חקר החלל עוסק בגילוי וחקירה של גרמי שמים והחלל החיצון בעזרת אסטרונומיה (תצפיות בכוכבים) וטכנולוגיית חלל. חוקרים משתמשים בטלסקופים, בלוויינים, בגשושיות רובוטיות ובטיסות מאוישות.
המרוץ לחלל בין ארצות הברית לברית המועצות סימן את ראשית העידן המודרני. הלוויין הראשון, ספוטניק 1, שוגר ב־4 באוקטובר 1957. האדם הראשון בחלל היה יורי גגארין ב־12 באפריל 1961. הנחיתה המאוישת הראשונה על הירח הייתה במשימת אפולו 11 ב־20 ביולי 1969. בשנות ה־70 וה־80 חל מעבר מטיסות תחרותיות לשיתופי פעולה ולפיתוח כלי חלל מתחדשים.
עם המצאת הטלסקופ נפתחו אופקים חדשים. גלילאו השתמש בטלסקופ בשנות ה־1600 וגילה תופעות חשובות על הירח וכוכבי לכת. מאוחר יותר טלסקופים כמו האבל וטלסקופ ג'יימס וב אפשרו תצפיות עמוקות הרבה יותר.
ה-V-2 והמשגרים הראשונים הובילו לשיגור לוויינים. לוויין הוא גוף מלאכותי במסלול סביב גרם שמים. לוויינים עוזרים בתקשורת, ניווט, חיזוי מזג אוויר ומחקר מדעי. תחנת החלל הבינלאומית (ISS) היא פלטפורמה לשהות ארוכת־טווח וניסויים.
גשושיות ורוברים חקרו את פני הירח, מאדים, צדק, שבתאי וירחיהם. אפולו החזיר לסלעים מהירח שחקרו את ההרכב שלו. משימות חשובות כוללות את גלילאו לצדק, קאסיני לשבתאי, וויאג'ר למערכת השמש החיצונה, ניו הורייזונס לפלוטו ורוזטה לשביט.
השמש נחקרת כדי להבין קרינה וחלל מזג אוויר. מאדים הוא יעד מרכזי למשימות רובוטיות ולתכנון משימות מאוישות בעתיד. טלסקופ ג'יימס וב (שוגר ב־2021) חוקר גלקסיות וכוכבים ראשונים. תוכנית ארטמיס של נאס"א מתכננת להחזיר בני אדם לירח ולבנות נוכחות קבועה.
מניעים כוללים קידום מדע, יוקרה לאומית, שיתוף בין מדינות, והכנה להישרדות ארוכת־טווח מחוץ לכדור הארץ. חקר החלל מניב פיתוחים טכנולוגיים שיש להם ערך כלכלי רחב.
גשושיות כמו וויאג'ר יצאו אל מחוץ להליוספירה והגיעו לתווך הבין־כוכבי. תחום האסטרוביולוגיה חוקר את האפשרות לקיום חיים מחוץ לכדור הארץ, והיעדים המרכזיים כוללים מאדים, אירופה, אנקלדוס וטיטאן.
בשנים האחרונות חברות פרטיות כמו SpaceX ופלטפורמות מסחריות הרחיבו את פעילות החלל. זה מוביל לירידת עלויות ולשיגורים תכופים יותר.
מקפת (orbiter), חללית שמקיפה גרם שמים.
נחתת (lander), חללית שנוחתת על שטח.
רובר, רכב רובוטי לחקר פני שטח.
חקר החלל בוחן כוכבים, כוכבי לכת והירחים בעזרת טלסקופים וחלליות. אסטרונומיה היא המילה לתצפיות בכוכבים.
הלוויין הראשון היה ספוטניק ב־1957. האדם הראשון בחלל היה יורי גגארין ב־1961. בני אדם הלכו על הירח לראשונה ב־1969, במשימת אפולו 11.
לוויין הוא כלי שמקיף את כדור הארץ. מקפת היא חללית שמקיפה כוכב או ירח. נחתת נוחתת על פני השטח.
גשושיות רובוטיות ביקרו במאדים, לצדק ולירחים. רוזטה ביקרה שביט. ניו הורייזונס חלפה על פני פלוטו.
הירח הוא הגרם הראשון שבני אדם וחלליות ביקרו בו. משימות אפולו הביאו סלעים מהירח לכדור הארץ. מדענים שולחים רוברים למאדים כדי לחפש סימנים לעברו.
טלסקופ האבל וטלסקופ ג'יימס וב צופים רחוק מאוד בחלל. הם עוזרים למצוא כוכבים וגלקסיות ישנים.
=מדוע חוקרים חלל?
כדי ללמוד על היקום, לעזור על כדור הארץ, ולפתח טכנולוגיות חדשות. גם כדי להבין אם יש חיים במקום אחר.
תחנת החלל הבינלאומית היא מקום שבו שוהים מדענים בחלל. חברות פרטיות עוזרות לשלוח לוויינים ולפעמים גם תיירים.
תגובות גולשים