκληρώσει μια περιστροφή της τροχιάς του.
Αστρικό έτος. Καλείται το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών διαβάσεων του Ήλιου από το ίδιο σημείο της εκλειπτικής τροχιάς του. Είναι κατά 20% μεγαλύτερο (365,2564 μ. ηλ. ημ.) από το τροπικό έτος των εποχών (365,2422).
Αστρικός μήνας της Σελήνης. Είναι ο χρόνος 27 ημ. 7 ωρ. 44 λ. 11,5 δ. για μια πλήρη περιφορά της Σελήνης γύρω από τη Γη.
Αστρικός χρόνος. Αστρικός χρόνος (Τ) σε έναν τόπο, κάποια στιγμή, είναι η ωριαία γωνία Η του (γ). Με αστρικό χρόνο μετριούνται όλες οι αστρικές παρατηρήσεις. Έτσι, αν α είναι η ορθή αναφορά αστέρα και (Η) η ωριαία γωνία του, τότε Τ = Η + α. Και αν ο αστέρας μεσουρανεί άνω, δηλαδή έχει Η = Ο, τότε Τ = α. Κάθε αστρική ώρα ο αστέρας διανύει τόξο 15º.
Αστρολάβος. Αστρονομικό και γεωδαιτικό όργανο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση γωνιών. Ο αστρολάβος χρησιμοποιήθηκε από τους αρχαίους Έλληνες αστρονόμους Πτολεμαίο, Ίππαρχο κ.ά., για τον προσδιορισμό του ύψους ενός αστέρα. Η αρχή στην οποία στηρίζεται η κατασκευή και η χρήση του είναι η εξής: Θεωρούμε έναν κύκλο Ο που έχει ένα σωλήνα (ΑΒ) ο οποίος μπορεί να στρέφεται γύρω από το κέντρο του κύκλου (βλ. σχήμα).
Χαράζουμε την ευθεία ΓΔ που διευθύνεται προς τον αστέρα Σ1. Στρέφουμε μετά το σωλήνα, ώστε να σκοπεύουμε τον αστέρα Σ2. Η γωνία ΑΟΓ είναι η γωνιώδης απόσταση των αστέρων Σ1 και Σ2.
Υπάρχουν δύο ειδών αστρολάβοι: οι σφαιρικοί και οι επίπεδοι. Ο σφαιρικός αποτελείται από δύο σταθερούς κύκλους που μπορούν να περιστρέφονται. Με το σφαιρικό αστρολάβο οι αστρονόμοι, από την εποχή του Ίππαρχου και ύστερα, ανάγουν τις ουρανογραφικές (ορθή αναφορά και απόκλιση) σε ελλειπτικές (μήκος και πλάτος) συντεταγμένες. Από τους επίπεδους αστρολάβους γνωστότεροι είναι: ο φορητός και ο ναυτικός, που χρησιμοποιήθηκε από τους ναυτικούς. Ό πρισματικός αστρολάβος, όργανο που προσδιορίζει τη στιγμή κατά την οποία η ζενιθιακή απόσταση ενός αστέρα είναι 30º και επομένως προσδιορίζει τις γεωγραφικές συντεταγμένες, την ακριβή ώρα και το «στίγμα» του πλοίου.
Αστρομετρία. Κλάδος της αστρονομίας που ασχολείται με τον προσδιορισμό των φαινομενικών θέσεων και κινήσεων των ουράνιων σωμάτων.
Αστροναυτική. Η επιστήμη που ασχολείται με την έρευνα των διαπλανητικών ταξιδιών και τις δυνατότητες πραγματοποίησή τους.
Από την αρχαιότητα ακόμη, καθώς πλήθαιναν οι αστρονομικές γνώσεις του ανθρώπου, τα ταξίδια στο διάστημα άρχισαν να πραγματοποιούνται στη φαντασία των μυθιοστοριογράφων. Η ανάπτυξη της κοσμικής λογοτεχνίας δεν εξέφραζε μόνο το όνειρο του ανθρώπου να φτάσει σε άλλους κόσμους, αλλά του κινούσε την επιθυμία να πραγματοποιήσει το ταξίδι αυτό. Συγγραφείς τέτοιων βιβλίων υπήρξαν ο Έλληνας σοφιστής και σατιρικός Λουκιανός (περίπου 150 μ.Χ.), ο Πέρσης ποιητής Φιρντούσι (1010), ο Κέπλερ, ο Ουίλιονς και ο Σιρανό ντε Μπερζεράκ με τα βιβλία του «Ταξίδι στη Σελήνη» και «Κωμική ιστορία των κρατών και αυτοκρατοριών του Ήλιου», ο Φοντενέλ με το βιβλίο του «Συζητήσεις για την πολλαπλότητα των κόσμων», ο Βολταίρος με το «Μικρομέγαλο», το βιβλίο του Ιουλίου Βερν «Από τη Γη στη Σελήνη» και ο Ασίλ Τιρό με το έργο του «Ταξίδι στην Αφροδίτη», στο οποίο περιγράφεται ένα διαστημόπλοιο που προωθείται σύμφωνα με την αρχή της ανάδρασης.
Η ιστορία της αστροναυτικής μπορεί να χωριστεί σε δύο μέρη: την ιστορία των πυραύλων και την ιστορία των διαστημικών πτήσεων. Αν και εξελίχτηκαν η μια χωριστά από την άλλη, στις τελευταίες δεκαετίες του 19ου αι. έγινε φανερό πως μια διαστημική πτήση θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί μόνο με προωθητικούς πυραύλους.
Ο πύραυλος είναι ένας μηχανισμός αντίδρασης που λειτουργεί με βάση τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα: κάθε δράση προκαλεί ίση αντίδραση προς την αντίθετη κατεύθυνση. Στον πύραυλο, η εκτόξευση των αερίων προς τα πίσω κινεί τον πύραυλο προς τα μπρος.
Η εμφάνιση των πυραύλων χρονολογείται από την εποχή της ανακάλυψης της πυρίτιδας, δηλαδή κατά το 13ο αι. Η χρήση των πυραύλων ως μέσου προώθησης αποδίδεται γενικά στους Κινέζους. Η τεχνική των πυραύλων από τους Κινέζους πέρασε στους Ινδούς και από εκεί στους Ευρωπαίους. Όμως «πατέρας» της αστροναυτικής θεωρείται ο Κ. Ε. Τσιολκόφσκι, ο οποίος το 1903 παρουσίασε το πρώτο σχέδιο διαστημόπλοιου προωθούμενου με υγρά καύσιμα. Επίσης ο Εσνό Πεζτερί παρουσίασε το 1920 σχέδιο διαστημόπλοιου που προωθείται με πυρηνική ενέργεια. Στο διάστημα του μεσοπολέμου, πρώτη εκτόξευση πυραύλου με υγρά καύσιμα, οξυγόνο και μεθάνιο, έγινε στη Γερμανία το 1931. Επίσης, στη δεκαετία του 1930, οι Ρώσοι εκτόξευσαν τον «Gird. x». Ο β΄ παγκόσμιος πόλεμος στάθηκε σταθμός στην ιστορία του πυραύλου, με τους γερμανικούς πυραύλους V-1 και V-2 του Φον Μπράουν εναντίον βρετανικών στόχων. Τα διάφορα κράτη κατάστρωναν προγράμματα ερευνών για τους πυραύλους, και ιδίως η Αμερική και η Ρωσία.
Πραγματείες για τους τεχνητούς δορυφόρους έχουμε μετά το 1945 από τους Κλαρκ, Εσκλαγκόν, Έγκελ κ.ά. Το πρώτο αστροναυτικό συνέδριο έγινε στο Παρίσι το 1950 και έπειτα από λίγα χρόνια, οι Αμερικανοί και οι Ρώσοι ανακοίνωσαν ότι από το έτος 1957 θα άρχιζαν οι εκτοξεύσεις τεχνητών δορυφόρων στα πλαίσια του προγράμματος του Διεθνούς Γεωφυσικού Έτους.
Στη συνέχεια διακρίνουμε τις αποστολές δορυφόρων ανάλογα με το σκοπό τους σε: δορυφόρους σε τροχιά γύρω από τη Γη, δορυφόρους για τηλεπικοινωνιακούς και επιστημονικούς σκοπούς, μη επανδρωμένους δορυφόρους για την εξερεύνηση των πλανητών του ηλιακού μας συστήματος.
Έχει υπολογιστεί ότι ως το 1986 είχαν εκτοξευτεί περισσότεροι από 3.500 δορυφόροι.
Α. Δορυφόροι γύρω από τη Γη.
Το πρώτο βήμα έγινε στις 4 Οκτωβρίου 1957 με το σοβιετικό «Sputnik 1». Ο δορυφόρος αυτός ζύγιζε μόνο 84 κιλά και ήταν εφοδιασμένος με όργανα για τη μέτρηση της πυκνότητας και της θερμοκρασίας στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας. Περιφερόταν γύρω από τη Γη σε μιάμιση ώρα γράφοντας ελλειπτική τροχιά, που το ύψος της κυμαινόταν από 229 έως 946 χλμ. Χάνοντας σταθερά ύψος ο «Sputnik 1» έφτασε στα πυκνότερα στρώματα της ατμόσφαιρας και διαλύθηκε. Αν και οι Αμερικανοί μετά το «Sputnik 1» έκαναν εθνική επανεκτίμηση των πραγμάτων και δημιούργησαν τη NASA («Εθνικός Οργανισμός Αεροναυτικής και Διαστήματος»), ωστόσο οι Σοβιετικοί διατήρησαν την πρωτοπορία. Στις 3 Νοεμβρίου της ίδιας χρονιάς έγινε η εκτόξευση του «Sputnik 2», που ήταν 508 κιλά και μετέφερε ένα σκυλάκι, τη «Λάικα», και όργανα για τη μέτρηση των αποτελεσμάτων της διαστημικής πτήσης στον οργανισμό του ζώου, καθώς και άλλα όργανα. Ο «Sputnik 3», ακόμη μεγαλύτερος και βαρύτερος, εκτοξεύτηκε στις 15 Μαΐου 1958. Οι τρεις πρώτοι σοβιετικοί δορυφόροι και πολλοί άλλοι που εκτοξεύτηκαν στη συνέχεια ήταν καθαρά επιστημονικοί και σχεδιάστηκαν για τη μελέτη των ανώτερων στρωμάτων της ατμόσφαιρας. Αφού εκτόξευσαν με επιτυχία τους τρεις «Sputnik» το 1957 και 1958, οι Σοβιετικοί στράφηκαν με διάφορα προγράμματά τους προς την εξερεύνηση της Σελήνης, της Αφροδίτης και του Άρη.
Β. Δορυφόροι για ερευνητικούς και άλλους σκοπούς.
α) Επιστημονικοί. Οι Αμερικανοί άρχισαν τις εκτοξεύσεις δορυφόρων για επιστημονικές παρατηρήσεις με τους δορυφόρους «Explorer 1» και «Explorer 2». Εκτοξεύτηκαν το Φεβρουάριο και Μάρτιο του 1958 για να μετρήσουν την κοσμική ακτινοβολία και τη θερμοκρασία. Ο «Explorer 1» ήταν κύλινδρος με μήκος 203 εκ. και διάμετρο 15 εκ. και λίγο βαρύτερος από 8 κιλά και βοήθησε τον Βαν Άλεν να ανακαλύψει τις ραδιενεργές ζώνες που έχουν το όνομά του.
Αργότερα, εγκατέστησαν σε τροχιά τους δορυφόρους «OSO 1» (1962), «ΟGO-1» (1964) και «ΟΑO-2» (1968) που ήταν εξοπλισμένοι με ηλιακό, γεωφυσικό και αστρονομικό αστεροσκοπείο αντίστοιχα. Το 1977 ο δορυφόρος «ΗΕΑΟ-1» ήταν ο πρώτος υψηλής ενέργειας δορυφόρος για αστρονομικές παρατηρήσεις, ενώ με το δορυφόρο «Einstein» το 1978 ανακαλύφθηκαν τα κβάζαρς. Με τον «SAGE» το 1979 μελετήθηκε η στρατόσφαιρα της Γης και το στρώμα του όζοντος. Με το «Solar Max» το 1980 άρχισε να παρατηρείται η δραστηριότητα του Ήλιου. Το 1989 ο «COBE» είναι ο πρώτος δορυφόρος που μελετά και χαρτογραφεί λεπτομερώς την κοσμική ακτινοβολία. Το 1990 οι Αμερικανοί θέτουν σε τροχιά γύρω από τη Γη το τηλεσκόπιο Hubble με στόχο να μελετήσει τα βάθη του διαστήματος περισσότερο από οποιοδήποτε άλλο όργανο.
Οι ΗΠΑ σε συνεργασία με την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία έχουν αρχίσει από το 1983 την εκτόξευση επιστημονικών δορυφόρων. Ο πρώτος δορυφόρος ήταν ο «IRAS», που εκτοξεύτηκε τον Ιανουάριο του 1983, με στόχο τη λεπτομερή έρευνα του ουρανού μέσω υπέρυθρων ακτινοβολιών. Τον Μάρτιο του 1983 ο «Exosat» εκτοξεύτηκε με στόχο τη λεπτομερή μελέτη των πηγών ακτινών Χ στους γαλαξίες, ενώ τον Αύγουστο του 1984 ο «ΑΜΡΤΕ» είχε στόχο τη μελέτη τον ηλιακών ανέμων και του μαγνητικού πεδίου της Γης.
Το σοβιετικό πρόγραμμα εκτόξευσης επιστημονικών δορυφόρων ξεκίνησε με τους «Electron 1» και «Electron 2» που εκτοξεύτηκαν στις 30 Ιανουαρίου 1964 και σημείωσαν ελλειπτική τροχιά με περίγειο 402 και 604 χλμ. και απόγειο 7.119 χλμ. και 67.100 χλμ. αντίστοιχα, καθώς και οι δύο άλλοι «Electron 3» και «Electron 4», που εκτοξεύτηκαν στις 11 Ιουλίου 1964. Οι «Electron» εκτοξεύονταν ανά δύο για να μελετήσουν τις δύο ζώνες ακτινοβολιών που περιβάλλουν τη Γη. Δύο δορυφόροι «Proton», τον Ιούλιο και Νοέμβριο του 1966, μπήκαν σε τροχιά για τη μελέτη των σωματιδίων υψηλής ενέργειας. Οι Σοβιετικοί το 1973 άρχισαν βιολογικές μελέτες με τη σειρά επιστημονικών δορυφόρων «Bion». Ο «Bion 1» εκτοξεύτηκε το 1973. Το 1983 εκτόξευσαν το διαστημικό αστεροσκοπείο «Astron» εξοπλισμένο με τηλεσκόπια υπεριωδών ακτίνων και ακτίνων Χ. Το 1989 ο «Granat» εκτοξεύτηκε για να μελετήσει τους μακρινούς γαλαξίες, ενώ το 1990 ο «Gamma» με στόχο τη μελέτη των πάλσαρς και των πηγών υψηλής ενέργειας του διαστήματος. Το 1992 με το ρωσικό, πλέον, «Progress M-15» γίνεται η πρώτη απόπειρα να φωτιστεί ο νυκτερινός ουρανός από το διάστημα με την ηλιακή ακτινοβολία, ενώ το 1994 ο ρωσικός «Koronas-1» εκτοξεύτηκε με στόχο να μελετήσει την εσωτερική δομή του ήλιου.
β) Τηλεπικοινωνιακοί. Το 1958 ο πρώτος τηλεπικοινωνιακός δορυφόρος που μετέφερε ηχητικό σήμα μέσω του διαστήματος ήταν ο αμερικανικός «Project Score», ενώ ο «Echo 1», που εκτοξεύτηκε στις 12 Αυγούστου 1960, ήταν ένας παθητικός δορυφόρος χωρίς όργανα, δηλαδή ένα μεγάλο μπαλόνι διαμέτρου 30 μ. και αντανακλούσε τα σήματα που έρχονταν από τη Γη. Η πρώτη διηπειρωτική (ΗΠΑ - Ευρώπη) τηλεοπτική σύνδεση έγινε με τον αμερικανικό σταθμό μετάδοσης «Telstar», που μπήκε σε τροχιά στις 10 Ιουλίου του 1962. Το 1963 εκτοξεύτηκε ο «Synkom 2», ο πρώτος συγχρονικός τηλεπικοινωνιακός δορυφόρος, ενώ ο πρώτος εμπορικός τηλεπικοινωνιακός δορυφόρος ήταν ο «Early Bird» ή «Intelsat 1» που εκτοξεύτηκε τον Απρίλιο 1965.
Λίγες μέρες αργότερα εκτοξεύτηκε ο πρώτος σοβιετικός τηλεπικοινωνιακός δορυφόρος, ο «Molniya 1». Επίσης, τον Απρίλιο και τον Οκτώβριο του 1965 και τους ίδιους μήνες του 1966, εκτοξεύτηκαν τέσσερις ακόμη τηλεπικοινωνιακοί δορυφόροι της σειράς «Molniya». Το Μάιο του 1967 και τον Οκτώβριο του ίδιου έτους εκτοξεύθηκαν οι «Molniya 5, 6» και με προορισμό να συνεχίσουν το έργο των προηγουμένων.
Ο αμερικανικός δορυφόρος «Intelsat 4» τον Ιανουάριο του 1971 εισήγαγε το πρώτο παγκόσμιο σύστημα τηλεπικοινωνιών. Το 1991 ο ρωσικός δορυφόρος «Informatior» ξεκίνησε ένα πειραματικό πρόγραμμα για το ρόλο των τηλεπικοινωνιακών δορυφόρων.
γ) Μετεωρολογικοί. Ύστερα από τις επιστημονικές μελέτες των «Explorer», οι Αμερικανοί εκτόξευσαν το 1959 το δορυφόρο «Vanguard 2». Ήταν μια μικρή σφαίρα διαμέτρου 16 εκ., στην οποία είχαν προσαρμοστεί στοιχεία για να μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική και να στέλνει στη Γη μετεωρολογικές πληροφορίες, ενώ ο «Tiros 1», που εκτοξεύτηκε στις 1 Απριλίου 1960, ήταν ένας μετεωρολογικός δορυφόρος που έστειλε φωτογραφίες των νεφών, καθώς και πολύ σημαντικές πληροφορίες για την πρόγνωση του καιρού. Στη συνέχεια ακολούθησαν οι «Tiros 2» έως «Tiros 10» που σημείωσαν την ίδια επιτυχία. Στις 28 Αυγούστου 1964 και 18 Μαΐου 1966 εκτοξεύτηκαν οι «Nimbus 1» και «Nimbus 2» και λίγο αργότερα οι δορυφόροι της σειράς «E.S.S.A.», για τη βελτίωση της ακρίβειας της πρόγνωσης του καιρού.
Το 1974 οι Αμερικανοί εκτόξευσαν τον πρώτο μετεωρολογικό δορυφόρο σε συγχρονική τροχιά, τον «SMS-1», ενώ το 1978 εγκατέστησαν τον «Seasat» για παρατήρηση από το δορυφόρο όλων των θαλασσών της Γης.
Το σοβιετικό πρόγραμμα για μετεωρολογικές μελέτες ξεκινά το 1969 με το δορυφόρο «Meteor 1». Ανάλογο δορυφόρο με «Seasat» εγκατέστησαν οι Σοβιετικοί το 1988, τον «Okean», ενώ το 1991 εγκατέστησαν τον «Almaz 1», μια τεράστια διαστημική πλατφόρμα εξοπλισμένη με ραντάρ για χαρτογράφηση του βυθού των ωκεανών.
δ) Ναυσιπλοΐας. Το 1960 οι Αμερικανοί εκτοξεύουν τον πρώτο πειραματικό δορυφόρο «Transit 1B», ενώ το 1978 με το «Navstar» εισάγουν το παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης (global positioning system).
To 1985 o «Cosmos 1413-1415» εισήγαγε το Σοβιετικό Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης (Soviet Global Positioning System - GLONASS), που με 24 δορυφόρους αποτελεί σύστημα ακριβούς εντοπισμού θέσης σε οποιοδήποτε σημείο της Γης.
ε) Άλλοι σκοποί. Το ρωσικό πρόγραμμα «Cosmos» εγκαινιάστηκε στις 16 Μαρτίου του 1962. Περίπου 590 δορυφόροι «Cosmos» είχαν τεθεί σε τροχιά μέχρι το Νοέμβριο του 1974. Οι εκτοξεύσεις δορυφόρων «Cosmos» γίνονταν με ρυθμό μία εκτόξευση κάθε 6 ή 7 μέρες. Τα 2/3 απ’ αυτούς εξυπηρετούσαν στρατιωτικούς σκοπούς, όπως ο «Cosmos 144» που ήταν εξοπλισμένος με 2 τηλεοπτικές μηχανές, μία για να φωτογραφίζει την ημέρα και μία για τη νύχτα. Στα πλαίσια του προγράμματος «Cosmos» οι Σοβιετικοί πέτυχαν ένα απίστευτο κατόρθωμα χάρη στο ραντάρ. Ο «Cosmos 186», που εκτοξεύτηκε στις 7 Οκτωβρίου 1967, και ο «Cosmos 188», δύο μέρες αργότερα, συνδέθηκαν στο διάστημα ως εξής: Αφού ο δεύτερος είχε διαγράψει μισή τροχιά, το ραντάρ του πρώτου τον εντόπισε και τον πλησίασε σε απόσταση 300 μέτρων. Η πλεύριση έγινε αμέσως. Μετά, και τα δύο στοιχεία έμειναν ενωμένα επί 2.30’ ώρες, έως ότου μια διαταγή από το έδαφος προκάλεσε το χωρισμό τους και την επιστροφή τους, σε διαφορετικές ημέρες στη Γη. Επίσης εκτοξεύτηκε και ο «Polyot 2», για να αποδειχτεί ότι είναι δυνατή η τηλεκατεύθυνση από τη Γη, καθώς και η μεταβολή του μεγέθους και της μορφής της τροχιάς. Γενικά πιστεύεται ότι οι δορυφόροι του τύπου «Cosmos» ήταν ιπτάμενα δοκιμαστήρια για επανδρωμένες πτήσεις που θα γίνονταν αργότερα.
Γ. Μη επανδρωμένες πτήσεις
α) Στη Σελήνη. Από τη μεριά της Σοβιετικής Ένωσης το «Luna 1», που εκτοξεύτηκε στις 2.1.1959, με μάζα 363 κιλών, μπήκε σε ηλιακή τροχιά, αφού πέρασε σε απόσταση 6.000 χλμ. από τη Σελήνη. Το «Luna 2» εκτοξεύτηκε στις 12.9.1959, αλλά τελικά συντρίφτηκε πάνω στο έδαφος της Σελήνης. Το «Luna 3» (4.10.1959) με περίγειο 40.648 χλμ. και απόγειο 469.026 χλμ., επέστρεψε στις 20.4.1960, φέρνοντας τις πρώτες φωτογραφίες από την αθέατη πλευρά της Σελήνης. Τα «Luna 5», «Luna 7» και «Luna 8» που στάλθηκαν το 1965 συντρίφτηκαν στη Σελήνη. Το «Luna 6» μπήκε σε ηλιακή τροχιά. Το «Luna 9» (31.1.1966), με μάζα 1.579 κιλών προσσεληνώθηκε ομαλά. Είναι η πρώτη προσσελήνωση στην ιστορία. Μετέδωσε τηλεοπτικές φωτογραφίες του τόπου όπου προσεδαφίστηκε. Τα «Luna 10», «Luna 11», «Luna 12», που εκτοξεύτηκαν το 1966, μπήκαν σε σεληνιακή τροχιά, μελέτησαν τους μικρομετεωρίτες, τις ακτινοβολίες στον περισεληνιακό χώρο και έδωσαν επιστημονικές πληροφορίες. Το «Luna 13» (21.12.1966) προσσεληνώθηκε ομαλά.
Από το 1966 και μετά, οι Σοβιετικοί συνεχίζουν την αποστολή βολίδων στη Σελήνη. Στις 7.4.1968 εκτοξεύουν το «Luna 14», που μπήκε σε σεληνιακή τροχιά για να μετρήσει τις ακτινοβολίες και να φωτογραφήσει τη Σελήνη. Στις 13 Ιουλίου 1968, τρεις μέρες πριν εκτοξευτεί από τις ΗΠΑ ο «Apollo 1», οι Σοβιετικοί εκτόξευσαν το «Luna 15», με σκοπό να το προσσεληνώσουν, να χρησιμοποιήσουν τα αυτόματα μηχανήματα για να συγκεντρώσουν πετρώματα και να επαναφέρουν το διαστημόπλοιο στη Γη. Το διαστημόπλοιο (στις 17.45’ ώρα Ελλάδας, στις 21 Ιουλίου) έφτασε στο καθορισμένο σημείο της Σελήνης αλλά μετά 4 λεπτά σταμάτησε να εργάζεται και κατά πάσα πιθανότητα συντρίφτηκε στην επιφάνειά της. Στις 8 Αυγούστου 1969, οι Ρώσοι έστειλαν σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη το «Zond 7» που το επανέφεραν στη Γη. Το «Luna 16» (1970) έφερε πίσω στη Γη τα πρώτα δείγματα από την επιφάνεια της Σελήνης. Το «Luna 17» μετέφερε και χρησιμοποίησε το πρώτο αυτοκινούμενο όχημα, το Λούνοκοντ-1.
Στις 2.9.1971 το «Luna 18» μετά από 54 περιφορές γύρω από τη Σελήνη επιστρέφει στη Γη. Το ίδιο πρόγραμμα εκτελεί και το «Luna 19». Στις 21.2.1972 εκτοξεύεται το «Luna 20» που, αφού προσεδαφίστηκε στη Σελήνη, στις 21.2.1972, στη «Θάλασσα της ευφορίας», επιστρέφει στη Γη με σεληνιακά πετρώματα στις 25.2.1972. Επίσης στις 8.1.1973 εκτοξεύεται το «Luna 21» που πραγματοποιεί την ίδια διαδρομή (Γη - Σελήνη - Γη).
Από την άλλη μεριά οι Αμερικανοί έστειλαν προς τη Σελήνη τους δορυφόρους: «Pioneer» 1 και 3 (1958), που διαλύθηκαν εξαιτίας της ανεπαρκούς ταχύτητάς τους, «Pioneer 4» (3.3.1959) που, αφού πέρασε σε απόσταση 60.000 χλμ. από τη Σελήνη, μπήκε σε ηλιακή τροχιά, «Ranger 1», «Ranger 2», «Ranger 3» (1962), που διαλύθηκαν γιατί δεν μπόρεσαν να τοποθετηθούν στην προβλεπόμενη τροχιά. Οι «Ranger 4», «Ranger 6», «Ranger 7», «Ranger 8», «Ranger 9» συντρίφτηκαν πάνω στην επιφάνεια της Σελήνης, αφού πήραν συνολικά γύρω στις 17.000 φωτογραφίες λίγο πριν από την καταστροφή τους. Ο «Ranger 5» (18.10.1962) μπήκε σε ηλιακή τροχιά, αφού πέρασε σε απόσταση 700 χλμ. από το στόχο του. Ο «Surveyor 1» (30.10.1966) προσσεληνώθηκε ομαλά και μέσα σε 15 μέρες έστειλε 10.000 φωτογραφίες. Ο «Lunar 1» και ο «Lunar 2» έγιναν δορυφόροι της Σελήνης, ενώ ο «Surveyor 2» (20.9.1966) συντρίφτηκε εξαιτίας βλάβης των κινητήρων.
Οι Αμερικανοί πραγματοποίησαν το πρώτο σεληνιακό πείραμα στις 5.2.1967, εκτοξεύοντας το «Lunar Orbiter 3» σε τροχιά, με περισελήνιο 56 χλμ. και αποσελήνιο 1.840 χλμ., για να φωτογραφήσει τη «Θάλασσα της νηνεμίας», όπου σκόπευαν να γίνει η προσσελήνωση του διαστημόπλοιου «Apollo». Επίσης, στο «Lunar Orbiter 4» (4.5.1967) και στο «Lunar 5» που είναι και οι τελευταίοι αυτής της σειράς, ανατέθηκε να συνεχίσουν τη φωτογράφηση. Όσο για τα «Surveyor» οι επιτυχίες ήταν περισσότερες. Το «Surveyor 3» (17.4.1967) προσσεληνώθηκε στον «Ωκεανό των καταιγίδων» και μετέδωσε ανεκτίμητες πληροφορίες για τις ιδιότητες του εδάφους. Τα πράγματα δεν πήγαν τόσο καλά για το «Surveyor 4» και η αισιοδοξία ξαναήρθε με το «Surveyor 5» στις 11 Σεπτεμβρίου, γιατί πέτυχε μια ανάλυση (χημική) του σεληνιακού εδάφους με τη βοήθεια των ακτινών άλφα.
Tο όλο πρόγραμμα των μη επανδρωμένων δορυφόρων των ΗΠΑ τελειώνει με το «Surveyor 6» που, εκτός από την ανάλυση του εδάφους, πέτυχε ένα άλμα μήκους τριών μέτρων και ύψους 7,5 μ. πάνω στη Σελήνη.
Οι επιστήμονες, εκτός από τα διαστημόπλοια «Luna» και «Pioneer» που έστειλαν στη Σελήνη, εκτόξευσαν και άλλα διαστημόπλοια προς την Αφροδίτη, τον Άρη και το μακρινό διαπλανητικό χώρο για να συγκεντρώσουν πληροφορίες.
β) Στον Άρη. Οι Ρώσοι άρχισαν τα προγράμματά τους με το εξερευνητικό διαστημικό όχημα «Mars 1», που εκτοξεύτηκε την 1η Νοεμβρίου 1962 και ζύγιζε 894 κιλά. Ήταν εφοδιασμένος με μηχανισμό τηλεόρασης και φασματογράφο για τη μελέτη της ατμόσφαιρας του Άρη. Το 1971 συνέχισαν με τα «Mars 2» και «Mars 3». Το 1973 εκτοξεύονται τα «Mars 4», «Mars 5», «Mars 6» και «Mars 7» χωρίς αποτελέσματα λόγω τεχνικών προβλημάτων. Το 1988 οι Σοβιετικοί στέλνουν ανεπιτυχώς τα «Phobos 1» και «Phobos 2».
Οι Αμερικανοί έστειλαν το 1964 το «Mariner 4» που πέταξε σε ύψος 9.850 χλμ. από τον Άρη και έστειλε τις πρώτες 82 εικόνες της επιφάνειας του πλανήτη. Το 1969 έστειλαν τους «Mariner 6» και «Mariner 7». Από το Νοέμβριο του 1971 ως τον Οκτώβριο του 1972 βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Άρη ο «Mariner 9» στέλνοντας πολλές φωτογραφίες του πλανήτη. Το 1975 οι «Vikings 1» και «Vikings 2» ξεκίνησαν ένα 11μηνο ταξίδι στον Άρη εφοδιασμένοι με όργανα μελέτης του πλανήτη. Το 1997 εκτοξεύτηκε ο «Mars Global Surveyor» που τέθηκε σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη και έδωσε πλήθος πληροφοριών για την τοπογραφία του «κόκκινου πλανήτη» και ο «Mars Pathfinder» που προσεδαφίστηκε στην επιφάνειά του μεταφέροντας το όχημα Sojourner, που κινήθηκε και εξερεύνησε την επιφάνεια του Άρη και πραγματοποίησε πλήθος ερευνών. Το 2001 ο «Mars Odyssey» μπήκε σε τροχιά γύρω από τον Άρη. Τον Ιανουάριο του 2004 προσεδαφίστηκε στον Άρη μη επανδρωμένο σκάφος το οποίο έφερε πλατφόρμα προσεδάφισης και δύο ρομποτικά οχήματα, τα «Oportunity» και «Spirit» για έρευνες στο έδαφος του «κόκκινου πλανήτη» και λήψη φωτογραφιών.
Το 2003 η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος έστειλε στον Άρη το «Mars Express», ενώ οι Ιάπωνες εκτόξευσαν το 1998 το «Nozomi» με στόχο να φτάσει στον Άρη στα τέλη του 2004.
γ) Στην Αφροδίτη. Το σοβιετικό πρόγραμμα εξερεύνησης της Αφροδίτης ξεκίνησε με το «Venera 7» που εκτοξεύτηκε το 1970 και κατάφερε να μεταδώσει πληροφορίες για τη θερμοκρασία του πλανήτη. Το 1972 το «Venera 8» μετέδωσε πληροφορίες για την επιφάνεια της Αφροδίτης και ανάλυση του εδάφους της. Τα «Venera 9» και «Venera 10» πήραν τις πρώτες φωτογραφίες από την επιφάνεια του πλανήτη, ενώ το 1978 τα «Venera 11» και «Venera 12» απελευθέρωσαν διαστημικά οχήματα που προσεδαφίστηκαν στην επιφάνειά της και κατέγραψαν πίεση 88 ατμόσφαιρες και επιφανειακή θερμοκρασία 460° C. Το 1982 τα «Venera 13» και «Venera 14» προσεδαφίστηκαν στην Αφροδίτη, φωτογράφισαν την επιφάνειά της και ανέλυσαν τη χημική σύνθεση της ατμόσφαιρας και του εδάφους της. Τα«Venera 15» και «Venera 16» το 1983 μπήκαν σε τροχιά γύρω από την Αφροδίτη, ενώ το 1985 τα «Vegas 1» (στην αποστολή συμμετείχαν επιστήμονες από τη Βουλγαρία, την Ουγγαρία, την Πολωνία, την ΕΣΣΔ και τις τότε δύο Γερμανίες) και «Vegas 2» απελευθέρωσαν τέσσερα διαστημικά οχήματα στην ατμόσφαιρα του πλανήτη.
Οι Αμερικανοί ξεκίνησαν με το «Mariner 1» που εκτοξεύτηκε στις 22.7.1962 για την Αφροδίτη. Ύστερα από λίγες μέρες εκτοξεύτηκε το «Mariner 2» που μετέδωσε πληροφορίες για την Αφροδίτη.
Δύο άλλα διαστημόπλοια εκτοξεύτηκαν στις 12 και 16 Νοεμβρίου 1965: είναι το «Venus 2» και το «Venus 3». Το πρώτο προσπέρασε την Αφροδίτη σε απόσταση 24.000 χλμ. και το δεύτερο προσέκρουσε στην επιφάνεια του πλανήτη την 1η Μαρτίου 1966. Είναι το πρώτο ανθρώπινο κατασκεύασμα σε ξένο πλανήτη. Το «Venus 4» εκτοξεύτηκε στις 12 Ιουνίου 1967 και περιλάμβανε δύο στοιχεία: το ένα θα έμπαινε στην ατμόσφαιρα του πλανήτη και το άλλο θα διέγραφε ηλιακή τροχιά και θα χρησίμευε ως σταθμός αναμετάδοσης για το πρώτο. Πραγματικά, στις 18.10.1967 το στοιχείο αυτό προσεδαφίστηκε ομαλά στην Αφροδίτη –ήταν η πρώτη ομαλή προσεδάφιση σε πλανήτη– και έστειλε χρήσιμες πληροφορίες. Στις 22.7.1972 το «Venus 8» προσεδαφίστηκε στην Αφροδίτη και μετά την αποστολή σημάτων επί 50’ διαλύθηκε λόγω υψηλής θερμοκρασίας.
Το 1974 το «Mariner 10» έστειλε στη Γη τις πρώτες λεπτομερείς φωτογραφίες της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης. Το 1978 προσέγγισαν τον πλανήτη το «Pioneer Venus 1», που χαρτογράφησε την επιφάνειά της, και το «Pioneer Venus 2», που με πέντε ατμοσφαιρικά διαστημικά οχήματα ανέλυσε τη σύνθεση και την κίνηση της ατμόσφαιράς της, καθώς και τους ηλιακούς ανέμους που προκαλούσε στην ατμόσφαιρά της ο Ήλιος. Το 1989 εκτοξεύτηκε με στόχο την Αφροδίτη το «Magellan» μεταδίδοντας στη Γη εικόνες υψηλής ανάλυσης της επιφάνειάς της.
δ) Στον Ερμή. Το αμερικανικό ««Mariner 10» το 1974 πλησίασε τον Ερμή και έστειλε τις πρώτες εικόνες της γεμάτης κρατήρες επιφάνειας του πλανήτη, που μοιάζει με τη Σελήνη, ενώ προσέγγισε τον πλανήτη άλλες δύο φορές, το Σεπτέμβριο του 1974 και το Μάρτιο του 1975.
ε) Στο Δία και τον Κρόνο. Τα αμερικανικά «Pioneer 10» και «Pioneer 11» το 1973 και το 1974 αντίστοιχα πλησίασαν την επιφάνεια του Δία. Το 1979 το «Pioneer 11» πλησίασε τον Κρόνο, ενώ το «Pioneer 10» μετά το Δία συνέχισε το ταξίδι του έξω από το ηλιακό μας σύστημα (υπολογίζεται να φτάσει το πρώτο άστρο σε περίπου 80.000 χρόνια). Το 1979 τα «Voyager 1» και «Voyager 2» έφτασαν πολύ κοντά στο Δία και έκαναν πολλές μετρήσεις και φωτογραφίσεις, ενώ το 1980 και 1981 έφτασαν στον Κρόνο. Το 1995 έφτασε στο Δία το «Jupiter» (εκτοξεύτηκε το 1989) και τέθηκε σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη. Το 1997 ο «Cassini/Huygens» εκτοξεύτηκε με στόχο να πραγματοποιήσει ένα επτάχρονο ταξίδι εξερεύνησης του Δία καθώς ο «Cassini» θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη, ενώ ο «Huygens» θα φτάσει στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα, του μεγαλύτερου δορυφόρου του Κρόνου.
στ) Στον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Το αμερικανικό «Voyager 2» μετά τον Κρόνο κατευθύνθηκε στον Ουρανό και τον προσέγγισε σε απόσταση 80.000 χλμ. το 1986. Ανακάλυψε τέσσερα επιπλέον δακτυλίδια του πλανήτη και δέκα νέα φεγγάρια. Κατάφερε να πλησιάσει τη Μιράντα, ένα από τα φεγγάρια, μεταδίδοντας φωτογραφίες της επιφάνειάς της. Το 1989 προσέγγισε τον Ποσειδώνα ανακαλύπτοντας έξι επιπλέον φεγγάρια.
Δ. Επανδρωμένες πτήσεις.
α) Ολιγομελή πληρώματα. Στις 12 Απριλίου 1961, ο ταγματάρχης Γιούρι Γκαγκάριν, ο πρώτος αστροναύτης του κόσμου, είχε τεθεί σε τροχιά με ένα διαστημόπλοιο «Vostok 1», βάρους 4.725 κιλών. Με μια περιφορά γύρω από τη Γη και διάρκεια πτήσης 1 ώρα, 45’ επανήλθε στη Γη. Έπειτα από λίγους μήνες, 6-7 Αυγούστου, εκτοξεύεται το «Vostok 2» με κοσμοναύτη τον Τιτόφ σε μια πτήση 25 ωρών. Ύστερα από 17,5 περιφορές γύρω από τη Γη επιστρέφει.
Στις 11-15 Αυγούστου 1962, οι Σοβιετικοί εκτόξευσαν το «Vostok 3» και το «Vostok 4» με τους Νικολάγιεφ και Πόποβιτς, με 64 και 48 περιφορές και 92 και 70 ώρες πτήσης αντίστοιχα. Η αποστολή των δυο αυτών «Vostok» ήταν να κάνουν πειράματα στις δυνατότητες προσέγγισης δυο διαστημοπλοίων σε συντονισμό με τις ενέργειες των κοσμοναυτών, και να γίνει έλεγχος της επίδρασης των συνθηκών των διαστημικών πτήσεων σε ανθρώπινα όντα.
Το πρόγραμμα αυτό των Σοβιετικών έκλεισε με τη δυαδική πτήση (Ιούνιος 1963) των «Vostok 5» και «Vostok 6», με πλήρωμα το πρώτο τον Μπικόφσκι και το δεύτερο την πρώτη γυναίκα αστροναύτη, τη Βαλεντίνα Τερέσκοβα. Τα δύο διαστημόπλοια πλησίασαν το ένα το άλλο σε απόσταση 5 χλμ.
Ενώ οι Σοβιετικοί άρχισαν τα προγράμματα επανδρωμένων διαστημοπλοίων με τη σειρά «Vostok», οι Αμερικανοί άρχισαν με τη σειρά «Mercury ΜΑ». Το Μάιο του 1961 ο Άλαν Σέπαρντ έγινε ο πρώτος Αμερικανός που ταξίδεψε στο διάστημα πραγματοποιώντας μια δεκαπεντάλεπτη πτήση. Πρώτος αστροναύτης των ΗΠΑ που ταξίδεψε σε τροχιά γύρω από τη Γη ήταν ο Γκλεν, που εκτοξεύτηκε στις 20 Φεβρουαρίου 1962 με το «Mercury ΜΑ-6» και αφού πραγματοποίησε 3 περιφορές σε 4 ώρες και 55’ επέστρεψε στη Γη. Λίγο αργότερα ο Κάρπεντερ με το «Mercury ΜΑ-7» (24.5.1962) πραγματοποίησε τρεις περιφορές και προσθαλασσώθηκε με προσέγγιση 300 χλμ. από το καθορισμένο σημείο. Στις 3 Οκτωβρίου εκτοξεύτηκε ο «Mercury ΜΑ-8» με τον Σίρα, που έπειτα από 6 περιφορές και πτήση 9 ωρών και 275.000 χλμ. προσθαλασσώθηκε με το θαλαμίσκο «Σίγμα» στον Ειρηνικό. Το πρόγραμμα «Mercury ΜΑ» έκλεισε με την εκτόξευση του «Mercury ΜΑ-9» στις 15 Μαΐου 1963, με αστροναύτη τον Κούπερ.
β) Πολυθέσια διαστημόπλοια. Για την τότε ΕΣΣΔ το πρόγραμμα πολυθέσιων πτήσεων καλύπτεται από τους «Voskhod», για τις ΗΠΑ από τα «Gemini». Ο πρώτος πολυθέσιος δορυφόρος είναι ο «Voskhod 1» που εκτοξεύτηκε στις 12-13 Οκτωβρίου με πλήρωμα τους Καμάροφ (κοσμοναύτης), Φεοκτίστοφ (μηχανικός) και Γκεγκόροφ (γιατρός). Στις 18-19 Μαρτίου 1965 φτάνουμε στον πρώτο άνθρωπο που «περπάτησε» στο διάστημα. Είναι ο αστροναύτης Λεόνοφ που μαζί με τον Μπελάγιεφ εκτοξεύτηκαν με το «Voskhod 2». Ο Λεόνοφ, προστατευόμενος από το διαστημικό σκάφανδρο, πραγματοποιεί έξοδο 10 λεπτών στο διάστημα. Από τους «Gemini», ο 1 και ο 2 εκτοξεύτηκαν χωρίς πλήρωμα, ενώ το «Gemini 3» με πλήρωμα τους Γκρίσομ και Γιαγκ έκανε επιτυχείς αλλαγές της τροχιάς. Το «Gemini 4» (3.6.1965) με τους Μακ Ντίβιντ και Χουάιτ εκτέλεσε 62 περιστροφές. Στην πτήση αυτή ο Χουάιτ βγήκε από το θαλαμίσκο επί 21’ και πραγματοποίησε ελιγμούς με ατομικό εκτοξευτήρα αερίου που κρατούσε στο χέρι. Στη συνέχεια, ο Κούπερ μπήκε για δεύτερη φορά σε τροχιά με το «Gemini 5». Ακολουθεί η πρώτη διαστημική συνάντηση. Το «Gemini 6» (15-16 Δεκεμβρίου 1965), το «Gemini 7» (14-18 Δεκεμβρίου 1965) ύστερα από ελιγμούς 6 ωρών πλησιάζουν το ένα το άλλο σε μερικά εκατοστά απόσταση. Η πρώτη διαστημική σύνδεση έγινε στις 16 Μαρτίου 1966 από τους Άρμστρογκ και Σκοτ, που εκτοξεύτηκαν με το «Gemini 8» και συνδέθηκαν με το «Εϊτζίνα». Μετά έχουμε τους «Gemini» 9, 10, 11, 12, με τους Στάφορντ, Σέρμαν, Γιαγκ, Κόλινς, Κόνραντ, Λόβελ, Γκόρντον, Όλντριν, που πραγματοποιούν συνδέσεις, αλλαγή ύψους, παρατεταμένη παραμονή έξω από το θαλαμίσκο, φωτογράφηση αστέρων με υπεριώδεις ακτίνες και φωτογράφηση της ανατολής του Ήλιου. Το 1967 έγινε μόνο μια εκτόξευση, στις 22 Απριλίου, από τους Σοβιετικούς με το «Soyuz 1». Σ’ αυτήν την αποστολή βρήκε το θάνατο ο κοσμοναύτης Κομάροφ, επειδή πήρε φωτιά το αλεξίπτωτο του διαστημόπλοιου κατά την επιστροφή του στη Γη. Από το 1968 αρχίζει η νέα εποχή για τους Αμερικανούς με το πρόγραμμα «Apollo», ενώ οι Σοβιετικοί συνεχίζουν το πρόγραμμα «Soyuz» που τόσο τραγικά άρχισε.
γ) Το πρόγραμμα «Apollo». Το διαστημικό πρόγραμμα «Apollo» είναι το πιο γιγαντιαίο επιχείρημα για την κατάκτηση της Σελήνης.
Το διαστημόπλοιο «Apollo» συνδέεται μ’ έναν πύραυλο - φορέα τον «Saturn 5». Ο «Saturn 5» έχει ύψος 85,6 μ. και είναι τριώροφος. Αποτελείται από κινητήρες και προωθητικά υλικά. Ο πρώτος όροφος έχει διάμετρο 10 μ., ύψος 42 μ. και βάρος 2.250.000 κιλά, με προωθητικό υγρό οξυγόνο και κηροζίνη. Έχει πέντε κινητήρες F-1. Ο δεύτερος όροφος έχει ύψος 25 μ. και διάμετρο 10 μ., βάρος 470.000 κιλά, πέντε κινητήρες J-2 και προωθητικό υγρό οξυγόνο και υγρό υδρογόνο. Ο τρίτος όροφος έχει διάμετρο 6,6 μ., ύψος 17,7 μ., βάρος 118.200 κιλά, έναν κινητήρα J-2 και προωθητικό υγρό οξυγόνο και υγρό υδρογόνο. Τέλος, το όχημα εκτόξευσης «Saturn 5» συνδέεται με το διαστημόπλοιο «Apollo» με το τμήμα οργάνων διαμέτρου 6,6 μ., ύψους 0,91 μ. και βάρους 1.950 κιλά. Το «Apollo» περιλαμβάνει τρία κύρια στοιχεία, κατά σειρά από την κορυφή προς τη βάση: Το θάλαμο διακυβέρνησης, το βοηθητικό τμήμα εξυπηρέτησης και τη σεληνάκατο. Τέλος, στην κορυφή του διαστημόπλοιου υπάρχει το σύστημα διαφυγής. Το όλο διαστημόπλοιο έχει μήκος 25 μ. και βάρος 45.360 κιλά και το σχήμα του είναι κυλινδρικό με κωνικό ρύγχος. Ο θάλαμος διακυβέρνησης έχει ύψος 3,66 μ., διάμετρο βάσης 4 μ. και βάρος 5,5 τόνους και χωρίζεται σε τρία διαμερίσματα: το πρόσθιο, το πρυμαίο και του πληρώματος. Το βοηθητικό τμήμα εξυπηρέτησης είναι ένας κύλινδρος μήκους 7,5 μ., διαμέτρου 4 μ. και βάρους 23 τόνων. Η εσωτερική κάλυψη γίνεται από κράματα αλουμινίου πάχους 2,5 εκ. Η σεληνάκατος έχει 4 αρθρωτά σκέλη, σαν τα πόδια της αράχνης, με στρογγυλά πέλματα. Αποτελείται από 2 ορόφους. Τον όροφο καθόδου και τον όροφο ανόδου. Ο όροφος ανόδου έχει τρία τμήματα: το διαμέρισμα του πληρώματος προς τα εμπρός, το μεσαίο τμήμα και τον πίσω χώρο (εξοπλισμού). Η σεληνάκατος έχει βάρος 15 τόνους χωρίς πλήρωμα.
Τα «Apollo» 1-6 έκαναν δοκιμαστικές πτήσεις χωρίς αστροναύτες. Το «Apollo 7» εκτοξεύεται στις 11-12 Οκτωβρίου 1968 με τους Σίρα, Έιζελε και Κάνιγκαμ. Ύστερα από 163 περιφορές και 260 ώρες πτήσης επέστρεψε στη Γη. Οι πρώτοι άνθρωποι που διέφυγαν την έλξη της Γης είναι οι Λόβελ, Μπόρμαν και Άντερς με το «Apollo 8» (21-27 Δεκεμβρίου 1968) οι οποίοι, αφού έκαναν περιφορές γύρω από τη Σελήνη, επέστρεψαν στη Γη. Στις 3-13 Μαρτίου το «Apollo 9» με τους Μακ Ντίβιτ, Σκοτ και Σβάικαρτ πραγματοποίησαν διαπεραίωση από το διαστημόπλοιο στη σεληνάκατο, η οποία, αφού απομακρύνθηκε 150 χλμ., επανασυνδέθηκε. Το διαστημόπλοιο «Apollo 10» πραγματοποίησε την τελική δοκιμή. Οι Στάφορντ και Σέρμαν κατέβηκαν με τη σεληνάκατο σε απόσταση 15 χλμ. από τη Σελήνη και επέστρεψαν.
Στις 21 Ιουλίου 1969 ο Άρμστρογκ πατά στη Σελήνη. Είναι ο πρώτος άνθρωπος που περπατά σε σεληνιακό έδαφος. Ο Άρμστρογκ, μαζί με τους Κόλινς και Όλντριν, εκτοξεύτηκαν στις 16.7.1969 με το «Apollo 11» και προσσεληνώθηκαν με μια σεληνάκατο. Παρέμειναν έξω από τη σεληνάκατο 2 ώρες και 10’ για να μαζέψουν δείγματα σεληνιακού εδάφους και να εγκαταστήσουν επιστημονικά όργανα.
Στις 14-24 Νοεμβρίου 1969 με το «Apollo 12» και τους Κόνραντ, Γκόρντον, Ντιν επιτυγχάνεται η δεύτερη προσεδάφιση ανθρώπων στη Σελήνη και παραμονή τους για 32 ώρες. Με το «Apollo 13» οι Αμερικανοί είχαν αποτυχία εξαιτίας μιας έκρηξης στο τμήμα εξυπηρέτησης του διαστημοπλοίου. Το «Apollo 14», με τους Σέπαρντ, Ρούζα, Μίτσελ, εκτοξεύτηκε στις 31 Ιανουαρίου 1971 και προσεδαφίστηκε ομαλά στη Σελήνη. Οι αστροναύτες πραγματοποίησαν γεώτρηση στην ορεινή περιοχή Φρα Μάουρα. Ακολούθησε τέταρτη προσεδάφιση αστροναυτών στη Σελήνη από το «Apollo 15» με τους Σκοτ και Ουόρντεν. Η προσεδάφιση έγινε κοντά στη «χαράδρα Χάντλεϊ» και οι αστροναύτες παρέμειναν εκεί 66 ώρες. Η εξερεύνηση έγινε σε απόσταση 30 χλμ. με τη βοήθεια ηλεκτρονικού οχήματος. Δύο ακόμη πτήσεις στη Σελήνη έγιναν από τα «Apollo 16» (16-27 Απριλίου 1972) και «Apollo 17» (7.12.1972).
δ) Το πρόγραμμα «Soyuz». Το «Soyuz 1» εκτοξεύτηκε τον Απρίλιο του 1967 με τον κοσμοναύτη Καμάροφ. Είχε τη δυνατότητα να μεταφέρει τριμελές πλήρωμα και χωριστή αίθουσα για πειράματα. Όμως κατά την επιστροφή στη Γη ο Καμάροφ πεθαίνει. Στις 23-30 Οκτωβρίου 1968 ο Μπερεγκοβόι με το «Soyuz 3» εκτελεί ελιγμούς κοντά στο «Soyuz 2». Το 1969 άρχισε με την εκτόξευση δύο «Soyuz», του 4 και του 5, που πραγματοποίησαν τη σύνδεση των δύο διαστημοπλοίων και οι Γελισέγιεφ και Χρουνόφ διαπεραιώθηκαν από το ένα στο άλλο. Στη συνέχεια οι Σοβιετικοί εκτοξεύουν τους «Soyuz 6», «Soyuz 7» και «Soyuz 8» τον Οκτώβριο του 1969. Τα τρία αυτά διαστημόπλοια εκτοξεύτηκαν με διαφορά μιας μέρας μεταξύ τους. Σκοπός τους ήταν οι δοκιμές για το σχηματισμό διαστημικού σταθμού.
Το «Soyuz 10» (23-26 Απριλίου 1971) με τους Σιατάλοφ, Γελισέγιεφ, Ροκαβισνίκοφ, πλησίασαν το διαστημικό εργαστήριο «Salyut», βάρους 18 τόνων, και ύστερα από κατάλληλους χειρισμούς το πλεύρισαν. Με το «Soyuz 11» (5-30 Ιουνίου 1971) και με τους αστροναύτες Ντομπροβόλσκι, Βολκόφ, Πατσάγιεφ έχουμε μια ακόμη τραγωδία. Αφού εκτοξεύτηκαν επιτυχώς, πλησίασαν το εργαστήριο «Salyut» και διαπεραιώθηκαν στο θάλαμο πληρώματος του εργαστηρίου. Μετά την επιστροφή στη Γη, όμως, οι τρεις αστροναύτες βρέθηκαν νεκροί εξαιτίας της απώλειας της συμπίεσης, που προήλθε από το μη ερμητικό κλείσιμο της θυρίδας. Στο πλήρωμα του «Soyuz 12» συμπεριλαμβανόταν και η πρώτη γυναίκα που βγήκε έξω από διαστημόπλοιο, η Σβετλάνα Σαβίτσκαγια, τον Ιούλιο του 1984.
Η πρώτη κοινή αποστολή των δύο χωρών (ΗΠΑ και ΕΣΣΔ) πραγματοποιείται τον Ιούλιο του 1975, όταν ενώνονται στο διάστημα ένα «Apollo» και ένα «Soyuz».
ε) Διαστημικά λεωφορεία. Νέα εποχή για τις πρώτες λειτουργικές πτήσεις στο διάστημα σηματοδότησε η χρήση του διαστημικού λεωφορείου με κατακόρυφη απογείωση, σε αντίθεση με τη μέχρι τότε πρακτική εκτόξευσης, ενώ προσγειώνεται σε οριζόντια θέση, όπως τα αεροπλάνα, χωρίς να καταστρέφεται. Έτσι το ίδιο σκάφος μπορεί να πραγματοποιεί πολλές διαστημικές αποστολές. Στις 12 Απριλίου 1981 έγινε η πρώτη δοκιμαστική πτήση του αμερικανικού διαστημοπλοίου «Columbia». Το Νοέμβριο έγινε δεύτερη δοκιμαστική πτήση. Στις 11 Νοεμβρίου 1982 το «Columbia» έκανε την πέμπτη δοκιμαστική του πτήση και τέθηκε σε κανονική τροχιά. Στις 28 Νοεμβρίου 1983 η NASA εκτόξευσε και πάλι το διαστημικό λεωφορείο «Columbia». Το πλήρωμα ήταν εξαμελές και σε 11 μέρες πτήσης πραγματοποίησε μια σειρά αξιόλογων πειραμάτων. Στις 3 Φεβρουαρίου 1984, δύο Αμερικανοί αστροναύτες, οι Μπρους Μακ Κάντλες και Ρόμπερτ Στιούαρτ, που επέβαιναν στο διαστημικό λεωφορείο «Challenger», «πέταξαν» σαν ανθρώπινοι δορυφόροι στο διάστημα, σε απόσταση 97,5 μέτρων από το διαστημόπλοιο, χάρη σε ειδικούς προωθητικούς μηχανισμούς που έφεραν στο σώμα τους. Στις 28 Ιανουαρίου 1986 το «Challenger» καταστράφηκε, 73 δευτερόλεπτα μετά την εκτόξευσή του. Και τα εφτά μέλη του πληρώματος σκοτώθηκαν. Το Σεπτέμβριο του 1988 οι ΗΠΑ εκτόξευσαν το διαστημικό λεωφορείο «Discovery» που έθεσε σε τροχιά τον αμερικανικό δορυφόρο TDRS-3 και διεξήγαγε πολλά πειράματα, ενώ το 1990 μετέφερε το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Το 2003 το «Columbia» καταστράφηκε.
Ε. Διαστημικοί σταθμοί
Τα σοβιετικά «Salyut» και «Mir» και το αμερικανικό «Skylab» ήταν τα πρώτα διαστημόπλοια που προορίζονταν για να γίνουν διαστημικοί σταθμοί σε τροχιά γύρω από τη Γη, από όπου θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν πλήθος επιστημονικών παρατηρήσεων.
α) Το «Salyut». Τον Απρίλιο του 1971 εκτοξεύτηκε το «Salyut 1», ενώ δύο χρόνια αργότερα (1973) εκτοξεύτηκε το «Salyut 2».
Ακολούθησαν τα «Salyut 3» (1974-1975), «Salyut 4» (1974-1977), «Salyut 5» (1976-1977), «Salyut 6» (1977-1982) και «Salyut 7» (που εκτοξεύτηκε το 1982 και βρίσκεται εγκαταλελειμμένο σε τροχιά γύρω από τη Γη). Τα δύο τελευταία «Salyut» τα επισκέπτονται πολλά διεθνή πληρώματα (Κουβανοί, Γάλλοι, Ινδοί). Το 1984 οι κοσμοναύτες Λεονίντ Κιζίμ, Βλαντιμίρ Σολόβγιοβ και Όλεγκ Άτκοβ έμειναν 237 ημέρες στο διαστημικό σταθμό.
β) Το «Mir». Ο διαστημικός σταθμός «Mir», που σχεδιάστηκε από τους Σοβιετικούς για να αντικαταστήσει το «Salyut», εκτοξεύτηκε το Φεβρουάριο του 1986. Το 1987 ο Γιούρι Ρομανένκο έμεινε 326 ημέρες, το 1987-1988 οι κοσμοναύτες Βλαντιμίρ Τίτοφ και Μούσα Μανάροφ διέμειναν για 366 ημέρες, σπάζοντας νέο ρεκόρ παραμονής στο διάστημα. Το 1999 επέστρεψε στη Γη το τελευταίο πλήρωμα του «Mir», με επικεφαλής τον Σεργκέι Αβντέγιεφ, ύστερα από παραμονή στο σταθμό για 742 ημέρες. Το Μάρτιο 2001 ο «Mir» καταστράφηκε στον Ειρηνικό ωκεανό.
γ) Το πρόγραμμα «Skylab». Το «Skylab» (14.5.1973) με περίγειο 265 χλμ. και απόγειο 273 χλμ. εκτοξεύτηκε χωρίς πλήρωμα για διάφορες μετρήσεις και παρατηρήσεις. Το «Skylab SL-2», το πρώτο επανδρωμένο διαστημικό εργαστήριο αυτής της σειράς, εκτοξεύτηκε στις 25 Μαΐου 1973 (περίγειο 264 χλμ., απόγειο 249 χλμ.) με τους Κόνραντ, Κίργουιν και Βάιτζ, με πρόγραμμα να πραγματοποιήσουν επιστημονικά και ιατρικά πειράματα. Το «Skylab SL-3» εκτοξεύτηκε στις 26.7.1973 με τους Μπιν, Λούζμα, Γκάριος, που παρέμειναν στο διάστημα για 59 ημέρες, κατά τις οποίες εκτέλεσαν πολλά πειράματα. Το 1979, αφού είχε εκπληρώσει με πλήρη επιτυχία την αποστολή του, το «Skylab» μπήκε στην ατμόσφαιρα της Γης και καταστράφηκε πάνω από τη δυτική Αυστραλία πέφτοντας στον Ινδικό ωκεανό.
δ) Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (International Space Station - ISS).
Σχέδια για την κατασκευή ενός διεθνούς διαστημικού σταθμού υπήρχαν ήδη από το 1975, αλλά μόλις το 1988 ο τότε πρόεδρος των ΗΠΑ Ρόναλντ Ρέιγκαν ανάγγειλε την κατασκευή ενός διεθνούς διαστημικού σταθμού, με την ονομασία «Freedom», που θα πραγματοποιόταν με τη συμμετοχή της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA), του Καναδά και της Ιαπωνίας. Το 1993 επιλέχθηκε για να εφαρμοσθεί το σχέδιο «Alfa», που αργότερα με τη συμμετοχή της Ρωσίας μετονομάσθηκε σε Διεθνής Διαστημικός Σταθμός. Ξεχωριστοί θαλαμίσκοι για το σταθμό κατασκευάστηκαν από την ESA το «Columbus», την Ιαπωνία το «Japanese Experiment Module Kibo», τη Ρωσία το «Zarya», τις ΗΠΑ το «Unity» κτλ. Η συναρμολόγηση του διαστημικού σταθμού άρχισε το 1998, ενώ το 2000 εγκαταστάθηκε το πρώτο πλήρωμα που διέμεινε για περίπου τέσσερις μήνες, ως το Μάρτιο του 2001.
ΣΤ. Τα διαστημικά προγράμματα άλλων χωρών. Εκτός από την πρώην ΕΣΣΔ και τις ΗΠΑ υπάρχουν δορυφόροι και άλλων χωρών (Ηνωμένο Βασίλειο, Γαλλία, Ιταλία, Ιαπωνία, Ινδία, Κίνα) γύρω από τη Γη.
Στις 26.4.1962 αμερικανικός πύραυλος της NASA έθεσε σε τροχιά τον πρώτο βρετανικό δορυφόρο «Ariel 1». Μελέτησε την ιονόσφαιρα και τις επιδράσεις των ηλιακών ακτινοβολιών. Στις 27.9.1962 η NASA έθεσε σε τροχιά τον πρώτο καναδικό δορυφόρο «Αlouette 2». Στη συνέχεια μπήκαν σε τροχιά ο «Ariel 2», το Μάρτιο του 1964, ο ιταλικός «San Marco» το Δεκέμβριο του 1964 και ο γαλλικός «F-R-1» το Δεκέμβριο του 1965. Στις 17.2.1966 οι Γάλλοι με το δικό τους πύραυλο - φορέα «Νταμάν» έβαλαν σε τροχιά το δορυφόρο «Διαπασών», βάρους 38 κιλών. Το 1967 οι Γάλλοι εκτόξευσαν τους γεωδαιτικούς δορυφόρους «Διάδημα D-IC» (Φεβρουάριος) και «Διάδημα D-ID», μια εβδομάδα μετά. Ο πρώτος απ’ αυτούς ήταν εφοδιασμένος με κομμάτια γυαλιού για να ανακλούν φωτεινά σήματα επίγειας συσκευής λέιζερ. Επίσης στις 5.5.1967 μπήκε σε τροχιά ο βρετανικός δορυφόρος «Ariel 3», που ήταν εφοδιασμένος με όργανα για γεωφυσικές μετρήσεις και ο ιταλικός «San Marco». Στις 16 Μαΐου και 3 Οκτωβρίου 1968 εκτοξεύθηκαν οι «E.S.R.O. 2B» και «E.S.R.O. 1» δορυφόροι του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστημικών Ερευνών.
Στις 18 Ιουλίου 1980, η Ινδία γίνεται η έβδομη χώρα μετά τη Σοβιετική Ένωση, τις ΗΠΑ, τη Γαλλία, την Ιαπωνία, την Κίνα και το Ηνωμένο Βασίλειο, που στέλνει τεχνητό δορυφόρο στο διάστημα.
Ο πιο σημαντικός οργανισμός στην εκπόνηση διαστημικών προγραμμάτων, εκτός της αμερικανικής NASA και των ρωσικών διαστημικών προγραμμάτων, είναι η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία (ΕSA) που ιδρύθηκε το 1973, έχει 15 μέλη (Αυστρία, Βέλγιο, Δανία, Γαλλία, Φιλανδία, Γερμανία, Ιρλανδία, Ιταλία, Ολλανδία, Νορβηγία, Πορτογαλία, Ισπανία, Σουηδία, Ελβετία και Ηνωμένο Βασίλειο), ενώ η περιοχή Κουρού στη Γαλλική Γουιάνα, στη Νότια Αμερική, προορίζεται ως τόπος εκτόξευσης.
Από το 1983 η ΕSA σε συνεργασία με τις ΗΠΑ έχει εκτοξεύσει δορυφόρους για επιστημονικούς σκοπούς (βλ. παραπάνω δορυφόροι επιστημονικοί). Το 1995 ο επιστημονικός δορυφόρος IRAS αντικαταστάθηκε από το διαστημικό παρατηρητήριο ΙSΟ (Infrared Space Observatory).
Η ΕSA έχει σχεδιάσει και κατασκευάσει το διαστημικό εργαστήριο «Spacelab» σε συνεργασία με τη NASA. Η πρώτη αποστολή του «Spacelab» πραγματοποιήθηκε το 1983 (το μετέφερε το διαστημικό λεωφορείο «Columbia»), ενώ η τελευταία το 1998, ύστερα από 25 αποστολές. Με τις αποστολές «Spacelab» πραγματοποιήθηκαν πολλές επιστημονικές έρευνες και παρατηρήσεις.
Το 1985 η ΕSA εκτόξευσε το διαστημικό όχημα εξερεύνησης του κομήτη Χάλεϊ «Giotto», ενώ συνέβαλε στην ανάπτυξη του διαστημικού τηλεσκόπιου Hubble (1990).
Άλλα σημαντικά διαστημόπλοια της ESA είναι τα «Ulysses» και «Soho» για τη μελέτη του Ήλιου, το «Huygens» που εξερευνά το μεγαλύτερο δορυφόρο του Κρόνου, τον Τιτάνα, και το τροχιακό αστεροσκοπείο ΧΜΜ-Newton εφοδιασμένο με X-ray. Επίσης, η ESA συμμετείχε (μαζί με τον Καναδά και την Ιαπωνία) και στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό που τέθηκε σε τροχιά το 1998. Μεταξύ των προγραμμάτων της ΕSA περιλαμάνεται η αποστολή του διαστημικού οχήματος «Mars Express» με προορισμό τον πλανήτη Άρη (2003) και η αποστολή του «Venus Express» με προορισμό την Αφροδίτη (2005).
Οι Ιάπωνες εκτόξευσαν το 1998 το «Nozomi» με στόχο να φτάσει στον Άρη στα τέλη του 2004, ενώ το 1999 η Κίνα έγινε η πρώτη χώρα, εκτός των ΗΠΑ και της Ρωσίας, που κατάφερε να εκτοξεύσει διαστημικό όχημα.
Πέρα από τα εθνικά διαστημικά προγράμματα, στις 27 Αυγούστου 1989, για πρώτη φορά στην ιστορία της αστροναυτικής χρησιμοποιήθηκε ιδιωτικό όχημα για την εκτόξευση δορυφόρου. Πρόκειται για αμερικανική ιδιωτική εταιρεία που τοποθέτησε βρετανικό τηλεοπτικό δορυφόρο σε συγχρονική με τη Γη τροχιά.
Ζ. Μελλοντικά σχέδια και προοπτικές.
Η ΝASA ήδη σχεδιάζει τα ρομπότ νέας γενιάς που θα φτάσουν στον Άρη σε μελλοντικές αποστολές με στόχο τη σε βάθος έρευνα του πλανήτη και την προετοιμασία μιας επανδρωμένης αποστολής. Σχεδιάζεται το Mars Science Lab (MSL) ένα εξάτροχο όχημα που θα μπορεί να εκτελέσει αποστολή διάρκειας ενός ολόκληρου αρειανού έτους (687 ημέρες). Προβλέπεται ότι θα είναι δυνατό να εκτοξευθεί το 2009. Κύριος σκοπός του θα είναι να ερευνήσει την πιθανότητα ύπαρξης ζωής στον Άρη.
Προϋπόθεση για μια επανδρωμένη αποστολή στον Άρη θεωρείται μια νέα επανδρωμένη αποστολή στη Σελήνη. Η ΝASA σχεδιάζει την αποστολή ως το 2008 ρομποτικών αποστολών ιχνηλάτησης της Σελήνης. Έως το 2010 προγραμματίζεται η απόσυρση των διαστημικών λεωφορείων και αντικατάστασή τους από ένα νέο Επανδρωμένο Σκάφος Εξερεύνησης (CEV). Με αυτό το νέο σκάφος η ΝASA προγραμματίζει να πραγματοποιήσει την πρώτη επανδρωμένη αποστολή προς το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό ως το 2014. Μεταξύ των ετών 2015-2020 η ΝASA προγραμματίζει την πρώτη επανδρωμένη ερευνητική αποστολή μεγάλης διάρκειας (δύο εβδομάδων) στην επιφάνεια της Σελήνης, που θα έχει προετοιμαστεί από τις προηγούμενες ρομποτικές αποστολές. Μετά το 2020 η ΝASA προγραμματίζει την πρώτη επανδρωμένη αποστολή πέρα από τη Σελήνη, ενδεχομένως γύρω από τον Άρη.
Η Ινδία εγκαθιστώντας γεωστατικούς δορυφόρους και χρησιμοποιώντας πυραύλους εκτόξευσης σχεδιάζει μια αποστολή στη Σελήνη για το 2008.
Επίσης, η Κίνα ανέπτυξε και συνεχίζει να αναπτύσσει διαστημικά προγράμματα που περιλαμβάνουν περισσότερες πτήσεις και μία βάση στη Σελήνη.
Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι πολλές ιδιωτικές εταιρείες έχουν ήδη αρχίσει να δείχνουν ενδιαφέρον για τις διαστημικές αποστολές, πράγμα που αναμένεται να ενταθεί στο μέλλον. Στόχος τους είναι η εμπορική εκμετάλλευση εξερεύνησης του διαστήματος, συνήθως κατασκευάζοντας πυραύλους, ή εκτοξεύοντας δορυφόρους ή ακόμη και μεταφέροντας ανθρώπους σε τροχιά γύρω από τη Γη.
Αστρονομικά χρονόμετρα. Ειδικά ρολόγια ακριβείας, που μετρούν αστρικό ή μέσο χρόνο και λειτουργούν με ελατήριο ή πλάκα χαλαζία (πιεζοηλεκτρισμός) ή είναι ατομικά κεσίου ή αμμωνίας.
Αστρονομική μονάδα AU. Είναι μονάδα μήκους και χρησιμεύει για μετρήσεις των αποστάσεων των ουράνιων σωμάτων. Ως αστρονομική μονάδα παίρνουμε την απόσταση Γης - Ήλιου. Ο ακριβής προσδιορισμός της απόστασης Γης - Ήλιου είναι πρόβλημα δύσκολο αλλά βασικής σημασίας. Η απόσταση αυτή προσδιορίζεται με διάφορους τρόπους. Αναφέρουμε τους τρεις κυριότερους:
α) Γεωμετρική μέθοδος. Μετρούμε τις ακριβείς θέσεις ενός αστεροειδούς από δύο αστεροσκοπεία που απέχουν πολύ μεταξύ τους και βρίσκουμε έτσι την αστρονομική μονάδα, γνωρίζοντας την απόσταση του αστεροειδούς AU.
β) Δυναμική μέθοδος. Ο Rabe, υπολογίζοντας τις παρέλξεις των πλανητών από την τροχιά του Έρωτα, βρήκε μια πολύ ακριβή τιμή της αστρονομικής μονάδας (AU = 149.580.000 χλμ.).
γ) Μέθοδος του ραντάρ. Σύμφωνα με αυτή στέλνονται ραδιοκύματα προς την Αφροδίτη και μετρούμε το χρόνο που περνάει μέχρι να πάρουμε την ηχώ. Έτσι βρέθηκε ότι 1 αστρονομική μονάδα = 140.598.000 + 250 χλμ.
«Βόγιατζερ». Αμερικανικό πρόγραμμα εξερεύνησης του διαστήματος, το οποίο περιλαμβάνει δύο διαστημικά οχήματα, το «Βόγιατζερ 1» και το «Βόγιαζερ 2». Και τα δύο διαστημόπλοια εκτοξεύτηκαν από το ακρωτήριο Κανάβεραλ της Φλόριντα το καλοκαίρι του 1977 με σκοπό να εξερευνήσουν το Δία και τον Κρόνο. Πρώτος εκτοξεύτηκε στις 20 Αυγούστου 1977 ο «Βόγιατζερ 2» και λίγες μέρες αργότερα ακολούθησε ο «Βόγιατζερ 1», που ήταν ταχύτερος.
Το Μάρτιο του 1979 ο «Βόγιατζερ 1» έφτασε στο Δία και λίγους μήνες αργότερα προσέγγισε τον πλανήτη και ο «Βόγιατζερ 2». Στη συνέχεια τα δύο διαστημόπλοια προσανατολίστηκαν στον πλανήτη Κρόνο, τον οποίο προσέγγισαν ο «Βόγιατζερ 1» το Νοέμβριο 1980 και τον Αύγουστο 1981 ο «Βόγιατζερ 2». Η επιτυχία της αποστολής τους οδήγησε τους επιστήμονες της ΝΑΣΑ να συνεχίσουν το ερευνητικό ταξίδι των δύο διαστημοπλοίων. Έτσι ο «Βόγιατζερ 2» προσανατολίστηκε στον Ουρανό (Ιανουάριος 1986) και τον Ποσειδώνα (Αύγουστο 1989) και έστειλε στη Γη πολλές φωτογραφίες και στοιχεία. Μετά τη μελέτη και των δύο αυτών ουράνιων σωμάτων, ο «Βόγιατζερ 2» κατευθύνθηκε στα όρια του ηλιακού μας συστήματος. Στο μεταξύ ο Βόγιατζερ 1, ύστερα από τη επιτυχία της αρχικής αποστολής του, συνέχισε το ταξίδι του εξερευνώντας το διαστρικό χώρο, πέρα από τον Ήλιο και τις μαγνητικές επιδράσεις του (ηλιόπαυση). Τα δύο διαστημόπλοια τέθηκαν σε πορεία εξόδου από το ηλιακό μας σύστημα από διαφορετικά σημεία. Το Νοέμβριο 2003 το «Βόγιατζερ 1» έφτασε στα όρια του ηλιακού μας συστήματος και θα συνεχίζει το ταξίδι του στο διάστημα εξερευνώντας το διαστημικό χώρο όσο του το επιτρέπει η πυρηνική ενέργεια που χρησιμοποιεί για τη λειτουργία των οργάνων παρατήρησης και επεξεργασίας δεδομένων (χρονικά το τέλος της δυνατότητας λειτουργίας των οργάνων τοποθετείται γύρω στο 2020).
Εκτός από τα υπερσύγχρονα όργανα με τα οποία είναι εξοπλισμένα τα δύο Βόγιατζερ και ακολουθώντας την πρώτη προσπάθεια των προηγούμενων διαστημοπλοίων «Πάιονιρ 10» και «Πάιονιρ11», τα οποία μετέφεραν μικρούς μεταλλικούς δίσκους με στοιχεία αναγνώρισης του γήινου πολιτισμού σε πιθανή συνάντησή τους με άλλους πολιτισμούς, τα δύο διαστημόπλοια ήταν εξοπλισμένα με ανάλογα στοιχεία. Οι επιστήμονες της ΝΑΣΑ, με επικεφαλής τον Καρλ Σαγκάν, εξόπλισαν τα Βόγιατζερ με ένα φωνογραφικό δίσκο 12 ιντσών που περιέχει ήχους και 115 εικόνες από διαφορετικές εκφάνσεις της ζωής και των πολιτισμών της Γης. Στους ήχους που συμπεριλήφθηκαν περιλαμβάνονταν φυσικοί ήχοι (κεραυνών, πουλιών, φαλαινών και άλλων ζώων), μουσικά κομμάτια διαφόρων πολιτισμών και εποχών (από κλασική μουσική των Μπετόβεν και Στράους, μέχρι παραδοσιακή της Κίνας, του Αζερμπαϊτζάν, των Νησιών Σολομώντα κ.ά.), μηνύματα από τους ανθρώπους της γης σε πενήντα πέντε διαφορετικές γλώσσες (από ακκαδικά, γλώσσα των αρχαίων Σουμερίων που ομιλούνταν πριν 6.000 χρόνια, ως και στη σύγχρονη κινεζική διάλεκτο Βου) και τυπωμένα μηνύματα του τότε προέδρου των ΗΠΑ Τζίμι Κάρτερ και του τότε γενικού γραμματέα του ΟΗΕ Κουρτ Βαλντχάιμ. Κάθε δίσκος είναι προστατευμένος από ένα κάλυμμα αλουμινίου και συνοδεύεται από συσκευή ανάγνωσής του. Επιπλέον δίνονται οδηγίες σε συμβολική γλώσσα για την προέλευση του διαστημόπλοιου και τον τρόπο λειτουργίας του κάθε δίσκου.
Η αποστολή των δύο διαστημοπλοίων έχει μεταφέρει στη Γη πολλές χρήσιμες πληροφορίες και φωτογραφίες για το ηλιακό μας σύστημα και βοήθησαν πολύ στη μελέτη του διαστήματος. Συγκεκριμένα, χάρη στο ταξίδι των Βόγιατζερ ανακαλύφθηκε και μελετήθηκε η μαγνητόσφαιρα του Ουρανού και του Ποσειδώνα, ανακαλύφθηκαν 22 νέοι φυσικοί δορυφόροι (3 στο Δία, 3 στον Κρόνο, 10 στον Ουρανό, και 6 στον Ποσειδώνα), ανακαλύφθηκε ηφαιστειακή δραστηριότητα στην Ιώ (δορυφόρο του Δία), ενώ στον Τρίτωνα (φεγγάρι του Ποσειδώνα) ανακαλύφθηκε ατμόσφαιρα και γκέιζερ. Επίσης ανακαλύφθηκαν τα δακτυλίδια του Δία, μελετήθηκαν τα δακτυλίδια του Κρόνου, δύο νέα δακτυλίδια διαπιστώθηκαν στον Ουρανό και τον Ποσειδώνα, ενώ διαπιστώθηκαν ισχυρές καταιγίδες στον Ποσειδώνα.
Αστροναύτης.Είναι ο ταξιδιώτης του διαστήματος. Επίσης ο όρος αναφέρεται στα μέλη μιας διαστημικής αποστολής. Χρησιμοποιείται και ο όρος «κοσμοναύτης», που καθιέρωσαν οι Σοβιετικοί.Από την αρχαιότητα ακόμη οι άνθρωποι ήθελαν να γνωρίσουν το χώρο που με μυστήριο κάλυπτε καθετί που ήταν έξω από τη γήινη επιφάνεια. Οι φανταστικές περιγραφές στα έργα του Λουκιανού, καθώς και τα νεότερα έργα «Ενύπνιο» του Κέπλερ και «Από τη Γη στη Σελήνη» του Ι. Βερν μαρτυρούν το όνειρο του ανθρώπου να γνωρίσει το χώρο του διαστήματος. Όπως έλεγε ο «πατέρας» της αστροναυτικής Κ. Τσιολκόφσκι: «Η Γη είναι το λίκνο της διάνοιας, αλλά δεν μπορεί κανείς να ζει για πάντα στο λίκνο». Όταν οι επιστήμονες αποφάσισαν να ριψοκινδυνέψουν ταξιδεύοντας πέρα από την ατμόσφαιρα, γνώριζαν τους κινδύνους που έκρυβε ένα τέτοιο ταξίδι. Οι μεταβολές της πίεσης, η επίδραση των κοσμικών ακτινοβολιών, οι συγκρούσεις των μετεωριτών και η έλλειψη βαρύτητας αποτελούν τους βασικούς παράγοντες που αντιμετωπίζει ο άνθρωπος κατά τη διάρκεια ενός διαστημικού ταξιδιού. Για να ανταπεξέλθουν σε αυτές τις διαφοροποιημένες συνθήκες, οι μελλοντικοί αστροναύτες εκπαιδεύονται για μεγάλο χρονικό διάστημα σε ειδικά κέντρα. Στις διαστημικές πτήσεις η φυσική καταπόνηση είναι δεδομένη. Η αναχώρηση και η επαναφορά του διαστημόπλοιου συνοδεύονται από ισχυρούς κλονισμούς και παραμορφώσεις που μεταδίδονται στο ανθρώπινο σώμα. Για το λόγο αυτό ειδικές συσκευές στη Γη, όπως η συσκευή ανθρώπινου αποπροσανατολισμού, υποβάλλουν τους εκπαιδευόμενους αστροναύτες σε γρήγορες κλίσεις, δονήσεις και περιδινήσεις, ενώ ευαίσθητα όργανα μετρούν τις μεταβολές των φυσικών λειτουργιών. Επίσης οι αστροναύτες μαθαίνουν πώς να λειτουργούν σε συνθήκες τέλειας έλλειψης βαρύτητας. Όμως, η φυσική αντοχή και η προσαρμοστική ικανότητα δεν είναι τα μόνα προσόντα των αστροναυτών. Βασικό κριτήριο επιλογής τους είναι και η ψυχολογική κατάστασή τους.Οι πρώτοι Αμερικανοί αστροναύτες, που επιλέχθηκαν το 1959, ήταν πιλότοι με τουλάχιστον 1.500 ώρες πτήσης. Εκτός από την εμπειρία τους σε πτήσεις, άλλα κριτήρια για την επιλογή τους ήταν η άριστη φυσική κατάσταση, η σωματική διάπλαση (ύψος 1,80) και η ηλικία (τουλάχιστον 40 ετών).Το 1965 η NASA καθιέρωσε μια νέα κατηγορία αστροναυτών, τους επιστήμονες-αστροναύτες, οι οποίοι, εκτός από την άριστη φυσική και ψυχολογική κατάσταση, έπρεπε να έχουν ανώτατη επιστημονική κατάρτιση σε επιστημονικούς κλάδους όπως η ιατρική, η μηχανική κ.ά.Το 1987 επιλέχθηκαν οι πρώτες 15 γυναίκες που θα λάμβαναν μέρος σε διαστημική αποστολή. Τα κριτήρια επιλογής τους ήταν όμοια με των ανδρών συναδέλφων τους.Οι αστροναύτες, για ένα διάστημα περίπου 10 εβδομάδων πριν από την πτήση, εκπαιδεύονται σε ένα ομοίωμα του διαστημόπλοιου που πρόκειται να χρησιμοποιηθεί. Η εκπαίδευση πολλές φορές φτάνει τις 16 ώρες την ημέρα. Ιδιαίτερη βαρύτητα δίνεται στην προετοιμασία των αστροναυτών, ώστε να μπορούν να αντιμετωπίσουν τις υψηλές επιταχύνσεις κατά την απογείωση, καθώς και τις συνθήκες έλλειψης βαρύτητας. Ένα μεγάλο πρόβλημα ήταν πάντοτε η στολή, την οποία πρέπει να φορούν οι αστροναύτες, ώστε να προστατεύονται από τις δύσκολες εξωτερικές συνθήκες. Ο τύπος της στολής που τελικά επικράτησε δημιουργεί στο εσωτερικό της γήινες συνθήκες, είναι αυτάρκης από άποψη κλιματισμού και προσφέρει τέλειο σύστημα ραδιοεπικοινωνίας.
Στις 12 Απριλίου 1961, ο Σοβιετικός Γιούρι Γκαγκάριν ήταν ο πρώτος άνθρωπος που πέταξε στο διάστημα με το διαστημόπλοιο «Βοστόκ Ι». Στις 5 Μαΐου 1961, ο πρώτος Αμερικανός αστροναύτης, ο Άλαν Σέπαρντ, εκτοξεύτηκε πάνω από τον Ατλαντικό ωκεανό. Ο πρώτος άνθρωπος που κατάφερε να τα ταξιδέψει στο διάστημα περιφερόμενος γύρω από τη Γη ήταν ο Αμερικανός Τζον Γκλεν το 1962. Την επόμενη χρονιά, 1963, η Σοβιετική Βαλεντίνα Τερέσκοβα έγινε η πρώτη γυναίκα που ταξίδεψε στο διάστημα. Στις 20 Ιουλίου 1969 ο Αμερικανός Νιλ Άρμστρογκ μαζί με το συνταξιδιώτη του Έντουιν Όλντριν, έγινε ο πρώτος άνθρωπος που πάτησε το πόδι του στη Σελήνη. Το 1983 η Αμερικανίδα Σάλι Ράιντ ήταν η πρώτη γυναίκα που εγκατέλειψε το διαστημόπλοιο και βγήκε στο χώρο του διαστήματος, ενώ το 1998 ο Τζον Γκλεν ξαναταξίδεψε στο διάστημα και έγινε ο μεγαλύτερος σε ηλικία άνθρωπος (77 ετών) που πραγματοποίησε διαστημικό ταξίδι.
Αψίδες. Είναι τα σημεία τομής του μεγάλου άξονα με την τροχιά του πλανήτη, δηλαδή το αφήλιο (Α) και το περιήλιο (Π), οπότε η ΑΠ καλείται «γραμμή των αψίδων».
Βάθος ορίζοντα. Είναι η γωνία που σχηματίζεται μεταξύ του επιπέδου που εφάπτεται σε σημείο της Γης όπου βρίσκεται ένας παρατηρητής (ψηλότερα από την επιφάνεια της Γης) και του επιπέδου του ορατού ορίζοντα. Για να υπολογιστεί σωστά αυτή η γωνία, πρέπει να υπολογιστούν πολλά φαινόμενα, , όπως π.χ. η ατμοσφαιρική διάθλαση, η οποία απομακρύνει τον ορατό ορίζοντα.

No comments:

Post a Comment