Täheteadus

Vaadake videot, kus selgitatakse, mis on täheteadus ehk astronoomia. Seejärel vastake küsimusele.

Täheteadus ehk astronoomia on väga vana teadus. Juba tuhandeid aastaid on inimesed taevakehi vaadelnud. Kuna enamik vaatlusriistu leiutati kõigest mõnisada aastat tagasi, uuriti taevast varem palja silmaga. Vaatluskohad asusid enamasti kõrgete hoonete või mägede otsas. Tollal tegeles astronoomia peamiselt planeetide ja tähtede asukohtade kaardistamisega. Ammustest taevavaatlustest annavad aimu tuhandeid aastaid vanad koopamaalingud, millel on kujutatud tähtkujusid, Päikest ja Kuud.

Vanal ajal samastati taevakehi jumalate ja vaimudega, sest usuti, et nende liikumise järgi taevas saab ennustada vihma, põuda, külma ja teisi loodusnähtusi. Kuna viljasaagist sõltus inimeste elu, jälgiti taevast eriti hoolikalt. Taevakehi pidid tundma ka meresõitjad, kes orienteerusid tähtede järgi. Samuti osati juba tuhandeid aastaid tagasi arvestada Päikese ja Kuu liikumise järgi ööpäevi, kuid ja aastaid, mistõttu oli võimalik koostada kalendreid.

Lahendage lk 8 ül 1 (ptk 1.3 ÜK „Küsimused täheteaduse kohta”).

Taevakehasid uurivad teadlased on täheteadlased ehk astronoomid. Nad uurivad selliste kosmiliste objektide nagu galaktikate, tähtede, udukogude ja planeetide asukohti, ehitust, liikumist ning arengut. Samuti uurivad nad kõiki muid nähtusi, mis jäävad väljapoole Maad ümbritsevat õhukihti ehk atmosfääri.

Peale täheteadlaste on tähistaevast huvitatud ka paljud teised, näiteks astroloogid ehk tähetargad. Nemad uurivad, kuidas taevakehade (nt planeetide ja tähtkujusid moodustavate tähtede) asend ja asukoht mõjutavad inimeste iseloomu, käitumist ja elukäiku, ning koostavad selle põhjal horoskoope. Õnneks või kahjuks pole seni suudetud teaduslikult tõestada, et miljonite ja miljardite kilomeetrite kaugusel asuvad taevakehad inimeste elukäiku mõjutaksid. Katsete käigus on selgunud, et horoskoopide paikapidavus on juhuslik. Teadlaste, kaasa arvatud astronoomide uurimistulemusi on aga võimalik teaduslikult kontrollida ning veenduda nende õigsuses. Seetõttu peetakse astronoomiat teaduseks, astroloogiat aga eba- ehk pseudoteaduseks.

Kahe tähtede uurimisega tegeleva ala erisugune iseloom tuleb välja ka nende nimetustest. Nimelt tuleneb mõiste „astronoomia” kreekakeelsetest sõnadest aster ehk täht ja nomos ehk seadus. „Astroloogia” tuleneb samuti kreeka keelest, kuid sõna teine pool pärineb sõnast logos, mis tähendab sõna. Niisiis tähendab astronoomia otsetõlkes täheseadust, astroloogia aga tähesõna ehk tähelugu. Esimene räägib asjadest nii, nagu need on, teine aga pakub välja arvamuse, kuidas need võiksid olla.

Lahendage lk 8 ül 3 (ptk 1.3 ül 2).

Universumi vaatlusriistad

Vanasti uurisid täheteadlased taevakehasid vaid palja silmaga, tänapäeval on maailmaruumi uurimisega tegelevate teadlaste ja asjaarmastajate käsutuses palju suure võimsusega seadmeid. Mitmesuguste vaatlusriistade abil saavad astronoomid üha uut teavet, mis aitab meil universumist paremini aru saada.

Esimene vaatlusriist, mis kaugel asuvate objektide kujutisi suurendas, oli pikksilm. Arvatakse, et esimese pikksilma valmistas 1608. aastal Hollandis sakslasest prillipoodnik Hans Lippershey. Idee pikksilma valmistamiseks saanud mees poes mängivatelt lastelt, kes prilliklaase üksteise peale asetades märkasid, et läheduses asuva kiriku tuulelipp paistis palju suuremana kui palja silmaga vaadates. 

Itaalia täheteadlane Galileo Galilei, keda kutsutakse tänapäeva astronoomia alusepanijaks, täiustas pikksilma ning hakkas sellega tähistaevast uurima ning tegi mitu olulist avastust (nt avastas Jupiteri neli suuremat kuud). Leiutis võimaldas näha taevakehasid suuremana, kui need palja silmaga paistsid, samuti vaadelda objekte, mis varem nende väiksuse tõttu märkamata jäid. Astronoomias nimetatakse pikksilma tavaliselt teleskoobiks (kreeka keeles tähendabki sõna teleskopos kaugele vaatamist). Teleskoobi leiutamine andis astronoomia arengule suure tõuke.

Pikksilmaga sarnane vaatlusriist on binokkel. See koosneb kahest pikksilmast ning sellega saab vaadata kahe silmaga. Hea binokliga näeb umbes 30 korda rohkem tähti kui palja silmaga. Binokli peal on tavaliselt arvud, näiteks 7 x 50. Nendest esimene tähistab seadme suurendusvõimet ehk mitu korda paistab objekt meile lähemal, kui see tegelikult on. Mida parema suurendusvõimega on binokkel, seda väiksem on vaateväli ehk teisiti öeldes näeb hea suurendusvõimega binokliga taevalaotust vähem, kuid see-eest on nähtavad objektid üksikasjalikumad. Teine arv binoklil näitab binokli ava läbimõõtu millimeetrites ning see määrab, kui palju valgust jõuab silmani. Mida suurem on ava, seda eredam ja selgem vaade binokliga avaneb.

Kõige paremaid vaatlustulemusi saame kosmoses asuvatelt teleskoopidelt ehk nagu nimigi ütleb – kosmoseteleskoopidelt. Nendega määratakse taevakehade läbimõõtu, temperatuuri, massi, keemilist koostist ning pildistatakse taevakehi. Kosmoseteleskoopide eeliseks Maal asuvate teleskoopide ees on asjaolu, et kosmoses ei häiri vaatlusi tehislikud valgusallikad ega ka Maa atmosfäär. Esimesed kosmoseteleskoobid läkitati Maad ümbritseva õhukihi kohale juba 1960. aastate lõpul. Üks tuntumaid kosmoseteleskoope – Hubble’i kosmoseteleskoop – on teinud ülesvõtteid universumi sügavaimatest soppidest, jäädvustades nii tuhandeid varem tundmatuid galaktikaid. 

Kosmoses viibimine

Kosmoselaev on aparaat, millega saab inimene kosmosesse lennata. Esimene inimene kosmoses oli Nõukogude Liidu kosmonaut Juri Gagarin. Ta tegi 1961. aastal kosmoselaevaga Vostok 1 tiiru ümber Maa, veetes kosmoses 108 minutit. Samal aastal, vähem kui kuu aega pärast Juri Gagarinit, käis kosmoses ka Ameerika Ühendriikide astronaut Alan Shepard, kellest sai järjekorras teine inimene kosmoses. Paar aastat pärast neid kaht kosmoselendu väljuti kosmoselaevast ka maailmaruumi.

Enne inimesi saadeti kosmosesse loomi, et teada saada, kuidas elusolendid kosmoselennule vastu peavad. Kõige esimene Maalt kosmosesse jõudnud elusolend oli 1947. aastal sinna läkitatud äädikakärbes. Peale äädikakärbeste jõuti enne inimest kosmosesse saata veel ahve, hiiri ja koeri. Neist arvatavasti tuntuim on 1957. aastal kosmosesse lennutatud koer Laika – esimene Maa orbiidile saadetud elusolend.

Maailmaruumis olles peab kosmonaut kandma erilist kaitseriietust ehk skafandrit. See kaitseb teda avakosmoses valitsevate karmide tingimuste, näiteks tugeva päikesekiirguse ning temperatuuri suure erinevuse eest päikese käes ja varjus. Skafandri juurde kuuluvad ka balloonid, mis varustavad kosmonauti hingamiseks kõlbliku õhuga, ning sidepidamisseade, mis võimaldab teiste kosmonautidega ühendust pidada. Ilma skafandrita ei peaks inimene kosmoses vastu ühte minutitki.

Observatooriumid ja teadustöö

Teadusasutusi, kus tehakse astronoomilisi vaatlusi, kutsutakse observatooriumiteks. Eesti suurim on Tartu lähedal Tõravere alevikus asuv Tartu observatoorium. Seal uuritakse maailmaruumi ehitust ja muutumist, galaktikaid ning tähti. Samuti jälgitakse taimkatte ja Maa atmosfääri seisundit. Lisaks arendatakse seal uusi teleskoope ning korraldatakse õpilastele ja huvilistele ekskursioone, loenguid ja taevavaatlusi. Tartu observatooriumis asub ka Põhjamaade suurim teleskoop.

Enne Tõraveres paikneva Tartu observatooriumi valmimist 1964. aastal tehti vaatlusi Tartus Toomemäel asuvas ajaloolises Tartu tähetornis. Tänapäeval tegutseb Tartu tähetorn muuseumina. Tartu tähetornis ja Tartu observatooriumis on töötanud mitu maailmakuulsat täheteadlast (F. G. W. Struve, E. Öpik, J. Einasto).

Lahendage ristsõna lk 9 ül 6 (ptk 1.3 ÜK „Ristsõna”).

Kosmosehuvilised õpilased võiksid tutvuda järgmiste materjalidega:

• Ülevaade kosmoseturistidest ehk inimestest, kes on kosmoses käinud isikliku raha eest (andmed 2014. a seisuga). Suures osas refereeritud Tõnu Tuvikese artiklist „Turistina kosmoses” (Horisont 5/2008)
• Raamat „Kosmose uurimine”, Jones, B., Koolibri, 2000
• Raamat „Kosmosetehnika”, Furniss, T., Eesti Entsüklopeediakirjastus, 2004
• Videod elust rahvusvahelises kosmosejaamas Youtube’i kanali VideoFromSpace esitusloendis

Lugemissoovitus kosmosehuvilisele õpetajale:

• Ajakiri Vaatleja on Tartu Tähetorni Astronoomiaringi koostatav elektrooniline astronoomiaajakiri