Temas de astronomía

④Astrometría espacial (vuela fuera de la atmósfera terrestre para medir);

Utilice el método anterior para utilizar los cuerpos celestes cuyas posiciones se han medido con precisión como marcadores para varias áreas en la esfera celeste, seleccione la dirección del eje de coordenadas y establezca un sistema de coordenadas de referencia básico en la esfera celeste. Esfera para estudiar la posición de los cuerpos celestes. Posición y movimiento en el espacio.

(3) Astronomía práctica

Basada en la astronomía esférica, es decir, utilizando los cuerpos celestes como coordenadas de referencia, se estudian y determinan las coordenadas de los puntos terrestres. Estos incluyen el estudio de los principios de medición, la construcción y uso de instrumentos de medición, la formulación de programas de observación, el procesamiento de datos de los resultados de las mediciones y la corrección de errores, etc. Según las diferentes necesidades, la astronomía práctica se puede dividir en ① medición del tiempo; ② medición del cambio polar; ③ estudio geodésico astronómico; ④ navegación astronómica, etc.

(4) Geodinámica astronómica

Es una rama secundaria desarrollada a partir del estudio de diversos estados de movimiento de la tierra y el movimiento de la corteza terrestre. En concreto, se trata de una materia marginal entre la astrometría y ramas afines de las ciencias de la tierra (como la geodesia, la geofísica, la geología, la meteorología, etc.). Sus temas de investigación incluyen la rotación de la Tierra, las leyes del movimiento polar, el movimiento de las placas, las mareas sólidas y la estructura de la Tierra.

La historia de la astrometría se remonta a la antigüedad. Para indicar la dirección, determinar la hora y las estaciones, los antiguos crearon sucesivamente relojes de sol y relojes. Después de un largo período histórico de progreso, los métodos de observación actuales de la astrometría se han desarrollado desde la luz visible hasta la observación de bandas de radio y otras bandas; los métodos de observación se han expandido desde la medición de ángulos hasta la medición de distancias; se ha desarrollado la ubicación de observación a partir de observatorios fijos; para Rover, observación de la red global y observación espacial; la precisión de la observación es cercana al nivel 0.″0001 (medición de ángulo) y al nivel de centímetros (medición de distancia) los objetos de observación también se dirigen hacia estrellas oscuras, galaxias, fuentes de radio y fuentes de infrarrojos; , etc. El contenido de la astrometría moderna es cada vez más abundante y la precisión de la observación es cada vez mayor. Actualmente estamos explorando el establecimiento de un sistema de coordenadas de referencia más ideal, que definitivamente promoverá aún más la astrometría, especialmente la investigación y. Se desarrolla el desarrollo de la geodinámica astronómica.

2. Mecánica celeste

La mecánica celeste es la ciencia que estudia el movimiento y la forma de los cuerpos celestes. Se basa en la ley de la gravitación universal y estudia los patrones de movimiento de los cuerpos celestes bajo la acción combinada de la gravedad y otras fuerzas, así como la forma de los cuerpos celestes bajo la acción combinada de la rotación y otros factores gravitacionales. Según el objeto, alcance y método de investigación, la mecánica celeste se puede dividir en las siguientes disciplinas secundarias:

(1) Teoría de la perturbación

El estudio de múltiples partículas bajo la interacción de gravedad La ley del movimiento es una de las teorías básicas de la mecánica celeste, que es el llamado "problema de muchos cuerpos". El más sencillo es el problema de los dos cuerpos, y el que más se discute y utiliza actualmente es el problema de los tres cuerpos. El estudio de las reglas de la órbita de dos cuerpos de un determinado cuerpo celeste bajo la influencia de diversos factores se denomina "teoría de la perturbación". En el sistema solar existen teorías del movimiento de los grandes planetas, teorías del movimiento de los asteroides, teorías del movimiento de los satélites, etc.

(2) Teoría cualitativa de la mecánica celeste

No determina específicamente el movimiento de las órbitas de los cuerpos celestes, pero explora las propiedades de estas órbitas basándose en las ecuaciones de movimiento de múltiples cuerpos celestes. problemas corporales.

(3) Método numérico de la mecánica celeste

Es el método de solución numérica de las ecuaciones de movimiento en la mecánica celeste. Su principal tarea es estudiar y mejorar diversos métodos de cálculo existentes. En los últimos años, el rápido desarrollo de la tecnología informática electrónica ha abierto amplias perspectivas para los métodos numéricos. Las computadoras pueden calcular directa y rápidamente la posición específica de los cuerpos celestes en cualquier momento, lo que permite resolver una gran cantidad de problemas prácticos de la mecánica celeste. el pasado. Los métodos numéricos de la mecánica celeste son métodos de investigación cuantitativos.

(4) Almanaque de astronomía

Según la teoría del movimiento celeste, determina los parámetros orbitales de los cuerpos celestes a partir de los datos de observación de los cuerpos celestes, compila varias tablas de posiciones de los cuerpos celestes, astronómicas. almanaques y calcular diversos fenómenos celestes.

(5) Teoría de la forma y rotación de los cuerpos celestes

El movimiento de rotación está estrechamente relacionado con la forma de los cuerpos celestes, y la forma de los cuerpos celestes tiene un impacto en la atracción entre cuerpos celestes. Por lo tanto, desde que Newton creó esta teoría, ha estudiado principalmente el estado de equilibrio y la estabilidad de varios objetos físicos durante la rotación, así como los cambios en la velocidad angular de rotación y el eje de rotación. En los últimos años, la tecnología de exploración espacial se ha utilizado para obtener una gran cantidad de datos sobre las formas y campos gravitacionales de la Tierra, la Luna y varios planetas grandes, proporcionando una gran cantidad de información para seguir estableciendo la teoría de las formas y rotaciones de estos cuerpos celestes.

(6) Dinámica celeste

La aparición de cuerpos celestes artificiales ha añadido nuevos objetos de investigación importantes a la mecánica celeste. Sobre la base de la mecánica celeste clásica, el movimiento de los cuerpos celestes artificiales ha aumentado. sido establecida. Los cuerpos celestes artificiales incluyen varios satélites terrestres artificiales, cohetes lunares y varias sondas interplanetarias. Todos ellos necesitan diseñar y determinar sus órbitas durante el lanzamiento, lo que se ha convertido en uno de los principales contenidos de investigación de la mecánica celeste moderna. Por tanto, la astrodinámica es un tema fronterizo entre la mecánica celeste y la navegación interestelar.

3. Astrofísica La astrofísica es una ciencia que utiliza las técnicas, métodos y teorías de la física para estudiar la morfología, estructura, composición química, estado físico y leyes de evolución de los cuerpos celestes. Tiene las siguientes subdisciplinas según los diferentes objetos de investigación y métodos de investigación:

(1) Física solar

El sol es la estrella más cercana a la Tierra y la gente puede observarla. Detalles de la superficie. El estudio del sol ha pasado por etapas desde el estudio de su estructura interna, fuente de energía, composición química y estructura superficial estática hasta el uso de radiación electromagnética multibanda para estudiar sus fenómenos y procesos de actividad. La tierra y el sol están estrechamente relacionados y el estudio de la tierra debe considerar el impacto del sol sobre la tierra.

(2) Física del sistema solar

Es la ciencia que estudia las condiciones físicas de diversos cuerpos celestes como planetas, satélites, cometas y meteoros del sistema solar. En los últimos años se han logrado importantes resultados en el estudio de los cometas y de la distribución, densidad, temperatura y composición química de los materiales interplanetarios. Gracias al lanzamiento exitoso de sondas interplanetarias, el conocimiento humano sobre otros planetas del sistema solar está avanzando rápidamente.

(3) Física estelar

Su objeto de investigación son las estrellas.

Hay casi 200 mil millones de estrellas en la Vía Láctea y sus estados físicos varían ampliamente. Además de las estrellas ordinarias, también hay una variedad de estrellas especiales. Como estrellas variables cuyo brillo cambia periódica o irregularmente, novas y supernovas cuyo brillo aumenta repentinamente, enanas blancas y estrellas de neutrones extremadamente densas, etc. Proporcionan valiosos casos para estudiar las leyes de formación y evolución de las estrellas. Además, los astrofísicos están más interesados ​​en las condiciones físicas extremas de algunos cuerpos celestes especiales, pero es imposible establecer un "laboratorio" en la Tierra.

(4) Astronomía galáctica

Es una rama que estudia la estructura y evolución de las galaxias, incluyendo el estudio de la Vía Láctea, las galaxias extragalácticas y los cúmulos de galaxias.

(5) Astrofísica de Altas Energías

Estudia principalmente fenómenos de alta energía y procesos de alta energía que ocurren en los cuerpos celestes del universo. Hay varios fenómenos y procesos de alta energía en el universo, y sus objetos de investigación incluyen supernovas, cuásares, púlsares, rayos X cósmicos, rayos γ cósmicos, actividad nuclear de galaxias, etc. Es una nueva rama de la astrofísica que se ha desarrollado gradualmente y se ha vuelto cada vez más activa desde la década de 1960.

(6) Astronomía estelar

Estudia principalmente la distribución y movimiento de las estrellas en la Vía Láctea, así como la estructura de la Vía Láctea.

(7) Evolución Celestial

Estudia el origen y la evolución de varios cuerpos celestes y sistemas de cuerpos celestes, es decir, cuándo, de qué forma de materia y de qué manera surgieron. formados; ¿cómo evolucionan (desarrollo y declive) después de su formación? Su investigación incluye el origen y evolución del sistema solar, estrellas y galaxias.

(8) Radioastronomía

Es una disciplina que estudia los fenómenos astronómicos mediante la observación de ondas de radio procedentes de cuerpos celestes. Utiliza tecnología de recepción de radio como método de observación y sus objetos de observación cubren todos los cuerpos celestes, desde objetos del sistema solar hasta la Vía Láctea, así como varios objetivos de observación fuera de la Vía Láctea.

(9) Astronomía espacial

Es una disciplina que realiza observaciones astronómicas en las zonas superiores de la atmósfera y en el espacio exterior de la atmósfera. Su superioridad es obvia, principalmente porque atraviesa la barrera de la atmósfera terrestre, amplía la banda de observación astronómica y permite observar todo el espectro electromagnético desde el espacio exterior. Además, también se pueden obtener directamente muestras de cuerpos celestes observados, como recolectar rocas lunares de la luna, creando una nueva era de exploración y estudio directo de cuerpos celestes. La investigación en astronomía espacial comenzó en la década de 1940, desde el lanzamiento de globos y cohetes sonda hasta los actuales satélites terrestres artificiales, naves espaciales de aterrizaje lunar, sondas interplanetarias, laboratorios espaciales y telescopios espaciales, ha abierto un vasto campo para las perspectivas de la investigación en astronomía espacial. .

Ninguna de las ramas de la investigación astronómica mencionadas anteriormente es absolutamente independiente y existen estrechas conexiones entre ellas. Por ejemplo, la radioastronomía estudia la radiación de radio del sol y la física solar también estudia la radiación de radio del sol. También existen muchas superposiciones entre la física estelar y el contenido de investigación de la evolución celeste y la astrofísica de altas energías. Por tanto, existen conexiones directas o indirectas entre diversas ramas de la astronomía. Se clasifica principalmente según la historia del desarrollo de la astronomía y los métodos de investigación, y también se tienen en cuenta los métodos de observación y los objetos de investigación. En la actualidad, el famoso astrónomo académico Wang Shouguan ha vuelto a analizar y resumir la clasificación existente de temas de astronomía, incluyendo: clasificación de herramientas racionales, clasificación de herramientas de observación y clasificación de objetivos de investigación. Ver Figura 1.1.

Las herramientas racionales se clasifican en: ①astrometría, ②mecánica celeste, ③astrofísica teórica; las herramientas de observación se clasifican en: ①métodos de medición de astronomía óptica ②métodos de medición de radioastronomía ③métodos de medición de astronomía espacial ④astronomía de partículas Métodos de medición reales ⑤ Astronomía de ondas gravitacionales los métodos de medición; los objetivos de la investigación se clasifican en: ① Civilización extraterrestre ② Sistema solar y sistema planetario ③ Sol ④ Estrellas ⑤ Vía Láctea ⑥ Objetos extragalácticos ⑦ Estructura a gran escala del universo ⑧ Cosmología.

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