مقدمه:

انسان از دیرباز توجه بسیاری به آسمان داشت و به فراخور زمان و با توجه به رشد و پیشرفت در سطوح مختلف علمی توجه بشر به آسمان این فضای بی کران دوچندان گشت . کره ی ماه تنها قمر زمین د ر میان سایر اجرام سماوی توجه انسان را به شکلی شگرف به خود جلب کرد. زیرا این قمر زیبا از یک سو اسطوره ی ذهن و فکر بشر بود و از سوی دیگر تاثیرات آن بر زمین انکار نشدنی است. سمفونی حرکت ماه و زمین در مدارهای خود ،پدیده هایی زیبا و کم نظیر را خلق می کند که بی شک دلیلی بر عظمت و دقت آفرینش گیتی می باشد.
همه ی ما می دانیم که ماه بدر بسیار رمانتیک و جذاب است. ماه بدر در هنگام غروب خورشید طلوع می کند و در تمام طول شب قابل رویت است. و در پایان شب درست هنگام طلوع آفتاب غروب می کند. هیچ کدام از سایر فازهای ماه دارای چنین ویژگی نیستند. این پدیده به این دلیل روی می دهد که ماه دقیقا در بخش مخالف موقعیت خورشید در آسمان، قراردارد. ماه کامل به خاطر پدیده ی خسوف یا ماه گرفتگی نیز دارای اهمیت ویژه ای است.

ماه بدر«شکل 1»

ماه گرفتگی یا خسوف زمانی اتفاق می افتد که ماه در فاز کامل و در حال عبور از بخشی از سایه ی زمین باشد. سایه ی زمین در واقع از دو ساختمان مخروطی شکل درست شده است که یکی در داخل دیگری قرار دارد. بخش خارجی یا نیم سایه ای منطقه ای است که زمین فقط قسمتی از پرتو های خورشید را مسدود می کند و مانع از رسیدن آنها به ماه می شود.در مقابل بخش درونی یا قسمت سایه، ناحیه ای است که زمین مانع از رسیدن تمام پرتو هایی می شود که از خورشید به ماه می رسد قاعده ی این مخروط مقطع زمین و طول متوسط آن 0 138000 کیلومتر است، طول این سایه بر اثر تغییر فاصله ی زمین از خورشید تا حدود 40000 کیلومتر تغییر می کند.
(شکل 2 )

منجمان سه نوع متفاوت از ماه گرفتگی را شناسایی کرده اند:
1) خسوف نیم سایه ای :
ماه از قسمت نیم سایه ی زمین عبور می کند.
پژوهش در زمینه ی این رویداد ویژه ی انجمن های علمی و تخصصی است و رصد آن پیچیده می باشد.
(شکل 3)


2)خسوف جزیی:
بخشی از ماه از سایه ی زمین عبور می کند.
رصد این رویداد حتی بدون استفاده از ابزار اپتیکی نیز ساده است.


ماه گرفتگی جزیی (شکل 4)


3)خسوف کلی:
تمام ماه از داخل سایه ی زمین عبور می کند.
این رویداد به خاطر رنگ های گوناگون و مرتعشی که ماه در لحظه ی گرفت کامل در سطح خود دارد بسیار برجسته و مورد توجه است.

ماه گرفتگی کامل (شکل 5)


ماه در مدت 21222/27 (ماه گره ای) یک دور کامل به دور مدار خود می گردد اما در این مدت خورشید در آسمان زمین تقریبا به اندازه 30درجه جابجا شده است و ماه ناچار است که دو روز دیگر وقت صرف کند تا به خورشید برسد. پس این مدت به طور متوسط برابربا 53056/29 (ماه هلالی) است.
با توجه به آنچه گفته شد ممکن است این سوال در ذهن شما ایجاد شود که « اگر ماه هر 5/29 روز به دور زمین می گردد و خسوف تنها در زمان ماه کامل رخ دهد پس چرا در هر ماه سال یک کسوف به وقوع نمی پیوندد؟» پاسخ به این سوال نیازمند توجه بیشتر به مدارها است.
مدار ماه به گرد زمین در حدود 5 درجه نسبت به مدار زمین انحراف دارد.این امر بدان معنی است که ماه در اغلب اوقات درسطح پایین تر و یا در سطح بالاتر از مدار زمین قرار دارد. صفحه ی مدار زمین به دور خورشید با اهمیت است زیرا سایه ی زمین دقیقا در همین صفحه قرار دارد. در طی ماه کامل ، قمر طبیعی زمین می تواند تا بیش از 32000 کیلومتر از بالا یا پایین سایه ی زمین عبور کند بنابراین خسوفی رخ نخواهد داد.این پدیده دقیقا زمانی به وقوع می پیوندد که ماه در یکی از دو مکان برخورد مدارها (گره ها) قرار داشته باشد.(شکل 6)

(شکل 7)

با توجه به آنچه گفته شد شرط وقوع خسوف را در دو مورد می توان خلاصه کرد:
1) ماه و خورشید و زمین در یک راستا یا خط مستقیم قرار گیرند به طوری که زمین بین ماه و خورشید قرار داشته باشد. به عبارت دیگر ماه در حالت بدر از زمین دیده شود.
2) ماه در حرکت مداری خود به دور زمین در یکی از گره ها قرار داشته باشد.
در هر سال ماه از بخشی از سایه یا نیم سایه ی زمین عبور می کند و یکی از سه نوع خسوف ذکر شده روی می دهد . در هنگام خسوف هر کسی که در قسمت تاریک کره زمین قرار داشته باشد می تواند آن را ببیند. حدود 35% از خسوف ها از نوع نیم سایه ای است که تشخیص آن حتی به کمک تلسکوپ بسیار دشوار است. در حدود 30% خسوف ها نیز جزیی می باشد که با چشم مسلح به راحتی قابل رویت است. و درنهایت 35% خسوف ها نیز کلی است که رویدادی بسیار برجسته برای رصد می باشد.
در طی یک گرفت کامل زمین مانع رسیدن نور خورشید به ماه می شود. درآن هنگام اگر ناظری در سطح ماه باشد متوجه خواهند شد که زمین جلوی خورشید را گرفته است. آنها هاله ای به رنگ قرمز روشن را مشاهده می کنند که دور تا دور زمین را فراگرفته است.
هنگامی که ماه به طور کامل درون سایه ی زمین قرار می گیرد باز هم شعاع های نوری غیر مستقیمی از خورشید به آن می رسند و ماه را پرفروغ می کنند .در ابتدا نور آفتاب باید از عمق ک زمین عبور کند .این فیلتر اکثر طیف های آبی پرتو های خورشید را جذب می کند و مابقی نور که به رنگ قرمز پررنگ و یا نارنجی است و به مراتب تیره تر از نور سفید آفتاب می باشد در درون ک دچار شکست شده و سپس منعکس می گردد تا اینکه کسر کوچکی از آن به سطح ماه می رسد و آن را پرفروغ می کند.
گرفت کامل در هنگام خسوف بسیار هیجان انگیز و زیبا است که مسبب آن تاثیرات فیلترینگ و انکسار پرتو های خورشید در اتمسفر زمین است. اگر زمین اتمسفری نداشت ماه در طی یک گرفت کامل کاملا سیاه به نظر می رسید. در حالی که اکنون ماه می تواند رنگ های زیادی از قهوهای و قرمز تیره گرفته تا نارنجی و زرد روشن ، بر سطح خود داشته باشد.

(شکل8)

گرفت های کلی بعد از فوران های عظیم آتشفشانی بسیار تاریک به نظر می رسند چون فوران ها مقادیر عظیمی از خاکسترهای آتش فشانی را وارد اتمسفر زمین می کند .به عنوان مثال در طی یک خسوف کلی در دسامبر 1992 خاکستر های ناشی از کوه میناتوبو باعث شدند که ماه تقریبا غیر قابل رویت گردد.

مدت زمان خسوف:
چنانچه ماه از مرکز مخروط زمین عبور کند مدت زمان خسوف طولانی است. زیرا در حدود 1 ساعت طول می کشد تا ماه کاملا وارد سایه ی زمین شود حداکثر حدود 2 ساعت طول می کشد تا ماه سایه زمین را طی کند. و برای خروج کامل از سایه نیز 1 ساعت زمان نیاز دارد.
رصد ماه گرفتگی:
بر خلاف خورشید گرفتگی ( کسوف)، رصد ماه گرفتگی کاملا بی خطر است و شما به هیچ فیلتر محافظی نیاز ندارید .حتی برای رصد این پدیده نیازی به استفاده از تلسکوپ نیست .شما می توانید ماه گرفتگی را با چشمان خود نیز رصد کنید اگر دوربین دوچشمی دارید بکارگیری آن سبب می شود که چشم انداز بزرگ تری داشته و نیز زمینه ی رنگی سطح ماه پرفروغ تر گردد. یک دوربین دوچشمی 35*7 و یا 50*7 می تواند کارآیی خوبی داشته باشد . منجمان آماتور می توانند در طی یک خسوف رصدهای مفیدی انجام دهند؛ پیش بینی میزان تاریکی ماه در هنگام گرفت کلی امری غیر ممکن است رنگ ماه می تواند از خاکستری تیره یا قهوه ای تا رنگهای قرمز روشن و نارنجی روشن تغییر کند. رنگ و درخشندگی ماه بستگی به میزان گرد و غباری دارد که در طی خسوف در اتمسفر زمین وجود دارد. با استفاده از« میزان درخشندگی دانژون» برای ماه گرفتگی ، منجمان آماتور می توانند رنگ و درخشندگی ماه را طبقه بندی کنند.
یک خسوف سوژه ی بسیار جذابی برای عکاسی است خوشبختانه عکاسی از خسوف آسان است به شرط آنکه امکانات مناسبی داشته باشید و از آن به خوبی استفاده کنید.

آخرین ماه گرفتگی کلی در تاریخ 28-27 اکتبر 2004 رخ داده است . خسوف کلی بعد در تاریخ 4-3 مارس 2007 در شمال و جنوب آمریکا و اروپا و آفریقا و اغلب قسمت های آسیا قابل رویت خواهد بود.

رویداد ال نینو / نوسان جنوبی یکی از مهمترین و شاخص ترین رویداد هایی است که منجر به ظهور نا بهنجاری های بزرگ آب و هوایی در بسیاری از نقاط جهان می شود . هواشناسان و اقیانوس شناسان جهان در سالهای اخیر مطالعات زیاد و دقیقی در مورد مکانیزم ایجاد ال نینو و تاثیرات متقابل جو و اقیانوس انجام داده اند ، بویژه مطالعات گسترده ای در ارتباط با ناموزونی دما در سطح دریا و نوسانات فشار جو در سالهایی که ال نینو رخ می دهد انجام گرفته است ، مجموعه این تغییرات را بنام نوسانات جنوبی می نامند که با کلمه اختصاری ENSO (ElNino Southern Oscillation )یعنی ترکیبی از دو کلمه ال نینو و نوسانات جنوبی است بکار می رود . برای نخستین بار واکر (1932) و بلیس (1937) بر وجود نوسانی در فشار سطح و در مقیاس جهانی اشاره کردند و آن را

مقدمه

در چرخ و فلک فضا ، کره زمین در هفت جهت حرکت می‌کند. هم اکنون که شما آرام نشسته و خیال می‌کنید که بی‌حرکت هستید، حداقل در هفت جهت مختلف و با سرعتهایی بسیار سرسام آور ، می‌چرخید. اگر از این سرگردانی سرگیجه نمی‌گیرید، به خواندن ادامه دهید.

حرکت وضعی زمین

کره زمین به دور محور فرضی که قطبهای شمال و جنوب را به هم وصل می‌کند، از غرب به شرق می‌چرخد. این چرخش توسط یک فیزیکدان فرانسوی به نام « فوکو » ثابت شد. وی پاندول بلندی را در زیر طاق پانتئون در پاریس آویزان نمود و آن را به نوسان در آورد. تماشاگران با تعجب دیدند که پاندول در طول روز به آهستگی در جهت گردش عقربه ساعت حرکت کرده و سوزن تیز پائین آن بر روی سطح شنی زیر آن سطح دایرهای را ترسیم میکند.(آونگ فوکو)

گردش زمین به دور خود ، بر نیروی محرکه موشکها ، گلولههای توپ ، رفت و آمد هواپیماها و جهت وزش بادها و تغییرات آب و هوا اثر میگذارد. کسانی که در میانه نصفالنهار شمالی (حدود تهران) قرار دارند، با سرعت 1300 کیلومتر در ساعت به دور محور زمین در حرکتند.

حرکت انتقالی زمین

کسانی که شبها آسمان را نظاره میکنند، با مشاهده تغییر محل ستارگان در فصول مختلف ، متوجه گردش زمین به دور خورشید می‌شوند (صور فلکی و فصول سال). صورت فلکی اسد در منطقة البروج که در فصل بهار در آسمان دیده می‌شود، جای خود را به مجموعه‌های عقرب و جبار در تابستان می‌دهد، بقیه صورتهای فلکی هم ، همینطور تغییر مکان می‌دهند، زیرا ما در روی زمین در حال حرکت در فضا هستیم.

دانشمندان نجوم معتقدند که زمین با سرعت 110000 کیلومتر در ساعت پیش میتازد. بنابراین هر روز با کیلومتر در این جهت مسافرت میکنیم. یک بچه شیرخوار روزی که تولد یک سالگی او را جشن می‌گیرد، 950 میلیون کیلومتر در این راستا حرکت کرده است.

حرکت بسوی ستارگان نزدیک به خورشید

در سال 1918 « ادموند هالی » متوجه موضوع ویژهای شد. وی موقعیت چندین ستاره را با آنچه که بطلیموس چندین قرن قبل نقشه برداری کرده بود، مطابق نمی‌دید. در واقع بعضی از ستارگان به اندازه عرض یک ماه (بدر) در آسمان جابجا شده بودند. دانشمندان پی بردند که جابجایی این ستارگان در راستای معینی است. آنها با بکارگیری پدیده دوپلر متوجه شدند که ستارگانی که اطراف ستاره « وگا » قرار دارند، با سرعت 20 کیلومتر در ثانیه به ما نزدیک می‌شوند و ستارگانی که در نقطه مقابل آنها در صورت فلکی « جبار » قرار دارند، به همان سرعت از ما دور می‌شوند.

به نظر می‌آید که خورشید با سرعت 20 کیلومتر در ثانیه (72000 کیلومتر در ساعت) بسوی ستاره وگا می‌تازد و ما را با سیاره‌هایی که به دور آن می‌گردند، به دنبال خود می‌برد. با این سرعت ما هر 20 سال به اندازه قطر منظومه شمسی حرکت می‌کنیم.

حرکت به دور کهکشان راه شیری

کهکشان راه شیری ما که مانند یک فرفره بسیار پهنی از گروههای ستارگان ، صورتهای فلکی و ابرهای بین ستاره‌ای تشکیل شده و با قطری برابر یک میلیارد میلیارد کیلومتر در گستره فضا قرار دارد، به دور محور خود در حال چرخش است و در درون آن خورشید ما با سیاراتی که در موکب آن قرار دارند، با سرعتی برابر با 800000 کیلومتر در ساعت در حال گردشند. ما هر روز 20 میلیون کیلومتر در آن جهت در حال حرکت هستیم. در یک سال فاصله خورشید تا پلوتو را با این سرعت می‌توان طی کرد. 240 میلیون سال طول می‌کشد تا این چرخ عظیم که محیط آن 3،14 میلیارد میلیارد کیلومتر است، یکبار به دور خود بچرخد.

حرکت بسوی کهکشان آندرومدا

کهکشان ما جز یک خانواده کهکشانی به نام « گروه محلی » است. در این گروه ، کهکشان آندرومدا نزدیکترین عضو به ما است و 20 میلیارد میلیارد کیلومتر از ما فاصله دارد. دانشمندان نجوم هنگام اندازه گیری سرعت گردش کهکشان راه شیری نسبت به محل کهکشانهای دیگر ، متوجه شدند که این کهکشان با سرعت 80 کیلومتر در ثانیه سریعتر از آنچه قبلا فکر می‌کردند، می‌چرخد. آنها متوجه شدند که این سرعت بخاطر گردش کهکشان به دور خودش نیست، بلکه به علت حرکتش در داخل گروه محلی است که با این سرعت در راستای لبه خود بسوی کهکشان آندرومدا به پیش می‌راند. پس ما با سرعت 288000 کیلومتر در ساعت همراه با کهکشان راه شیری بسوی آندرومدا حرکت می‌کنیم.

حرکت در ابر گروه محلی

گروه محلی خود در کناره یک گروه عظیم دیگری به نام « ابر گروه محلی » و یا « قلمرو کهکشانها » که خود شامل 50 خانواده کهکشانی شبیه گروه محلی است، قرار دارد. مرکز این گروه که حدود 70 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد، در محلی داخل صورت فلکی سنبله در منطقة البروج می‌باشد، حداقل شامل یک هزار کهکشان است. مطالعات طیف دوپلر نشان می‌دهد که گروه محلی ما با سرعت 230 کیلومتر در ثانیه بسوی ابرگروه محلی پیش می‌رود.

حرکت در فضا

در سال 1920 بود که ادوین هابل و میلتون هوماسون دانشمندان رصدخانه کوه ویلسون در کالیفرنیا متوجه شدند که غالب گروههای کهکشانی چنان از یکدیگر دور می‌شوند که گویی از یک مرکز انفجار عظیم کیهانی که 15 تا 20 میلیارد سال پیش اتفاق افتاده ، فرار نموده و گسترش می‌یابند. در سال 1960 دانشمندان از رادیو تلسکوپها استفاده کردند تا پی به مرکز انتشار امواج رادیویی این انفجار ببرند. امروزه مشخص شده است که کهکشان راه شیری و گروه محلی و ابر گروه محلی در این گسترش فضایی سهیم هستند و در حقیقت کهکشان ما با سرعت 515 کیلومتر در ثانیه           (184000 کیلومتر در ساعت) از این مرکز انتشار امواج رادیویی دور می‌شود و بسوی خارج فضا پرتاپ می‌گردد.

 یک فیزیک دان ایرانی مقیم دانشگاه میسوری در کلمبیا هنگام بررسی نتایج نظریه نسبیت اینشتین روی ذراتی زیر اتمی که با سرعت زیاد در حرکتند موفق به کشف اثر تازه و شناخته نشده ای از سیاه چاله ها شده است.

سیاه چاله ها که در زمره ی عجیب ترین اجرام کیهانی به شمار می آید باز هم شگفتی آفریده اند و اخترشناسان را حیرت زده کرده اند. به نوشته ی هفته نامه ی علمی نیوساینتیست بهرام مشحون و همکارش کارمن چیکانک در دانشگاه میسوری در بررسی های علمی خود به این نکته پی برده اند که سیاه چاله ها می توانند نیروهای جزر و مدی عجیبی تولید کنند که بر ذرات با سرعت زیاد تاثیری متفاوت از ذرات با سرعت کم باقی می گذارد. این اثر پیشبینی نشده به این معناست که سیاه چاله ای که در مرکز کهکشان خود ما قرار دارد می تواند منبع پرتوهای کیهانی بسیار پرقدرت و نادری باشد که اخترشناسان تاثیر مخرب آنها را در جو زمین مشاهده کرده اند اما تاکنون نتوانسته اند توضیحی برای منشا شان پیدا کنند.

نیروهای جزر و مدی بر اساس نظریه ی نیوتونی هنگامی ظاهر می شوند که تاثیر نیروی جاذبه به واسطه ازدیاد فاصله کم می شود به عنوان مثال 2 ذره که در فواصل متفاوتی نسبت به یک سیاه چاله قرار دارند تحت تاثیر 2 نیروی مختلف قرار می گیرند و یکی از آنها که نزدیک تر است شتاب بیشتری پیدا می کند. اما توضیحی که از طریق فیزیک نیوتونی به دست می آید برای شرایطی که در نزدیک سیاه چاله ها برقرار است کفایت نمی کند. اخترشناسان از مدت ها قبل به این نکته پی برده بودند که در پلاسما(ماده در دما و فشار زیاد) که اطراف سیاه چاله ها در گردش است ذرات بنیادی و زیر اتمی با سرعت بسیار زیاد فراوانند.

مشحون و همکارش در تلاش محاسبه این امر بودند که این ذرات در میدان جاذبه قدرتمند سیاه چاله ها چگونه رفتار می کنند. این 2 فیزیکدان دریافتند که تاثیر میدان جاذبه سیاه چاله ها روی ذراتی که با سرعت کم در این میدان حرکت می کنند دقیقا به همان نحو است که فیزیک نیوتن پیشبینی می کند اما در مورد ذراتی که با سرعت نزدیک به سرعت نور حرکت می کنند نتایج به دست آمده کاملا خلاف انتظار بود. ذراتی که با سرعتی بیش از 70درصد سرعت نور300هزار کیلومتر در ثانیه حرکت می کنند رفتارشان تابع جهت حرکتشان است.

ذرات پرسرعتی که در امتداد محور چرخش سیاه چاله ها حرکت می کنند از شتاب حرکتشان نسبت به ذرات کند کاسته می شود اما ذرات تند سرعتی که در جهت عمود بر این محور سیر می کنند شتابی بسیار زیاد و انرژی حیرت انگیز و عظیم کسب می کنند.

نتایج بدست آمده به وسیله مشحون و همکارش شماری از رصد ها و مشاهدات توضیح ناپذیری را که اخترشناسان در گذشته انجام داده بودند قابل فهم ساخته است. از جمله این امور افشانه های بسیار پر قدرت از جنس ذرات زیر اتمی است که از قطب های اجرام کیهانی موسوم به((مایکروکازارها)) به بیرون پرتاب می شوند. تلقی خترشناسان آن است که مایکروکازارها سیاه چاله ها را درون خود پنهان ساخته اند. آنچه که موجب حیرت اخنرشناسان بود آن است که این ذرات پر انرژی دارای شتاب کاهش یابنده هستند. علاوه بر این از تحقیقات مشحون و همکارش چنین بر می آید که رویداد های حیرت انگیز دیگری نیز در جهات دیگر و هنگام حرکت ذرات پر شتاب رخ می دهد که هنوز مشاهده نشده است. به اعتقاد مشحون نیروهای جزر و مدی کند کننده تنها در زاویه55 درجه از محور یک سیاه چاله ظهور می یابد و تنها در این زاویه است که ذرات زیر اتمی شتاب منفی پیدا می کنند و از سرعتشان کاسته می شود. در همه جهت و زوایای دیگر حول این محور این نوع ذرات شتاب مثبت بدست می آورند و براساس نظریه اینشتین سرعت این ذرات می تواند تا سرعت نور بالا برود. اگر نظریه مشحون و همکارش درست باشد سیاه چاله هایی که در کهکشان ما قرار دارند دائما ذرات پر شتاب و پر سرعتی عمدتا از جنس پروتون را به بیرون پرتاب می کنند که انرژی شان هنگامی که به زمین می رسند بیش از1020الکترون ولت است. به گفته مشحون می توان نظریه پیشنهادی او و همکارش را با مقایسه رابطه میان جهت ورود پرتوهای کیهانی مافوق پرقدرت به جو زمین و موقعیت مایکروکازار ها در کهکشان راه شیری را مورد آزمایش قرار داد.

 نوشته: جعفر سپهری

آیا فضانوردی بدون کامپیوتر، هیچ‌گونه معنا و مفهومی دارد؟

بدون اغراق کامپیوتر، موجب گسترش شگرف کلیه علوم و به ویژه دانش فضا در رابطه‌ای تنگاتنگ و دوسویه بوده است. همان اندازه که کامپیوتر در گسترش فضانوردی سهیم بوده، دانش فضا نیز در راستای خود و برای نیل به اهداف خود و بیشتر از هر دانش دیگری، موجب پیشرفت کامپیوتر شده است. علوم و تکنولوژی فضانوردی و علوم کامپیوتر، دو روی یک سکه و مدیون همدیگر هستند.

نقش کامپیوترها در تکنولوژی فضانوردی، آنچنان مهم است که اساسا بدون آن، این فن‌آوری به هیچ وجه امکان رشد و پیشرفت نداشت. کامپیوترها که در اواخر دهه 1940 میلادی ساخته شدند، در آغاز به بزرگی یک ساختمان بوده و هزینه گزاف و مصرف برق بسیار بالایی داشتند. در دهه 1960 پس از سودجستن از ترانزیستور به مقدار زیادی از حجم، وزن و مصرف برق دستگاههای کامپیوتری کاسته شد. تکنولوژی فضایی که از پیشرفت تمام صنایع در جهت گسترش خود استفاده می‌کرد، همزمان آن صنایع را در جهت پیشرفت نیازهای خود رشد می‌داد. مهمترین نیاز این تکنولوژی عبارت بود از کاستن از حجم، وزن و مصرف برق دستگاههایی که موشکها و ماهواره‌ها، آنها را با خود حمل می‌کردند. درحقیقت، در ارتباط با همین نیاز بود که در دهه 1970 مدارهای مجتمع اختراع شده و تکامل پیدا کردند و امروزه کامپیوترها به صورت متکامل PC و ابررایانه درآمده‌اند. از جمله سودجستن از کامپیوتر در علوم فضایی می‌توان موارد زیر را بر شمرد:

پیدا کردن مختصات سفینه‌ها در فضا.

پیدا کردن مختصات یک سفینه در فضا و همچنین مختصات سیارات و دیگر اجرام شناور در فضا، نیازمند محاسبات پیچیده و سنگینی است. انجام این محاسبات بدون استفاده از کامپیوتر، ماه‌ها طول می‌کشد. در حالیکه با کمک کامپیوتر می‌توانیم در ظرف چند دقیقه و با دقتی بسیار بالا، اطلاعات مورد نیاز خود را در دست داشته باشیم.

کنترل رادیوتلسکوپ‌ها و هماهنگی آنها با سفاین فضایی.

رادیوتلسکوپ‌ها همیشه باید همراه با سفاین حرکت کنند و در صورت لزوم همراه با آنها تغییر جهت بدهند. انجام محاسبات مربوط به کنترل رادیوتلسکوپ‌ها و هماهنگ کردن آنها با سفاین فضایی هم بر عهده کامپیوترهاست.

طراحی، ساخت و آزمایش سفاین فضایی.

پیش از ساختن یک سفینه فضایی، باید مدلهایی از آن ساخته و آزمایش شود. ساختن مدلها نیاز به هزینه گزافی داشته و زمان زیادی می‌برد. با شبیه‌سازی به وسیله کامپیوتر، در زمان و هزینه به مقدار زیادی صرفه جویی شده و از خطرهایی که در این مسیر وجود دارد جلوگیری می‌شود.

کنترل سفاین با سرنشین و بدون سرنشین.

یک موشک پیش از پرتاب از سکو، باید در مسیر از پیش تعیین شده‌ای حرکت کرده به سوی مقصد برود. این موشک به هردلیلی ممکن است منحرف شود. کامپیوترهای درون موشک و یا کامپیوترهای ایستگاه‌های زمینی وظیفه دارند تا میزان خطا را بدست آورده و موشک را به مسیر درست بازگردانند. همچنین سفاین بدون سرنشینی که روی سیارات دیگر نشسته‌اند و یا در مدار آن قرار دارند و آزمایش‌های مربوط به کشف حیات و آب را انجام می‌دهند، همگی به وسیله کامپیوترها کنترل می‌شوند.

فرآهم کردن اطلاعات مورد نیاز برای فضانوردان.

یک فضانورد باید اطلاعات مورد نیاز را همواره در دسترس داشته باشد. این اطلاعات نیازمند محاسبات پیچیده‌ای است که باید در اسرع وقت و کمترین زمان فراهم شود. این کار هم تنها از عهده کامپیوترها بر می‌آید که دارای قدرت محاسباتی و توان پردازشی بسیار بالایی هستند.

ارتباطات به ویژه در رابطه با انتقال تصاویر از کرات دیگر.

برای درک شرایط محیطی سیارات دیگر، هیچ چیزی روشن‌کننده‌تر و بهتر از یک عکس نیست. وظیفه کامپیوترها گرفتن عکس، ارسال آنها به زمین، رتوش کردن و قابل رویت کردن آنها برای ماست. تصاویری که توسط سفاین فضایی و تلسکوپ‌های فضایی ارسال شده‌اند، همگی به وسیله کامپیوترها پردازش می‌شوند.

آزمایش‌هایی به ویژه در جهت پیداکردن حیات در کرات دیگر.

کشف حیات در سیارات دیگر مهمترین وظیفه‌ای است که یک کامپیوتر مستقر در سفینه انجام می‌دهد. سفاینی که در سیارات دیگر فرود می‌آیند وظیفه دارند که آن سیاره را از جهت مواد معدنی و همینطور امکان وجود حیات بررسی کنند، نتایج حاصله را برای پردازش به کامپیوترها داده و نتیجه نهایی را به زمین ارسال کنند. به این ترتیب ما می‌توانیم بفهمیم که چه کواد معدنی و شاید هم آلی در آن سیاره وجود دارد و آیا اصولا امکان ظهور حیات در آن سیاره وجود دارد و یا خیر.

شبیه‌سازی سفرهای فضایی برای فضانوردان.

شبیه سازی یک سفر فضایی برای فضانوردان یکی از مهمترین وظایف کامپیوترها است. یک فضانورد نیاز به تمرین دارد و در این تمرینات، ‌خطرهای زیادی او را تهدید می‌کند. اما در شبیه‌سازی کامپیوتری، یک فضانورد می‌تواند به فضا برود، در میان سیارات مسافرت کند، با انواع خطرات مواجه شود و بدون اینکه خطری او را واقعا تهدید کند، سر جای نخست خود باز گردد.

حفظ ایمنی پرواز به ویژه در رابطه با قدرت انفجاری موشک.

مسافرت به فضا نیازمند قدرت انفجاری زیادی برای خنثی کردن شتاب ثقل زمین است. این قدرت انفجاری بالا، همواره با خطراتی همراه بوده که مشهورترین آنها در سالهای اخیر انفجار فضاپیماهای چالنجر است. همچنین انهدام فضاپیمای کلمبیا به هنگام بازگشت به زمین هم نمونه‌ای از نصرات فراوانی است که در کمین کیهان‌نوردان است. برای جلوگیری از بروز چنین حوادثی باید هماهنگی لازم میان تمام دستگاه‌های سفینه بر قرار باشد و این هماهنگی تنها از عهده کامپیوتر برمی‌آید.

با توجه به این مسایل و مشکلات است که ما می‌بینیم تکنولوژی فضانوردی تنها با کمک کامپیوتر امکان رشد و پیشرفت داشته و با کمک کامپیوتراست که امروزه سفاین فضایی ساخت دست بشر توانسته‌اند از منظومه شمسی خارج شوند