เทคโนโลยีอวกาศ

กล้องโทรทรรศน์ 

ดาวเทียม

คืออุปกรณ์ที่ใช้ขยายวัตถุท้องฟ้าโดยอาศัยหลักการรวมแสง เพื่อให้สามารถมองเห็นวัตถุท้องฟ้าที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า หรือทำให้มองเห็นได้ชัดขึ้น และมีขนาดใหญ่ขึ้น กล้องโทรทรรศน์ได้ถูกคิดค้นขึ้นครั้งแรกเมื่อปี ค.ศ. 1608 โดยฮานส์ ช่างทำแว่นคนหนึ่งซึ่งต่อมาค้นพบว่าหากนำเลนส์มาวางเรียงกับให้ได้ระยะที่ถูกต้องเลนส์สามารถขยายภาพที่อยู่ไกลๆได้ใกล้ขึ้น และ 1 ปีต่อมา กาลิเลโอ กาลิเลอิ ก็ได้ นำมาสำรวจท้องฟ้าเป็นครั้งแรกซึ่งในตอนนั้นเป็นกล้องหักเหแสงที่มีกำลังขยายไม่ถึง 30 เท่า เท่านั้นแต่ก็ทำให้เห็นรายละเอียดต่างๆมากมายของดวงดาวต่างๆที่ยังไม่เคยเห็นมาก่อนทำให้เป็นจุดเริ่มต้นของการเริ่มมาสำรวจท้องฟ้าโดยใช้กล้องโทรทรรศน์
ดาวเทียม (อังกฤษ: satellite) คือ สิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์คิดค้นขึ้นเป็นสิ่ง ที่สามารถโคจรรอบโลก โดยอาศัยแรงดึงดูดของโลก ส่งผลให้สามารถโคจรรอบโลกได้ในลักษณะเดียวกันกับที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก และโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ วัตถุประสงค์ของสิ่งประดิษฐ์นี้เพื่อใช้ ทางการทหาร การสื่อสาร การรายงานสภาพอากาศ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์เช่นการสำรวจทางธรณีวิทยาสังเกตการณ์สภาพของอวกาศ โลก ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวอื่นๆ รวมถึงการสังเกตวัตถุ และดวงดาว ดาราจักร ต่างๆ

การขนส่งดาวเทียม

     ดาวเทียมถูกส่งขึ้นไปจากโลกโดยยานขนส่งอวกาศ และสามารถโคจรรอบโลกได้อาศัยหลักการโคจรตามแรงดึงดูดระหว่างมวล ซึ่ง ณ ระดับความสูงจากผิวโลกระดับหนึ่ง ดาวเทียมจะต้องมีความเร็วเพียงค่าหนึ่งเท่านั้นจึงสามารถจะโคจรรอบโลกอยู่ได้โดยไม่หลุดจากวงโคจร โดยความเร็วดังกล่าวจะอยู่ในช่วง 7.6-11.2 กิโลเมตรต่อวินาที (รูปแบบการโคจรแบบวงกลมจนกระทั่งถึงรูปแบบการโคจรแบบพาราโบลา) ดังรูปที่ 1 ความเร็วดังกล่าวนี้ถูกควบคุมตั้งแต่เริ่มต้นปล่อยดาวเทียมเข้าสู่วงโคจรเพื่อให้เส้นทางการโคจรของดาวเทียมไม่ซ้อนทับกันกับดาวเทียมดวงอื่นๆ ดังนั้นแม้จะมีดาวเทียมอยู่มากมายแต่ดาวเทียมเหล่านี้จะไม่โคจรชนกันเลย เนื่องจากดาวเทียมแต่ละดวงจะมีสมบัติการเคลื่อนที่เฉพาะตัว

นอกจากนั้นยังสามารถแบ่งประเภทของดาวเทียมตามความสูงในการโคจรเทียบกับพื้นโลกได้ดังนี้คือ

1. สูงจากพื้นโลกประมาณ 41,157 กิโลเมตร เป็นดาวเทียมที่โคจรหยุดนิ่งกับที่เทียบกับพื้นโลก(Geostationary Satellites) จะลอยอยู่หยุดนิ่งค้างฟ้าเมื่อเทียบกับตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งบนโลก โดยส่วนมากจะเป็นดาวเทียมประเภทดาวเทียมสื่อสาร ตัวอย่างเช่นดาวเทียมไทยคม ดาวเทียมเหล่านี้อยู่เหนือเส้นศูนย์สูตรโลกประมาณ จะวางตัวอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตรโลก และสูงจากพื้นโลกประมาณ 41,157 กิโลเมตร หรือประมาณ 1/10 เท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์ มีคาบการโคจรประมาณ 24 ชั่วโมง

2. สูงจากพื้นโลกประมาณ 9,700-19,400 กิโลเมตร เป็นดาวเทียมที่ไม่ได้หยุดนิ่งเทียบกับพื้นโลก(Asynchronous Satellite) ซึ่งโดยส่วนมากจะเป็นดาวเทียมนำทางแบบจีพีเอส (GPS: Global Positioning System) ซึ่งนำไปประยุกต์ใช้ในระบบการติดตาม บอกตำแหน่ง หรือนำร่องบนโลก ไม่ว่าจะเป็น เครื่องบิน เรือเดินสมุทร รถยนต์ ระบบดาวเทียมจีพีเอสจะประกอบด้วยดาวเทียม 24 ดวง ใน 6 วงโคจร ที่มีวงโคจรเอียงทำมุม 55 องศาในลักษณะสานกันคล้ายลูกตระกร้อ  มีคาบการโคจรประมาณ 12 ชั่วโมง

3. สูงจากพื้นโลกประมาณ 4,800-9,700 กิโลเมตร เป็นดาวเทียมที่ไม่ได้หยุดนิ่งเทียบกับพื้นโลก (Asynchronous Satellite) ซึ่งเป็นระดับที่ถูกแบ่งวงโคจรไว้สำหรับดาวเทียมสำหรับการสำรวจ และสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์ อาทิเช่น การวิจัยเกี่ยวกับพืช-สัตว์ การติดตามร่องรอยของสัตว์ป่า เป็นต้น ดาวเทียมที่ระดับดังกล่าวมีคาบการโคจรประมาณ 100 นาที

4. สูงจากพื้นโลกประมาณ 130-1940 กิโลเมตร เป็นดาวเทียมที่ไม่ได้หยุดนิ่งเทียบกับพื้นโลก (Asynchronous Satellite) โดยส่วนมากจะเป็นดาวเทียมที่ใช้ในการสำรวจทรัพยากรบนโลกรวมไปถึงดาวเทียมด้านอุตุนิยมวิทยา

ประโยชน์ของดาวเทียมแต่ละประเภท

1. ดาวเทียมสื่อสาร 

ใช้เพื่อการสื่อสารโทรคมนาคม ซึ่งจะต้องทำงานอยู่ตลอดเวลา 24 ชั่วโมง เพื่อเชื่อมโยงเครือข่ายการสื่อสารของโลกเข้าด้วยกัน เช่นการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ทั้งในประเทศและข้ามทวีป    การติดต่อสื่อสารทางโทรศัพท์มือถือ และอินเตอร์เน็ต เป็นต้น อายุการใช้งานของดาวเทียมชนิดนี้จะมีอายุใช้งานประมาณ 10-15 ปี เมื่อส่งดาวเทียมสื่อสารขึ้นไปโคจรดาวเทียมจะพร้อมทำงานโดยทันที ซึ่งจะส่งสัญญาณไปยังสถานีภาคพื้นดิน และที่สถานีภาคพื้นดินจะมีอุปกรณ์รับสัญญาณที่เรียกว่า ทรานสปอนเดอร์ (Transponder)       เพื่อทำหน้าที่รับสัญญาณแล้วกระจายไปยังสถานีต่างๆ บนพื้นผิวโลก ดาวเทียมสื่อสารจะทำงานโดยอาศัยหลักการส่งสัญญาณ ถึงกันระหว่างสถานีภาคพื้นดินและสถานีอวกาศ ซึ่งวิถีการโคจรของดาวเทียมชนิดนี้เป็นวงโคจรค้างฟ้า ดาวเทียมสื่อสารที่ใช้ในประเทศไทยก็คือ      ดาวเทียมไทยคม 1-5 ดาวเทียมไทยคมจะมีรัศมีการให้บริการครอบคลุมทั่วทั้งประเทศไทยและประเทศใกล้เคียง

2.ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร

 ใช้เพื่อศึกษาลักษณะทางภูมิศาสตร์ของโลก ไม่ว่าจะเป็นธรณีวิทยา อุทกวิทยา การสำรวจพื้นที่ป่าไม้ พื้นที่ทางการเกษตรการใช้ที่ดิน และน้ำ เป็นต้น ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรดวงแรกของโลกคือดาวเทียม Landset ถูกส่งขึ้นไปสู่วงโคจรเมื่อ พ.ศ. 2515 ดาวเทียมชนิดนี้จะออกแบบให้มีความสามารถในการถ่ายภาพจากดาวเทียมและการติดต่อสื่อสารในระยะไกลซึ่งเรียกว่า การสำรวจจากระยะไกล (Remote Sensing) เพื่อที่จะสามารถแยกแยะจำแนก และวิเคราะห์ข้อมูลต่างๆ ได้ถูกต้อง  สำหรับประเทศไทยนั้นกระทรวงวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีได้ลงนามร่วมมือกับบริษัท Astrium S.A.S.ประเทศฝรั่งเศส เพื่อสร้างดาวเทียมสำรวจทรัพยากร เมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม 2547 ในชื่อโครงการธีออส

3. ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา

 ใช้เพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศ เช่น ข่าวสารพายุ อุณหภูมิ และสภาพทางภูมิอากาศต่างๆ เพื่อนำข้อมูลที่ได้มาใช้วิเคราะห์สำหรับประกาศเตือนภัยพิบัติต่างๆ ให้ทราบ ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยานี้ จะให้ข้อมูลด้วยภาพถ่ายเรดาร์ และภาพถ่ายอินฟราเรดสำหรับใช้ในการวิเคราะห์  ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาดวงแรกของโลกคือ ดาวเทียม Essa 1 ของประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งถูกส่งขึ้นไปโคจรในอวกาศเมื่อปี พ.ศ. 2509 ดาวเทียมชนิดนี้ได้แก่ดาวเทียม GMS-5 และดาวเทียม GOES-10 เป็นของประเทศญี่ปุ่น ส่วนดาวเทียม NOAA เป็นของประเทศสหรัฐอเมริกา และดาวเทียม FY-2 ของประเทศจีน

4. ดาวเทียมบอกตำแหน่ง 

ใช้เพื่อเป็นระบบนำร่องให้กับเรือและเครื่องบิน ตลอดจนใช้บอกตำแหน่งของวัตถุต่างๆ บนพื้นผิวโลก ซึ่งระบบหาตำแหน่งโดยใช้ดาวเทียมนี้จะเรียกว่าระบบ GPS (Global Positioning Satellite System) ซึ่งดาวเทียมบอกตำแหน่งนี้แรกเริ่มเดิมทีนั้นจะนำมาใช้ในการทหารปัจจุบันได้มีการนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์เพื่อใช้สำหรับนำร่องให้กับเครื่องบินและเรือเดินสมุทร วิถีโคจรของดาวเทียมชนิดนี้จะโคจรแบบสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ (SunSynchronous) ดาวเทียมชนิดนี้ได้แก่ กลุ่มดาวเทียมบอกตำแหน่ง Navstar

5. ดาวเทียมสมุทรศาสตร์ 

ใช้เพื่อสำรวจทางทะเลทำให้นักวิทยาศาสตร์ทางทะเลและนักชีววิทยาทางทะเลสามารถวิเคราะห์และตรวจจับความเคลื่อนไหวต่างๆ ในท้องทะเลได้ ไม่ว่าจะเป็นความแปรปรวนของคลื่นลม กระแสน้ำ แหล่งปะการัง สภาพแวดล้อม และลักษณะของสิ่งมีชีวิตทางทะเล เป็นต้น ดาวเทียมสมุทรศาสตร์ดวงแรกของโลกได้แก่ ดาวเทียม Seasat และได้มีการพัฒนาสร้างดาวเทียมทางสมุทรศาสตร์อีกหลายดวง เช่น ดาวเทียมRobinson 34,ดาวเทียม Mos 1 เป็นต้น

6. ดาวเทียมสำรวจอวกาศ 

ใช้เพื่อสำรวจอวกาศเพื่อตรวจจับสภาพแวดล้อมต่างๆ ในอวกาศไม่ว่าจะเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สิ่งมีชีวิต และสภาวะต่าง ๆเป็นต้น ดาวเทียมสำรวจอวกาศจะถูกนำขึ้นไปสู่วงโคจรที่สูงกว่าดาวเทียมประเภทอื่นๆ ทำให้ไม่มีชั้นบรรยากาศโลกกั้นขวาง ดาวเทียมชนิดนี้ได้แก่ ดาวเทียมMars Probe และดาวเทียม Moon Probe

7. ดาวเทียมจารกรรม 

ใช้เพื่อการสอดแนมและค้นหา เป็นดาวเทียมที่นิยมใช้ในกิจการทางทหาร ทั้งนี้เพราะสามารถสืบหาตำแหน่งและรายละเอียดเฉพาะที่ต้องการได้ทั้งในที่มืดและที่สว่าง ตรวจหาคลื่นวิทยุ สอดแนมทางการทหารของประเทศคู่แข่ง ตลอดจนสามารถสร้างดาวเทียมได้ตามความต้องการใน

ด้านกิจการทหาร ดาวเทียมชนิดนี้ได้แก่ ดาวเทียม DS3, ดาวเทียม COSMOS ของสหภาพรัสเซีย ดาวเทียม Big Bird,ดาวเทียม COSMOS 389 Elint ของสหรัฐอเมริกา

สถานีอวกาศ

สถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station) หรือ ISS เป็นห้องปฏิบัติการลอยฟ้าซึ่งโคจรรอบโลกที่ระยะสูง 410 กิโลเมตร เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 27,744 กิโลเมตร/ชั่วโมง โคจรรอบโลก 1 รอบใช้เวลา 92 นาที สร้างขึ้นด้วยความร่วมมือจาก 16 ประเทศ ได้แก่ สหรัฐอเมริกา รัสเซีย ญี่ปุ่น แคนาดา ฝรั่งเศส เยอรมัน อิตาลี เดนมาร์ก สวีเดน เบลเยียม เนเธอร์แลน์ สเปน อังกฤษ สวิสเซอร์แลนด์ นอร์เวย์ และบราซิล โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อทำการค้นคว้าและทดลองทางวิทยาศาสตร์หลากหลายสาขาได้แก่ ดาราศาสตร์ อุตุนิยมวิทยา วัสดุศาสตร์ ชีววิทยา เคมี และฟิสิกส์ เนื่องจากสถานีอวกาศอยู่ในสภาพไร้แรงโน้มถ่วง นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถทำการทดลองหรือประดิษฐ์ผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ ซึ่งไม่สามารถกระทำบนพื้นผิวโลกได้  ดังนั้นสถานีอวกาศนานาชาติจึงมีความสำคัญต่ออนาคตของมนุษยชาติเป็นอย่างมาก

ระบบยานขนส่งอวกาศ

ระบบการขนส่งอวกาศเป็นโครงการที่ถูกออกแบบให้สามารถนำชิ้นส่วนบางส่วนที่ใช้ไปแล้วกลับมาใช้ใหม่อีกเพื่อเป็นการประหยัดและมีประสิทธิภาพมากที่สุด ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก คือ จรวดเชื้อเพลิงแข็ง ถังเชื้อเพลิงภายนอก (สำรองไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว) และยานอวกาศ

ส่วนประกอบของระบบขนส่งอวกาศ ยานอวกาศ

 ระบบขนส่งอวกาศมีน้ำหนักรวมเมื่อขึ้นจากฐานปล่อยประมาณ 2,041,200 กิโลกรัม โดยจรวดเชื้อเพลิงแข็งจะถูกขับเคลื่อนจากฐานปล่อยให้นำพาทั้งระบบขึ้นสู่อวกาศด้วยความเร็วที่มากกว่าค่าความเร็วหลุดพ้น เมื่อถึงระดับหนึ่งจรวดเชื้อเพลิงแข็งทั้งสองข้างจะแยกตัวออกมาจากระบบ จากนั้นถังเชื้อเพลิงภายนอกจะแยกตัวออกจากยานอวกาศ โดยตัวยานอวกาศจะเข้าสู่วงโคจรเพื่อปฏิบัติภารกิจต่อไป ดังรูป

ระบบขนส่งอวกาศ

   การปฏิบัติภารกิจสำหรับระบบขนส่งอวกาศมีหลากหลายหน้าที่ ตั้งแต่การทดลองทางวิทยาศาสตร์ (ในสภาวะไร้น้ำหนัก) การส่งดาวเทียม การประกอบกล้องโทรทรรศน์อวกาศ การส่งมนุษย์ไปบนสถานีอวกาศ ฯลฯ ยานอวกาศจึงถูกออกแบบสำหรับบรรทุกคนได้ประมาณ 7-10 คน ปฏิบัติภารกิจได้นานตั้งแต่ไม่กี่ชั่วโมงหรืออาจใช้เวลาถึง 1 เดือน สำหรับโครงการขนส่งอวกาศขององค์การนาซามีอยู่ด้วยกัน 6 โครงการ คือ

     1. โครงการเอนเตอร์ไพรส์

     2. โครงการโคลัมเบีย

     3. โครงการดิสคัฟเวอรี

     4. โครงการแอตแลนติส

     5. โครงการแชลแลนเจอร์

     6. โครงการเอนเดฟเวอร์

การออกสู่อวกาศ

สัตว์ที่ออกสู่อวกาศ

   กว่าที่มนุษย์คนแรกจะได้ย่างกรายออกสู่อวกาศ “สัตว์” สารพัดชนิด ต่างกลายเป็นหน่วยหน้าถูกส่งไปทดลองผลกระทบของการใช้ชีวิตอยู่ในสภาพไร้น้ำหนัก และอาการต้านทานต่อการขึ้นลงผ่านชั้นบรรยากาศ ที่นอกเหนือจากการทดลองในห้องแล็บหนือสถานการณ์จำลอง

นอกเหนือจากหนูแล้ว ลิงวอก, ชิมแปนซี และสุนัข เป็นสิ่งมีชีวิตยอดนิยมในการหยั่งทดสอบชีวิตบนอวกาศ สหรัฐอเมริกาเริ่มทดลองเทคโนโลยีอวกาศกับสัตว์ตั้งแต่ปี 2491 โดยในเดือน มิ.ย. ได้เริ่มโครงการ “อัลเบิร์ต” ส่งสิ่งมีชีวิตติดไปในส่วนปลายของจรวด เพื่อทดสอบปฏิกิริยาขณะจรวดขึ้นลงแตะขอบอวกาศ โดยอัลเบิร์ตที่ 1 ถึง 5 ถูกทยอยส่งขึ้นสู่อวกาศในระยะเวลา 2 ปี อัลเบิร์ตที่ 1 และ 2 เป็นลิงวอก ทั้งคู่ตายระหว่างเดินทาง ส่วนลิงในอัลเบิร์ตที่ 4 รอดชีวิตกลับมาแต่ตกกระแทกพื้นโลกในขากลับ ขณะที่อัลเบิร์ตที่ 3 และ 5 ใช้ “หนูทดลอง” แทนโดยมีกล้องบันทึกภาพไว้ขณะบิน

20 ก.ย.2494 ลิง “ยอริก” และหนูอีก 11 ตัวมีชีวิตรอดกลับมา หลังจากติดไปกับจรวดมิสไซล์แอโรบี ที่ความสูง 72 ก.ม. “ยอริก” กลายเป็นลิงตัวแรกที่มีชีวิตรอดระหว่างการเดินทางสู่อวกาศ

จากนั้น 22 พ.ค.2495 แพทริเซีย และไมค์ 2 ลิงฟิลิปปินส์ ก็ถูกส่งขึ้นไปบ้าง ซึ่งการทดลองครั้งนี้ นักวิทยาศาสตร์มองเห็นผลของการเพิ่มและลดอัตราเร่ง รวมทั้งสภาพไร้น้ำหนักจากกล้องที่ติดไว้ สัตว์ทั้ง 2 ตัวกลับมาอย่างปลอดภัย

ขณะเดียวกันทางฝั่งสหภาพโซเวียตก็สอดแนมการทดลองของสหรัฐฯ พร้อมทั้งส่งหนูแรท, หนูเมาส์ และกระต่ายทดลองเดินทางสู่อวกาศแบบตั๋วเที่ยวเดียว ซึ่งเป้าหมายของพวกเขาคือการสร้างห้องโดยสารให้เหมาะกับการเดินทางของมนุษย์

โซเวียตเลือกสุนัขตัวเล็กๆ แทนลิง เพราะเชื่อว่าสุนัขน่าจะอดทนได้มากกว่าลิง ระหว่างปี 2494-2495 สุนัข 9 ตัวได้ร่วมเดินทางไปในจรวดลำเดียว จนแตะขอบอวกาศและกลับมาได้อย่างปลอดภัย

เดือน ส.ค.2494 “เดซิก” และ “ทซีกัน” กลายเป็นสุนัข 2 ตัวแรกที่ได้บินไปแตะวงโคจรต่ำ และสุนัขในกลุ่ม 9 ตัวก็ยังวนเวียนขึ้นลงแตะขอบอวกาศกันอีกหลายเที่ยว

กระทั่ง 3 พ.ย. 2500 “ไลก้า” ก็ได้เป็นที่รู้จักต่อชาวโลกในฐานะ “สิ่งมีชีวิต” ตัวแรกที่โคจรรอบโลก แต่สัญญาณชีพไลก้าก็หมดลงเพียงไม่กี่ชั่วโมงหลังทะยานออกจากชั้นบรรยากาศโลก 

หลังจากให้โซเวียตแซงหน้าไปหลายช่วงตัว สหรัฐฯ หันกลับมาทดลองอีกครั้ง ด้วยการส่งลิงขึ้นไปทดลองโคจร ในปี 2501 แต่กลับมาไม่ถึงโลก จากนั้นส่งหนูเมาส์ขึ้นไปอีกหลายต่อหลายครั้ง แต่ส่วนใหญ่ประสบความล้มเหลว 

“กอร์ดอน” เป็นลิงตัวแรกของโลกที่สหรัฐฯ ส่งให้อยู่ในสภาพไร้น้ำหนักถึง 8.3 นาที จากนั้น สหรัฐฯ ก็ชิงตำแหน่งส่งสิ่งมีชีวิตตัวที่ 2 และ 3 ออกสู่วงโคจร ซึ่งเป็นลิงชื่อ “เอเบิล” และ “เบเกอร์” ในวันที่ 28 พ.ค.2502

สหรัฐฯ ยิ้มออกอีกครั้ง เมื่อนำ “แซม” ลิงวอกมาทดสอบที่นั่งและชุดอุปกรณ์สำหรับความเร่งสูง คุณและคุณนายแซมต่างปลอดภัยระหว่างการทดลองในปี 2502 และ 2503 ทั้งคู่กลายเป็นลิงที่มีชื่อเสียงในโครงการอวกาศ

สลับกลับมาที่ฝ่ายโซเวียตบ้าง ในช่วงเวลาเดียวกัน แม้จะประสบความสำเร็จกับ “ไลก้า” แล้วก็ยังคงส่งสุนัขทดลองอีกหลายรอบ โดยเฉพาะไปกับยานต้นแบบ “วอสตอก” ที่เป็นพาหนะพามนุษย์คนแรกออกสู่อวกาศ 

นอกจากนี้ ยังส่งหนูและหนูตะเภา พร้อมด้วยหุ่นไม้มนุษย์ จากนั้น “ยูริ กาการิน” ถึงได้เป็นนักบินอวกาศคนแรก บินในวันที่ 12 เม.ย.2504 

ต้นปี 2504 สหรัฐฯ ก็ส่ง “แฮม” ขึ้นทำสถิติเป็นชิมแปนซีตัวแรกของโลกบินในลักษณะกึ่งโคจร จากนั้นจึงตัดสินใจส่งอลัน เชฟเฟิร์ด เป็นอเมริกันชนคนแรกบนอวกาศ ตามหลังคนของโซเวียตไม่ถึงเดือน

ระหว่างที่สหรัฐฯ ยังคงส่งชิมแปนซีไปทดลองในรูปแบบต่างๆ นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสก็สามารถส่ง “แมว” ขึ้นสู่อวกาศได้สำเร็จในวันที่ 18 ต.ค.2506 

ถัดมาในปี 2511 สหภาพโซเวียตก็พาอาณาจักรสัตว์ทั้งเต่า แมลง หนอน ต้นไม้ เมล็ดพืช แบคทีเรีย และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ขึ้นไปกับยานสำรวจซูนด์ (Zond) บินวนรอบดวงจันทร์ แต่เครื่องยนต์มีปัญหาขณะกลับสู่โลกจึงทำให้ตัวอย่างบางส่วนปนเปื้อน 

ส่วนสัตว์อื่นๆ ที่ได้รับตั๋วให้เดินทางสู่อวกาศมีอีกหลายชนิด อาทิ ลิงกระรอก, ปลาคิลลี่ญี่ปุ่น, หอยนางรม, จิ้งหรีด, แมงมุม, กบ, มด และตัวนิวต์ 

อย่างไรก็ดี เมื่อเทคโนโลยีทางด้านอวกาศของมนุษย์เริ่มพัฒนาไปไกลมากขึ้น การใช้บริการ “สัตว์” บินก่อนลดน้อยลง ทว่ากว่ามนุษยชาติจะได้ก้าวล้ำออกจากพรมแดนแห่งโลกสีน้ำเงิน จนก้าวไกลไปถึงดวงดาวต่างๆ ก็อย่าลืมนึก “ขอบคุณ” หน่วยหน้าที่ตายแทนไปแล้วหลายต่อหลายชีวิต

มนุษย์ที่ออกสู่อวกาศ

ถึงแม้ว่าเทคโนโลยีของมนุษย์จะก้าวไกลเป็นอย่างมากและกำลังเติบโตอย่างรวดเร็วในทุกๆปี โลกอวกาศก็ยังคงเป็นสิ่งที่น่าพิศวงอยู่เสมอ โดยเฉลี่ยแล้วนักบินอวกาศใช้ชีวิตอยู่บนสถานีดำเนินงานอวกาศเพียง 6 เดือนต่อปีเท่านั้น แต่เมื่อวันที่ 27 มีนาคมของปีนี้ ทาง NASA และ Federal Space Agency ของประเทศรัสเซีย ได้ส่งนักบินอวกาศ 3 คนไปประจำอยู่บนสถานีดำเนินงานอวกาศ ซึ่งพวกเขาจะเป็นมนุษย์ไม่กี่คนแรกที่ได้ใช้เวลามากกว่า 6 เดือนบนสถานีนี้ซึ่งลอยอยู่ห่างจากโลกถึง 250 ไมล์ 

1. ทำให้มนุษย์สูงขี้น

สถิติชี้ว่า นักบินอวกาศจะสูงขึ้น 3% หากอยู่ในอวกาศ ยกตัวอย่างเช่น นักบินอวกาศที่มีความสูง 6 ฟุตจะสูงขึ้นได้อีก 2 นิ้ว เหตุเพราะว่าในสภาวะเกือบไร้น้ำหนักนั้นทำให้หมอนรองกระดูกในกระดูกสันหลังของมนุษย์ขยายตัว ความสูงของนักบินอวกาศจะกลับมาอยู่เท่าเดิมหลังจากได้กลับมาอยู่บนโลกแล้วภายในเวลาไม่นาน

2. กล้ามเนื้อของมนุษย์จะหดตัวและอ่อนแอลงอย่างรวดเร็ว

ปกติแล้ว มนุษย์จำเป็นที่จะต้องมีกล้ามเนื้อที่แข็งแรงเพื่อต้านกับแรงโน้มถ่วงบนโลก แต่หากอาศัยอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักแล้ว กล้ามเนื้อก็ไม่มีความจำเป็นอีกต่อไป มวลกล้ามเนื้อของนักบินอวกาศนั้นจะลดลงอย่างรวดเร็ว การออกกำลังกายทุกวันในขณะที่ใช้ชีวิตอยู่บนสถานีดำเนินงานอวกาศจึงสำคัญมากสำหรับนักบินอวกาศ ซึ่งส่วนโดยเฉลี่ยแล้วพวกเขาจะออกกำลังกายเฉลี่ยวันละ 2 ชั่วโมงโดยใช้เครื่องมือยกน้ำหนักที่สร้างขึ้นมาเป็นพิเศษ

3. ทำให้ใบหน้าของมนุษย์บวมขึ้น

ร่างกายของมนุษย์นั้นส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยน้ำ เมื่อเวลาเราอยู่บนโลกแรงโน้มถ่วงก็จะดึงส่วนประกอบนี้ให้มาอยู่ที่ช่วงส่วนล่าง แต่ในสภาวะเกือบไร้น้ำหนัก น้ำในร่างกายของมนุษย์จะลอยตัวมาที่ส่วนบนของร่างกายมากขึ้นทำให้ใบหน้าของนักบินอวกาศดูบวมมากกว่าปกติ ในขณะที่ช่วงตัวส่วนล่างเช่นขาอาจจะดูลีบลง หลังจากกลับมาอยู่บนโลก ร่างกายของพวกเขาจะกลับมาเป็นปกติในไม่กี่สัปดาห์

4. มวลกระดูกของมนุษย์จะลดลง

มวลกระดูกของนักบินอวกาศจะลดลงประมาณ 1% ในทุกๆเดือนที่เขาใช้ชีวิตอยู่ในอวกาศ หากพวกเขาไม่ออกกำลังกาย อาจจะก่อให้เกิดโรคกระดูกพรุนหลังจากที่พวกเขาได้กลับมาใช้ชีวิตบนโลก

5. อาจทำให้เกิดปัญหาสายตา

ผลวิจัยในปี 2013 นั้นได้วัดและตรวจสุขภาพสายตาของนักบินอวกาศ 27 คน ซึ่งใช้ชีวิตเป็นเวลาประมาณ 108 วันบนสถานีดำเนินงานอวกาศ NASA พบว่า นักบินอวกาศหลายๆมีปัญหาทางด้านสายตาหลังจากเสร็จสิ้นภารกิจในอวกาศ โดยจากการสแกนเบ้าตาด้วยเครื่อง MRI นักบินอวกาศ 9 คนนั้นมีเส้นประสาทการมองเห็นที่บวมกว่าปกติและนักบินอวกาศ 6 คน มีลูกตาที่มองดูแบนกว่าเดิม ในปัจจุบัน NASA กำลังทำการวิจัยในหัวข้อนี้ต่อไปเพื่อป้องกันอันตรายต่อการมองเห็นของนักบินอวกาศ

6. ทำให้ระบบภูมิต้านทานร่างกายของมนุษย์เปลี่ยนแปลง

แน่นอนว่า การใช้ชีวิตในสภาพแวดล้อมที่ร่างกายมนุษย์นั้นไม่คุ้นเคยอย่างในยานอวกาศนั้นทำให้ระบบภูมิต้านทานร่างกายของมนุษย์อ่อนแอลง โดยปัจจัยเช่น รังสีอันตราย ความเครียด การได้รับสารอาหารและการออกกำลังกายไม่เพียงพอรวมไปถึงสภาวะเกือบไร้น้ำหนักนั้นทำให้นักบินอวกาศบางคนสามารถเจ็บป่วยได้ง่ายกว่าเดิม นักบินอวกาศบางคนอาจมีสภาวะภูมิต้านทานในร่างกายทำงานหนักจนเกินไป ทำให้เกิดผดผื่นคันรวมไปถึงภูมิแพ้อีกด้วย

7. ทำให้คุณภาพการนอนหลับแย่ลง

นักบินอวกาศต้องนอนในถุงนอนซึ่งทำมาพิเศษโดยเฉพาะซึ่งมีสายรัดแขนรวมถึงคอ เนื่องจากสภาวะเกือบไร้น้ำหนักนั้นจะดึงให้ร่างกายของพวกเขาลอยอย่างไม่เป็นทิศทาง นอกจากนี้ยังมีสิ่งรบกวนเช่นแสงจากไฟต่างๆรวมไปถึงรังสีซึ่งทำให้การนอนหลับของนักบินอวกาศนั้นไม่มีคุณภาพ ปัจจุบันนักบินอวกาศมีช่องในการนอนส่วนตัวซึ่งทำให้พวกเขาได้หลับสบายมากขึ้นแต่ก็ยังไม่ดีพอ โดยส่วนใหญ่นักบินอวกาศนั้นได้นอนหลับเพียง 6 ชั่วโมงเท่านั้น

8. ทำให้ควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกายยากขึ้น

หลังจากใช้ชีวิตอยู่ในภาวะเกือบไร้น้ำหนักเป็นเวลานาน แน่นอนว่าระบบควบคุมการคลื่อนไหวของร่างกายมนุษย์อาจที่จะต้องใช้เวลาในการปรับตัวให้กลับมาคุ้นเคยกับแรงโน้มถ่วงอีกครั้ง เพราะในสภาวะเกือบไร้น้ำหนักนั้นทิศทางบนและล่างไม่ได้มีความชัดเจน นักบินอวกาศหลายคนเลยทีเดียวที่มีอาการขาสั่นเมื่อต้องกลับมาเดินบนพื้นโลกใหม่ แต่ร่างกายของพวกเขาจะสามารถปรับกลับมาเป็นเหมือนเดิมได้ในเวลาไม่กี่เดือน

9. ทำให้ประสาทสัมผัสทั้ง 5 ของมนุษย์เสื่อมลง

นอกจากใบหน้าของนักบินอวกาศจะบวมขึ้นกว่าปกติในสภาวะเกือบไร้น้ำหนักแล้ว การที่น้ำในร่างกายของนักบินอวกาศได้ขึ้นมาอยู่ที่ร่างกายด้านบนนั้นยังส่งผลเสียต่อประสาทสัมผัสของมนุษย์เช่นกัน โดยนักบินอวกาศส่วนใหญ่ได้รายงานว่ารสชาติของอาหารต่างๆนั้นจืดเป็นพิเศษในอวกาศและพวกเขาต้องการอาหารรสจัดจ้านเพื่อให้ประสาทสัมผัสได้ลิ้มรส อาหารที่ต้องพึ่งกลิ่นเพื่อให้เกิดรสชาติอย่างเช่นกาแฟนั้นสร้างความผิดหวังเป้นอย่างมากให้กับนักบินอวกาศเพราะประสาทรับกลิ่นของพวกเขาเสื่อมลงนั้นเอง

10. สุขภาพจิตของมนุษย์แย่ลง

เนื่องจากการใช้ชีวิตในอวกาศนั้นเป็นความท้าทายในหลายๆ ด้าน นักบินอวกาศทุกๆคนจะต้องผ่านการตรวดสุขภาพจิตอย่างเคร่งครัดก่อนที่พวกเข้าจะได้รับการฝึกและเตรียมพร้อมทางด้านร่างกายเสียอีก ด้วยปัจจัยในการใช้ชีวิตที่ไม่ได้เอื้อต่อความสะดวกเหมือนอยู่บนโลกในหลายๆ อย่าง อาจทำให้นักบินอวกาศประสบปัญหาทางด้านสุขภาพจิตหลังกลับมาอยู่บนโลกแล้วก็เป็นได้ โดยนักบินอวกาศหลายๆคนได้อธิบายประสบการณ์ของพวกเขาว่า การใช้ชีวิตเป็นเวลานานในอวกาศเป็นสิ่งที่ยากที่สุดในชีวิตของพวกเขาเลยที่เดียว

11. มนุษย์อาจไม่ได้รับสารอาหารเพียงพอ

สารอาหารส่วนใหญ่ที่นักบินอวกาศนั้นขาดคือ วิตามิน D เนื่องจากพวกเขาไม่ได้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์ เนื่องจากร่างกายของนักบินอวกาศนั้นได้รับความเครียดเป็นอย่างมาก พวกเขายังต้องการวิตามินที่มีสารต้านอนุมูลอิสระต่างๆเช่น C และ E อีกด้วย รวมไปถึงธาตุเหล็กซึ่งช่วงส่งเสริมการทำงานของระบบเลือด

12. มนุษย์อาจได้รับอันตรายจากรังสีคอสมิก

นักบินอวกาศนั้นได้รับความเสี่ยงต่อการได้รับอันตรายจากรังสีคอสมิกซึ่งส่งผลโดยตรงถึงเซลล์ของมนุษย์และก่อให้เกิดมะเร็งและโรคอื่นๆ โดยปกติแล้วรังสีจำพวกนี้จะถูกกรองโดยชั้นบรรยากาศของโลกซึ่งปกป้องมนุษย์จากรังสีที่เป็นอันตรายได้ถึง 99% โดยสถิติจาก European Space Agency นั้นกล่าวว่านักบินอวกาศนั้นได้รับความเสี่ยงต่อการได้รับอันตรายจากรังสีคอสมิกเพิ่มขึ้นถึง 30% เมื่อใช้ชีวิตอยู่ในอวกาศ
    ลักษณะของมนุษย์ที่จะออกไปสู่อวกาศได้คือ ต้องมีสุขภาพร่างกายที่แข็งแรง มีสติ และรู้จักการแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าได้

ระบบสุริยะ

กำเนิดดวงอาทิตย์และบริวาร

ดวงอาทิตย์ก่อกำเนิดขึ้นจากกลุ่มก๊าซและฝุ่น ที่เรียกว่า โซลาร์เนบิวลา (Solar Nebula) เมื่อประมาณ 4,600 ล้านปีที่ผ่านมา ตามลำดับขั้นตอนดังนี้
         1) ด้วยอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของกลุ่มก๊าซและฝุ่นในโซลาร์เนบิวลาซึ่งหมุนรอบตัวเองทำให้ยุบตัวลงอย่างช้าๆ
         2) ก๊าซและฝุ่นส่วนใหญ่ยุบตัวลงทำให้ใจกลางของโซลาร์เนบิวลามีความกดดันสูงขึ้น และหมุนรอบตัวเองเร็วขึ้นเรื่อยๆ เป็นผลให้เศษฝุ่นและก๊าซที่เหลือโคจรรอบแกนหมุน มีรูปร่างเหมือนเป็นจานแบน ฝุ่นและก๊าซบางส่วนถูกเร่งออกมาจากแกนหมุน
         3) เมื่อมีอายุได้ประมาณ 100,000 ปี อุณหภูมิที่ใจกลางสูงถึง 15 ล้านเคลวิน จึงเริ่มเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ขึ้นที่แกนกลาง เกิดเป็นดวงอาทิตย์ที่มีอายุน้อยส่องสว่างแต่ยังถูกห้อมล้อมไปด้วยก๊าซและฝุ่นที่เหลือเป็นจำนวนมาก
         4) เมื่อเวลาผ่านไปหลายสิบล้านปี ก๊าซและฝุ่นที่เหลือชนกันไปมา ทำให้บางส่วนเกาะติดกันจนมีขนาดใหญ่ขึ้น โดยเฉพาะบริเวณที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ซึ่งมีอุณหภูมิและแรงโน้มถ่วงที่สูงกว่าบริเวณที่ห่างออกไป

         5) ก๊าซและฝุ่นบริเวณขอบนอกอยู่ในบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าและได้รับอิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงน้อยกว่าบริเวณที่ใกล้ดวงอาทิตย์ จึงยุบรวมตัวกันอย่างช้าๆ ก่อตัวเป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่เต็มไปด้วยก๊าซเป็นจำนวนมาก
         6) ใช้เวลานับร้อยล้านปี ดาวเคราะห์ต่างๆ จึงจะมีรูปร่างที่เกือบสมบูรณ์ เศษหินและฝุ่นที่เหลือกลายเป็นดาวเคราะห์น้อย ดวงจันทร์บริวารและวงแหวนของดาวเคราะห์ รวมทั้งวัตถุขนาดเล็กและดาวหาง

องค์ประกอบระบบสุริยะ

 ดวงอาทิตย์ (The Sun) เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ตรงตำแหน่งศูนย์กลางของระบบสุริยะและเป็นศูนย์กลางของแรงโน้มถ่วง ทำให้ดาวเคราะห์และบริวารทั้งหลายโคจรล้อมรอบ

pic

ดาวเคราะห์ชั้นใน (Inner Planets) เป็นดาวเคราะห์ขนาดเล็ก มีความหนาแน่นสูงและพื้นผิวเป็นของแข็ง ซึ่งส่วนใหญ่เป็นธาตุหนัก มีบรรยากาศอยู่เบาบาง ทั้งนี้เนื่องจากอิทธิพลจากความร้อนของ

ดวงอาทิตย์และลมสุริยะ ทำให้ธาตุเบาเสียประจุ ไม่สามารถดำรงสถานะอยู่ได้ ดาวเคราะห์ชั้นในบางครั้งเรียกว่า ดาวเคราะห์พื้นแข็ง “Terrestrial Planets"เนื่องจากมีพื้นผิวเป็นของแข็งคล้ายคลึงกับโลก ดาวเคราะห์ชั้นในมี 4 ดวง คือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร

     ดาวเคราะห์ชั้นนอก (Outer Planets) เป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ แต่มีความหนาแน่นต่ำ เกิดจากการสะสมตัวของธาตุเบาอย่างช้าๆ ทำนองเดียวกับการก่อตัวของก้อนหิมะ เนื่องจากได้รับอิทธิพลของ

ความร้อนและลมสุริยะจากดวงอาทิตย์เพียงเล็กน้อย ดาวเคราะห์พวกนี้จึงมีแก่นขนาดเล็กห่อหุ้มด้วยก๊าซจำนวนมหาสาร บางครั้งเราเรียกดาวเคราะห์ประเภทนี้ว่า ดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ (Gas Giants) หรือ Jovian Planets ซึ่งหมายถึงดาวเคราะห์ที่มีคุณสมบัติคล้ายดาวพฤหัสบดี ดาวเคราะห์ชั้นนอกมี 4 ดวงคือ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน

   ดวงจันทร์บริวาร (Satellites) โลกมิใช่ดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวที่มีดวงจันทร์เป็นบริวาร โลกมีบริวารชื่อว่า “ดวงจันทร์” (The Moon) ขณะที่ดาวเคราะห์ดวงอื่นก็มีบริวารเช่นกัน เช่น ดาวพฤหัสบดีมีดวงจันทร์ขนาดใหญ่ 4 ดวงชื่อ ไอโอ (Io), ยูโรปา (Europa), กันนีมีด (ganymede) และคัลลิสโต (Callisto) ดาวเคราะห์และดวงจันทร์ถือกำเนิดขึ้นพร้อมๆ กัน เพียงแต่ดวงจันทร์มิได้รวมตัวกับดาวเคราะห์โดยตรง แต่ก่อตัวขึ้นภายในวงโคจรของดาวเคราะห์ เราจะสังเกตได้ว่า หากมองจากด้านบนของระบบสุริยะ จะเห็นได้ว่า ทั้งดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์และดวงจันทร์ส่วนใหญ่ จะหมุนรอบตัวเองในทิศทวนเข็มนาฬิกา และโคจรรอบดวงทิตย์ในทิศทวนเข็มนาฬิกาเช่นกันหากมองจากด้านข้างของระบบสุริยะก็จะพบว่า ทั้งดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ และดวงจันทร์บริวาร จะอยู่ในระนาบที่ใกล้เคียงกับสุริยะวิถีมาก ทั้งนี้ก็เนื่องมาจากระบบสุริยะทั้งระบบ ก็กำเนิดขึ้นพร้อมๆ กัน โดยการยุบและหมุนตัว

ของจานฝุ่น 

แถบดาวเคราะห์น้อย 

 เป็นบริเวณในระบบสุริยะที่อยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี ประกอบไปด้วยวัตถุรูปร่างไม่แน่นอนจำนวนมาก เรียกว่าดาวเคราะห์น้อย (asteroid หรือ minor planet) บางครั้งก็เรียกแถบดาวเคราะห์น้อยว่า "แถบหลัก" เพื่อแยกแยะมันออกจากดาวเคราะห์น้อยกลุ่มอื่น ๆ ที่มีอยู่ในระบบสุริยะ เช่น แถบไคเปอร์

มวลกว่าครึ่งหนึ่งของแถบดาวเคราะห์น้อยอยู่ในดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดใหญ่ที่สุด 4 ดวง ได้แก่ ซีรีส, เวสตา, พัลลัส และไฮเจีย ทั้งสี่ดวงนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยมากกว่า 400 กิโลเมตร สำหรับซีรีสซึ่งถือเป็นดาวเคราะห์แคระเพียงดวงเดียวในแถบดาวเคราะห์น้อย มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 950 กิโลเมตร ส่วนที่เหลือมีขนาดลดหลั่นกันไปจนถึงเศษฝุ่น วัตถุในแถบดาวเคราะห์น้อยกระจายอยู่อย่างเบาบางจนกระทั่งยานอวกาศหลายลำสามารถเคลื่อนผ่านไปได้โดยไม่ชนกับอะไรเลย นอกจากนั้น การชนกันระหว่างดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ได้ทำให้เกิดวงศ์ดาวเคราะห์น้อยที่มีองค์ประกอบธาตุและวงโคจรใกล้เคียงกัน การแตกสลายทำให้เกิดเศษฝุ่นละเอียดซึ่งกลายเป็นองค์ประกอบส่วนหนึ่งของแสงในแนวจักรราศี ดาวเคราะห์น้อยแต่ละดวงในแถบดาวเคราะห์น้อยได้รับการจำแนกตามสเปกตรัม โดยหลักมี 3 ชนิด ได้แก่ ชนิดคาร์บอน (C-type) ชนิดซิลิเกต (S-type) และชนิดโลหะ (M-type)

แถบดาวเคราะห์น้อยเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของเนบิวลาสุริยะในยุคเริ่มต้น ซึ่งเตรียมจะก่อตัวขึ้นเป็นดาวเคราะห์ แต่เนื่องจากระหว่างวงโคจรของดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดีมีแรงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์ยักษ์รบกวน ทำให้ชิ้นส่วนกำเนิดดาวเคราะห์มีพลังงานในการโคจรสูงเกินไปจนไม่สามารถรวมตัวกันขึ้นเป็นดาวเคราะห์ได้ นอกจากนี้ยังเกิดการชนกันอย่างรุนแรง ซึ่งแทนที่ชิ้นส่วนเหล่านั้นจะรวมเข้าด้วยกัน กลับยิ่งแตกกระจัดกระจาย ด้วยเหตุนี้มวลส่วนใหญ่ในแถบดาวเคราะห์น้อยจึงมลายหายไปนับแต่ยุคเริ่มต้นของระบบสุริยะ บางส่วนอาจหลุดรอดเข้ามายังระบบสุริยะชั้นในและพุ่งเข้าชนดาวเคราะห์ชั้นใน วงโคจรของดาวเคราะห์น้อยยังคงถูกรบกวนอยู่เสมอ บางครั้งวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ของมันบังเอิญไปสอดคล้องกับวงโคจรของดาวพฤหัสบดี ทำให้เกิดช่องว่างเคิร์กวูด

ดาวหาง

ดาวหาง คือ วัตถุชนิดหนึ่งในระบบสุริยะที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ มีส่วนที่ระเหิดเป็นแก๊สเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดชั้นฝุ่นและแก๊สที่ฝ้ามัวล้อมรอบ และทอดเหยียดออกไปภายนอกจนดูเหมือนหาง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์จากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ไปบนนิวเคลียสของดาวหาง นิวเคลียสหรือใจกลางดาวหางเป็น "ก้อนหิมะสกปรก" ประกอบด้วยน้ำแข็ง คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน แอมโมเนีย และมีฝุ่นกับหินแข็งปะปนอยู่ด้วยกัน มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ไม่กี่กิโลเมตรไปจนถึงหลายสิบกิโลเมตร

คาบการโคจรของดาวหางมีความยาวนานแตกต่างกันได้หลายแบบ ตั้งแต่คาบโคจรเพียงไม่กี่ปี คาบโคจร 50-100 ปี จนถึงหลายร้อยหรือหลายพันปี เชื่อว่าดาวหางบางดวงเคยผ่านเข้ามาในใจกลางระบบสุริยะเพียงครั้งเดียว แล้วเหวี่ยงตัวเองออกไปสู่อวกาศระหว่างดาว ดาวหางที่มีคาบการโคจรสั้นนั้นเชื่อว่าแต่เดิมเป็นส่วนหนึ่งอยู่ในแถบไคเปอร์ที่อยู่เลยวงโคจรของดาวเนปจูนออกไป ส่วนดาวหางที่มีคาบการโคจรยาวอาจมาจากแหล่งอื่น ๆ ที่ไกลจากดวงอาทิตย์ของเรามาก เช่นในกลุ่มเมฆออร์ตซึ่งประกอบด้วยเศษซากที่หลงเหลืออยู่จากการบีบอัดตัวของเนบิวลา ดาวหางเหล่านี้ได้รับแรงโน้มถ่วงรบกวนจากดาวเคราะห์รอบนอก (กรณีของวัตถุในแถบไคเปอร์) จากดวงดาวอื่นใกล้เคียง (กรณีของวัตถุในกลุ่มเมฆออร์ต) หรือจากการชนกัน ทำให้มันเคลื่อนเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์น้อยมีกำเนิดจากกระบวนการที่ต่างไปจากนี้ อย่างไรก็ดี ดาวหางที่มีอายุเก่าแก่มากจนกระทั่งส่วนที่สามารถระเหิดเป็นแก๊สได้สูญสลายไปจนหมดก็อาจมีสภาพคล้ายคลึงกับดาวเคราะห์น้อยก็ได้ เชื่อว่าดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกหลายดวงเคยเป็นดาวหางมาก่อน

ดาวเคราะห์แคระ

ดาวเคราะห์แคระเป็นดาวที่มีลักษณะคล้ายดาวเคราะห์หรือดาวเคราะห์น้อยโดยจะต้องเป็นวัตถุบนท้องฟ้าที่เป็นทรงกลม โคจรรอบดวงอาทิตย์มีวงโคจรไม่ชัดเจนและไม่เป็นบริวารหรือดวงจันทร์ของดาวอื่น สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลเปลี่ยนสถานะดาวพลูโตจากดาวเคราะห์เป็นดาวเคราะห์แคระก็เพราะว่าดาวพลูโตมีวงโคจรเป็นรูปวงรีมีบางส่วนของวงโคจรซ้อนทับวงโคจรของดาวเนปจูนและเป็นดาวที่ไม่สามารถควบคุมแรงดึงดูดของตัวเองได้

ดาวตกและอุกกาบาต

ดาวตกหรืออุกกาบาตนั้น คือ วัตถุที่ถูกแรงดึงดูดของโลกดูดเข้ามา ขณะที่วัตถุนั้นกำลังตกลงมายังพื้นโลกจะเกิดการเสียดสีบรรยากาศของโลกทำให้มีความร้อนสูง เราจึงเห็นดาวตกสว่างและมีหาง ขณะที่วัตถุนั้นยังตกลงมาไม่ถึงพื้นโลก เราจะเรียกวัตถุนั้นว่า "ดาวตก" โดยมากแล้วดาวตกขนาดเล็กจะเสียดสีกับบรรยากาศจนระเหยไปหมดก่อนที่จะถึงพื้นโลก แต่ในกรณีที่ดาวตกมีขนาดใหญ่เกินกว่าจะระเหยไปหมด เราจะเรียกดาวตกที่ตกลงมาถึงพื้นโลกว่าอุกกกาบาต นักวิทยาศาสตร์ประมาณว่า จะมีอุกกาบาตตกลงมาถึงพื้นโลกวันละ 1,000 – 10,000 ตัน อย่างไรก็ตาม อุกกาบาตเหล่านี้ส่วนมากเป็นอุกกาบาตขนาดจิ๋ว ไม่ทำให้เกิดการกระแทกอย่างรุนแรงแต่อย่างใด ที่มาของดาวตกและอุกกาบาตยังไม่เป็นที่แน่ชัด แต่คาดกันว่าน่าจะมาจากภายในระบบสุริยะมากกว่าวัตถุภายนอกระบบสุริยะ จากการศึกษาองค์ประกอบของอุกกาบาต นักวิทยาศาสตร์คาดว่า อุกกาบาตอาจมาจากดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง หรือแม้แต่ดาวอังคาร

โครงสร้างของดวงอาทิตย์

โครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์ ประกอบไปด้วย

         1. แกนกลาง มีอุณหภูมิสูงกว่า 15 ล้านเคลวิน

         2. โชนการแผ่รังสี พลังงานความร้อนถ่ายทอดออกสู่ส่วนนอกในรูปแบบคลื่น

         3. โซนการพาความร้อน อยู่เหนือโซนการแผ่รังสี พลังงานความร้อนในโซนนี้ถูกถ่ายทอดออกสู่ส่วนนอก โดยการเคลื่อนที่ของก๊าซ

         4. โฟโตสเฟียร์ เป็นพื้นผิวของดวงอาทิตย์ อยู่เหนือโซนการพาความร้อน เราสังเกตพื้นผิวส่วนนี้ได้ในช่วงคลื่นแสง มีอุณหภูมิประมาณ 5,500 เคลวิน 

         5. โครโมสเฟียร์ เป็นบริเวณที่อยู่เหนือขึ้นมาจากชั้นโฟโตสเฟียร์ มีอุณหภูมิสูงประมาณ 10,000 เคลวิน 

         6. คอโรนา เป็นบรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์แผ่ออกไปในอวกาศหลายล้านกิโลเมตร มีอุณหภูมิสูงมากกว่า 1 ล้านเคลวิน

องค์ประกอบของดวงอาทิตย์

     ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด และเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุดของโลก ดวงอาทิตย์มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.4 ล้านกิโลเมตร อยู่ห่างจากโลก 150 ล้านกิโลเมตร มีองค์ประกอบเป็นไฮโดรเจน 74% ฮีเลียม 25% และธาตุชนิดอื่น 1% โครงสร้างของดวงอาทิตย์แบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ

- แก่นปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (Nuclear burning core) มีขนาดประมาณ 25% ของรัศมี เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบฟิวชัน เผาไหม้ไฮโดรเจนให้กลายเป็นฮีเลียม มวลบางส่วนได้เปลี่ยนเป็นพลังงาน มีอุณหภูมิสูงถึง 15 ล้านเคลวิน

- โซนการแผ่รังสี (Radiative zone) อยู่ที่ระยะ 25-70% ของรัศมี พลังงานที่เกิดขึ้นจากแก่นปฏิกรณ์นิวเคลียร์ถูกนำขึ้นสู่ชั้นบนโดยการแผ่รังสีด้วยอนุภาคโฟตอน 

- โซนการพาความร้อน (Convection zone) อยู่ที่ระยะ 70-100% ของรัศมี พลังงานจากภายในถูกพาออกสู่พื้นผิว ด้วยการหมุนวนของก๊าซร้อน

อย่างไรก็ตาม พลังงานที่ถูกผลิตขึ้นจากแก่นปฏิกรณ์นิวเคลียร์ต้องใช้เวลาเดินทางนานถึง 170,000 ปี กว่าจะขึ้นสู่พื้นผิวของดวงอาทิตย์ และจะต้องใช้เวลาเดินทางอีก 8 นาที (ด้วยความเร็วแสง 300,000 กิโลเมตร/วินาที) กว่าจะถึงโลก

ใจกลางของดวงอาทิตย์ 

อุณหภูมิ ณ ใจกลางของดวงอาทิตย์สูงหลายล้านเคลวิน ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่โปรตอน-โปรตอน (P-P chain) โดยโปรตอนของไฮโดรเจน 6 ตัว รวมตัวกันเป็นนิวเคลียสของฮีเลียม 1 ตัว และโปรตอนของไฮโดรเจนอีก 2 ตัว (6 mp = 1 mHe + 2 mp ) มวลสารส่วนหนึ่งเปลี่ยนรูปเป็นพลังงานจำนวนมหาศาล ตามสมการ มวล-พลังงาน ของ อัลเบิร์ต ไอสไตน์ (Albert Einstein)

ผลกระทบจากดวงอาทิตย์

  อนุภาคประจุไฟฟ้าจำนวนมากที่วิ่งควงสว่านรอบเส้นแรงแม่เหล็กโลกลงมาทางขั้วเหนือหรือขั้วใต้ ทำให้บรรยากาศชั้นบนของโลกปั่นป่วน และทำให้สนามแม่เหล็กโลกแปรปรวนไปการสื่อสารด้วยสัญญาณวิทยุบนโลกอาศัยบรรยากาศระดับไอโอโนสเฟียร์ ทำหน้าที่คล้ายเพดานสะท้อนสัญญาณวิทยุคลื่นสั้นกลับลงมายังโลก เมื่อบรรยากาศชั้นนี้ปั่นป่วน คลื่นวิทยุที่ส่งออกไปไม่ถูกสะท้อนกลับ จึงทำให้การรับคลื่นวิทยุคลื่นสั้นบนโลกขัดข้องไปด้วย โดยปกติเป็นระยะนาน 1 - 20 นาที ต่อครั้ง 

 ลมสุริยะที่ผ่านเข้ามาทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของก๊าซในบรรยากาศชั้นบนของโลก ทำให้อุณหภูมิ ของบรรยากาศอุ่นขึ้นและพองตัวจนอาจไปดึงดาวเทียมหรือยานอวกาศในระดับสูงให้ลดต่ำลงได้ บางครั้งจึงจำเป็นต้องจุดจรวดขับดันผลักดาวเทียมสูงขึ้นไปในระดับที่ต้องการ วิศวกรผู้ดูแล จึงต้องควบคุมและจัดการให้ดาวเทียมอยู่ในสภาพเตรียมพร้อม เพื่อป้องกันความเสียหาย ที่จะเกิดขึ้น แต่ปกติแล้ว การสร้างดาวเทียมและยานอวกาศได้วางแผนป้องกันเรื่องเหล่านี้ไว้ ก่อนแล้ว

 ปริมาณอนุภาคประจุไฟฟ้าที่เพิ่มมากขึ้นอย่างรวดเร็ว อาจกระทบกระเทือนต่อการทำงานของ วงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ภายในดาวเทียมและยานอวกาศ ตลอดจนอาจเพิ่มแรงดันในระบบ ไฟฟ้าบนโลกให้ชำรุดเสียหาย หรือเกิดไฟฟ้าลัดวงจรขึ้นได้

ปรากฏการณ์ออรอรา (Aurora) 

เมื่อลมสุริยะผ่านเข้ามาทำปฏิกิริยากับบรรยากาศชั้นบนของโลกในระดับไอโอโนสเฟียร์ ซึ่งสูงราว 120 กิโลเมตรขึ้นไป อะตอมของก๊าซออกซิเจนและไนโตรเจนถูกกระตุ้นเรืองแสงสว่างสวยงาม คล้ายม่านของแสงพลิ้วไปในท้องฟ้ากลางคืน เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า ออรอรา หรือ แสงเหนือ เมื่อเกิดในท้องฟ้าใกล้ขั้วเหนือ และ แสงใต้ เมื่อเกิดในท้องฟ้าใกล้ขั้วใต้

ดาวฤกษ์

ดาวฤกษ์ คือวัตถุท้องฟ้าที่เป็นก้อนพลาสมาสว่างขนาดใหญ่ที่คงอยู่ได้ด้วยแรงโน้มถ่วง ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด คือ ดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักของโลก เราสามารถมองเห็นดาวฤกษ์อื่น ๆ ได้บนท้องฟ้ายามราตรี หากไม่มีแสงจากดวงอาทิตย์บดบัง ในประวัติศาสตร์ ดาวฤกษ์ที่โดดเด่นที่สุดบนทรงกลมท้องฟ้าจะถูกจัดเข้าด้วยกันเป็นกลุ่มดาว และดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดจะได้รับการตั้งชื่อโดยเฉพาะ นักดาราศาสตร์ได้จัดทำบัญชีรายชื่อดาวฤกษ์เพิ่มเติมขึ้นมากมาย เพื่อใช้เป็นมาตรฐานในการตั้งชื่อดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์​แต่ละดวงแม้จะมีความเหมือนกันในบางเรื่อง แต่ก็มีความแตกต่างกันในหลายเรื่อง เช่น ความส่องสว่าง ระยะห่าง สี อุณหภูมิ​ผิว สเปกตรัม​ มวล การสร้างธาตุและระบบของดาวฤกษ์​

ความ​ส่องสว่าง​และโชติมาตรของดาวฤกษ์

​ความส่องสว่าง(brightness)ของดาวฤกษ์ เป็นพลังงานจากดาวฤกษ์ที่ปลดปล่อยออกมาในเวลา 1 วินาทีต่อหน่วยพื้นที่  มีหน่วยเป็นวัตต์ต่อตารางเมตร ค่าการเปรียบเทียบความสว่างของดาวฤกษ์ เรียกว่า อันดับความสว่าง หรือ แมกนิจูด(magnitude) ดาวที่มีค่าโชติมาตรต่างกัน 1 จะมีความสว่างต่างกัน 2.512เท่า ดาวที่มีค่าโชติมาตรน้อยจะมีความสว่างมากกว่าดาวที่มีค่าโชติมาตรมาก
ความสว่าง (brightness) ของดาวฤกษ์เป็นพลังงานแสงจากดาวฤกษ์ดวงนั้นใน 1 วินาทีต่อ 1 หน่วยพื้นที่ ความสว่างของดาวฤกษ์จะบอกในรูปของอันดับความสว่าง (magnitude) ซึ่งไม่มีหน่วยอันดับความสว่าง เป็นเพียงตัวเลขที่กำหนดขึ้นเพื่อแสดงการรับรู้ความสว่างของผู้สังเกตดาวฤกษ์ด้วยตาเปล่า ดาวที่มีความสว่างมาก อันดับความสว่างยิ่งน้อย ส่วนดาวที่มีความสว่างน้อย อันดับความสว่างจะมีค่ามาก โดยกำหนดว่าดังนี้
-ดาวฤกษ์ที่ริบหรี่ที่สุดจะมีอันดับความสว่าง 6
-ดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดจะมีอันดับความสว่าง 1
-อันดับความสว่างสามารถนำไปใช้กับดวงจันทร์และดาวเคราะห์ได้

-ถ้าอันดับความสว่างของดาวต่างกัน n แสดงว่าดาวทั้งสองดวงจะสว่างต่างกัน (2.512)n เท่า ดังตาราง

ความสว่างของดาวฤกษ์แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
1. อันดับความสว่างปรากฏ เป็นอันดับความสว่างของดาวฤกษ์ที่สังเกตได้จากโลกที่มองเห็นด้วย ตาเปล่า แต่ไม่สามารถเปรียบเทียบความสว่างจริงของดาวแต่ละดวงได้ เนื่องจากระยะทางระหว่างโลกและดวงดาวมีผลต่อการมองเห็นความสว่าง ดาวที่มีความสว่างเท่ากันแต่อยู่ห่างจากโลกต่างกัน คนบนโลกจะมองเห็น ดาวที่อยู่ใกล้สว่างกว่าดาวที่อยู่ไกล

2. อันดับความสว่างที่แท้จริง เป็นความสว่างจริงของดวงดาว การบอกอันดับความสว่างที่แท้จริงของดวงดาวจึงเป็นค่าความสว่างปรากฏของดาวในตำแหน่งที่ดาวดวงนั้นอยู่ห่างจากโลกเท่ากัน คือ กำหนดระยะทาง เป็น 10 พาร์เซก หรือ 32.61 ปีแสง เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบความสว่างจริงของดาวได้
อันดับความสว่างปรากฏและอันดับความสว่างแท้จริงมีค่าไม่เท่ากัน เช่น ดาวพรอกซิมาเซนเทารีในกลุ่มดาวเซนทอร์มีอันดับความสว่างปรากฏเป็น 10.7 แต่มีอันดับความสว่างแท้จริงเป็น 14.9 เป็นต้น

โชติมาตรของดาวฤกษ์ที่สังเกตได้จากโลก เรียกว่า โชติมาตรปรากฏ(apparent magnitude) นำมาใช้เปรียบเทียบความสว่างที่แท้จริงของดาวฤกษ์ไม่ได้ นักดาราศาสตร์จึงกำหนดโชติมาตรสัมบูรณ์(absolute magnitude) เป็นค่าโชติมมาตรของดาวเมื่อดาวนั้นอยู่ห่างจากโลกเป็นระยะทางเท่ากับ 10 พาร์เซก หรือ 32.62 ปีแสง นำมาใช้เปรียบเทียบความสว่างของดาวฤกษ์ทั้งหลาย

ระยะห่างของดาวฤกษ์​

ดาวฤกษ์อยู่ห่างจากโลกมาก และระยะระหว่างดาวฤกษ์ด้วยกันเองก็ห่างไกลกันมากเช่นกัน การบอกระยะทางของดาวฤกษ์จึงใช้หน่วยของระยะทางต่างไปจากระยะทางบนโลก ดังนี้

   – ปีแสง (lightyear หรือ Ly.) คือ ระยะทางที่แสงเดินทางในเวลา 1 ปี อัตราเร็วของแสงมีค่า 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ดังนั้น ระยะทาง 1 ปีแสงจึงมีค่าเท่ากับ 9.5 ล้านล้านกิโลเมตร

   – หน่วยดาราศาสตร์ (astronomical unit หรือ A.U) คือ ระยะทางระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ ระยะทาง 1 A.U มีค่า 150 ล้านกิโลเมตร 

   – พาร์เซก (parsec) เป็นระยะทางที่ได้จากการหาแพรัลแลกซ์ (parallax) คือการย้ายตำแหน่งปรากฏ ของวัตถุเมื่อผู้สังเกตอยู่ในตำแหน่งต่างกันของดาวดวงนั้น ซึ่งเป็นวิธีวัดระยะห่างของดาวฤกษ์ที่อยู่ค่อนข้างใกล้โลกได้อย่างแม่นยำกว่าดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลมาก

แพรัลแลกซ์ (Parallax) เป็นการวัดระยะห่างระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวฤกษ์ โดยใช้หลักการของสามเหลี่ยมคล้าย โดยกำหนดให้รัศมีวงโคจรโลกรอบดวงอาทิตย์เท่ากับ 1 หน่วยดาราศาสตร์ หรือ 1 astronomy unit (AU) เป็นเส้นฐานของสามเหลี่ยม แล้วรอให้โลกโคจรไปทำมุมฉากระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวฤกษ์ที่ต้องการวัด ก็จะมองเห็นดาวฤกษ์ที่ต้องการวัดปรากฏตำแหน่งเปลี่ยนไปเป็นมุมเล็กๆ เมื่อเทียบกับกลุ่มดาวที่อยู่ฉากหลังไกลออกไป ระยะทางที่ทำให้มุมแพรัลแลกซ์มีค่า 1 ลิบดา (1/3600 องศา) เท่ากับ 1 พาร์เซก “Parsec” ย่อมาจาก Parallax Angle of 1 Arc Second อย่างไรก็ตามถ้ามุมแพรัลแลกซ์เล็กกว่า 0.01 ฟิลิบดา ก็จะขาดความเที่ยงตรง ดังนั้นการวัดระยะทางด้วยวิธีแพรัลแลกซ์จึงใช้กับดาวที่อยู่ห่างไม่เกิน 100 พาร์เซก
นักวิทยาศาสตร์ใช้ปรากฏการณ์แพรัลแลกซ์ในการวัดระยะทางของดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เคียงกับเรา โดยการสังเกตดาวฤกษ์ดวงที่เราต้องการวัดระยะทางในวันที่โลกอยู่ด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์ และสังเกตดาวฤกษ์ดวงนั้นอีกครั้งเมื่อโลกโคจรมาอยู่อีกด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์ ในอีก 6 เดือนถัดไป นักดาราศาสตร์สามารถวัดได้ว่าดาวฤกษ์ดวงนั้นย้ายตำแหน่งปรากฏไปเท่าไรโดยเทียบกับดาวฤกษ์ที่อยู่เบื้องหลังซึ่งอยู่ห่างไกลเรามาก ยิ่งตำแหน่งปรากฏย้ายไปมากเท่าใด แสดงว่าดาวฤกษ์ดวงนั้นอยู่ใกล้เรามากเท่านั้น ในทางตรงกันข้ามถ้าตำแหน่งปรากฏของดาวฤกษ์แทบจะไม่มีการย้ายตำแหน่งเลยแสดงว่าดาวฤกษ์นั้นอยู่ไกลจากเรามาก

เราไม่สามารถใช้วิธีแพรัลแลกซ์ในการวัดระยะห่างของดาวฤกษ์ที่มากกว่า 1,000 ปีแสง เพราะที่ระยะทางดังกล่าว การเปลี่ยนตำแหน่งของผู้สังเกตบนโลกจากด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์ไปยังอีก ด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์แทบจะมองไม่เห็นการย้ายตำแหน่งปรากฏของดาวฤกษ์นั้นเลย

สูตร การหาระยะทางด้วยมุมแพรัลแลกซ์

                            d = 1/p  

    d =  ระยะทางถึงดวงดาว มีหน่วยเป็นพาร์เสค (pc)

    p =  มุมแพรัลแลกซ์ มีหน่วยเป็นฟิลิบดา (arc second)

  โดยที่ 1 องศา = 60 ลิบดา , 1 ลิบดา = 60 ฟิลิบดา (arc second)

โชติ​มาตรสัมบูรณ์​
ความส่องสว่างสัมบูรณ์ หรือ โชติมาตรสัมบูรณ์ (อังกฤษ: Absolute magnitude, M) เป็นการวัดความสว่างที่แท้จริงของดาวฤกษ์ โดยจินตนาการให้ดาวฤกษ์นั้นอยู่ที่ระยะห่างจากโลกออกไป 10 พาร์เซก หรือ 32.616 ปีแสง โดยดาวที่ห่างไปจากโลก 10 พาร์เซก จะมีมุมแพรัลแลกซ์ เป็น 0.1 พิลิปดา

การวัดความสว่างของดาวฤกษ์อีกแบบคือความส่องสว่างปรากฏซึ่งเป็นการวัดความสว่างของดาวบนท้องฟ้าเมื่อมองจากโลก

อย่างไรก็ตามแม้ความส่องสว่างปรากฏจะสามารถบอกอันดับความสว่างของดาวได้ แต่ก็ไม่สามารถบอกกำลังส่องสว่างที่แท้จริงของดาวฤกษ์ดวงนั้นๆ ได้อย่างถูกต้อง ดาวฤกษ์ที่ปรากฏให้เห็นความสว่างยามค่ำคืนน้อยกว่า แท้จริงแล้วอาจมีกำลังส่องสว่างมากกว่าดาวที่ปรากฏสุกใสอยู่บนท้องฟ้าได้ ซึ่งเป็นเพราะดาวนั้นอยู่ไกลจากโลกออกไปมากนั่นเอง

ค่าของความส่องสว่างสัมบูรณ์มีลักษณะเหมือนกับความส่องสว่างปรากฏ คือ ดวงดาวที่มีอันดับความสว่างต่างกัน 5 อันดับ จะมีความสว่างต่างกัน 100 เท่า คือ ดวงดาวที่มีความส่องสว่างสัมบูรณ์ต่างกัน 1 ความส่องสว่าง จะมีความสว่างต่างกัน

สีสเปกตรัม

จากแผนภาพจะเห็นได้ว่าขนาดของดาวฤกษ์จะเรียงตามกำลังส่องสว่าง  สีของดาวจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ  ส่วนใหญ่ดาวฤกษ์จะอยู่ในแถบกระบวนหลัก(main sequence) ซึ่งเป็นช่วงอายุตามปกติในวิวัฒนาการดาวฤกษ์  ส่วนแขนงที่แยกออกมานอกแถบกระบวนหลักเป็นขนาดที่ผิดไปจากปกติ  ดาวฤกษ์สีน้ำเงินขนาดใหญ่เกิดจากการก่อตัวด้วยมวลมากจึงทำให้มีขนาดใหญ่มากเรียกว่า Super giant  ดาวฤกษ์สีแดงขนาดใหญ่เป็นช่วงสุดท้ายของอายุ เกิดจากการขยายตัวของก๊าซเมื่อปฏิกิริยานิวเคลียร์ภายในแกนกลางมากกว่าแรงโน้มถ่วงจึงผลักดันให้ขยายตัวใหญ่กว่าปกติมากเรียกว่า Red giant ส่วนดาวฤกษ์ขนาดเล็กมากจะเป็นช่วงที่ต่อจากการขยายตัวจนแกนกลางหยุดผลักดัน  ดาวจึงยุบตัวอย่างรวดเร็วด้วยแรงโน้มถ่วง  ทำให้มวลสารอัดแน่นจนเหลือขนาดเล็กมากเรียกว่า White dwarf  หรือดาวแคระขาว  เป็นต้น
     การจำแนกดาวฤกษ์ตามชนิดสเปกตรัม จะแบ่งเป็น 7ชนิด โดยมี 2 วิธีที่ใช้ประกอบกันคือ Harvard classification และ Yerkes classification  แบบฮาร์วาร์ด แบ่งสเปกตรัมของดาวฤกษ์เป็น 7 ชนิดหลักๆ คือ O, B, A, F, G, K, M  การจำแนกสเปกตรัมมีวิธีการประเมินลักษณะทางกายภาพของดวงดาวโดยการเปรียบเทียบคุณสมบัติของสเปกตรัมซึ่งมีเส้นสเปกตรัมที่แตกต่างกันตามอุณหภูมิและก๊าซที่มีในดาวฤกษ์  ความแตกต่างของสเปกตรัมสะท้อนความแตกต่างของอุณหภูมิของบรรยากาศเป็นหลัก และการจำแนกสเปกตรัมเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพมากสำหรับความเข้าใจฟิสิกส์ของดาวฤกษ์
         ชนิด O เป็นดาวฤกษ์สีน้ำเงินที่มีกำลังส่องสว่างและอุณหภูมิสูงมากประมาณ 30,000-60,000 องศาเคลวิน แผ่รังสีในช่วงอัลตร้าไวโอเลต ดูดกลืนความยาวคลื่นของก๊าซฮีเลียมได้ดี แต่มีเส้นไฮโดรเจนที่อ่อนมากเพราะมีแกนกลางร้อนมากจึงเผาไหม้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนผ่านได้อย่างรวดเร็วและเป็นดาวแรกที่ออกจากกระบวนหลัก จำนวน1 ใน 3,000,000 ของดาวในกระบวนหลัก

         ชนิด B เป็นดาวฤกษ์สีฟ้าที่มีก๊าซไฮโดรเจนห่อหุ้มรอบๆดาว  อุณหภูมิประมาณ 10,000-30,000 องศาเคลวิน  ดูดกลืนไฮโดรเจนระดับปานกลาง เส้นโลหะบริสุทธิ์ Mg IIและ Si II อายุสั้นมาก  จำนวน 1 ใน 800 ของดาวในกระบวนหลัก

         ชนิด A เป็นดาวฤกษ์สีขาวปนฟ้า อุณหภูมิประมาณ 7,500-10,000 องศาเคลวิน  มีเส้นไฮโดรเจนเข้มที่สุดและเส้นโลหะ Fe II, Mg II, Si II  จำนวน 1 ใน 160 ของดาวในกระบวนหลัก

         ชนิด F เป็นดาวฤกษ์สีขาว อุณหภูมิประมาณ 6,000-7,500 องศาเคลวิน  เส้นไฮโดรเจนเริ่มอ่อนลง เริ่มเห็นเส้นของ Fe I, Cr I, K และ Ca IIเข้มมากขึ้นจำนวน 1 ใน 33 ของดาวในกระบวนหลัก

         ชนิด G เป็นดาวฤกษ์สีเหลืองอุณหภูมิประมาณ 5,000-6,000 องศาเคลวิน มีเส้นสเปกตรัมไฮโดรเจนอ่อนกว่า F เริ่มมีโมเลกุล CH และเส้นโลหะไอออไนซ์มากขึ้น

         ชนิด K เป็นดาวฤกษ์สีส้ม อุณหภูมิประมาณ 3,500-5,000 องศาเคลวิน ส่วนใหญ่มีเส้นโลหะ Mn I, Fe I, Si I, K และเริ่มมีโมเลกุลของไทเทเนียมออกไซด์ จำนวน1 ใน 8 ของดาวในแถบกระบวนหลักเหมาะสำหรับสิ่งมีชีวิต

         ชนิด M เป็นดาวฤกษ์สีแดง อุณหภูมิน้อยกว่า 3,500 องศาเคลวิน เส้นโลหะและโมเลกุลของไทเทเนียมออกไซด์เข้มขึ้น เริ่มมีโมเลกุลวาเนเดียมออกไซด์ จำนวน 1 ใน 3 ของดาวในแถบกระบวนหลัก

  แบบ Yerkes จำแนกตามอุณหภูมิและความสว่าง  ดังนั้น การจำแนกจะขึ้นอยู่กับชนิดสเปกตรัมและแมกนิจูดสัมบูรณ์  ซึ่งบอกขนาดและมวลของดาวฤกษ์ได้  แบ่งดาวฤกษ์เป็น 8 ประเภท คือ

Type                  Name                           Absolute Magnitude

0                          Hypergiants                                 -7 ถึง -10

I                           Supergiants                                 -5 ถึง -7

II                        Bright giants                                 -3 ถึง -5

III                     Normal giants                                  0 ถึง -5

IV                         Subgiant                                    +3 ถึง 0

V                     Main sequence                              +20 ถึง -4

VI                       Subdwarfs                                  +10 ถึง +5

VII                    White dwarfs                               +15 ถึง +10

ตัวอย่าง สเปกตรัมของดวงอาทิตย์ คือ G2V หมายความว่า ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์สีเหลืองมีสเปกตรัมชนิด G ลำดับที่ 2 อยู่ในแถบกระบวนหลัก

เมื่อนำการจำแนกทั้ง 2 แบบมาประกอบกันจะได้ขอบเขตมวลของดาวฤกษ์เพื่อนำไปอธิบายช่วงสุดท้ายของวิวัฒนาการได้

มวลของดาวฤกษ์  0.8-11  เท่าของมวลดวงอาทิตย์ เป็นชนิด B, A, F, G

11-50  เท่าของมวลดวงอาทิตย์ เป็นชนิด O, B

50   เท่าของมวลดวงอาทิตย์ขึ้นไป เป็นชนิด O

เนบิวลา

เนบิวลา เป็นกลุ่มเมฆหมอกของฝุ่น แก๊ส และพลาสมาในอวกาศ เดิมคำว่า "เนบิวลา" เป็นชื่อสามัญ ใช้เรียกวัตถุทางดาราศาสตร์ที่เป็นปื้นบนท้องฟ้าซึ่งรวมถึงดาราจักรที่อยู่ห่างไกลออกไปจากทางช้างเผือก 

ประเภทของเนบิวลา

เราอาจจำแนกเนบิวลาได้ตามลักษณะของการส่องสว่าง ดังนี้

- เนบิวลาสว่าง

เนบิวลาสว่าง (Diffuse nebula) เป็นเนบิวลาที่มีลักษณะฟุ้ง มีแสงสว่างในตัวเอง แบ่งเป็น

-เนบิวลาเปล่งแสง

เนบิวลาเรื่องแสง ( Emission nebula) เนบิวลาเรืองแสงเป็นเนบิวลาที่มีแสงสว่างในตัวเอง เกิดจากการเรืองแสงของอะตอมของไฮโดรเจนที่อยู่ในสถานะไอออน ในบริเวณ H II region เนื่องจากได้รับความร้อนจากดาวฤกษ์ภายในเนบิวลา ซึ่งโดยทั่วไปแล้วก็คือดาวฤกษ์เกิดใหม่ที่เนบิวลานั้นสร้างขึ้นนั่นเอง การเรืองแสงนั้น เกิดขึ้นเนื่องจากอิเล็กตรอนอิสระกลับเข้าไปจับกับไอออนของไฮโดรเจน และคายพลังงานออกมาในช่วงคลื่นที่ต่างๆ โดยค่าความยาวคลื่น เป็นไปตามสมการ E=hc/λ เมื่อ E เป็นพลังงานที่อะตอมของไฮโดรเจนคายออกมา h เป็นค่าคงตัวของพลังค์ c เป็นความเร็วแสง และ λ เป็นความยาวคลื่น

เนื่องจากเนบิวลาเปล่งแสง จะเปล่งแสงในช่วงคลื่นที่เฉพาะตัวตามธาตุองค์ประกอบของเนบิวลา ทำให้มีสีต่างๆกัน และการวิเคราะห์สเปกตรัมของเนบิวลาชนิดนี้ จะพบว่าสเปกตรัมเป็นชนิดเส้นเปล่งแสง (Emission Lines) และสามารถวิเคราะห์ธาตุองค์ประกอบ หรือโมเลกุลที่เป็นส่วนประกอบของเนบิวลาได้อีกด้วย เนบิวลาชนิดนี้ ส่วนใหญ่จะมีสีแดงจากไฮโดรเจน และสีเขียวจากออกซิเจน บางครั้งอาจมีสีอื่นซึ่งเกิดจากอะตอม หรือโมเลกุลอื่นๆ ก็เป็นได้ ตัวอย่างเนบิวลาเปล่งแสงได้แก่ เนบิวลาสว่างใหญ่ในกลุ่มดาวนายพราน (M42 Orion Nebula) เนบิวลาอเมริกาเหนือในกลุ่มดาวหงส์ (NGC7000 North America Nebula) เนบิวลาทะเลสาบในกลุ่มดาวคนยิงธนู (M8 Lagoon Nebula) เนบิวลากระดูกงูเรือ (Eta-Carinae Nebula) เป็นต้น

- เนบิวลาสะท้อนแสง

เนบิวลาสะท้อนแสง (Reflection nebula) เนบิวลาสะท้อนแสงเป็นเนบิวลาที่มีแสงสว่างเช่นเดียวกับเนบิวลาเปล่งแสง แต่แสงจากเนบิวลาชนิดนี้นั้น เกิดจากการกระเจิงแสงจากดาวฤกษ์ใกล้เคียงที่ไม่ร้อนมากพอที่จะทำให้เนบิวลานั้นเปล่งแสง กระบวนการดังกล่าวทำให้เนบิวลาชนิดนี้มีสีฟ้า องค์ประกอบหลักของเนบิวลาชนิดนี้ที่ทำหน้าที่กระเจิงแสงจากดาวฤกษ์คือฝุ่นระหว่างดาว (Interstellar dust) การกระเจิงแสงของฝุ่นระหว่างดาวเป็นกระบวนการเดียวกับการกระเจิงแสงของฝุ่นในบรรยากาศซึ่งทำให้ท้องฟ้ามีสีฟ้า ตัวอย่างเนบิวลาสะท้อนแสง เช่น เนบิวลาในกระจุกดาวลูกไก่บริเวณดาวเมโรเป เนบิวลาหัวแม่มด (Witch Head Nebula) เนบิวลา M78 ในกลุ่มดาวนายพราน เป็นต้น เนบิวลาชนิดนี้บางครั้งก็พบอยู่เป็นส่วนหนึ่งของเนบิวลาเปล่งแสง เช่น เนบิวลาสามแฉก (Trifid Nebula) ที่มีทั้งสีแดงจากไฮโดรเจน สีเขียวจากออกซิเจน และสีฟ้าจากการสะท้อนแสง เป็นต้น

- เนบิวลาดาวเคราะห์

เนบิวลาดาวเคราะห์ (Planetary nebula) เนบิวลาดาวเคราะห์เป็นส่วนหนึ่งของวิวัฒนาการในช่วงสุดท้ายของดาวฤกษ์มวลน้อย และดาวฤกษ์มวลปานกลาง เมื่อมันเข้าสู่ช่วงสุดท้ายของชีวิต ไฮโดรเจนในแกนกลางหมดลง ส่งผลให้ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ภายในแกนกลางยุติลงด้วย ทำให้ดาวฤกษ์เสียสมดุลระหว่างแรงดันออกจากความร้อนกับแรงโน้มถ่วง ทำให้แกนกลางของดาวยุบตัวลงเข้าหาศูนย์กลางเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของตัวมันเอง จนกระทั่งหยุดเนื่องจากแรงดันดีเจนเนอเรซีของอิเล็กตรอน กลายเป็นดาวแคระขาว เปลือกภายนอกและเนื้อสารของดาวจะหลุดออก และขยายตัวไปในอวกาศ เป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ซึ่งไม่มีพลังงานอยู่ แต่มันสว่างขึ้นได้เนื่องจากได้รับพลังงานจากดาวแคระขาวที่อยู่ภายใน เมื่อเวลาผ่านไปดาวแคระขาวก็จะเย็นตัวลง และเนบิวลาดาวเคราะห์ก็จะขยายตัวไปเรื่อยๆ จนกระทั่งจางหายไปในอวกาศ

เนบิวลาดาวเคราะห์ไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องใดกับดาวเคราะห์ ชื่อนี้ได้มาจากลักษณะที่เป็นวงกลมขนาดเล็กคล้ายดาวเคราะห์เมื่อสังเกตจากกล้องโทรทรรศน์นั่นเอง ตัวอย่างของเนบิวลาชนิดนี้ได้แก่ เนบิวลาวงแหวน ในกลุ่มดาวพิณ (M57 Ring Nebula) เนบิวลาดัมเบลล์ (M27 Dumbbell Nebula) เนบิวลาตาแมว (Cat’s eye Nebula) เนบิวลาเกลียว (Helix Nebula) เป็นต้น

- ซากซูเปอร์โนวา

ซากซูเปอร์โนวา (Supernova remnant) สำหรับดาวฤกษ์มวลมากนั้น จุดจบของดาวจะรุนแรงกว่าดาวฤกษ์มวลน้อยและมวลปานกลางเป็นอย่างมาก ดาวจะสามารถจุดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันของธาตุที่หนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียมได้ จนกระทั่งเกิดขี้เถ้าเหล็กขึ้นในในกลางของแกนดาว เหล็กเป็นธาตุที่มีความพิเศษ เนื่องจากไม่ว่าอุณหภูมิจะสูงเท่าใด ก็จะไม่สามารถฟิวชันเหล็กให้เป็นธาตุอื่นได้อีก เมื่อความดันที่แกนสูงขึ้นเกินกว่าแรงดันดีเจนเนอเรซีของอิเล็กตรอนจะต้านไหว อิเล็กตรอนทั้งหมดจะถูกอัดรวมกับโปรตอนกลายเป็นนิวตรอน และอนุภาคนิวตริโน ทำให้อิเล็กตรอนในแกนกลางหายไปจนเกือบหมด แรงดันดีเจนเนอเรซีของอิเล็กตรอนที่ทำให้แกนกลางคงสภาพอยู่ได้นั้นก็หายไปด้วย ทำให้แรงโน้มถ่วงอัดแกนกลางลงเป็นดาวนิวตรอนในทันที เกิดคลื่นกระแทกพลังงานสูงมาก กระจายออกมาในทุกทิศทาง ปลดปล่อยพลังงานออกมามากกว่าดาราจักรทั้งดาราจักร สาดผิวดาวและเนื้อสารออกไปในอวกาศด้วยความเร็วสูงมาก แรงดันที่สูงมากนี้ทำให้เกิดธาตุหนักเช่นทองคำขึ้นได้ เรียกการระเบิดครั้งสุดท้ายของดาวนี้ว่า ซูเปอร์โนวา

ซากที่เหลืออยู่ของแกนกลางจะประกอบไปด้วยนิวตรอนทั้งดวง เรียกว่า ดาวนิวตรอน ซึ่งมีความหนาแน่นสูงมาก ดาวนิวตรอนทั่วไปมีขนาดราว 10-20 กิโลเมตร แต่มีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ทั้งดวง เนื้อสารของดาวนิวตรอน 1 ช้อนชา มีมวลถึง 120 ล้านตัน แกนกลางนี้เข้าสู่สมดุลใหม่ จากแรงดันดีเจนเนอเรซีของนิวตรอน แต่ในบางกรณีที่ดาวฤกษ์มีมวลสูงมาก คือมากกว่า 18 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ เศษซากจากซูเปอร์โนวาจะตกกลับลงไปบนดาวนิวตรอน จนดาวนิวตรอนมีมวลเกินกว่า 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ซึ่งเกินขีดจำกัดของดาวนิวตรอน ทำให้ดาวนิวตรอนยุบตัวลงกลายเป็น หลุมดำ

สำหรับซากของผิวดาวและเนื้อสารของดาวฤกษ์ที่ถูกสาดออกมาเนื่องจากซูเปอร์โนวานั้น จะเหลือเป็นซากซูเปอร์โนวา ซึ่งเปรียบเสมือนอนุสาวรีย์ของดาวฤกษ์มวลมาก ตัวอย่างซากซูเปอร์โนวาที่สำคัญ ได้แก่ เนบิวลาปู (M1 Crab Nebula) ในกลุ่มดาววัว ซึ่งเป็นซากของซูเปอร์โนวาที่เกิดขึ้นหลายพันปีก่อน และถูกบันทึกไว้ในบันทึกของชาวจีน เนบิวลาผ้าคลุมไหล่ (Veil Nebula) ในกลุ่มดาวหงส์ ซากของซูเปอร์โนวาทีโค (SN1572 Tycho’s nova) ซากของซูเปอร์โนวาเคปเลอร์ (SN1640 Kepler’s nova) ซากของซูเปอร์โนวา SN1987A เป็นต้น

การศึกษาซากซูเปอร์โนวานั้น จะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณย้อนกลับเพื่อหาอายุของซากได้ ทำให้สามารถรู้เวลาที่เกิดซูเปอร์โนวาในอดีต จากการคำนวณความเร็วของคลื่นกระแทกได้อีกด้วย

- เนบิวลามืด

เนบิวลามืด (Dark nebula) เนบิวลามืดมีองค์ประกอบหลักเป็นฝุ่นหนาเช่นเดียวกับเนบิวลาสะท้อนแสง แต่เนบิวลามืดนี้ไม่มีแหล่งกำเนิดแสงอยู่ภายในหรือโดยรอบ ทำให้ไม่มีแสงสว่าง เราจะสามารถสังเกตเห็นเนบิวลามืดได้เมื่อมีเนบิวลาสว่าง หรือดาวฤกษ์จำนวนมากเป็นฉากหลัง จะปรากฏเนบิวลามืดขึ้นเป็นเงามืดด้านหน้าดาวฤกษ์หรือเนบิวลาสว่างเหล่านั้น ตัวอย่างเนบิวลามืดที่มีฉากหลังเป็นเนบิวลาสว่าง เช่น เนบิวนารูปหัวม้าอันโด่งดังในกลุ่มดาวนายพราน (Horse Head Nebula) เป็นต้น และตัวอย่างของเนบิวลามืดที่มีฉากหลังเป็นดาวฤกษ์จำนวนมาก เช่น เนบิวลางู (B72 Snake Nebula) เป็นต้น

วิวัฒนาการของดาวฤกษ์

วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ เป็นกระบวนการที่ดาวฤกษ์เปลี่ยนแปลงองค์ประกอบภายในตามลำดับไปในช่วงอายุของมัน ซึ่งจะมีลักษณะแตกต่างกันตามขนาดของมวลของดาวฤกษ์นั้น ๆ อายุของดาวฤกษ์มีตั้งแต่ไม่กี่ล้านปี (สำหรับดาวฤกษ์ที่มีมวลมาก ๆ) ไปจนถึงหลายล้านล้านปี (สำหรับดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อย) ซึ่งอาจจะมากกว่าอายุของเอกภพเสียอีก

วิวัฒนาการของดาวฤกษ์เริ่มต้นขึ้นตั้งแต่การพังทลายของแรงโน้มถ่วงของเมฆโมเลกุลขนาดยักษ์ (GMC) เมฆโมเลกุลโดยมากจะมีขนาดกว้างประมาณ 100 ปีแสง และมีมวลประมาณ 6,000,000 มวลดวงอาทิตย์ เมื่อแรงโน้มถ่วงพังทลายลง เมฆโมเลกุลขนาดยักษ์จะแตกออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย แก๊สจากเศษเมฆแต่ละส่วนจะปล่อยพลังงานศักย์จากแรงโน้มถ่วงออกมากลายเป็นความร้อน เมื่ออุณหภูมิและความดันเพิ่มสูงขึ้น เศษซากจะอัดแน่นมากขึ้นกลายเป็นรูปทรงกลมหมุนของแก๊สที่ร้อนจัด รู้จักกันในชื่อว่า ดาวฤกษ์ก่อนเกิด (protostar)

ดาวฤกษ์ก่อนเกิดที่มีมวลน้อยกว่า 0.08 มวลดวงอาทิตย์จะไม่สามารถทำอุณหภูมิได้สูงพอให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันของไฮโดรเจนได้ ดาวเหล่านี้จะกลายเป็นดาวแคระน้ำตาล ดาวแคระน้ำตาลที่มีมวลมากกว่า 13 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดี (ประมาณ 2.5 × 1028 กก.) จะสามารถทำให้ดิวเทอเรียมหลอมละลายได้ นักดาราศาสตร์จำนวนหนึ่งจะเรียกเฉพาะวัตถุทางดาราศาสตร์ที่มีคุณสมบัติดังกล่าวว่าเป็นดาวแคระน้ำตาล แต่วัตถุอื่นที่ใหญ่กว่าดาวฤกษ์แต่เล็กกว่าดาวประเภทนี้จะเรียกว่าเป็นวัตถุกึ่งดาว (sub-stellar object) แต่ไม่ว่าจะเป็นดาวประเภทใด ดิวเทอเรียมจะหลอมเหลวได้หรือไม่ ต่างก็ส่องแสงเพียงริบหรี่และค่อย ๆ ตายไปอย่างช้า ๆ อุณหภูมิของมันลดลงเรื่อย ๆ ตลอดช่วงเวลาหลายร้อยล้านปี

สำหรับดาวฤกษ์ก่อนเกิดที่มีมวลมากกว่า อุณหภูมิที่แกนกลางสามารถขึ้นไปได้สูงถึง 10 เมกะเคลวิน ทำให้เริ่มต้นปฏิกิริยาลูกโซ่โปรตอน-โปรตอน และทำให้ไฮโดรเจนสามารถหลอมเหลวดิวเทอเรียมและฮีเลียมได้ สำหรับดาวที่มีมวลมากกว่า 1 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ กระบวนการวงรอบ CNO จะทำให้เกิดองค์ประกอบสำคัญในการสร้างพลังงาน และทำให้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันดำเนินไปต่อเนื่องอย่างรวดเร็วจนกระทั่งเข้าสู่สภาวะสมดุลของไฮโดรสแตติกส์ คือการที่พลังงานที่ปลดปล่อยจากแกนกลางทำให้เกิด "แรงดันการแผ่รังสี" ที่สมดุลกับมวลของดาวฤกษ์ ซึ่งจะป้องกันการยุบตัวจากแรงโน้มถ่วง ดาวฤกษ์นั้นก็จะเข้าสู่สภาวะที่เสถียร และเริ่มดำเนินไปตามแถบลำดับหลักของมันบนเส้นทางวิวัฒนาการ

ดาวฤกษ์เกิดใหม่จะเข้ามาอยู่ในช่วงหนึ่งช่วงใดบนแถบลำดับหลักตามไดอะแกรมของเฮิร์ตสปรัง-รัสเซลล์ โดยที่ประเภทสเปกตรัมของแถบลำดับหลักขึ้นอยู่กับมวลของดาวฤกษ์ดวงนั้น ดาวแคระแดงมวลน้อยที่มีขนาดเล็กและอุณหภูมิค่อนข้างต่ำจะเผาผลาญไฮโดรเจนอย่างช้า ๆ และอยู่บนแถบลำดับหลักได้นานเป็นเวลาหลายแสนล้านปี ขณะที่ดาวยักษ์อุณหภูมิสูงและมีมวลมากจะออกจากแถบลำดับหลักไปในเวลาเพียงไม่กี่ล้านปีเท่านั้น ดาวฤกษ์ขนาดกลางเช่นดวงอาทิตย์ของเราจะอยู่บนแถบลำดับหลักได้ประมาณ 1 หมื่นล้านปี เชื่อว่าปัจจุบันดวงอาทิตย์อยู่ในช่วงกึ่งกลางของอายุของมันแล้ว แต่อย่างไรก็ยังคงอยู่บนแถบลำดับหลักอยู่