Objev a průzkum sluneční soustavy - Discovery and exploration of the Solar System

Slunce a planety sluneční soustavy. Pluto a ostatní trpasličí planety nejsou zobrazeny. Relativní velikosti objektů jsou vykresleny v měřítku; vzdálenosti mezi nimi nejsou.

Fotografie Země (v kroužku) pořízená uživatelem Voyager 1, 6,4 miliardy kilometrů daleko. Pruhy světla jsou difrakční hroty vyzařující ze Slunce (mimo rám vlevo). Tato fotografie je známá jako Bledě modrá tečka.

Objev a průzkum sluneční soustavy je pozorování, návštěva a zvyšování znalostí a porozumění Země „kosmické sousedství“.^[1] To zahrnuje slunce, Země a Měsíc, hlavní planety Rtuť, Venuše, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, a Neptune, jejich satelity i menší tělesa včetně komet, asteroidů a prachu.^[1]

Sluneční soustava - naše sluneční soustava planet, měsíců a menších úlomků - je vesmírným dvorem lidstva. Prostory mezi planetami jsou malé, milionové faktory ve srovnání s mezihvězdnými vzdálenostmi, skličující, ale technologicky překonatelné
— NASA^[1]

Dějiny

Atmosféra Země

Průkopník Quadrispherical Plasma Analyzer vesmírné sondy

Po mnoho tisíc let astronomové udržovali a geocentrický světový názor a neuznal existenci a Sluneční Soustava. Většina věřila, že Země byla ve středu nehybná Vesmír a kategoricky se liší od božských nebo éterických objektů, které se pohybovaly oblohou. Ačkoli řecký filozof Aristarchos Samosův spekuloval o heliocentrický přeskupení vesmíru, Mikuláš Koperník v 16. století vyvinul matematicky prediktivní heliocentrický systém. Jeho nástupci ze 17. století Galileo Galilei, Johannes Kepler, a Isaac Newton, vyvinuli moderní chápání fyzika což vedlo k postupnému přijímání myšlenky, že Země se pohybuje kolem Slunce a že planety jsou řízeny stejnými fyzikálními zákony, které řídí Zemi. V novější době to vedlo ke zkoumání geologických jevů, jako jsou hory a krátery, a sezónních meteorologických jevů, jako jsou mraky, prachové bouře a ledové čepice na ostatních planetách.

Starověk a první pozorování

Teleskopická pozorování

Replika dalekohledu Isaaca Newtona.

První průzkum sluneční soustavy provedl dalekohled, když astronomové nejprve začal mapovat ty objekty příliš slabé, aby je bylo možné vidět pouhým okem.

Galileo byl první, kdo objevil fyzické podrobnosti o jednotlivých tělesech sluneční soustavy. Zjistil, že Měsíc byl kráter, že Slunce bylo označeno slunečními skvrnami a že Jupiter měl na oběžné dráze kolem sebe čtyři satelity.^[2] Christiaan Huygens navázal na Galileovy objevy objevením Saturnova měsíce Titan a tvar prsteny Saturnu.^[3] Giovanni Domenico Cassini později objevil další čtyři měsíce Saturnu a Divize Cassini v Saturnových prstencích.^[4]

The slunce fotografoval dalekohledem se speciálním solárním filtrem. Sluneční skvrny a ztmavnutí končetin je jasně vidět. Merkur přechází ve spodní polovině tváře Slunce.

Edmond Halley v roce 1705 si uvědomil, že opakovaná pozorování kometa zaznamenávali stejný objekt a vraceli se pravidelně jednou za 75–76 let. Toto byl první důkaz, že kolem Slunce obíhalo něco jiného než planety.^[5] Kolem tentokrát (1704) se termín „sluneční soustava“ poprvé objevil v angličtině.^[6]

V roce 1781 William Herschel hledal dvojhvězdy v souhvězdí Býk když pozoroval, co považoval za novou kometu. Jeho oběžná dráha odhalila, že se jednalo o novou planetu Uran, vůbec první objevenou.^[7]

Giuseppe Piazzi objevil Ceres v roce 1801, malý svět mezi Marsem a Jupiterem. Byla považována za jinou planetu, ale po následných objevech dalších malých světů ve stejné oblasti byla nakonec spolu s ostatními překlasifikována na asteroidy.^[8]

Do roku 1846 vedly nesrovnalosti na oběžné dráze Uranu k tomu, že mnozí měli podezření, že za ni musí velká planeta tahat ze dál. Urbain Le Verrier Výpočty nakonec vedly k objevení Neptunu.^[9] Nadměrná precese perihelionu Rtuť Oběžná dráha vedla Le Verriera k postulaci uvnitř Merkurské planety Vulcan v roce 1859, ale to by se ukázalo být irelevantní práce.

I když je diskutabilní, kdy byla sluneční soustava skutečně „objevena“, tři pozorování z 19. století určila její povahu a místo ve vesmíru mimo rozumnou pochybnost. Nejprve, v roce 1838, Friedrich Bessel úspěšně změřeno a hvězdná paralaxa, zdánlivý posun v pozici hvězdy vytvořený pohybem Země kolem Slunce. To nebyl jen první přímý experimentální důkaz heliocentrismu, ale také poprvé odhalil obrovskou vzdálenost mezi sluneční soustavou a hvězdami. Poté, v roce 1859, Robert Bunsen a Gustav Kirchhoff pomocí nově vynalezeného spektroskop, prozkoumal spektrální podpis Slunce a zjistil, že se skládá ze stejných prvků, jaké existovaly na Zemi, a poprvé vytvořil fyzickou podobnost mezi Zemí a ostatními tělesy viditelnými ze Země.^[10] Potom, otče Angelo Secchi porovnal spektrální podpis Slunce s podpisy jiných hvězd a zjistil, že jsou prakticky identické. Uvědomení si, že Slunce bylo hvězdou, vedlo k hypotéze, že jiné hvězdy mohou mít vlastní systémy, ačkoli to nebylo možné prokázat téměř 140 let.

Radarové zobrazování 2006 DP₁₄, malý blízkozemský asteroid, který prošel kolem Země počátkem února 2014

Další zjevné nesrovnalosti na oběžných drahách vnějších planet vedly Percival Lowell k závěru, že ještě další planeta, “Planeta X ", musí ležet za Neptunem. Po jeho smrti jeho." Lowellova observatoř provedli vyhledávání, které nakonec vedlo k Clyde Tombaugh objev Pluto v roce 1930. Bylo však zjištěno, že Pluto je příliš malé na to, aby narušilo oběžné dráhy vnějších planet, a jeho objev byl proto náhodný. Stejně jako Ceres byla původně považována za planetu, ale po objevu mnoha dalších podobně velkých objektů v jejím okolí byla v roce 2006 překlasifikována na trpasličí planeta IAU.^[9]

V roce 1992, první důkaz o planetární systém bylo objeveno jiné než naše vlastní, obíhající kolem pulsar PSR B1257 + 12. O tři roky později, 51 Pegasi b, první extrasolární planeta byla objevena kolem sluneční hvězdy. Od roku 2017 bylo nalezeno 2687 extrasolárních systémů.^[11]

Také v roce 1992 astronomové David C. Jewitt z University of Hawaii a Jane Luu z Massachusetts Institute of Technology objevil 15760 Albion. Tento objekt se ukázal jako první z nové populace, která se stala známou jako Kuiperův pás; ledový analog k pásu asteroidů, jehož součástí byly takové objekty jako Pluto a Charon.^[12]^[13]

Mike Brown, Chad Trujillo a David Rabinowitz oznámil objev Eris v roce 2005, a rozptýlený disk objekt původně považován za větší než Pluto, což by z něj učinilo největší objekt objevený na oběžné dráze kolem Slunce od Neptunu.^[14] Nové obzory ' průlet Pluto v červenci 2015 vyústilo v přesnější měření Pluta, které je o něco větší, i když méně masivní, než Eris.

Pozorování kosmických lodí

Lineae na Evropě od Galileo kosmická loď

Časová osa průzkumu sluneční soustavy.

Umělecké pojetí Pioneer 10, který obletěl oběžnou dráhu Pluta v roce 1983. Poslední přenos byl přijat v lednu 2003 a odeslán z přibližně 82 AU. 47–48letá vesmírná sonda ustupuje od Slunce rychlostí přes 43 400 km / h (27 000 mph),^[15] pokud to nic nenarazilo

Od začátku Vesmírný věk, bylo provedeno velké množství průzkumu robotická kosmická loď mise, které organizovaly a prováděly různé vesmírné agentury.

Všechny planety ve sluneční soustavě byly nyní v různé míře navštíveny kosmickými loděmi vypuštěnými ze Země. Prostřednictvím těchto bezpilotních misí byli lidé schopni získat detailní fotografie všech planet a v případě přistávače, provádět zkoušky půd a atmosféry některých.

První umělý objekt vyslaný do vesmíru byl sovětský satelit Sputnik 1, který byl zahájen v roce 1957 a který úspěšně obíhal Zemi až do 4. ledna následujícího roku.^[16] Americká sonda Explorer 6, který byl vypuštěn v roce 1959, byl prvním satelitem, který snímal Zemi z vesmíru.

Průletů

První úspěšná sonda, která letěla jiným tělesem sluneční soustavy, byla Luna 1, který preletěl kolem Měsíce v roce 1959. Původně měl dopadat na Měsíc, místo toho minul svůj cíl a stal se prvním umělým objektem obíhajícím kolem Slunce. Mariner 2 byl první planetární průlet, kolem Venuše v roce 1962. První úspěšný průlet kolem Marsu provedl Mariner 4 v roce 1965. Mariner 10 poprvé prošel Rtuť v roce 1974.

První sondou, která prozkoumala vnější planety, byla Pioneer 10, který letěl Jupiterem v roce 1973. Pioneer 11 jako první navštívil Saturn v roce 1979 Cestovatel sondy provedly po svém startu v roce 1977 velkou prohlídku vnějších planet, přičemž obě sondy prošly Jupiterem v roce 1979 a Saturnem v letech 1980-1981. Voyager 2 poté pokračoval v těsném přiblížení k Uranu v roce 1986 a Neptunu v roce 1989. Dvě sondy Voyager jsou nyní daleko za oběžnou dráhou Neptunu a jsou na cestě k nalezení a studiu terminační šok, heliosheath a heliopause. Podle NASA, obě sondy Voyager narazily na terminační šok ve vzdálenosti přibližně 93 AU od Slunce.^[17]

První průlet komety nastal v roce 1985, kdy International Cometary Explorer (ICE) prošel kometou Giacobini – Zinner,^[18] zatímco první průlety asteroidů provedla Galileo vesmírná sonda, která zobrazovala oba 951 Gaspra (v roce 1991) a 243 Ida (v roce 1993) na cestě do Jupiter.

Byla zahájena 19. ledna 2006 Nové obzory sonda je první umělou kosmickou lodí, která prozkoumala Kuiperův pás. Tato bezpilotní mise letěla Plutem v červenci 2015. Mise byla rozšířena o pozorování řady dalších objektů Kuiperova pásu, včetně blízkého průletu 486958 Arrokoth na Nový rok 2019.^[19]

Od roku 2011 jsou američtí vědci znepokojeni tím, že nedostatek průzkumu za Asteroidovým pásem bude omezen Plutonium-238.^{[potřebuje aktualizaci ]}

Orbiters, rovers and landers

Zvědavost rover autoportrét u “Rocknest "(31. Října 2012), s okrajem Kráter Gale a svahy Aeolis Mons ve vzdálenosti.

V roce 1966 se Měsíc stal prvním tělesem sluneční soustavy mimo Zemi obíhajícím kolem umělý satelit (Luna 10 ), následovaný Marsem v roce 1971 (Mariner 9 ), Venuše v roce 1975 (Venera 9 ), Jupiter v roce 1995 (Galileo ), asteroid 433 Eros v roce 2000 (NEAR Shoemaker ), Saturn v roce 2004 (Cassini – Huygens ) a Merkur a Vesta v roce 2011 (POSEL a Svítání příslušně). Svítání obíhá kolem planety asteroid - trpaslík Ceres od roku 2015.

První sonda do přistát na jiném těle sluneční soustavy byl sovětský Luna 2 sonda, která zasáhla Měsíc v roce 1959. Od té doby bylo dosaženo stále vzdálenějších planet, přičemž sondy přistály nebo dopadly na povrch Venuše v roce 1966 (Venera 3 ), Mars v roce 1971 (Mars 3, ačkoli plně úspěšné přistání nastalo až Viking 1 v roce 1976), asteroid 433 Eros v roce 2001 (NEAR Shoemaker ) a Saturnův měsíc Titan (Huygens ) a kometa Tempel 1 (Deep Impact ) v roce 2005. The Galileo orbiter také upustil sondu do atmosféry Jupitera v roce 1995; protože Jupiter nemá žádný fyzický povrch, byl zničen zvýšením teploty a tlaku při sestupu.

K dnešnímu dni byly navštíveny pouze dva světy ve sluneční soustavě, Měsíc a Mars mobilní vozítka. Prvním robotickým vozítkem, které navštívilo jiné nebeské těleso, byl Sovět Lunokhod 1, který přistál na Měsíci v roce 1970. První, kdo navštívil jinou planetu, byl Sojourner, který v roce 1997 cestoval 500 metrů po povrchu Marsu. Jediným roverem s posádkou, který navštívil jiný svět, byl NASA Lunar Roving Vehicle, který cestoval s Apollem 15, 16 a 17 v letech 1971 až 1972.

Průzkum kosmických lodí

Přehled některých misí do sluneční soustavy.

Příklady misí
#	Kosmická loď	Zahájení rok	Rtuť	Venuše	Mars	Ceres	Jupiter	Saturn	Uran	Neptune	Pluto	Konec rok
1	Venera 3	1965		Nouzové přistání								1966
2	Pioneer 10	1972					Letět s					2003
3	Pioneer 11	1973					Letět s	Letět s				1995
4	Mariner 10	1973	Letět s	Letět s								1975
5	Voyager 1	1977					Letět s	Letět s				—
6	Voyager 2	1977					Letět s	Letět s	Letět s	Letět s		—
7	Galileo	1989		Letět s			Orbiter					2003
8	Ulysses	1990					Letět s					2009
9	Cassini	1997		Letět s			Letět s	Orbiter				2017
10	Mars Odyssey	2001			Orbiter							—
11	MER-A / B	2003			Rovers							2010 / 2018
12	Mars Express	2003			Orbiter							—
13	POSEL	2004	Orbiter	Letět s								2015
14	MRO	2005			Orbiter							—
15	Venuše Express	2005		Orbiter								2014
16	Nové obzory	2006					Letět s				Letět s	—
17	Svítání	2007				Orbiter						2018
18	Juno	2011					Orbiter					—
19	Zvědavost (MSL )	2011			Rover							—

Viz také kategorie misí do komety, asteroidy, měsíc, a slunce.

Posádkový průzkum

Owen Garriott na oběžné dráze Země EVA, 1973

Posádkový průzkum sluneční soustavy skončil v roce 1972. První lidská bytost, která dosáhla vesmíru (definována jako nadmořská výška přes 100 km ) a na oběžnou dráhu Země byla Jurij Gagarin, a sovětský kosmonaut kdo byl spuštěn v Vostok 1 12. dubna 1961. Prvním člověkem, který kráčel po povrchu jiného těla sluneční soustavy, byl Neil Armstrong, který vstoupil na Měsíc dne 21. července 1969 během Apollo 11 mise; do roku 1972 došlo k dalším pěti přistáním na Měsíci Raketoplán letěl v letech 1981 až 2011 135 misí. Dva z pěti raketoplánů byly při nehodách zničeny.

První orbitální vesmírná stanice hostit více než jednu posádku bylo NASA je Skylab, který úspěšně držel tři posádky od roku 1973 do roku 1974. Skutečné lidské osídlení ve vesmíru začalo sovětskou vesmírnou stanicí Mir, která byla nepřetržitě obsazována téměř deset let, v letech 1989 až 1999. Jeho nástupce, Mezinárodní vesmírná stanice, udržuje nepřetržitou přítomnost člověka ve vesmíru od roku 2001. V roce 2004 prezident USA George W. Bush oznámil Vize pro průzkum vesmíru, který požadoval náhradu za stárnoucí raketoplán, návrat na Měsíc a nakonec misi s posádkou na Mars.

Průzkumný průzkum

Těla zobrazená zblízka:

Sluneční Soustava

slunce (hvězda)	Jupiter (planeta)	Saturn (planeta)	Uran (planeta)	Neptune (planeta)	Země (planeta)	Venuše (planeta)

Mars (planeta)	Ganymede (měsíc Jupitera)	Titan (měsíc Saturnu)	Rtuť (planeta)	Callisto (měsíc Jupitera)	Io (měsíc Jupitera)	Měsíc (Měsíc Země)

Evropa (měsíc Jupitera)	Triton (Neptunův měsíc)	Pluto (trpasličí planeta)	Titania (měsíc Uranu)	Rhea (měsíc Saturnu)	Oberon (měsíc Uranu)	Iapetus (měsíc Saturnu)

Charone (měsíc Pluta)	Deštník (měsíc Uranu)	Ariel (měsíc Uranu)	Dione (měsíc Saturnu)	Tethys (měsíc Saturnu)	Ceres (trpasličí planeta)	Vesta (pásový asteroid)

Enceladus (měsíc Saturnu)	Mirando (měsíc Uranu)	Proteus (Neptunův měsíc)	Mimas (měsíc Saturnu)	Hyperion (měsíc Saturnu)	Phoebe (měsíc Saturnu)	Janus (měsíc Saturnu)

Amalthea (měsíc Jupitera)	Epimetheus (měsíc Saturnu)	Thebe (měsíc Jupitera)	Lutetia (pásový asteroid)	Prometheus (měsíc Saturnu)	Pandora (měsíc Saturnu)	Mathilde (pásový asteroid)

Hydra (měsíc Pluta)	Nix (měsíc Pluta)	Helene (měsíc Saturnu)	Ida (pásový asteroid)	Atlas (měsíc Saturnu)	Pánev (měsíc Saturnu)	Telesto (měsíc Saturnu)

Arrokoth (Předmět Kuiperova pásu)	Calypso (měsíc Saturnu)	Phobos (Měsíc Marsu)	Eros (blízkozemský asteroid)	Deimos (Měsíc Marsu)	Gaspra (pásový asteroid)	Tempel 1 (kometa)

Šteins (pásový asteroid)	Daphnis (měsíc Saturnu)	Borrelly (kometa)	Churyumov– Gerasimenko (kometa)	Divoký 2 (kometa)	Methone (měsíc Saturnu)	Hartley 2 (kometa)

Dactyl (měsíc Ida )	Bennu (blízkozemský asteroid)
Úzce zobrazený objekt pouze s nesvobodnými obrázky: Toutatis, Itokawa, Ryugu Objekty zobrazené pouze v nízkém rozlišení: Halleyova kometa, Vlečná pružina, Styx, Kerberos, Braillovo písmo, Anne frank, Mořská nymfa, a Larissa; viz také radarové snímky na „objekt blízký Zemi "
Toto pole: Pohled mluvit Upravit