Objev a průzkum sluneční soustavy - Discovery and exploration of the Solar System

Slunce a planety sluneční soustavy. Pluto a další trpasličí planety nejsou zobrazeny. Relativní velikosti objektů jsou kresleny v měřítku; vzdálenosti mezi nimi nejsou.

Fotografie Země (v kroužku) pořízená Voyagerem 1 , vzdáleným 6,4 miliardy kilometrů (4 miliardy mil). Pruhy světla jsou difrakční hroty vyzařující ze Slunce (mimo rámeček doleva). Tato fotografie je známá jako Pale Blue Dot .

Objev a průzkum sluneční soustavy je pozorování, navštěvování a rozšiřování znalostí a porozumění „kosmickému sousedství“ Země . Patří sem Slunce , Země a Měsíc , hlavní planety Merkur , Venuše , Mars , Jupiter , Saturn , Uran a Neptun , jejich satelity a také menší tělesa včetně komet , asteroidů a prachu .

Sluneční soustava - soustava planet, měsíců a menších úlomků našeho Slunce - je kosmickým dvorkem lidstva. Prostory mezi planetami, malé na miliony faktorů ve srovnání s mezihvězdnými vzdálenostmi, jsou skličující, ale technologicky překonatelné.

-  NASA

Dějiny

Zemská atmosféra

Čtyřisférický plazmový analyzátor vesmírné sondy Pioneer

Po mnoho tisíc let si astronomové udržovali geocentrický pohled na svět a neuznávali existenci Sluneční soustavy . Nejvíce se věřilo, že Země je nehybná ve středu vesmíru a kategoricky se liší od božských nebo éterických předmětů, které se pohybovaly po obloze. Ačkoli řecký filozof Aristarchus ze Samosu spekuloval o heliocentrickém přeuspořádání vesmíru, Nicolaus Copernicus v 16. století vyvinul matematicky prediktivní heliocentrický systém. Jeho nástupci 17. století Galileo Galilei , Johannes Kepler a Isaac Newton vyvinuli moderní chápání fyziky, které vedlo k postupnému přijímání myšlenky, že se Země pohybuje kolem Slunce a že planety se řídí stejnými fyzikálními zákony, které řídí Zemi . V novější době to vedlo ke zkoumání geologických jevů, jako jsou hory a krátery, a sezónních meteorologických jevů, jako jsou mraky, prachové bouře a ledové čepice na jiných planetách.

Nyní je známo, že sluneční soustava je jedním z mnoha planetárních systémů v galaxii. Planetární systém, který obsahuje Zemi, se nazývá „sluneční“ systém, protože místní hvězda, Slunce, je pojmenována Sol, podle latinského slova pro Slunce „solis“. Čemukoli, co souvisí se Sluncem, se říká „sluneční“; například hvězdný vítr ze Slunce se nazývá sluneční vítr .

Starověk a první pozorování

První lidé omezeně rozuměli nebeským tělesům, která byla vidět na obloze. Sun , byl však z bezprostřední zájem, protože generuje cyklus dne a noci. Ještě více, úsvit a západ slunce se vždy účastní zhruba stejných bodů horizontu, což pomohlo rozvíjet světové strany . Moon byl jiný orgán bezprostředního zájmu, protože jeho vyšší vizuální velikosti. Na měsíčních fází nechá změřit čas delší dobu než ti dnů, a předpovědět dobu trvání ročních období .

Jeden z prvních zaznamenaných studiu astronomie je Ptolemaios ‚s Almagest . Navrhl geocentrický model se Zemí ve středu vesmíru a Sluncem, Měsícem a planetami na oběžné dráze kolem ní. Hvězdy by byly upevněny v obří sféře, mimo Zemi a planety. Slunce a měsíc byly v jednoduchých sférách, ale předpokládalo se, že planety obíhají kolem koulí, které zase obíhaly kolem Země. Byl to složitý model, ale dokázal spolehlivě předvídat pohyby nebeských těles a používal se až do 16. století.

Teleskopická pozorování

Replika dalekohledu Isaaca Newtona.

První průzkum sluneční soustavy byl proveden dalekohledem , kdy astronomové poprvé začali mapovat tyto objekty příliš slabé na to, aby je bylo možné vidět pouhým okem.

Galileo jako první objevil fyzické detaily o jednotlivých tělesech sluneční soustavy. Zjistil, že Měsíc byl kráter, že Slunce bylo označeno slunečními skvrnami a že Jupiter měl na oběžné dráze kolem něj čtyři satelity. Christiaan Huygens navázal na objevy Galilea objevem Saturnova měsíce Titan a tvaru prstenců Saturnu . Giovanni Domenico Cassini později objevil v Saturnových prstencích další čtyři měsíce Saturnu a divizi Cassini .

Sun fotografoval přes dalekohled se speciálním slunečním filtrem. Sluneční skvrny a ztmavnutí končetin jsou jasně vidět. Merkur přechází v dolní polovině sluneční tváře.

Kolem roku 1677 Edmond Halley pozoroval tranzit Merkuru přes Slunce, což ho vedlo k poznání, že pozorování sluneční paralaxy planety (ideálněji pomocí tranzitu Venuše ) lze použít k trigonometrickému určení vzdáleností mezi Zemí, Venuší a slunce. V roce 1705 si Halley uvědomil, že opakované pozorování komety zaznamenávaly stejný objekt a pravidelně se vracely jednou za 75–76 let. Toto byl první důkaz, že kolem Slunce obíhalo cokoli jiného než planety, i když to o kometách teoretizoval v 1. století Seneca . Kolem roku 1704 se termín „sluneční soustava“ poprvé objevil v angličtině.

V roce 1781 William Herschel hledal binární hvězdy v souhvězdí Býka, když pozoroval to, co považoval za novou kometu. Jeho oběžná dráha odhalila, že se jedná o novou planetu, Uran, vůbec první objevenou teleskopicky.

Giuseppe Piazzi objevil Ceres v roce 1801, malý svět mezi Marsem a Jupiterem. Byla považována za jinou planetu, ale po následných objevech jiných malých světů ve stejné oblasti byla ona a ostatní nakonec překlasifikovány na asteroidy .

V roce 1846 vedly nesrovnalosti na oběžné dráze Uranu k mnoha lidem podezření, že se o ně z dálky musí tahat velká planeta. Výpočty Urbaina Le Verriera nakonec vedly k objevu Neptuna. Nadměrná precese perihelia na oběžné dráze Merkuru vedla v roce 1859 Le Verriera k postulování intraartuťanské planety Vulcan , ale ukázalo by se, že neexistuje: precese perihelionu byla nakonec vysvětlena Einsteinovou obecnou relativitou .

Ačkoli je diskutabilní, když byla sluneční soustava skutečně „objevena“, tři pozorování 19. století určily její povahu a místo ve vesmíru nad rozumnou pochybností. Nejprve, v roce 1838, Friedrich Bessel úspěšně změřil hvězdnou paralaxu , což je zjevný posun v poloze hvězdy vytvořené pohybem Země kolem Slunce. Toto nebyl jen první přímý experimentální důkaz heliocentrismu, ale také poprvé odhalil obrovskou vzdálenost mezi sluneční soustavou a hvězdami. Poté, v roce 1859, Robert Bunsen a Gustav Kirchhoff pomocí nově vynalezeného spektroskopu prozkoumali spektrální podpis Slunce a zjistili, že je složen ze stejných prvků, jaké existovaly na Zemi, čímž se poprvé stanovila fyzická podobnost mezi Zemí a ostatní těla viditelná ze Země. Poté otec Angelo Secchi porovnal spektrální podpis Slunce s jinými hvězdami a shledal je prakticky identickými. Poznání, že Slunce je hvězda, vedlo k hypotéze, že jiné hvězdy by mohly mít vlastní systémy, i když to nebylo téměř 140 let prokázáno.

Radarové zobrazování 2006 DP ₁₄ , malého asteroidu poblíž Země, který prošel kolem Země na začátku února 2014

Další zjevné nesrovnalosti na drahách vnějších planet vedly Percivala Lowella k závěru, že za Neptunem musí ležet ještě jedna planeta, „ planeta X “. Po jeho smrti provedla jeho Lowellova observatoř vyhledávání, které nakonec vedlo k objevu Pluta Clyde Tombaughem v roce 1930. Bylo však zjištěno, že Pluto je příliš malé na to, aby narušilo oběžné dráhy vnějších planet, a jeho objev byl proto náhodný. . Stejně jako Ceres byla původně považována za planetu, ale po objevení mnoha dalších podobně velkých objektů v jejím okolí byla IAU v roce 2006 překlasifikována na trpasličí planetu .

V roce 1992 byl objeven první důkaz jiného než našeho planetárního systému , který obíhal kolem pulsaru PSR B1257+12 . O tři roky později bylo objeveno 51 Pegasi b , první extrasolární planeta kolem hvězdy podobné Slunci. V roce 2017 bylo nalezeno 2687 extrasolárních planetárních systémů.

Také v roce 1992 objevili astronomové David C. Jewitt z University of Hawaii a Jane Luu z Massachusettského technologického institutu 15760 Albion . Tento objekt se ukázal být prvním z nové populace, která se stala známou jako Kuiperův pás ; ledový analog k pásu asteroidů, jehož součástí byly považovány objekty jako Pluto a Charon.

Mike Brown , Chad Trujillo a David Rabinowitz oznámili objev Eris v roce 2005, což je objekt rozptýleného disku, který byl původně považován za větší než Pluto, což z něj činí největší objekt objevený na oběžné dráze kolem Slunce od Neptunu. New Horizons " fly-by ze Pluto v červenci 2015 vyústilo ve více-přesné měření Pluta, což je o něco větší, ačkoli méně masivní než Eris.

Pozorování kosmickou lodí

Lineae na Europě od kosmické lodi Galileo

Časová osa průzkumu sluneční soustavy.

Umělcova koncepce Pioneeru 10 , který prošel oběžnou dráhu Pluta v roce 1983. Poslední přenos byl přijat v lednu 2003, odeslán přibližně ze 82 AU pryč. 48–49 let stará vesmírná sonda se vzdaluje od Slunce rychlostí přes 43 400 km/h (27 000 mph), pokud tedy nic nezasáhla

Od začátku kosmického věku byla velká část průzkumu prováděna misemi robotických kosmických lodí , které byly organizovány a prováděny různými vesmírnými agenturami.

Všechny planety sluneční soustavy nyní v různé míře navštívily kosmické lodě vypuštěné ze Země. Prostřednictvím těchto bezpilotních misí mohli lidé získat detailní fotografie všech planet a v případě přistávacích modulů provést testy některých půd a atmosféry .

Prvním umělým objektem vyslaným do vesmíru byla sovětská družice Sputnik 1 vypuštěná v roce 1957, která úspěšně obíhala kolem Země až do 4. ledna následujícího roku. Americká sonda Explorer 6 , vypuštěná v roce 1959, byla první družicí, která snímala Zemi z vesmíru.

Průlety

První úspěšnou sondou, která prolétla jiným tělesem sluneční soustavy, byla Luna 1 , která proletěla kolem Měsíce v roce 1959. Původně měla dopadnout na Měsíc, místo toho minula svůj cíl a stala se prvním umělým objektem obíhajícím kolem Slunce. Mariner 2 byl první planetární průlet , který prošel Venuší v roce 1962. První úspěšný průlet Marsem provedl Mariner 4 v roce 1965. Mariner 10 poprvé prošel kolem Merkuru v roce 1974.

První sondou, která zkoumala vnější planety, byl Pioneer 10 , který letěl Jupiterem v roce 1973. Pioneer 11 byl první, kdo navštívil Saturn v roce 1979. Sondy Voyager provedly po svém startu v roce 1977 velkou prohlídku vnějších planet. sondy míjející Jupiter v roce 1979 a Saturn v letech 1980–1981. Voyager 2 poté pokračoval v těsném přiblížení k Uranu v roce 1986 a Neptunu v roce 1989. Obě sondy Voyageru jsou nyní daleko za oběžnou dráhou Neptuna a jsou na cestě k nalezení a studiu ukončovacího šoku , heliosheathu a heliopauzy. Podle NASA se obě sondy Voyageru setkaly s ukončovacím šokem ve vzdálenosti přibližně 93 AU od Slunce.

K prvnímu průletu kometou došlo v roce 1985, kdy Mezinárodní kometární průzkumník (ICE) prošel kometou Giacobini – Zinner , zatímco první průlety asteroidy provedla kosmická sonda Galileo , která zobrazila jak 951 Gaspra (v roce 1991), tak 243 Ida (v roce 1993) na cestě k Jupiteru .

Sonda New Horizons, vypuštěná 19. ledna 2006, je první vesmírnou lodí vyrobenou člověkem, která prozkoumala Kuiperův pás. Tato bezpilotní mise proletěla Plutem v červenci 2015. Mise byla prodloužena o pozorování řady dalších objektů Kuiperova pásu, včetně blízkého průletu 486958 Arrokoth na Nový rok 2019.

V roce 2011 se američtí vědci obávají, že průzkum za pásem asteroidů bude omezován nedostatkem Plutonia-238 .

Orbitery, rovery a landery a létající sondy

Autoportrét vozítka Curiosity na „ Rocknestu “ (31. října 2012), s okrajem kráteru Gale a svahy Aeolis Mons v dálce.

V roce 1966 se Měsíc stal prvním tělesem sluneční soustavy mimo Zemi, které obíhalo umělou družicí ( Luna 10 ), následovalo Mars v roce 1971 ( Mariner 9 ), Venuše v roce 1975 ( Venera 9 ), Jupiter v roce 1995 ( Galileo ), asteroid 433 Eros v roce 2000 ( NEAR Shoemaker ), Saturn v roce 2004 ( Sonda Cassini ) a Merkur a Vesta v roce 2011 ( MESSENGER a Dawn v uvedeném pořadí). Dawn obíhá od roku 2015 kolem planety Ceres - trpasličí planety .

První sonda, která přistála na jiném tělesu Sluneční soustavy, byla sovětská sonda Luna 2 , která dopadla na Měsíc v roce 1959. Od té doby bylo dosaženo stále vzdálenějších planet, přičemž sondy přistávaly na povrchu Venuše nebo na něj dopadaly v roce 1966 ( Venera 3 ) , Mars v roce 1971 ( Mars 3 , i když k plně úspěšnému přistání došlo až ve Viking 1 v roce 1976), asteroid 433 Eros v roce 2001 ( NEAR Shoemaker ) a Saturnův měsíc Titan ( Huygens ) a kometa Tempel 1 ( Deep Impact ) v roce 2005. Družice Galileo také vypustila sondu do atmosféry Jupitera v roce 1995; protože Jupiter nemá fyzický povrch, byl při sestupu zničen rostoucí teplotou a tlakem.

K dnešnímu dni byly mobilní rovery navštíveny pouze dva světy ve sluneční soustavě, Měsíc a Mars . Prvním robotickým roverem, který navštívil jiné nebeské těleso, byl sovětský Lunokhod 1 , který přistál na Měsíci v roce 1970. První, kdo navštívil jinou planetu, byl Sojourner , který v roce 1997 urazil 500 metrů po povrchu Marsu. První létající sonda dne v r. sluneční soustava je balónky Vega , přičemž první motorový let podnikla společnost Ingenuity . Jediným pilotovaným roverem, který navštívil jiný svět, bylo NASA Lunar Roving Vehicle , které cestovalo s Apolly 15 , 16 a 17 v letech 1971 až 1972.

Průzkum vesmírných lodí

Přehled některých misí do sluneční soustavy.

Podívejte se také do kategorií pro mise ke kometám , asteroidům , Měsíci a Slunci .

Průzkum posádky

Owen Garriott na oběžné dráze Země EVA, 1973

Průzkum sluneční soustavy posádkou skončil v roce 1972. První lidskou bytostí, která se dostala do vesmíru (definována jako nadmořská výška přes 100 km ) a na oběžnou dráhu Země, byl Jurij Gagarin , sovětský kosmonaut, který byl vypuštěn na Vostok 1 12. dubna 1961. Prvním člověkem, který kráčel po povrchu jiného tělesa Sluneční soustavy, byl Neil Armstrong , který vystoupil na Měsíc 21. července 1969 během mise Apollo 11 ; do roku 1972. došlo k dalším pěti přistáním na Měsíci. Americký opakovaně použitelný raketoplán uskutečnil v letech 1981 až 2011 135 misí. Dva z pěti raketoplánů byly zničeny při nehodách.

První orbitální vesmírné stanice na hostitele více než jedna posádka byla NASA ‚s Skylab , která úspěšně proběhla tři posádky z roku 1973 do roku 1974. Pravda osídlení člověka ve vesmíru začala sovětská vesmírné stanice Mir , která byla průběžně obsazena za téměř deset let, od roku 1989 do roku 1999. Její nástupce, Mezinárodní vesmírná stanice , udržuje nepřetržitou přítomnost člověka ve vesmíru od roku 2001. V roce 2004 americký prezident George W. Bush oznámil Vision for Space Exploration , která požadovala náhradu za stárnoucí Shuttle, návrat na Měsíc a nakonec mise s posádkou na Mars.

Průzkum podle zemí

Legenda:
☄ - oběžná dráha nebo průlet
Ѫ - úspěšné přistání na objektu
⚗ - návrat vzorku
⚘ - mise s posádkou
ↂ - stálá obydlená vesmírná stanice

'	LEV	Měsíc	Mars	Měsíce na Marsu	SSSB	Venuše	Rtuť	Vnější sluneční soustava
Spojené státy	☄ ⚘ ↂ	☄ Ѫ ⚗⚘	☄ Ѫ	☄	☄ Ѫ ⚗	☄ Ѫ	☄	☄
Sovětský svaz	☄ ⚘ ↂ	☄ Ѫ ⚗	☄ Ѫ	☄	☄	☄ Ѫ
Rusko (od roku 1992)	☄ ⚘ↂ
Ukrajina (od roku 1992)	☄
Čínská lidová republika	☄ ⚘ ↂ	☄ Ѫ ⚗	☄ Ѫ		☄
Evropská unie	☄ ↂ	☄	☄	☄	☄ Ѫ	☄		☄ Ѫ
Japonsko	☄ ↂ	☄			☄ Ѫ ⚗	☄
Indie	☄	☄	☄
Írán	☄
Izrael	☄	☄
Severní Korea	☄
Nový Zéland	☄
Spojené arabské emiráty			☄
Komerční	☄ ⚘	☄

Poznámky:

Průzkumný průzkum

Těla zobrazená zblízka:

Sluneční Soustava

Slunce (hvězda)	Jupiter (planeta)	Saturn (planeta)	Uran (planeta)	Neptun (planeta)	Země (planeta)	Venuše (planeta)
Mars (planeta)	Ganymedes (měsíc Jupitera)	Titan (měsíc Saturnu)	Merkur (planeta)	Callisto (měsíc Jupitera)	Io (měsíc Jupitera)	Měsíc (měsíc Země)
Evropa (měsíc Jupitera)	Triton (Neptunův měsíc)	Pluto (trpasličí planeta)	Titania (měsíc Uranu)	Rhea (měsíc Saturnu)	Oberon (měsíc Uranu)	Iapetus (měsíc Saturnu)
Charon (měsíc Pluta)	Umbriel (měsíc Uranu)	Ariel (měsíc Uranu)	Dione (Saturnův měsíc)	Tethys (Saturnův měsíc)	Ceres (trpasličí planeta)	Vesta (pásový asteroid)
Pallas (pásový asteroid)	Enceladus (Saturnův měsíc)	Miranda (měsíc Uranu)	Proteus (Neptunův měsíc)	Mimas (měsíc Saturnu)	Hyperion (Saturnův měsíc)	Iris (pásový asteroid)
Phoebe (měsíc Saturnu)	Janus (měsíc Saturnu)	Amalthea (měsíc Jupitera)	Epimetheus (Saturnův měsíc)	Thebe (měsíc Jupitera)	Lutetia (pásový asteroid)	Prometheus (Saturnův měsíc)
Pandora (měsíc Saturnu)	Mathilde (pásový asteroid)	Hydra (měsíc Pluta)	Nix (měsíc Pluta)	Helene (měsíc Saturnu)	Ida (pásový asteroid)	Atlas (měsíc Saturnu)
Pan (měsíc Saturnu)	Telesto (Saturnův měsíc)	Arrokoth (objekt Kuiperova pásu)	Calypso (Saturnův měsíc)	Phobos (měsíc na Marsu)	Eros (asteroid blízko Země)	Deimos (měsíc na Marsu)
Gaspra (pásový asteroid)	Tempel 1 (kometa)	Šteins (pásový asteroid)	Daphnis (Saturnův měsíc)	Borrelly (kometa)	Churyumov - Gerasimenko (kometa)	Divoká 2 (kometa)
Methone (Saturnův měsíc)	Hartley 2 (kometa)	Dactyl (měsíc Idy )	Bennu (asteroid blízko Země)
Objekt zblízka zobrazený pouze nesvobodnými obrázky: Toutatis , Ryugu , Itokawa Objekty zobrazované pouze v nízkém rozlišení: Eris , Haumea , Makemake , Nereid , Larissa , Puck , Despina , Kerberos , Halleyova kometa , Styx , Annefrank , Braille ; podívejte se také na radarové snímky „ objektu blízko Země “
Tento box: Pohled mluvit Upravit

Ukázkový návrat

Moon skála vrací Apollo 17

• Moon (různé mise včetně Apolla , Luny a Chang'e )
• Kometový prach ( Stardust )
• Sluneční vítr ( Genesis )
• Asteroid ( Hayabusa )

Viz také: Meteority a kosmický prach

Viz také

• Seznam sond sluneční soustavy
• Časová osa průzkumu vesmíru
• Časová osa průzkumu sluneční soustavy

Reference

Bibliografie

• Masip, Joel Gabas (2016). El sistema solar, un rincón particular de la Vía Láctea [ The Solar System, a special place of the Milky Way ] (ve španělštině). Španělsko: RBA. ISBN 978-84-473-8562-1.