פורטל:מדעי החלל
מדעי החלל הם קבוצת מדעים העוסקים בהבנה וחקר של היקום, גרמי השמים השונים כגון כוכבים וגלקסיות, תולדותיהם ומיבנם. ניתן למצוא עדויות לעיסוק במדעי החלל כבר בשחר הציוויליזציה, אז מדעי החלל היוו תצפית אסטרונומית פשוטה על כוכבי השמים. מאז התפתחו מדעי החלל לתחומים רבים כגון אסטרופיזיקה, קוסמולוגיה ואסטרוביולוגיה והועלו תאוריות שונות על מבנה היקום, תולדותיו ומרכיביו. רבים רואים את תחילתו של עידן חקר החלל עם שיגור ספוטניק 1 בשנת 1957, הלוויין המלאכותי הראשון מעשי ידי אדם. אז, בהישג כמעט בלתי נתפש של האנושות, בשנת 1969, נחתה החללית אפולו 11 על הירח ופעם הראשונה בהיסטוריה האנושית, אדם דרך על פני גרם שמים שאינו כדור הארץ. פרויקטים רבים, שנחשבו תקופה ארוכה למדע בדיוני שלעולם לא יתממש, כמו הקמת מושבות מאוישות בחלל ובירח, כבר נראים בקצה האופק הטכנולוגי. |
אדווין האבל - ג'ון הרשל - חוקי קפלר - חור שחור - טלסקופ החלל האבל - מריה מיטשל - השדה המגנטי של כדור הארץ - תוכנית אפולו - ג'ונו (גשושית)
חוקי קֶפּלֶר הם שלושה חוקים אסטרונומיים המתארים את תנועתם של כוכבי הלכת סביב השמש. את החוקים ניסח המתמטיקאי, האסטרונום והאסטרולוג הגרמני יוהאנס קפלר (1571–1630), שבחן את תצפיותיו של האסטרונום הדני טיכו ברהה. בערך בשנת 1605 הבין קפלר שהתצפיות התאימו לשני חוקים מתמטיים פשוטים יחסית, וחוק נוסף הקשור לאותן תצפיות התגלה על ידו כעשור מאוחר יותר.
לאחר כמאה שנים לערך מצא אייזק ניוטון כי חוקי קפלר נובעים מחוקי התנועה והכבידה שהוא עצמו ניסח, ובכך סיפק את ההסבר הפיזיקלי לתנועת גרמי השמים. הדבר לא היה מקרי – ניוטון הכיר את עבודתו של קפלר, וביקש למצוא את החוקים הפיזיקליים השולטים בתנועת כוכבי הלכת כך שיסבירו את חוקי קפלר.
חוק טיטיוס-בודה, שנוסח לראשונה ב-1766, נותן קשר מתמטי פשוט בין המרחקים הממוצעים של כוכבי הלכת השונים מהשמש. החוק זכה להצלחה לאחר שיוהאן אלרט בודה הצליח לחזות בדייקנות את מרחקם מהשמש של אורנוס ושל קרס שהתגלו בתקופה זו, אך נחל כישלון מוחץ עם גילויו של נפטון ב-1846, וכיום מקובל לחשוב שהצלחתו החלקית הייתה מקרית. במהלך המאה ה-20 התגלו קשרים מפתיעים לא פחות לגבי זמני ההקפה של גופים שונים במערכת השמש המיוחסים לתופעה אסטרונומית הקרויה תהודה מסלולית. כך למשל מתקיים יחס של 3:2 בין זמני ההקפה סביב השמש של נפטון ושל מספר גופים בחגורת קויפר, דוגמת פלוטו. יחס זה קיים גם אצל כוכב חמה המסתובב סביב צירו שלוש פעמים על כל שתי הקפות שלו סביב השמש.
לשמש, כמו לכל כוכב, יש אורך חיים מוגבל. השמש, ככוכב הסדרה הראשית מסוג G, הופכת מימן להליום, זאת באמצעות תהליך של היתוך גרעיני. תהליך זה יימשך במשך כ-90% מאורך חייה, ובעוד כחמישה מיליארד שנים, השמש תחל לסיים את חייה. המימן שבה יאזל, וההיתוך הגרעיני ייפסק. כתוצאה מכך, השכבות החיצוניות של השמש יתחילו ליפול אל תוך ליבתה ולהגביר את הלחץ והטמפרטורה בתוכה, עד אשר יווצרו תנאים שמתאימים להיתוך גרעיני של ההליום, שכאמור נוצר מן המימן במשך רוב חייה של השמש. בתהליך שקרוי "הבזק הליום" השמש תתנפח פי כמה וכמה ותהפוך לענק אדום, והטמפרטורה בליבתה תעלה פי כמה וכמה. התנפחות השמש תגרום לבליעתם של שניים מכוכבי הלכת הקרובים ביותר אליה- כוכב חמה וככל הנראה גם את נוגה. השמש אף עלולה לבלוע גם את כדור הארץ. גם אם הדבר לא יקרה, העלייה העצומה בטמפרטורות תביא להתאיידות רוב המים על גבי כדור הארץ ובכך יבוא הסוף על החיים בו. בסופו של התהליך, תשיל מעליה השמש את שכבותיה החיצוניות שיהפכו לערפילית פלנטרית וליבתה תהפוך לננס לבן ובעוד מיליארדי שנים תהפוך לננס שחור.
|
| אסטרונאוטים בזמן פעילות חוץ רכבית, הידועה יותר בשם "הליכת חלל", בתחנת החלל הבינלאומית. כפי שמשתמע מהשם, בפעילות חוץ רכבית האסטרונאוטים מבצעים פעולה מחוץ לחללית, כשרק חליפת חלל מפרידה ביניהם לחלל החיצון |
אסטרוביולוגיה (מיוונית: ἄστρον, אסטרון- כוכבים, βίοςλογία, ביולוגיה- מדע החיים) היא מדע העוסק בחקר אפשרות קיום חיים מחוץ לכדור הארץ. אסטרוביולוגיה היא ענף חדש יחסית שהתפתח עם התרחבות מושגיו של האדם על גודל ממדיו של היקום. מדע זה שואף להניח תשתית לחקר קיומן (או אי-קיומן) של צורות חיים מחוץ לכדור הארץ על ידי מציאת התנאים ההכרחיים לקיום של חיים, לפחות אלו מהסוג המוכר לנו. המחקר האסטרוביולוגי הוא רב-תחומי, וכלולים בו נושאים מתחומי הביולוגיה, הכימיה, הפיזיקה, האסטרונומיה, האסטרופיזיקה ועוד. עד למחצית השנייה של המאה ה-20, נושא חקר חיים מחוץ לכדור הארץ היה נחלתם של סופרי המדע הבדיוני, שוחרי העב"מים ומאמיני העידן החדש. רק עם תחילת חקר החלל החלו מדענים להתייחס ברצינות לאפשרות חיים חוצניים.
האסטרוביולוגים החוקרים את הנושא שואלים שאלות כגון:
- מהם חיים?
- כיצד החלו החיים על פני כדור הארץ?
- אילו סביבות יכולות לתמוך בחיים?
לשאלה אם יש חיים בעולמות אחרים יש השלכות מרחיקות לכת, גם בתחום המדע וגם בתחום הפילוסופיה והדת.
פרויקטים לחיפוש חיים מחוץ לכדור הארץ, כגון פרויקט סט"י, הם בעלי חשיבות גדולה לעוסקים באסטרוביולוגיה, אם כי נמצאים מחוץ לתחומיה.
הוכח בניסויים שמבחינה ביוכימית, יסודות יציבים בטבלה המחזורית אשר מקיימים אינטראקציה כימית בדומה לפחמן, יכולים להחליף בהדרגה את אטומי הפחמן ברוב הפעולות הדרושות לקיום חיים בנוסח המוכר על פני כדור הארץ, המבוסס על פחמן. לפיכך, חיים יכולים להיווצר בכוכב לכת המכיל שפע של צורן.
קוסמולוגיה (מיוונית: κοσμολογία, קוסמוס- יקום, לוגיה- תורה) היא מדע העוסק בחקר מבנה היקום, ההיסטוריה שלו ומקומה של האנושות בו.
הקוסמולוגיה התפתחה כמדע בעיקר לאחר הצגת תורת היחסות של אלברט איינשטיין, שהולידה מסקנות מרחיקות לכת לגבי מהות היקום. דחף נוסף קיבלה הקוסמולוגיה עם מדידת ההסחה לאדום על ידי אדווין האבל, וגילוי חוק האבל שמסקנתו הייתה שהיקום מתפשט וגילוי קרינת הרקע הקוסמית על ידי פנזיאס וווילסון ב-1964 שחיזקה את תאוריית המפץ הגדול.ראו גם: חקר החלל - מונחים | אדם וחלל - מונחים
- כוכבי לכת ארציים: כוכב חמה - נוגה - כדור-הארץ (הירח) - מאדים (ירחי מאדים)
- ענקי הגזים: צדק (ירחי צדק) - שבתאי (ירחי שבתאי) - אורנוס (ירחי אורנוס) - נפטון (ירחי נפטון)
- חגורת קויפר: פלוטו (ירחי פלוטו) - האומיה (ירחי האומיה) - מאקה-מאקה
ראו גם: מערכת השמש - כוכבי לכת חוץ-שמשיים
| לפי מדינות | תוכנית החלל הסובייטית – תוכנית החלל הרוסית – תוכנית החלל האמריקאית – תוכנית החלל האירופית – תוכנית החלל הסינית – תוכנית החלל היפנית – תוכנית החלל האיראנית − תוכנית החלל הישראלית
משימות בינלאומיות: אפולו-סויוז – תחנת החלל הבינלאומית |
|---|---|
| לפי אמצעי | חלליות – לוויינים – גשושיות – מעבורות חלל – תחנות חלל – טלסקופים – רדיו-טלסקופים – משגרי לוויינים וחלליות |
| לפי תוכנית | ווסטוק – ווסחוד – סויוז – לונוחוד – סאליוט – מארינר – מרקורי – ג'מיני – אפולו – קונסטליישן – אורורה – שנג'ואו – פרויקט סט"י |
מעלית חלל - מושבת חלל - מושבת ירח - הארצה - חיים מחוץ לכדור הארץ - משימות מאוישות למאדים - כדור דייסון - גלילו של אוניל - סולם קרדשב
ראו גם: מדע בדיוני
- כאן אפשר למצוא ערימה של קצרמרים בתחום מדעי החלל שרק מחכים שירחיבו אותם.
- מה שווים דף בקשת ערך ודף בקשת תמונות ואיורים אם לא מתייחסים אליהם?
- ישנם ערכים שאי אפשר שיישארו במצבם הנוכחי וצריך לעבור עליהם ולתקן אותם בהקדם, ראו מסגרת "ערכים דורשי שיפור".