Mimoatmosférická astronomie je odvětví astronomie , ve kterém se výzkum provádí pomocí přístrojů umístěných mimo zemskou atmosféru . Na rozdíl od studií prováděných pomocí přístrojů umístěných na zemském povrchu jsou pro mimoatmosférickou astronomii k dispozici studie využívající celé spektrum elektromagnetického záření, což otevírá široké možnosti výzkumu. [jeden]
Odstranění pozorovacích nástrojů navíc umožňuje přiblížit rozlišení dalekohledů k difrakční meze a v případě použití radiových interferometrů otevírá prostor pro neomezené zvětšení pro základnu interferometru. Mezi mimoatmosférické astronomické přístroje patří kromě astronomických přístrojů umístěných na oběžné dráze Země i optické přístroje vzdálené od Země. Patří mezi ně zejména automatické meziplanetární stanice umístěné na drahách v blízkosti jiných těles Sluneční soustavy a provádějící jejich výzkum. Jeden z nejvzdálenějších optických přístrojů lze nazvat Voyager, který byl na okraji sluneční soustavy schopen provádět pozorování prakticky bez ultrafialového osvětlení kvůli rozptylu slunečního světla ve sluneční soustavě .
Pravděpodobně lze začátek mimoatmosférické astronomie spojovat s vytvořením prvního dalekohledu Galileo . Téměř okamžitě bylo zjištěno, že oddálení dalekohledu od zemského povrchu výrazně zlepšuje obraz nebeských objektů (avšak na vzdálenosti dostupné tehdejším astronomům není hlavní příspěvek ke zlepšení obrazu způsoben poklesem atmosférického tlaku , ale přemístěním přístroje do prostoru s nižší koncentrací prachu a jiného znečištění).
Další pokroky v mimoatmosférické astronomii jsou spojeny s používáním vysokohorských balónů schopných dosáhnout výšek 40-50 km. Použití balonů umožnilo vystoupat nad povrchové vrstvy atmosféry nasycené vodními parami a do značné míry překonat ozonovou vrstvu (maximální koncentrace ozonu je pozorována ve výšce cca 27 km, ve které se molekulová koncentrace ozonu je přibližně 3 10 −6 ). Dosažení těchto výšek umožnilo provádět samostatná měření pomocí záření o vlnové délce větší než 200 nm. Další etapa úspěchu mimoatmosférické astronomie byla způsobena počátkem širokého používání raket, které byly schopny dosáhnout výšky 100 km, což umožnilo zcela překonat ozonovou vrstvu a rozšířit spektrum elektromagnetických vln. záření dostupné pro výzkum do 80 nm. Dosažení těchto výšek navíc otevřelo možnost individuálních rentgenových studií. Navzdory tomu, že použití raket umožnilo zdvojnásobit výšku, do které byly astronomické přístroje zvednuty, krátká doba letu, nízká letová hmotnost a obtížnost použití dlouhých expozic pro gyroskopickou stabilizaci rakety vedly k tomu, že dlouhou dobu balóny a rakety byly používány paralelně s každým jiný. Hlavním výsledkem této etapy mimoatmosférické astronomie je pořízení obrazu Slunce v oblasti vlnových délek nižších než 300 nm. A konečně, rychlý rozvoj mimoatmosférické astronomie usnadnil počátek kosmického věku, který umožnil nejen přenést pozorovací zařízení daleko za zemskou atmosféru, ale také je umístit do těsné blízkosti studovaných objektů. .
Hlavními objekty zájmu badatelů v počáteční fázi rozvoje radioastronomie byly Země a Slunce. Vůbec první astronomické přístroje vypuštěné na oběžnou dráhu blízko Země byly instalovány na sovětském satelitu Sputnik-2 vypuštěném v SSSR 3. listopadu 1957 . Kromě pozorování Slunce v oblasti tvrdého záření (0,1-12 nm) umožnilo zařízení Sputnik-2 poprvé detekovat přítomnost radiačních pásů Země (zajímavé je, že radioamatéři z celého světa hrál důležitou roli při určování hranic radiačních pásů Země, kdo zaznamenával signály Sputniku-3, zabýval se studiem hranic radiačních pásů). Následná experimentální pozorování Slunce, prováděná SSSR v letech 1957-1960, umožnila získat údaje o teplotě plazmatu v koroně. Přítomnost slunečního větru poprvé detekovaly automatické stanice Luna-1 a Luna-2. A systematická a dlouhodobá pozorování sluneční aktivity (zahájená SSSR v 60. letech) umožnila stanovit souvislost mezi změnami pozorovaných charakteristik Slunce a fyzikálními procesy v něm probíhajícími.
První snímek sluneční koróny, pořízený v oblasti vlnových délek odpovídajících rentgenovému rozsahu, získali specialisté z Naval Research Laboratory ( USA ). Zařízení, které používali, umožnilo získat rozlišení 0,1 slunečního disku. I přes toto relativně nízké rozlišení byla zásadním výsledkem studie detekce anizotropie krátkovlnného záření sluneční koróny a registrace několika aktivních zón (které se zhruba shodovaly se zónami-zdroji decimetrového záření). Další etapa ve vývoji mimoatmosférické astronomie je spojena se studiem různých těles ve sluneční soustavě. Jedním ze zásadních úkolů, které bylo nutné pro realizaci těchto studií vyřešit, bylo dosažení druhé kosmické rychlosti. Po sérii neúspěchů tento problém vyřešila AFM Luna-1. Kvůli softwarové chybě byl letový program částečně dokončen a mezi výsledky letu lze zaznamenat objev vnějšího radiačního pásu Země a absenci magnetického pole Měsíce. První snímek odvrácené strany Měsíce pořídil AFM Luna-3 , který kromě získání fotografických informací o Měsíci umožnil vypracovat stabilizační a orientační systém pro kosmické lodě, který má rozhodující význam pro následný rozvoj mimoatmosférické astronomie.
Téměř současně se studiem Měsíce byly provedeny pokusy o studium Venuše. Po sérii poruch sovětských letadel (které však umožnily získat nejdůležitější technologické informace o vlastnostech provozu letadel ve vesmíru) se let amerického Mariner-2 ukázal jako úspěšný , který byl schopen provádět termometrická měření atmosféry Venuše, specifikovat periodu její cirkulace a měřit sílu magnetického pole .