Astronomia extraatmosferică este o ramură a astronomiei în care cercetările sunt efectuate folosind instrumente care sunt plasate în afara atmosferei Pământului . Spre deosebire de studiile efectuate folosind instrumente situate pe suprafața Pământului, studiile care utilizează întregul spectru de radiații electromagnetice sunt disponibile pentru astronomia extra-atmosferică, ceea ce deschide perspective largi pentru cercetare. [unu]
În plus, eliminarea instrumentelor de observare face posibilă aducerea rezoluției telescoapelor mai aproape de limita de difracție, iar în cazul utilizării interferometrelor radio, deschide posibilitatea unei măriri nelimitate pentru baza interferometrului. Pe lângă instrumentele astronomice situate pe orbita Pământului, instrumentele astronomice extra-atmosferice includ instrumente optice care sunt îndepărtate de Pământ. În special, acestea includ stații interplanetare automate situate pe orbite în apropierea altor corpuri ale sistemului solar și care își desfășoară cercetările. Unul dintre cele mai îndepărtate instrumente optice poate fi numit Voyager, care, fiind la marginea sistemului solar, a fost capabil să facă observații care erau practic lipsite de iluminare ultravioletă din cauza împrăștierii luminii solare în sistemul solar .
Probabil, începutul astronomiei extra-atmosferice poate fi asociat cu crearea primului telescop de către Galileo . S-a stabilit aproape imediat că îndepărtarea telescopului de suprafața Pământului îmbunătățește semnificativ imaginea obiectelor cerești (totuși, pentru distanțele de care dispun astronomii din acea vreme, principala contribuție la îmbunătățirea imaginii nu se datorează scăderii presiunii atmosferice). , dar prin mutarea instrumentului într-o zonă cu o concentrație mai mică de praf și alte poluări).
Progrese ulterioare în astronomia extra-atmosferică sunt asociate cu utilizarea baloanelor de mare altitudine capabile să atingă altitudini de 40-50 km. Utilizarea baloanelor a făcut posibilă ridicarea deasupra straturilor de suprafață ale atmosferei saturate cu vapori de apă și, în mare măsură, depășirea stratului de ozon (concentrația maximă de ozon se observă la o altitudine de aproximativ 27 km, la care concentrația moleculară a ozonului este de aproximativ 3 10 −6 ). Atingerea acestor înălțimi a făcut posibilă efectuarea de măsurători separate folosind radiații cu o lungime de undă mai mare de 200 nm. Următoarea etapă a succesului astronomiei extraatmosferice s-a datorat începutului utilizării pe scară largă a rachetelor care erau capabile să atingă o înălțime de 100 km, ceea ce a făcut posibilă depășirea completă a stratului de ozon și a extins spectrul electromagnetic. radiații disponibile pentru cercetare până la 80 nm. În plus, atingerea acestor înălțimi a deschis posibilitatea unor studii individuale cu raze X. În ciuda faptului că utilizarea rachetelor a făcut posibilă dublarea înălțimii la care au fost ridicate instrumentele astronomice, timpul scurt de zbor, greutatea redusă de zbor și dificultatea utilizării expunerilor lungi pentru stabilizarea giroscopică a rachetei au dus la faptul că pentru o de mult timp baloanele și rachetele au fost folosite în paralel unele cu altele. Principalul rezultat al acestei etape de astronomie extraatmosferică este achiziția unei imagini a Soarelui în regiunea lungimii de undă mai mici de 300 nm. Și, în sfârșit, dezvoltarea rapidă a astronomiei extraatmosferice a fost facilitată de începutul erei spațiale, ceea ce a făcut posibilă nu numai să se ducă instalații de observare mult dincolo de atmosfera Pământului, ci și să le plaseze în imediata apropiere a obiectelor studiate. .
Principalele obiecte de interes ale cercetătorilor din stadiul inițial al dezvoltării radioastronomiei au fost Pământul și Soarele. Primele instrumente astronomice lansate vreodată pe orbită apropiată de Pământ au fost instalate pe satelitul sovietic Sputnik-2 lansat în URSS la 3 noiembrie 1957 . Pe lângă observațiile soarelui în regiunea radiațiilor dure (0,1-12 nm), echipamentul Sputnik-2 a făcut posibilă pentru prima dată detectarea prezenței centurilor de radiații ale Pământului (este interesant de observat că radioamatorii din întreaga lume a jucat un rol important în determinarea limitelor centurilor de radiații ale Pământului, care a înregistrat semnalele lui Sputnik-3, a ocupat studiul limitelor centurilor de radiații). Observațiile experimentale ulterioare ale Soarelui, efectuate de URSS în anii 1957-1960, au făcut posibilă obținerea de date privind temperatura plasmei în coroană. Prezența vântului solar a fost detectată pentru prima dată de stațiile automate Luna-1 și Luna-2. Și observațiile sistematice și pe termen lung ale activității solare (începute de URSS în anii 60) au făcut posibilă stabilirea unei legături între modificările caracteristicilor observate ale Soarelui și procesele fizice care au loc în acesta.
Prima imagine a coroanei solare, realizată în regiunea lungimilor de undă corespunzătoare intervalului de raze X, a fost obținută de specialiștii de la Naval Research Laboratory ( SUA ). Echipamentele folosite de ei au făcut posibilă obținerea unei rezoluții de 0,1 a discului solar. În ciuda acestei rezoluții relativ scăzute, rezultatul fundamental al studiului a fost detectarea anizotropiei radiației cu lungime de undă scurtă a coroanei solare și înregistrarea mai multor zone active (care au coincis aproximativ cu zonele-surse de radiație decimetrică). Următoarea etapă în dezvoltarea astronomiei extraatmosferice este asociată cu studiul diferitelor corpuri din sistemul solar. Una dintre sarcinile fundamentale care trebuiau rezolvate pentru implementarea acestor studii a fost realizarea celei de-a doua viteze cosmice. După o serie de defecțiuni, această problemă a fost rezolvată de AFM Luna-1. Din cauza unei erori de software, programul de zbor a fost parțial finalizat, iar printre rezultatele zborului se remarcă descoperirea centurii exterioare de radiații a Pământului și absența câmpului magnetic al Lunii. Prima imagine a părții îndepărtate a Lunii a fost dată de AFM Luna-3 , care, pe lângă obținerea de informații fotografice despre Lună, a făcut posibilă elaborarea sistemului de stabilizare și orientare pentru nave spațiale, care este de o importanță decisivă pentru dezvoltarea ulterioară a astronomiei extraatmosferice.
Aproape simultan cu studiul lunii, s-au făcut încercări de a studia Venus. După o serie de eșecuri ale aeronavelor sovietice (care, totuși, au făcut posibilă obținerea celor mai importante informații tehnologice despre caracteristicile funcționării aeronavelor în spațiu), zborul American Mariner-2 s-a dovedit a fi de succes , ceea ce a fost capabil să efectueze măsurători termometrice ale atmosferei venusiane, a specificat perioada de circulație a acesteia și a măsurat intensitatea câmpului magnetic.