Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Instrumente in der Antike
- Die Evolution optischer Teleskope
- Radioteleskope
- Weltraumteleskope
- Der Einfluss astronomischer Instrumente
Seit jeher haben die Menschen die Sterne am Nachthimmel verwundert beobachtet. Die Astronomie, das Studium der Sterne, ist eine der ältesten Wissenschaften. Im Laufe der Zeit entwickelten Menschen Instrumente, um die Sterne zu verfolgen, zu vergrößern und ihr Verhalten und ihren Inhalt zu untersuchen. Durch den Versuch, das Universum zu verstehen, haben die Menschen mehr über ihren Platz darin gelernt.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die Instrumente zur Untersuchung von Sternen haben sich über Jahrtausende entwickelt. Zu den alten Instrumenten gehörten Quadranten, Astrolabien, Sternenkarten und sogar Pyramiden. Optische Teleskope reichten von brechend bis reflektierend. Radioteleskope, Teleskope zur Detektion von Infrarotstrahlung, Gammastrahlen und Röntgenstrahlung sowie weltraumgestützte Teleskope sind in der modernen Astronomie unverzichtbar.
Instrumente in der Antike
Alte Menschen benutzten die Sterne, um durch Ozeane zu navigieren, die Zeit zu bestimmen und die Jahreszeiten zu bestimmen. Im alten Ägypten wurden Pyramiden gebaut, um den Stern Sirius zu verfolgen und die Überschwemmung des Nils vorherzusagen. Ein uraltes Instrument namens Quadrant verwendete die sphärische Trigonometrie, um die Höhe eines Sterns im Verhältnis zum Horizont zu messen. Die Armillarsphäre, bestehend aus Metallringen und unter Verwendung des Tierkreises, ermöglichte die Beobachtung des Himmels und demonstrierte die Bewegung der Sterne. Das Astrolabium stellte ein multifunktionales Gerät dar, das die Positionen der Sonne und der hellen Sterne berechnete und gleichzeitig als eine Art Uhr zur Zeitmessung fungierte. Im Laufe der Jahrhunderte erstellten verschiedene Kulturen Sternenkarten, um entweder Sterngruppen zu kategorisieren oder die Größe von Sternen zu katalogisieren. Astronomen machten auch Breitseiten und informierten die Menschen über Sonnenfinsternisse und andere himmlische Phänomene.
Die Evolution optischer Teleskope
Optische Teleskope wurden später zu Instrumenten der Wahl für die Beobachtung ferner Sterne. Bei den brechenden Teleskopen wurden zwei Linsen verwendet, wobei die vorderen Linsen das Licht biegen oder brechen, und ein Okular zur Vergrößerung. Solche Teleskope wurden jedoch bei großen Abmessungen unpraktisch. Sir Isaac Newton erfand ein Spiegelteleskop, bei dem ein konkaver Spiegel zum Fokussieren des Lichts verwendet wurde. Dies ermöglichte es den Astronomen, viel weiter entfernte Sterne als zuvor zu beobachten. Die Teleskope wurden mit der Zeit immer größer und raffinierter. Teleskopspiegel erreichten mit einem Primärspiegel ihre maximale Größe. Jetzt können Primärspiegel segmentiert werden, um das Problem des Glasgewichts zu lösen.
Radioteleskope
Astronomen erweiterten ihr Repertoire, indem sie Radioteleskope verwendeten, um die von Sternen emittierten Radiowellen zu erfassen, die den Astronomen Informationen über die Wellenlänge des Sternenlichts liefern. Die Metallkonstruktion des Teleskops ermöglicht größere Abmessungen. Größere Antennen in Arrays ermöglichen eine viel höhere Auflösung von Funkwellen.
Weltraumteleskope
In den Weltraum geschossene Teleskope bilden die nächste Phase der Sternenforschung. Weltraumteleskope umkreisen die Erde, sind jedoch so programmiert, dass sie Sterne auf verschiedene Arten untersuchen. Infrarotstrahlung, Mikrowellen- und Gammastrahlendetektion müssen außerhalb der Atmosphäre durchgeführt werden, daher haben Teleskope wie das Hubble-Weltraumteleskop eine sehr hohe Auflösung. Das Kepler-Weltraumteleskop, das ursprünglich für die Detektion von Exoplaneten entwickelt wurde, hat der Supernova-Forschung (Sternexplosion) neues Leben eingehaucht. Kepler und seine nachfolgende Mission K2 können sich über einen bestimmten Zeitraum ununterbrochen auf ein Gebiet konzentrieren. Auf diese Weise können Astronomen das Fortschreiten explodierender Sterne verfolgen.
Das Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskop ermöglichte die Detektion von Neutronensternfusionen und deckte Gravitationswellen im Kosmos auf. Kooperative bodengestützte Observatorien auf der ganzen Welt reagierten schnell auf verschiedene Arten von Beobachtungen, einschließlich der Suche nach Neutronenpartikeln. Andere Teleskope erfassen Röntgenstrahlen, die abgegeben werden, wenn Neutronensterne Material in ihre Schwerkraft ziehen. Ein relativ neues Gebiet der Sternastronomie ist die Gravitationslinse, mit der Weltraumteleskope wie Hubble durch den natürlichen Vergrößerungseffekt von Vordergrundgalaxien unglaublich ferne Sterne beobachten können.
Der Einfluss astronomischer Instrumente
Durch das Studium der Sonne helfen Astronomen Wettervorhersagern und Wassermanagern. Durch die Untersuchung anderer Sterne erwerben Menschen Kenntnisse über die Elemente des Universums und über die Eingliederung des Menschen. Darüber hinaus unterstützt die von modernen astronomischen Instrumenten abgeleitete Technologie die Menschen im täglichen Leben, beispielsweise bei Wi-Fi, Mobiltelefonen, Digitalkameras und Abwehrwarnungen Systeme und GPS-Geräte.