Ekstraatmosfærisk astronomi er en gren af astronomi , hvor forskning udføres ved hjælp af instrumenter, der er placeret uden for jordens atmosfære . I modsætning til undersøgelser udført ved hjælp af instrumenter placeret på jordens overflade, er undersøgelser, der anvender hele spektret af elektromagnetisk stråling, tilgængelige for ekstraatmosfærisk astronomi, hvilket åbner brede perspektiver for forskning. [en]
Derudover gør fjernelse af observationsværktøjer det muligt at bringe opløsningen af teleskoper tættere på diffraktionsgrænsen, og i tilfælde af brug af radiointerferometre åbner det mulighed for ubegrænset forstørrelse for bunden af interferometeret. Ud over astronomiske instrumenter placeret i jordens kredsløb omfatter ekstra-atmosfæriske astronomiske instrumenter optiske instrumenter, der er fjernt fra Jorden. De omfatter især automatiske interplanetariske stationer, der er placeret i baner nær andre kroppe i solsystemet og udfører deres forskning. Et af de fjerneste optiske instrumenter kan kaldes Voyager, som, da det var på kanten af solsystemet, var i stand til at foretage observationer, der praktisk talt var fri for ultraviolet belysning på grund af spredningen af sollys i solsystemet .
Sandsynligvis kan begyndelsen af ekstra-atmosfærisk astronomi være forbundet med skabelsen af det første teleskop af Galileo . Det blev næsten øjeblikkeligt fastslået, at flytning af teleskopet væk fra jordens overflade forbedrer billedet af himmellegemer væsentligt (men for de afstande, der var tilgængelige for datidens astronomer, skyldes hovedbidraget til at forbedre billedet ikke et fald i atmosfærisk tryk , men ved at flytte instrumentet til et område med en lavere koncentration af støv og anden forurening).
Yderligere fremskridt inden for ekstraatmosfærisk astronomi er forbundet med brugen af højhøjdeballoner , der er i stand til at nå højder på 40-50 km. Brugen af balloner gjorde det muligt at stige over overfladelagene i atmosfæren mættet med vanddamp og i vid udstrækning overvinde ozonlaget (den maksimale koncentration af ozon observeres i en højde af ca. 27 km, hvor molekylær koncentration af ozon er ca. 3 10 −6 ). At nå disse højder gjorde det muligt at foretage separate målinger ved hjælp af stråling med en bølgelængde på mere end 200 nm. Det næste trin i succesen med ekstraatmosfærisk astronomi skyldtes begyndelsen af den udbredte brug af raketter, der var i stand til at nå en højde på 100 km, hvilket gjorde det muligt helt at gå ud over ozonlaget og udvidede spektret af elektromagnetisk stråling tilgængelig for forskning til 80 nm. Desuden åbnede det op for muligheden for individuelle røntgenundersøgelser at nå disse højder. På trods af at brugen af raketter gjorde det muligt at fordoble den højde, som astronomiske instrumenter blev hævet til, førte den korte flyvetid, lave flyvevægt og vanskeligheden ved at bruge lange eksponeringer til gyroskopisk stabilisering af raketten til, at for en lang tid balloner og raketter blev brugt parallelt med hinanden. Hovedresultatet af denne fase af ekstraatmosfærisk astronomi er erhvervelsen af et billede af Solen i området med bølgelængder mindre end 300 nm. Og endelig blev den hurtige udvikling af ekstraatmosfærisk astronomi lettet af begyndelsen af rumalderen, hvilket gjorde det muligt ikke kun at tage observationsfaciliteter langt ud over Jordens atmosfære, men også at placere dem i umiddelbar nærhed af de objekter, der blev undersøgt .
De vigtigste objekter af interesse for forskere i den indledende fase af udviklingen af radioastronomi var Jorden og Solen. De første astronomiske instrumenter, der nogensinde blev opsendt i kredsløb nær Jorden, blev installeret på den sovjetiske Sputnik-2-satellit , der blev opsendt i USSR den 3. november 1957 . Ud over observationer af solen i området med hård stråling (0,1-12 nm) gjorde Sputnik-2-udstyret det for første gang muligt at detektere tilstedeværelsen af jordens strålingsbælter (det er interessant at bemærke, at radioamatører fra hele verden spillede en vigtig rolle i at bestemme grænserne for Jordens strålingsbælter, som optog signalerne fra Sputnik-3, besatte undersøgelse af grænserne for strålingsbælterne). Efterfølgende eksperimentelle observationer af Solen, udført af USSR i 1957-1960, gjorde det muligt at opnå data om plasmatemperaturen i koronaen. Tilstedeværelsen af solvinden blev først opdaget af de automatiske stationer Luna-1 og Luna-2. Og systematiske og langsigtede observationer af solaktivitet (startet af USSR i 60'erne) gjorde det muligt at etablere en forbindelse mellem ændringer i Solens observerede egenskaber og de fysiske processer, der forekommer i den.
Det første billede af solkoronaen, lavet i området med bølgelængder svarende til røntgenområdet, blev opnået af specialister fra Naval Research Laboratory ( USA ). Udstyret de brugte gjorde det muligt at opnå en opløsning på 0,1 af solskiven. På trods af denne relativt lave opløsning var det grundlæggende resultat af undersøgelsen påvisningen af anisotropien af den kortbølgede stråling fra solkoronaen og registreringen af flere aktive zoner (som nogenlunde faldt sammen med zonerne-kilderne til decimeterstråling). Det næste trin i udviklingen af ekstra-atmosfærisk astronomi er forbundet med studiet af forskellige kroppe i solsystemet. En af de grundlæggende opgaver, der skulle løses for gennemførelsen af disse undersøgelser, var opnåelsen af den anden kosmiske hastighed. Efter en række fejl blev dette problem løst af AFM Luna-1. På grund af en softwarefejl blev flyveprogrammet delvist gennemført, og blandt resultaterne af flyvningen kan man notere opdagelsen af Jordens ydre strålingsbælte og fraværet af månens magnetfelt. Det første billede af Månens fjerne side blev givet af AFM Luna-3 , som udover at indhente fotografisk information om Månen gjorde det muligt at udarbejde stabiliserings- og orienteringssystemet for rumfartøjer, hvilket er af afgørende betydning for den efterfølgende udvikling af ekstraatmosfærisk astronomi.
Næsten samtidig med studiet af månen blev der gjort forsøg på at studere Venus. Efter en række svigt af sovjetiske fly (som ikke desto mindre gjorde det muligt at opnå de vigtigste teknologiske oplysninger om funktionerne i driften af fly i rummet), viste flyvningen af den amerikanske Mariner-2 sig at være vellykket , som var i stand til at udføre termometriske målinger af den venusiske atmosfære, specificerede perioden for dens cirkulation og målte magnetfeltstyrken.