Конспект урока: Строение Вселенной. Основные методы исследования в астрономии. Определение расстояний до небесных тел

Астрономия

Астрономия — это наука о Вселенной, которая изучает расположение, характер движения, структуру, происхождение и развитие небесных тел и систем. Термин астрономия образован от двух греческих слов — «астрон» — светило (звезда) и «номос» — закон.

Изучение астрономии не может обойтись без знаний в таких областях, как математика, физика, химия, география, биология, механика и др. Так, для определения состава небесных тел необходимы знания в области химии, а физика позволяет объяснить природу различных физических явлений и процессов, происходящих на планетах и звёздах.

Астрономия играет важную роль в современной жизни. Предсказание погоды, связь с любой точкой планеты, навигация — всё это было бы невозможно осуществить без знаний в области астрономии. Помимо этого, нельзя забывать о влиянии, которое оказывают Солнце и другие космические тела на живые организмы, населяющие нашу планету.

Таким образом, нельзя недооценивать значимость изучения небесных тел, их эволюции и характера движения, состава и происходящих на них физико-химических процессов.

Основные методы исследования в астрономии

Долгое время единственным доступным способом изучения небесных тел было наблюдение. Ещё в Древней Греции учёные, наблюдая за движением Солнца, Луны, планет и других звёзд, смогли описать траектории их движения и установить периодичность лунных и солнечных затмений. С изобретением Галилеем телескопа астрономия резко продвинулась вперед: были открыты спутники планет, горы на Луне и многие другие небесные тела. На основании новых открытий был сделан вывод, что Земля не является неподвижным центром Вселенной.

Современные телескопы дают возможность наблюдать небесные тела, планеты и звёзды, расположенные в других галактиках. Развитие техники позволило обрабатывать результаты, полученные в процессе наблюдений, с помощью автоматизированных систем. Использование компьютеров не только ускоряет процесс обработки информации, но и позволяет учесть погрешности, вызванные наличием атмосферы или другими причинами. В настоящее время в наблюдательной астрономии применяют оптические телескопы, они позволяют регистрировать небесные объекты, расположенные от нас на расстоянии порядка 10 млрд св. лет.

Современная астрономия включает несколько разделов: небесная механика, астрометрия, астрофизика, космогония, космонавтика и др. Наиболее молодым из них является астрофизика.

Астрофизика изучает строение, физические свойства и химический состав небесных тел. Открытие спектрального анализа позволило определять температуру, химический состав и скорость движения удалённых небесных тел по спектру света, пришедшего от рассматриваемого небесного тела.

Изначально изучение спектров было доступно только с поверхности Земли и только в инфракрасном диапазоне, так как ультрафиолетовое, рентгеновское и другие виды излучения теряют свою интенсивность при прохождении через земную атмосферу. После вывода за пределы атмосферы орбитальных и межпланетных станций появилась возможность изучения спектров во всём диапазоне электромагнитных волн.

В 1966 г. автоматическая межпланетная станция «Луна–13» впервые осуществила посадку на Луну. Благодаря работе станции были получены первые сведения о составе лунного грунта. 20 июля 1969 г. командир экипажа американского пилотируемого космического корабля «Аполлон–11» Нил Армстронг и пилот Базз Олдрин впервые высадились на Луну. Астронавты разместили на её поверхности научные приборы и доставили на Землю 21,55 кг лунного грунта. В 1970 г. силами советских учёных был создан и успешно доставлен на Луну первый в мире планетоход «Луноход–1», который проработал на Луне 10,5 месяцев и позволил изучить особенности лунной поверхности, радиоактивного и рентгеновского космического излучения, химического состава и свойств грунта. Через три года на Луну был доставлен «Луноход–2», с помощью которого, помимо прочих исследований, была реализована фото- и телесъёмка поверхности небесного тела.

В 1971 г. на поверхность Марса был доставлен автоматический аппарат космической станции «Марс–3», благодаря чему были получены первые снимки поверхности планеты. На сегодняшний день получены изображения и исследованы поверхности всех планет Солнечной системы.