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Zu einer Zeit mussten alle Menschen den Himmel mit bloßen Augen betrachten. Die Wunder, die dieser Prozess enthüllte, waren reichlich genug, aber die Einführung des Galileos-Teleskops im frühen 17. Jahrhundert markierte einen großen und immer weiter fortschreitenden Technologiesprung bei der Erforschung des Himmels durch die Menschheit. Heutzutage erweitern eine Vielzahl von optischen und nicht optischen Instrumenten unser Verständnis und unsere Wertschätzung des Kosmos.
Optische Teleskope
Das heute unverzichtbare optische Teleskopinstrument wurde 1609 von Galileo Galilei entwickelt, obwohl andere bis dahin ähnliche Werkzeuge entwickelt hatten. Mit seinem "Spyglass mit drei Antrieben" entdeckte er die vier Hauptmonde des Jupiter sowie zahlreiche bisher unbekannte Merkmale des Mondes.Im Laufe der Jahrhunderte entwickelten sich Teleskope von einfachen Handobjekten zu berittenen Tieren auf Observatorien auf Berggipfeln und schließlich zu Teleskopen, die die Erde im Weltraum umkreisen, was den Vorteil mit sich brachte, dass keine atmosphärischen Verzerrungen des Gesichtsfeldes auftreten. Die heutigen Teleskope können fast bis an den Rand des bekannten Universums sehen und geben der Menschheit einen Blick in die Zeit zurück, die viele Milliarden Jahre zurückliegt.
Radioteleskope
Im Gegensatz zu herkömmlichen Teleskopen erfassen und bewerten Radioteleskope Himmelsobjekte nicht anhand der von ihnen ausgesandten Lichtwellen, sondern anhand ihrer Radiowellen. Diese Teleskope sind nicht röhrenförmig, sondern bestehen aus Parabolschalen und sind häufig in Reihen angeordnet. Erst durch diese Teleskope sind Objekte wie Pulsare und Quasare Teil des astronomischen Lexikons geworden. Während sichtbare Objekte wie Sterne und Galaxien sowohl Radiowellen als auch Lichtwellen aussenden, können andere nur mit Radioteleskopen erfasst werden.
Spektroskope
Spektroskopie ist die Untersuchung verschiedener Lichtwellenlängen. Viele dieser Wellenlängen sind für das menschliche Auge als unterschiedliche Farben sichtbar. Ein Prisma trennt zum Beispiel einfaches Licht in verschiedene Spektren. Die Einführung der Spektroskopie in die Astronomie brachte die Wissenschaft der Astrophysik hervor, die eine erschöpfende Analyse von Objekten wie Sternen ermöglicht, was bei der bloßen Visualisierung nicht der Fall ist. Zum Beispiel können Astronomen nun Sterne basierend auf ihren unterschiedlichen Spektren in verschiedene Sternklassen einteilen. Jedes chemische Element hat ein eigenes "Signatur" -Spektralmuster, sodass die Zusammensetzung eines Sterns aus vielen tausend Lichtjahren analysiert werden kann, sofern Astronomen sein Licht sammeln können.
Sternkarten
Ohne Teleskope, Ferngläser und andere Beobachtungsinstrumente gäbe es keine Sternenkarten wie heute. Aber Sternenkarten dienten nicht nur Astronomen als Himmelsführer und bloße Astronomiefans, sondern auch als wichtige Werkzeuge in nichtastronomischen Lebensbereichen wie der Seefahrt. Das Internet und andere moderne Medien haben Sternenkarten - von denen viele interaktiv sind - so gut wie allgegenwärtig gemacht. Aber Sternenkarten gibt es schon seit vielen Jahrtausenden in irgendeiner Form. Tatsächlich entdeckten Archäologen 1979 eine Elfenbeintafel mit einem Alter von über 32.500 Jahren, auf der unter anderem das Sternbild Orion abgebildet sein soll.