અંતરીક્ષ ખગોળવિજ્ઞાન (space astronomy) : તારા, ગ્રહ અને નિહારિકા જેવા ખગોળીય પદાર્થોનો પૃથ્વીના વાતાવરણની બહારથી કરેલો અવલોકનાત્મક અભ્યાસ. ખગોળીય પદાર્થોમાંથી આવતા વીજ-ચુંબકીય પ્રકાશનું પૃથ્વીની સપાટી પરથી અવલોકન કરવાથી એ પદાર્થોના અમુક ભૌતિક ગુણધર્મો વિશે માહિતી મળી શકે છે; પરંતુ, પૃથ્વીની સપાટી પરથી વીજ-ચુંબકીય વર્ણપટના ફક્ત દૃશ્યમાન, અંશત: પાર-રક્ત તથા રેડિયો-વિસ્તારના વિકિરણનું જ અવલોકન કરી શકાય છે. આ કારણથી દૃશ્યમાન અને રેડિયો-ખગોળવિજ્ઞાનમાં પૃથ્વીસ્થિત અવલોકનો દ્વારા ઘણી પ્રગતિ થઈ છે. વીજ-ચુંબકીય વર્ણપટનાં ગૅમા-કિરણો, એક્સ-કિરણો અને પાર-જાંબલી કિરણોનું વાતાવરણમાં લગભગ સંપૂર્ણ શોષણ થઈ જાય છે; પરંતુ રૉકેટ અને ઉપગ્રહની મદદથી વીજ-ચુંબકીય વર્ણપટના સમગ્ર વિસ્તારનું અવલોકન શક્ય બન્યું છે અને એ રીતે વર્ણપટના જુદા જુદા વિસ્તાર પ્રમાણે અંતરીક્ષ ખગોળવિજ્ઞાનના પેટાવિભાગો પાડવામાં આવ્યા છે; જેમ કે ગૅમા-કિરણ ખગોળવિજ્ઞાન, એક્સ-કિરણ ખગોળવિજ્ઞાન, પાર-જાંબલી ખગોળવિજ્ઞાન તથા પાર-રક્ત ખગોળવિજ્ઞાન. ગૅલિલીઓએ પ્રકાશીય દૂરબીનની મદદથી પહેલી વાર ખગોળીય અવલોકનો કર્યાં ત્યારે તત્કાલીન ખગોળવિજ્ઞાનમાં એક મહત્વની ક્રાંતિ આવી હતી; તે જ રીતે અંતરીક્ષયુગના આગમનથી ખગોળવિજ્ઞાનમાં બીજી અભૂતપૂ્ર્વ ક્રાંતિ આવી છે, કારણ કે અંતરીક્ષ ખગોળના અભ્યાસથી સમગ્ર બ્રહ્માંડનું અનોખું દર્શન ઉપલબ્ધ થયું છે.
વીજ-ચુંબકીય વર્ણપટના જુદા જુદા વિસ્તારના અવલોકન માટે વાતાવરણમાં અમુક ઊંચાઈએ જવું જરૂરી છે. અધિક ભેદનશક્તિ ધરાવતાં શક્તિશાળી ગૅમા-કિરણો અને એક્સ-કિરણોનાં અવલોકન માટે ઓછામાં ઓછી 30 કિમી.ની ઊંચાઈ જરૂરી છે, જેને માટે મોટા કદનાં બલૂન કે રૉકેટનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. વાતાવરણમાં લગભગ 30-40 કિમી. ઊંચાઈ પરના ઉચ્ચ સ્તરમાં બલૂન અધ્ધર રહી શકે ત્યાં સુધી આ પ્રકારના પ્રયોગો શક્ય બને છે, જ્યારે રૉકેટના પ્રયોગો ગણી-ગાંઠી મિનિટોમાં જ પૂરા થઈ જાય છે. આ રીતે બલૂન કે રૉકેટ દ્વારા બહુ લાંબા સમય સુધી અવલોકનો નથી મળી શકતાં, પરંતુ ઉપગ્રહમાં મૂકેલાં સાધનો વડે દીર્ઘ સમય સુધી આકાશના બધા વિસ્તારોનાં અવલોકનો લઈ શકાય છે.
ઓછી શક્તિ ધરાવતાં મૃદુ એક્સ-કિરણો (soft X-rays) અને પાર-જાંબલી કિરણોનાં અવલોકનો લેવા માટે ઓછામાં ઓછી 100-150 કિમી.ની ઊંચાઈ પર અવલોકનો લેવાં જરૂરી છે. આ માટે રૉકેટનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. અલબત્ત, વધારે ઊંચાઈ પરથી ઉપગ્રહ દ્વારા ઘણા લાંબા સમય સુધી અવલોકનો લઈ શકાય છે.
દૃશ્યમાન તરંગ-લંબાઈના પ્રકાશનું અવલોકન પૃથ્વીની સપાટી પરથી શક્ય છે; પરંતુ, વાતાવરણની પ્રક્ષુબ્ધ પરિસ્થિતિ તથા પ્રકાશના પ્રકીર્ણનથી દૂરબીનમાં મળતું પ્રતિબિંબ સ્પંદિત અને વિકૃત બને છે. આ મુશ્કેલી દૂર કરવા માટે દૂરબીનને ઉપગ્રહમાં મૂકીને વાતાવરણની તદ્દન બહાર ઘણી ઊંચાઈ પર લઈ જવું જરૂરી છે. અત્યાર સુધીમાં ઘણા ઉપગ્રહોમાં સમગ્ર વીજ-ચુંબકીય વર્ણપટના જુદા જુદા વિસ્તારમાં અવલોકનો લેવા માટે વિભિન્ન ઉપકરણો મૂકવામાં આવ્યાં છે; દા.ત., અમેરિકાના ઑર્બિટિંગ ઍસ્ટ્રોનૉમિકલ ઑબ્ઝરવેટરી શ્રેણીના ઉપગ્રહો. ‘સ્કાયલૅબ’ નામના સ-માનવ અંતરીક્ષયાનમાં એક પ્રકાશીય દૂરબીન રાખવામાં આવ્યું હતું અને તેની મદદથી સૂર્ય અને ‘કોહુટેક’ નામના ધૂમકેતુની ઘણી છબીઓ લેવામાં આવી હતી. 1990માં ‘હબલ સ્પેસ ટેલિસ્કોપ’ નામનો ઉપગ્રહ 600 કિમી.ની ઊંચાઈએ પૃથ્વીની કક્ષામાં મૂકવામાં આવ્યો હતો. અંતરીક્ષમાં મૂકવામાં આવેલા આ સૌથી મોટા દૂરબીન વડે પાર-જાંબલી, દૃશ્યમાન અને પાર-રક્ત પ્રકાશમાં લાખો પ્રકાશ-વર્ષ દૂરના અત્યંત ઝાંખા ખગોળીય પદાર્થોનું અવલોકન કરવામાં આવ્યું હતું.
‘કૉસ્મિક બૅકગ્રાઉન્ડ એક્સપ્લૉરર’, ટૂંકમાં ‘કોબે’ (COBE) નામનો ઉપગ્રહ ખાસ કરીને મહાવિસ્ફોટના સિદ્ધાંત(Big Bang Theory)ના સંદર્ભમાં મિમી. તરંગલંબાઈના સૂક્ષ્મતરંગ વિકિરણનાં વૈશ્વિક અવલોકનો લેવા માટે 1989માં અંતરીક્ષમાં મૂકવામાં આવ્યો હતો. આ ઉપગ્રહનાં અવલોકનો Big Bang Theory (મહાવિસ્ફોટ સિદ્ધાંત) સાથે સુસંગત હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું.
પાર-રક્ત વિસ્તાર માટે વાતાવરણ સંપૂર્ણ રીતે પાર-દર્શક નથી; કારણ કે વાતાવરણના ભેજ, કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ (CO2) અને ઓઝોન (O3) વાયુને લીધે અમુક તરંગ-લંબાઈના પાર-રક્ત પ્રકાશનું શોષણ થાય છે. એ સિવાયના પાર-રક્ત પ્રકાશનું ભૂમિ પરથી અવલોકન કરી શકાય છે; પરંતુ સમગ્ર પાર-રક્ત વિસ્તારના અવલોકન માટે ઉપગ્રહ-આધારિત પ્રયોગો વધારે ઉપયોગી બન્યા છે; દા.ત., Infrared Astronomy Satellite-IRAS (1983) અને તે પછી Infrared Space Observatory-ISO (1995) ઉપગ્રહો દ્વારા પાર-રક્ત પ્રકાશના બે લાખથી પણ વધારે સ્રોત; ધૂળનાં ઠંડાં, આછાં વાદળાં અને એવા ઘણા તારાઓ શોધી કાઢવામાં આવ્યાં છે, જેમની આજુબાજુ ગ્રહ-મંડળની ઉત્પત્તિ થતી હોય એવું લાગે છે.
પાર-જાંબલી ખગોળવિજ્ઞાનના અભ્યાસ માટેના ઉપગ્રહોમાં ‘ઑર્બિટિંગ ઍસ્ટ્રોનૉમિકલ ઑબ્ઝરવેટરી’ –– OAO તથા ‘ઇન્ટરનૅશનલ અલ્ટ્રા-વાયોલેટ એક્સપ્લૉરર’-IUE નામના ઉપગ્રહો ખાસ નોંધપાત્ર ગણાય છે. IUE ઉપગ્રહ લગભગ 19 વર્ષ સુધી કાર્યરત રહ્યો હતો અને તેના દ્વારા 50,000 થી 1,00,000 (એક લાખ) અંશ કેલ્વિન તાપમાન ધરાવતા અને પાર-જાંબલી પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરતા અત્યંત ગરમ તારાઓ વિશે ઘણી માહિતી મળી છે.
એક્સ-કિરણ, ખગોળવિજ્ઞાનના ક્ષેત્રમાં ‘ઉહુરુ’ ઉપગ્રહ, OAO ઉપગ્રહ, ‘આઇનસ્ટાઇન’ ઉપગ્રહ વગેરેનો ફાળો નોંધપાત્ર છે. એ ઉપરાંત, ગૅમા-કિરણ ખગોળવિજ્ઞાન માટે ‘કોસ-બી’ અને ‘હાયર એનર્જી ઍસ્ટ્રોનૉમિકલ ઑબ્ઝરવેટરી’ (HEAD) નામના ઉપગ્રહો દ્વારા ઘણી મહત્વની માહિતી મળી છે અને કેટલીક નવી રહસ્યમય ઘટનાઓ(દા.ત., ગૅમા-કિરણ વિસ્ફોટ)ની શોધ થઈ છે.
ખગોળવિજ્ઞાનમાં આ નવા અવલોકનક્ષેત્રના આગમનથી સમગ્ર બ્રહ્માંડ નવા જ સ્વરૂપે જોવા મળ્યું છે અને તેથી બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ, તેનું કદ તેની વય તથા તારાઓની ઉત્ક્રાંતિ જેવા વિષયો અંગે પુનર્વિચારણા જરૂરી બની છે.
પરંતપ પાઠક