Ιστορία

Η πρόοδος της Αστρονομίας είναι στενά συνδεδεμένη με την εξέλιξη των παρατηρήσεων. Ο άνθρωπος είναι το μόνο πλάσμα στη Γη που σηκώνει το κεφάλι του για να κοιτάξει απευθείας τον ήλιο και τα ουράνια σώματα που φαίνονται τη νύχτα. Η γοητεία που ασκεί ο ουρανός στον άνθρωπο τον οδήγησε στην συστηματοποίηση των παρατηρήσεών του και στην διατύπωση νόμων που εξηγούν φαινόμενα όπως οι φάσεις της σελήνης, η διάρκεια του έτους και η εναλλαγή των εποχών. Οι πρώτοι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν ως μέσο παρατήρησης το γυμνό οφθαλμό.

Αρχαιότητα

Η αστρονομία θεωρείται κατ’ εξοχήν ελληνική επιστήμη αφού θεμελιώθηκε από τους αρχαίους Έλληνες φιλοσόφους και οι οποίοι έκαναν σημαντικά βήματα στην επιστήμη της Αστρονομίας, όπως το σύστημα του φαινόμενου μεγέθους των αστέρων (που εφαρμόζεται ακόμα), την σφαιρικότητα της γης (Πυθαγόρας, 6^ος αιώνας π.Χ.) την πρόταση ηλιοκεντρικού συστήματος (Αρίσταρχος ο Σάμιος 310 – 230 π.Χ.), την μέτρηση της ακτίνας της Γης (Ερατοσθένης, 276 – 192 π.Χ.), την κατάρτιση καταλόγου ουρανίων σωμάτων (Ίππαρχος, 2^ος π.Χ. αιώνας), κ.α. Αργότερα η Αλεξανδρινή σχολή δεν αρκείται σε απλές θεωρητικές έρευνες αλλά επιδιώκει και την εκτέλεση των παρατηρήσεων με πολύ μεγάλη ακρίβεια.

Τις θεωρίες και τις παρατηρήσεις των αρχαίων Ελλήνων φιλοσόφων συγκέντρωσε κατά τον 16ο αιώνα ο Κοπέρνικος και τις εμφάνισε σαν δικό του σύστημα.

Κι άλλοι αρχαίοι λαοί, όπως οι Βαβυλώνιοι και οι Αιγύπτιοι, ασχολήθηκαν με την Αστρονομία. Γνωρίζουμε επίσης την κατάρτιση ημερολογίων από τους αρχαίους Αιγύπτιους με πρακτικούς σκοπούς, όπως την συστηματοποίηση των καλλιεργειών περί τον Νείλο. Επίσης ο Κλήμης Αλεξανδρείας μάς αφηγείται ότι οι πρώτοι που εξάσκησαν την αστρολογία ήταν οι Αιγύπτιοι και οι Χαλδαίοι.^[6]

Μεσαίωνας

Ο Μεσαίωνας υπήρξε περίοδος οπισθοδρόμησης των επιστημών. Ο φόβος της ιεράς εξέτασης, ο σκοταδισμός, απέτρεπε κάθε πρόοδο. Η εγκατάλειψη του ηλιοκεντρικού συστήματος και η καθιέρωση ενός γεωκεντρικού ήταν επιβεβλημένη από τη «Χριστιανική Ηθική». Ωστόσο κατά την περίοδο του Μεσαίωνα πρόοδος στην Αστρονομία υπήρξε από Άραβες αστρονόμους (όπως ο al-Farghani, 9^ος αιώνας μ.Χ.), κείμενά τους μεταφράστηκαν στα λατινικά περί τον 12^ο Αιώνα.

Αναγέννηση

Η Αναγέννηση υπήρξε η περίοδος εκρηκτικής εξέλιξης της Αστρονομίας με την διατύπωση του ηλιοκεντρικού συστήματος του Κοπέρνικου (1473-1543) και του Τζορντάνο Μπρούνο (1548-17 Φεβρουαρίου 1600), τους νόμους κίνησης του Κέπλερ (1571-1630), τις εργασίες του Γαλιλαίου (1564-1642) και τέλος τους νόμους της δυναμικής του Νεύτωνα (1642-1727). Οι παρατηρήσεις του Τυχό Μπραχέ ή Τύχωνος (1546-1601) ήταν οι σπουδαιότερες πριν την εισαγωγή του τηλεσκοπίου και χρησιμοποιήθηκαν για τη διατύπωση των νόμων του Κέπλερ. Ένα από τα σπουδαιότερα βήματα στην Αστρονομία είναι η εισαγωγή του τηλεσκοπίου από τον Γαλιλαίο. Το τηλεσκόπιο έδωσε μεγάλη προώθηση στην Αστρονομία επιτρέποντας παρατηρήσεις ακριβείας σε ουράνια σώματα που δεν είχαμε την δυνατότητα να παρατηρήσουμε με γυμνό οφθαλμό.

Σημερινά επιτεύματα

Η Παρατηρησιακή Αστρονομία εξακολούθησε να δίνει υλικό με την κατασκευή ισχυρότερων τηλεσκοπίων. Ο Σαρλ Μεσιέ (1730-1817) κατάρτισε κατάλογο με τα απομακρυσμένα αντικείμενα όπως Γαλαξίες, Νεφελώματα, κ.ά.. Η εξέλιξη συνέχισε με επιταγχυνόμενα βήματα στη σύγχρονη εποχή του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Hubble. Μπορούμε να αναφέρουμε ως ορόσημα τον νόμο του Χαμπλ (1889-1953) για την επέκταση του Σύμπαντος, τις θεωρίες της σχετικότητας (ειδική και γενική) του Άλμπερτ Αϊνστάιν (1879-1955), την εφεύρεση του ραδιοτηλεσκοπίου και την έναρξη της εξερεύνησης του διαστήματος.

Ο 20ος αιώνας έχει ταυτιστεί με αυτό που ονομάζουμε «Διαστημική εποχή». Για πρώτη φορά ο άνθρωπος κατάφερε να «φτάσει» τα αστέρια, να ξεπεράσει δηλαδή τα όρια της γήινης ατμόσφαιρας με τα διαστημικά σκάφη. Η εξερεύνηση του διαστήματος συνέβαλε ριζικά στην ανάπτυξη της Αστρονομίας, καθώς έδωσε τη δυνατότητα απευθείας δειγματοληψίας και επισκόπησης.

Η NASA ξεκίνησε την δύσκολη προσπάθεια της επιλογής του νέου διαστημικού τηλεσκοπίου που αναμένεται να χρησιμοποιήσουν οι αστρονόμοι από τα μέσα της δεκαετίας του 2030.

Το χρονικό διάστημα που μεσολαβεί από την επιλογή του τηλεσκοπίου και τον αρχικό σχεδιασμό του μέχρι την κατασκευή του ίσως φαίνεται μεγάλο. Είναι γεγονός πάντως ότι η έρευνα και η ανάπτυξη των Μεγάλων Τροχιακών Αστεροσκοπείων της NASA κατά το παρελθόν απαίτησε αντίστοιχα μεγάλο χρονικό διάστημα.

Αυτού του είδους ο μακροπρόθεσμος σχεδιασμός είναι απαραίτητος για κάθε ερευνητικό πρόγραμμα μεγάλης κλίμακας.

Δεδομένου ότι οι επιστήμονες της NASA θα πρέπει να προβλέψουν ποιες θα είναι οι ανάγκες της αστρονομικής έρευνας σε δύο δεκαετίες και με βάση αυτές να προτείνουν την κατασκευή ενός τηλεσκοπίου για αυτό το αβέβαιο μέλλον, λαμβάνοντας υπόψη και την τεχνολογική πρόοδο που θα έχει ως τότε συντελεστεί, το έργο τους προμηνύεται δύσκολο.

Τα Μεγάλα Τροχιακά Αστεροσκοπεία της NASA είναι τέσσερα διαστημικά τηλεσκόπια (από τα οποία εξακολουθούν να λειτουργούν τρία), σχεδιασμένα να πραγματοποιούν μελέτες σε διαφορετικά μήκη κύματος και συγκεκριμένα στο ορατό, στο υπέρυθρο, στις ακτίνες Χ και στις ακτίνες γ. Το πρώτο και αναμφίβολα το γνωστότερο απ’ αυτά είναι το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, το οποίο συνέβαλλε εντυπωσιακά στην διεύρυνση των αστρονομικών μας γνώσεων για την γένεση και τον θάνατο των άστρων, την δομή των νεφελωμάτων και την εξέλιξη των γαλαξιών.

Το μέλλον της Αστρονομίας

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST), το οποίο περίμεναν εδώ και τριάντα χρόνια οι αστρονόμοι όλου του κόσμου για να εξετάσει με απαράμιλλα μέσα το Σύμπαν, απογειώθηκε από το διαστημικό κέντρο της γαλλικής Γουιάνας, μεταφερόμενο από πύραυλο Ariane 5 και ήδη κατευθύνεται προς την προκαθορισμένη θέση του, σε απόσταση 1,5 εκατομμυρίου χιλιομέτρων από την Γη.

Το James Webb θα γίνει το πλέον τελειοποιημένο όργανο παρατήρησης του Κόσμου που στάλθηκε ποτέ στο διάστημα. Αλλά θα χρειασθεί έναν ακόμη μήνα για να φθάσει στην τελική του θέση.

Φιλοδοξία του, να απαντήσει σε δύο ερωτήματα που ταλανίζουν την ανθρωπότητα: «από πού προερχόμαστε;» και «είμαστε μόνοι στο Σύμπαν;».

Και επίσης να διακρίνει τις λάμψεις της «αυγής του Κόσμου», όταν οι πρώτοι γαλαξίες άρχισαν να φωτίζουν το Σύμπαν μετά το Big Bang, εδώ και 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια.

Θα επιτρέψει την καλύτερη κατανόηση του σχηματισμού των αστέρων και των γαλαξιών και την παρατήρηση των εξωπλανητών, δείγματα των οποίων ανακαλύπτουν οι αστρονόμοι, για να εντοπίσει ίσως κάποια μέρα άλλες Γαίες.

Το James Webb θα βαδίσει στα βήματα του τηλεσκοπίου Hubble, που έφερε την επανάσταση την παρατήρηση του Σύμπαντος: χάρη σε αυτό, οι επιστήμονες ανακάλυψαν την ύπαρξη μίας γαλαξιακής μαύρης τρύπας στο κέντρο όλων των γαλαξιών ή υδάτινους ατμούς γύρω από τους εξωπλανήτες.

Οι πρώτοι γαλαξίες, τα νεαρά αστέρια, οι εξωπλανήτες…

Σύλληψη της Nasa μετά την έναρξη της αποστολής του Hubble το 1990, η κατασκευή του ξεκίνησε το 2004 με την συνεργασία της ευρωπαϊκής διαστημικής υπηρεσίας (ESA) και της καναδικής διαστημικής υπηρεσίας (CSA).

Το μέγεθος του κατόπτρου του, διαμέτρου 6,5 μέτρων, του παρέχει μία αρκετά μεγάλη επιφάνεια και ευαισθησία, αρκετή για να ανιχνεύσει το θερμικό αποτύπωμα μιας πεταλούδας στην Σελήνη.

Αλλη διαφορά: ο τρόπος παρατήρησης. Εκεί όπου το Hubble παρατηρεί το Σύμπαν στην περιοχή του ορατού φωτός, το James Webb περιπλανάται σε μήκος κύματος που ξεφεύγει από το μάτι: το εγγύς και μέσο υπέρυθρο. Μια ακτινοβολία που κάθε σώμα, άστρο, άνθρωπος ή λουλούδι , εκπέμπουν με φυσικό τρόπο.

Αυτό το φως θα μελετηθεί με την βοήθεια τεσσάρων οργάνων, που είναι εφοδιασμένα με συσκευές λήψης εικόνας και φασματογράφους. Η ανάπτυξή τους επιστράτευσε πληθώρα μηχανικών και επιστημόνων, υπό την αιγίδα αμερικανικών και ευρωπαϊκών εργαστηρίων και βιομηχανιών.

Χάρη σε αυτό «κοιτάζοντας τα ίδια αντικείμενα όπως με το Hubble, θα δούμε νέα πράγματα», εξηγούσε ο αστρονόμος Pierre Ferruit, επιστημονικός συνυπεύθυνος του τηλεσκοπίου για την ESA. Για παράδειγμα, τους πρώτους γαλαξίες, αντικείμενα που, λόγω της μεγάλης απόστασής τους, το φώς που φθάνει σε μας είναι μετατοπισμένο προς το ερυθρό. Ή νεαρούς σχηματισμούς άστρων που αναπτύσσονται μέσα στα νέφη σκόνης των βρεφοκομείων τους. Ή ακόμη την ατμόσφαιρα των εξωπλανητών.

Ο κρίσιμος όρος για την καλή λειτουργία του James Webb είναι μία θερμοκρασία περιβάλλοντος τόσο χαμηλή ώστε να μην εμποδίζει την εξέταση του φωτός.

Το Hubble βρίσκεται σε τροχιά στα 600 χιλιόμετρα επάνω από την Γη. Στην απόσταση αυτή, το JWST δεν θα μπορούσε να λειτουργήσει λόγω της θερμότητας του Ηλιου και της αντανάκλασής του στην Γη και την Σελήνη.

Θα τεθεί σε τροχιά έπειτα από ένα ταξίδι ενός μήνα σε απόσταση 1,5 εκατομμυρίου χιλιομέτρων από την γη. Και θα προστατεύεται από την ηλιακή ακτινοβολία από θερμική ασπίδα που θα κατεβάζει την θερμοκρασία του στους -233 βαθμούς. Αλλά πριν φθάσουμε εκεί, η ανάπτυξη του διαστημικού τηλεσκοπίου θα είναι πραγματικός άθλος. Πολύπλοκες και ευαίσθητες διαδικασίες θα προηγηθούν της έναρξης λειτουργίας του, η οποία έχει προγραμματισθεί για τον Ιούνιο.