Astronomi (daripada bahasa Yunani: ἀστρονομία, secara literal bermaksud sains yang mengkaji undang-undang bintang) ialah sains semula jadi yang mengkaji objek dan fenomena cakerawala. Ia menggunakan matematik, fizik, dan kimia untuk menerangkan asal usul dan evolusinya. Objek yang menarik termasuk planet, bulan, bintang, nebula, galaksi dan komet. Fenomena yang berkaitan termasuk letupan supernova, letusan sinar gamma, quasar, blazar, pulsar dan sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik. Secara umumnya, astronomi mengkaji segala-galanya yang berasal dari luar atmosfera Bumi. Kosmologi ialah cabang astronomi yang mengkaji alam semesta secara keseluruhan.Astronomi adalah salah satu sains semula jadi yang tertua. Tamadun awal dalam sejarah yang direkodkan membuat pemerhatian berkaedah ke atas langit malam. Ini termasuk orang Babylon, Yunani, India, Mesir, Cina, Maya, dan banyak orang asli purba di Amerika. Pada masa lalu, astronomi termasuk disiplin yang pelbagai seperti astrometri, navigasi cakerawala, astronomi cerapan, dan pembuatan kalendar. Pada masa kini, astronomi profesional sering dikatakan sama dengan astrofizik.
Astronomi profesional dibahagikan kepada cabang pemerhatian dan teori. Astronomi cerapan tertumpu kepada memperoleh data daripada pemerhatian objek astronomi. Data ini kemudiannya dianalisis menggunakan prinsip asas fizik. Astronomi teori berorientasikan pembangunan komputer atau model analitikal untuk menerangkan objek dan fenomena astronomi. Kedua-dua bidang ini saling melengkapi. Astronomi teori bertujuan untuk menerangkan hasil pemerhatian dan pemerhatian digunakan untuk mengesahkan keputusan teori. Astronomi adalah salah satu daripada beberapa sains di mana amatur memainkan peranan aktif. Ini adalah benar terutamanya untuk penemuan dan pemerhatian peristiwa sementara. Ahli astronomi amatur telah membantu dengan banyak penemuan penting, seperti mencari komet baharu.
Teknologi angkasa merupakan teknologi yang berkaitan dengan memasuki, dan mendapatkan semula objek atau bentuk kehidupan dari angkasa lepas.
Teknologi "harian" seperti ramalan cuaca, penderiaan jauh, sistem GPS, satelit televisyen, dan beberapa sistem komunikasi jarak jauh secara kritikal bergantung kepada infrastruktur angkasa. Sains, astronomi dan sains Bumi (melalui penderiaan jauh) paling banyak menerima manfaat daripada teknologi angkasa.
Komputer dan telemetri dahulunya teknologi terkini terkemuka yang mungkin telah dianggap sebagai "teknologi angkasa" kerana ia amat kritikal untuk penggalak dan kapal angkasa. Ia wujud sebelum Perlumbaan Angkasa daripada Perang Dingin (antara Kesatuan Soviet dan Amerika Syarikat.) tetapi pembangunannya telah jauh dipercepatkan untuk memenuhi keperluan program angkasa kedua-dua kuasa besar utama. Walaupun masih digunakan hari ini pada kapal angkasa dan peluru berpandu, aplikasi yang lebih membosankan seperti pemantauan jauh (melalui telemetri) pesakit, tumbuh-tumbuhan air, keadaan lebuh raya, dan lain-lain dan penggunaan meluas komputer jauh melebihi kegunaan angkasa mereka dari segi kuantiti dan kepelbagaian penggunaannya.
Angkasa adalah seperti persekitaran yang asing yang untuk bekerja di situ, ia memerlukan teknik dan pengetahuan baru. Teknologi baru yang berasal dengan atau dipercepatkan oleh angkasa dan usaha yang berkaitan dengannya sering kemudiannya digunakan dalam aktiviti ekonomi lain. Ini telah banyak dinyatakan sebagai memberi manfaat oleh penyokong dan peminat angkasa yang memihak kepada pelaburan dana awam dalam aktiviti-aktiviti dan program angkasa. Musuh-musuh politik membalas bahawa ia adalah menjadi jauh lebih murah untuk membangunkan teknologi tertentu secara terus sekiranya ia bermanfaat dan mencemuh justifikasi ini untuk perbelanjaan awam ke atas penyelidikan angkasa yang berkaitan.
Perlumbaan Angkasa merujuk kepada pertandingan antara Amerika Syarikat dan Kesatuan Soviet, secara kasarnya di antara 1957 hingga 1975, membabitkan usaha selari oleh negara tersebut untuk menjelajah ruang angkasa dengan satelit, menghantar manusia ke angkasa, dan meletakkan manusia di bulan.
Walaupun permulaannya bermula pada teknologi roket awal dalam ketegangan antarabangsa selepas Perang Dunia II, Perlumbaan Angkasa bermula dengan pelancaran Sputnik 1 oleh Kesatuan Soviet pada 4 Oktober 1957. Istilah tersebut bermula sebagai analogi kepada perlumbaan senjata. Perlumbaan Angkasa menjadi sebahagian kebudayaan dan persaingan teknologi penting antara Soviet dan AS semasa Perang Dingin. Teknologi angkasa menjadi arena lebih penting dalam konflik ini, disebabkan isu kegunaan ketenteraan dan kelebihan psikologi bagi meningkatkan moral.
Roket Titan II melancarkan kapal angkasa AS dari 1960-an sehingga 1980-an
Latar sejarah Pengaruh ketenteraan awal
Roket telah menarik minat pakar sains dan amatur selama 2,100 tahun. Negara China telah menggunakan roket sebagai senjata seawal abad ke-11. Pakar sains Kesatuan Soviet, Konstantin Tsiolkovsky mengemukakan teori pada 1880-an bahawa roket bahan api cecair pelbagai tahap mungkin mampu mencapai angkasa, tetapi hanya pada 1926 seorang saintis Amerika Robert Goddard mereka roket bahan api cecair yang praktikal.
Goddard melakukan kajiannya berkenaan roket secara tersembunyi, kerana masyarakat saintifik, orang awam, malah juga The New York Times melemparkan tohmahan terhadapnya. Ia memerlukan peperangan untuk menonjolkan roket kepada kemahsyuran. Ini merupakan petanda masa depan, kerana sebarang "perlumbaan angkasa" akan dikaitkan dengan cita-cita ketenteraan negara terbabit, walaupun cirinya lebih kepada sains dan "retorik kepada keamanan".
Sumbangan Jerman
Replika V-2 Jerman
Pada pertengahan 1920-an, para saintis Jerman mula menguji roket yang menggunakan bahan api cecair yang berupaya mencapai jarak dan altitud tinggi. Pada tahun 1932, Reichswehr, sebelum Wehrmacht, tertarik dengan roket bagi pengeboman artileri jarak jauh. Wernher von Braun, seorang saintis roket yang bersemangat, terbabit dalam usaha tersebut dan memajukan senjata bagi kegunaan Jerman Nazi dalam Perang Dunia II.
Roket A-4 Jerman, dilancarkan pada tahun 1942, merupakan peluncur/prototaip pertama mencecah angkasa. Pada tahun 1943, Jerman mula menghasilkan penggantinya, roket V-2, dengan jarak 300 km (185 batu) dan membawa 1000 kg (2200 paun) kepala peledak. Wehrmacht melancarkan beribu-ribu V-2 ke pihak Berikat, menyebabkan kerosakan besar dan kehilangan nyawa. Walau bagaimanapun, banyak juga pekerja paksa yang terbunuh dalam penghasilan roket ini.
Selepas perang, tentera Soviet, British, dan AS dan kakitangan saintifik berlumba untuk merampas teknologi dan kakitangan terlatih dari loji program roket Jerman di Peenemünde. USSR dan Britain mendapat sedikit kejayaan, tetapi Amerika Syarikat paling beruntung, mengambil sebahagian besar pakar sains Jerman; antara mereka merupakan ahli parti Nazi, termasuk von Braun – dari Jerman ke Amerika Syarikat sebagai sebahagian dari Operasi Klip Kertas (Operation Paperclip). Di sana para saintis mengubah suai roket bertujuan untuk menentang Britain bagi kegunaan lain.
Saintis roket pasca-perang mula memikirkan soal roket untuk mengkaji altitud tinggi (menerusi radio-telemetri tentang suhu dan tekanan atmosfera), sinar kosmos, dan lain-lain. Usaha tersebut berterusan bawah pimpinan von Braun.
Asal Perang Dingin Perlumbaan Angkasa
Selepas Perang Dunia II Amerika Syarikat dan Kesatuan Soviet terbabit dalam Perang Dingin yang dipenuhi dengan intipan dan propaganda. Penerokaan angkasa dan teknologi satelit boleh digunakan dalam Perang Dingin oleh kedua pihak. Satelit boleh digunakan bagi mengintip negara lain, sementara kejayaan meneroka-angkasa menjadi propaganda bagi menonjolkan kelebihan saintifik dan potensi ketenteraan sesebuah negara. Roket yang sama menghantar manusia ke orbit atau menghentam tempat tertentu di bulan mampu menghantar senjata nuklear ke bandar musuh yang khusus.
Kebanyakan kemajuan teknologi yang diperlukan bagi pengembaraan angkasa boleh degunakan dengan baik bagi roket semasa perang seperti Peluru berpandu balistik antara benua (ICBM). Bersama aspek lain dalam perlumbaan senjata, kejayaan di angkasa kelihatannya menjadi petunjuk bagi kelicikan ekonomi dan teknologi, menunjukkan kelebihan ideologi sesebuah negara. Penyelidikan angkasa mempunyai teknologi dwi-kegunaan: ia boleh digunakan bagi tujuan keamanan, tetapi juga menyumbang kepada matlamat ketenteraan.Kedua kuasa besar berlumba untuk mendapat kelebihan dalam penyelidikan angkasa, sama-sama tidak tahu siapa yang akan berjaya. Asas bagi perlumbaan angkasa telah ada hanya menunggukan picu dipetik sahaja.
Sputnik
Sputnik 1 dengan berat tidak lebih 90 kg dan berjaya mengelilingi Bumi lebih dua bulan
Pada 4 Oktober 1957, Soviet berjaya melancarkan Sputnik 1, satelit buatan pertama sampai ke orbit, dan mencetuskan Perlumbaan Angkasa. Pelancaran ini merupakan tamparan yang hebat kepada AS kerana Soviet mengalahkan AS dalam penerokaan angkasa lepas walaupun negara ini jauh lebih miskin dengan memiliki teknologi terkebelakang berbanding AS. Disebabkan kesan ketenteraan dan ekonomi, Sputnik menyebabkan kebimbangan dan memulakan perdebatan politik di Amerika Syarikat. Sebelum Sputnik, penduduk awam Amerika menganggap AS mempunyai kelebihan dalam semua bidang teknologi. Rakan sejawatan Von Braun di Kesatuan Soviet, Sergei Korolev, ketua jurutera yang merekacipta roket R-7 yang menghantar Sputnik ke orbit, kemudiannya akan mereka N-1, untuk melancarkan angkasawan ke bulan. Sebagai tindak balas kepada Sputnik, AS berusaha bersungguh-sungguh bagi mengembalikan kelebihan teknologinya, termasuk mengubah kurikulum persekolahan dengan harapan akan menghasilkan lebih ramai Von Braun dan Korolev. Reaksi ini kini dikenali sebagai krisis Sputnik.
Lyndon B. Johnson, Timbalan Presiden kepada Presiden John F. Kennedy menggambarkan motivasi bagi usaha Amerika ini sebagai berikut:
Di mata dunia, pertama di angkasa bererti pertama, itu saja; kedua di angkasa adalah kedua dalam semua perkara.1
Penduduk awam Amerika, pada mulanya patah semangat dan takut dengan Sputnik, menjadi tertawan dengan projek Amerika yang berikutnya. Pelajar sekolah mengikuti pelancaran berturut-turut, dan pembinaan roket replika menjadi hobi popular. Presiden Kennedy memberikan ucapan yang menggalakkan orang ramai menyokong program angkasa dan cuba menangani mereka yang meragui dan merasakan berjuta dolar lebih baik digunakan bagi membina stok persenjataan sedia ada yang terbukti, dan bagi membasmi kemiskinan.
Kira-kira empat bulan selepas Sputnik, AS melancarkan satelit pertamanya, Explorer I. Dalam tempoh itu, beberapa kegagalan pelancaran yang memalukan berlaku di Cape Canaveral. Pada 31 Januari 1958, Explorer I menjumpai lengkungan sinaran Van Allen. Sementara Soviet dapat gelaran "pertama", Explorer I terbukti sebagai satelit pertama yang melakukan fungsi yang berguna.
Komunikasi satelit
Satelit komunikasi pertama, Projek SCORE, dilancarkan pada 18 Disember 1958, menyampaikan perutusan hari Natal daripada Presiden Eisenhower kepada dunia. Contoh penting satelit komunikasi lain semasa (atau dihasilkan) oleh Perlumbaan Angkasa termasuk:
1962: Telstar: satelit komunikasi merentasi laut (transoceanic) percubaan pertama.
1972: Anik 1: satelit komunikasi dalam negara pertama (Kanada)
1974: WESTAR: satelit komunikasi dalam negara pertama (Amerika Syarikat)
1976: MARISAT: satelit komunikasi bergerak pertama
Satelit lain
AS melancarkan satelit geosegerak pertama, Syncom-2, on 26 Julai 1963. Kejayaan kelas ini ialah piring satelit biasa tidak lagi perlu menjejak orbit satelit, kerana orbit tersebut adalah orbit geopegun. Jadi orang biasa dapat menggunakan komunikasi satelit untuk penyiaran televisyen, selepas dipasang sekali.
Kejayaan lanjut Soviet: Haiwan hidup di angkasa
Laika menjadi benda hidup pertama di orbit melalui Sputnik 2
Secara teknikal, lalat buah yang dilancarkan oleh A.S. menggunakan roket V-2 yang ditawan dari Jerman pada 1946 menjadi haiwan pertama di angkasa. Mamalia pertama dihantar ke orbit, adalah seekor anjing bernama Laika yang mengembara di dalam Sputnik 2 kepunyaan Soviet pada 1957. Malangnya anjing ini telah mati sebaik sahaja tiba di angkasa lepas akibat tekanan dan "kepanasan melampau". Walaupun begitu, pada 1960 dua ekor anjing Belka dan Strelka berjaya mengelilingi dunia dan pulang dengan selamatnya. Pihak Soviet juga telah berjaya menghantar beberapa ekor kura-kura mengelilingi bulan melalui roket Zond 5 pada bulan September 1968. Manakala pihak Amerika pula telah mengimport beruk dari Afrika, dan menghantar dua ekor beruk ke angkasa lepas sebelum menghantar manusia pula. Selepas itu, para saintis telah menggunakan haiwan tersebut serta keturunannya sebagai bahan kaji selidik bio-perubatan. Hanya pada akhir 1990-an selepas bantahan daripada orang ramai, haiwan tersebut dibebaskan ke dalam hutan.
Manusia di angkasa
Yuri Gagarin seorang angkasawan Soviet merupakan manusia pertama memasuki orbit dengan menggunakan roket Vostok 1
Penerbangan angkasa lepas pertama
Model kapal angkasa Vostok
Apollo CSM dalam orbit bulan
MW 18014 ialah pelancaran ujian roket V-2 Jerman yang berlangsung pada 20 Jun 1944, di Pusat Penyelidikan Tentera Peenemünde di Peenemünde. Ia adalah objek buatan manusia pertama yang mencapai angkasa lepas, mencapai puncak 176 kilometer yang jauh di atas garisan Kármán. Ia adalah pelancaran ujian menegak. Walaupun roket itu mencapai angkasa, ia tidak mencapai halaju orbit, dan oleh itu kembali ke Bumi dalam kesan, menjadi penerbangan angkasa sub-orbital pertama.
Objek pertama dalam orbit
Pelancaran orbit pertama yang berjaya ialah misi Sputnik 1 ("Satelit 1") yang tidak digerakkan oleh Soviet pada 4 Oktober 1957. Satelit itu mempunyai berat kira-kira 83 kg (183 lb), dan dipercayai telah mengorbit Bumi pada ketinggian kira-kira 250 km ( 160 bt). Ia mempunyai dua pemancar radio (20 dan 40 MHz), yang mengeluarkan "bip" yang boleh didengari oleh radio di seluruh dunia. Analisis isyarat radio digunakan untuk mengumpul maklumat tentang ketumpatan elektron ionosfera, manakala data suhu dan tekanan dikodkan dalam tempoh bunyi bip radio. Keputusan menunjukkan bahawa satelit itu tidak tertusuk oleh meteoroid. Sputnik 1 dilancarkan oleh roket R-7. Ia terbakar apabila masuk semula pada 3 Januari 1958.
Penerbangan angkasa lepas manusia pertama
Penerbangan angkasa lepas manusia pertama yang berjaya ialah Vostok 1 ("Timur 1"), membawa angkasawan Rusia berusia 27 tahun, Yuri Gagarin, pada 12 April 1961. Kapal angkasa itu melengkapkan satu orbit mengelilingi dunia, berlangsung kira-kira 1 jam 48 minit. Penerbangan Gagarin bergema di seluruh dunia; ia adalah demonstrasi program angkasa lepas Soviet yang maju dan ia membuka era baru dalam penerokaan angkasa lepas: penerbangan angkasa lepas manusia.
Penjelajahan ruang badan astronomi pertama
Objek buatan pertama yang mencapai satu lagi badan angkasa ialah Luna 2 yang mencapai Bulan pada tahun 1959. Pendaratan lembut pertama di angkasa lain dilakukan oleh Luna 9 mendarat di Bulan pada 3 Februari 1966. Luna 10 menjadi satelit buatan pertama Bulan , memasuki orbit bulan pada 3 April 1966.
Pendaratan kru pertama di angkasa lain dilakukan oleh Apollo 11 pada 20 Julai 1969, mendarat di Bulan. Terdapat sejumlah enam kapal angkasa dengan manusia mendarat di Bulan bermula dari tahun 1969 hingga pendaratan manusia terakhir pada tahun 1972.
Penerbangan antara planet pertama ialah 1961 Venera 1 flyby Venus, walaupun 1962 Mariner 2 adalah flyby pertama Venus untuk mengembalikan data (pendekatan terdekat 34,773 kilometer). Pioneer 6 ialah satelit pertama yang mengorbit Matahari, dilancarkan pada 16 Disember 1965. Planet lain mula diterbangkan pada tahun 1965 untuk Marikh oleh Mariner 4, 1973 untuk Musytari oleh Pioneer 10, 1974 untuk Mercury oleh Mariner 10, 1979 untuk Zuhal oleh Perintis 11, 1986 untuk Uranus oleh Voyager 2, 1989 untuk Neptune oleh Voyager 2. Pada tahun 2015, planet kerdil Ceres dan Pluto telah diorbit oleh Fajar dan dilalui oleh New Horizons, masing-masing. Ini menyumbang kepada flyby setiap satu daripada lapan planet dalam Sistem Suria, Matahari, Bulan dan Ceres & Pluto (2 daripada 5 planet kerdil yang diiktiraf).
Misi permukaan antara planet pertama yang mengembalikan sekurang-kurangnya data permukaan terhad dari planet lain ialah pendaratan Venera 7 pada 1970, yang mengembalikan data ke Bumi selama 23 minit dari Zuhrah. Pada tahun 1975 Venera 9 adalah yang pertama mengembalikan imej dari permukaan planet lain, mengembalikan imej dari Venus. Pada tahun 1971, misi Mars 3 mencapai pendaratan lembut pertama di Marikh yang mengembalikan data selama hampir 20 saat. Kemudian misi permukaan yang lebih panjang telah dicapai, termasuk lebih enam tahun operasi permukaan Marikh oleh Viking 1 dari 1975 hingga 1982 dan lebih dua jam penghantaran dari permukaan Zuhrah oleh Venera 13 pada tahun 1982, misi permukaan planet Soviet yang paling lama. Zuhrah dan Marikh ialah dua planet di luar Bumi di mana manusia telah menjalankan misi permukaan dengan kapal angkasa robot yang tidak berkru.
Penerokaan angkasa lepas ialah penggunaan astronomi dan teknologi angkasa lepas untuk menerokai angkasa lepas. Walaupun penerokaan angkasa lepas dijalankan terutamanya oleh ahli astronomi dengan teleskop, penerokaan fizikalnya dijalankan kedua-dua oleh probe angkasa lepas robotik dan penerbangan manusia. Penerokaan angkasa lepas, seperti astronomi bentuk klasiknya, adalah salah satu sumber utama untuk sains angkasa lepas.
Walaupun pemerhatian objek di angkasa, dikenali sebagai astronomi, mendahului sejarah yang boleh dipercayai, ia adalah pembangunan roket yang besar dan agak cekap pada pertengahan abad kedua puluh yang membolehkan penerokaan angkasa lepas fizikal menjadi kenyataan. Program roket eksperimen berskala besar pertama di dunia ialah Opel-RAK di bawah pimpinan Fritz von Opel dan Max Valier pada akhir 1920-an yang membawa kepada kereta roket dan pesawat roket krew pertama, yang membuka jalan kepada program V2 era Nazi dan AS dan aktiviti Soviet dari tahun 1950 dan seterusnya. Program Opel-RAK dan demonstrasi awam kenderaan darat dan udara yang menakjubkan menarik ramai orang, serta menyebabkan keterujaan awam global yang dipanggil "Rocket Rumble" dan mempunyai kesan berpanjangan yang besar kepada perintis penerbangan angkasa lepas seperti Wernher von Braun . Rasional umum untuk meneroka ruang angkasa termasuk memajukan penyelidikan saintifik, prestij negara, menyatukan negara yang berbeza, memastikan kelangsungan masa depan manusia, dan membangunkan kelebihan ketenteraan dan strategik terhadap negara lain.
Era awal penerokaan angkasa lepas didorong oleh "Perlumbaan Angkasa" antara Kesatuan Soviet dan Amerika Syarikat. Pelancaran objek buatan manusia pertama yang mengorbit Bumi, Sputnik 1 Kesatuan Soviet, pada 4 Oktober 1957, dan pendaratan Bulan pertama oleh misi Apollo 11 Amerika pada 20 Julai 1969 sering diambil sebagai mercu tanda untuk tempoh awal ini. Program angkasa lepas Soviet mencapai banyak pencapaian pertama, termasuk makhluk hidup pertama di orbit pada tahun 1957, penerbangan angkasa lepas manusia pertama (Yuri Gagarin menaiki Vostok 1) pada tahun 1961, laluan angkasa pertama (oleh Alexei Leonov) pada 18 Mac 1965, yang pertama pendaratan automatik di badan angkasa yang lain pada tahun 1966, dan pelancaran stesen angkasa pertama (Salyut 1) pada tahun 1971. Selepas 20 tahun pertama penerokaan, tumpuan beralih daripada penerbangan sekali sahaja kepada perkakasan boleh diperbaharui, seperti program Space Shuttle, dan daripada persaingan kepada kerjasama seperti dengan Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS).
Dengan penyiapan besar ISS[6] berikutan STS-133 pada Mac 2011, rancangan untuk penerokaan angkasa lepas oleh A.S. kekal berubah-ubah. Constellation, program Pentadbiran Bush untuk kembali ke Bulan menjelang 2020 dinilai tidak dibiayai dengan secukupnya dan tidak realistik oleh panel semakan pakar yang melaporkan pada tahun 2009. Pentadbiran Obama mencadangkan semakan Buruj pada tahun 2010 untuk memberi tumpuan kepada pembangunan keupayaan untuk misi anak kapal melangkaui orbit Bumi rendah (LEO), membayangkan melanjutkan operasi ISS melangkaui 2020, memindahkan pembangunan kenderaan pelancar untuk kru manusia daripada NASA kepada sektor swasta, dan membangunkan teknologi untuk membolehkan misi melangkaui LEO, seperti Earth–Moon L1 , Bulan, Bumi–Matahari L2, asteroid dekat Bumi dan orbit Phobos atau Marikh.
Pada tahun 2000-an, China telah memulakan program penerbangan angkasa lepas yang berjaya manakala India melancarkan Chandraayan 1, manakala Kesatuan Eropah dan Jepun juga telah merancang misi angkasa lepas anak kapal pada masa hadapan. China, Rusia dan Jepun telah menganjurkan misi anak kapal ke Bulan pada abad ke-21, manakala Kesatuan Eropah telah menganjurkan misi anak kapal ke Bulan dan Marikh pada abad ke-20 dan ke-21.
Sejarah penerokaan
Lihat juga: Sejarah astronomi, Penemuan dan penerokaan Sistem Suria, Garis masa penerokaan angkasa lepas, Garis masa pelancaran orbit pertama mengikut negara, dan Penemuan angkasa lepas Roket V-2 di Muzium Peenemünde
