מכשירים המשמשים ללימוד כוכבים

מאז ימי קדם, בני אדם צפו בפליאה בכוכבים בשמי הלילה. אסטרונומיה, חקר הכוכבים, מייצגת את אחד המדעים העתיקים ביותר. עם הזמן פיתחו בני אדם מכשירים למעקב אחר הכוכבים, הגדלתם ולמידת התנהגותם ותוכנם. בניסיון להבין את היקום, בני האדם למדו יותר על מקומם בו.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

הכלים המשמשים ללימוד כוכבים התפתחו במשך אלפי שנים. מכשירים עתיקים כללו רביעים, אסטרולאבות, טבלאות כוכבים ואפילו פירמידות. הטלסקופים האופטיים נעו בין שבירה לבבואה. טלסקופי רדיו, טלסקופים המאתרים קרינת אינפרא אדום, קרני גמא וקרני רנטגן וטלסקופים מבוססי חלל הם חיוניים באסטרונומיה המודרנית.

בני אדם קדומים השתמשו בכוכבים כדי לנווט באוקיאנוסים, לספר זמן ולקבוע עונות. במצרים העתיקה נבנו פירמידות כדי לעקוב אחר הכוכב סיריוס על מנת לחזות את שיטפון נהר הנילוס. מכשיר עתיק שנקרא רביע השתמש בטריגונומטריה כדורית כדי למדוד את גובה הכוכב ביחס לאופק. כדור התותח, המורכב מטבעות מתכת ושימוש בגלגל המזלות, אפשר התבוננות בשמיים והדגים את תנועת הכוכבים. האסטרולבה ייצגה מכשיר רב-תכליתי שחישב את מיקומי השמש והכוכבים הבהירים, וגם עבד כמעין שעון לספר זמן. במשך מאות שנים, תרבויות שונות יצרו תרשימים של כוכבים כדי לקטלג קבוצות כוכבים או לקטלג את גודל הכוכבים. אסטרונומים יצרו גם רחבות, גיליונות נייר שיידעו אנשים על ליקויי חמה ותופעות שמימיות אחרות.

טלסקופים אופטיים הפכו מאוחר יותר למכשירים הנבחרים לתצפית על כוכבים רחוקים. בטלסקופים השבירה נעשה שימוש בשתי עדשות, כאשר העדשות הקדמיות מכופפות או משברות אור, ועינית להגדלה. עם זאת, טלסקופים כאלה הפכו לבלתי מעשיים בגדלים גדולים. סר אייזק ניוטון המציא טלסקופ מחזיר שהשתמש במראה קעורה למיקוד האור. זה איפשר לאסטרונומים לצפות בכוכבים רחוקים הרבה יותר מבעבר. הטלסקופים גדלו והשתכללו עם הזמן. מראות הטלסקופ הגיעו לגבולן העליון בגודלן עם מראה ראשית אחת. כעת, ניתן לחלק מראות ראשוניות בכדי לסייע לבעיית משקל הזכוכית.

אסטרונומים הרחיבו את הרפרטואר שלהם באמצעות טלסקופי רדיו כדי לזהות את גלי הרדיו הנפלטים מכוכבים, מה שמספק לאסטרונומים מידע על אורך גל האור הכוכבי. מבנה המתכת של הטלסקופים מאפשר יכולת גודל גדולה יותר. אנטנות גדולות יותר במערכים מאפשרות רזולוציה גבוהה בהרבה של גלי רדיו.

טלסקופים ששוגרו לחלל מייצגים את השלב הבא של חקר הכוכבים. טלסקופי חלל מקיפים את כדור הארץ אך מתוכנתים לחקר כוכבים בדרכים שונות. יש לבצע קרינה אינפרא-אדום, זיהוי מקרני מיקרו וגאמה הרחק מהאטמוספירה, ולכן לטלסקופים כמו טלסקופ החלל האבל יש רזולוציה גבוהה מאוד. טלסקופ החלל קפלר, שתוכנן במקור לגילוי כוכב לכת, העניק חיים חדשים במחקר סופרנובה (פיצוץ כוכבים). קפלר ומשימתו K2 שלאחר מכן יכולים להתמקד ברציפות בתיקית שטח אחת לאורך זמן. זה מאפשר לאסטרונומים לעקוב אחר התקדמותם של כוכבים מתפוצצים.

טלסקופ החלל פרמי גמא הקל על גילוי מיזוגים של כוכבי נויטרונים, וחשף גלי כבידה בקוסמוס. מצפה כוכבים שיתופי שיתופי ברחבי העולם הגיבו במהירות לנסות צורות תצפיות מרובות, כולל חיפוש אחר חלקיקי נויטרונים. טלסקופים אחרים מזהים צילומי רנטגן, מועברים כאשר כוכבי נויטרונים מושכים חומר לכוח המשיכה שלהם. תחום חדש יחסית של אסטרונומיה כוכבית כולל עדשות כובד, בהן טלסקופים חלליים כאלה כיוון שהאבל יכול להתבונן בכוכבים רחוקים להפליא באמצעות ההשפעה המגדילה הטבעית של החזית גלקסיות.

על ידי לימוד השמש, אסטרונומים מסייעים לחזאי מזג אוויר ומנהלי מים. על ידי לימוד כוכבים אחרים, בני האדם מקבלים ידע על יסודות היקום ואופן שבו בני האדם משתלבים. בנוסף, הטכנולוגיה שמקורה במכשירים אסטרונומיים מודרניים מסייעת לאנשים בחיי היומיום, כגון Wi-Fi, טלפונים סלולריים, מצלמות דיגיטליות, מערכות התרעה על הגנה ומכשירי GPS.