علم الفلك الرصدي

استعمال العين المجردة

قبل اكتشاف المقراب، اعتمد علم الفلك والرصد على مساعدة العين والأدوات المختلفة لقياس الوقت والاتجاه. بالنسبة لعلماء الفلك المسلمين في القرون الوسطى لُوحظت عمليات المراقبة المنتظمة للسماء .البيانات التي جمعوها كان يستخدمها يوهانز كيبلر لصياغة قوانين حركة الكواكب.
على مدار التاريخ المسجل كان البشر يراقبون السماوات. الهياكل الحجرية القديمة بنيت كوسيلة لقياس مرور الزمن على أساس حركة الشمس. أنماط محددة من النجوم في السماء التي اوحت للناس صورا كالأبراج أو تكون مرتبطة بمواسم كالربع والخريف أو فيضان النيل. كما ساعدت على تعلم الحساب وتقسيم الشهر إلى أسابيع وتقسيم السنة إلى شهور.
العين يمكن أن تلحظ الكثير في السماء دون استخدام مقراب ، نحو 6000 نجم. سجلت السجلات القديمة نجوما مشرقة جدا(انفجارات نجمية) التي من شأنها أن تظهر فجأة في السماء ، حتى أمكن الناس رؤيتها أثناء النهار. وكانت هناك سجلات للمذنبات كنذر من الكوارث . وفي العصر الحديث، يتم جمع نيازك سقطت على السهول الجليدية لأنتاركتيكا، ودراستها لتحديد خصائصها وعلاقتها بخصائص الأرض والكواكب و الكويكبات وحتى دراسة المريخ.

قبل اختراع التلسكوب

لا يعرف تماما متى بدأ رصد السماء . استخدم قدماء المصريين تقويما منذ 3000 قبل الميلاد ، وكانت مبنية على مشاهد الشعرى اليمانية (بالمصري القديم "سبا" ) . كما عرفت  أشكال  فلكية و بنايات لها اتجاهات معينة تتعلق بالشمس والنجوم في بلاد مختلفة من العالم ،  منها ما عثر عليه من الأشوريين  و بابل و المايا .
وابتكر الإنسان أجهزة لتحديد مواقع النجوم مثل إبرخس اليوناني و بطليموس المصري خلال الألفية قبل الميلاد ، واستخدمها العرب فيما بعد وعدلوها . ثم طورت تلك الأجهزة على يد تيخو براهي الدنماركي خلال القرن السادس عشر. واستخدم العرب الاسطرلاب اليوناني لحساب مواقع النجوم وقاموا بتعديله ، وأصبح يستخدم لتحديد الوقت وتحديد بعض المواعيد مثل موعد شروق الشمس.

القرن 17 حتى القرن 19

بدأ تدوين بيانات الأجرام السماوية بواسطة التلسكوب الذي اخترعه جاليليو جاليلي في عام 1609 . وتطور الأمر باختراع تلسكوبات أكثر كفاءة من تلسكوب جاليليو . من أهم تلك الأجهزة مثلا تلسكوب مرآة الذي اخترعة جيمس غريغوري ، و نفذوه لوران كاسجريان و اسحاق نيوتن. ثم بدأ بناء تلسكوبات ضخمة من نوع تلسكوب المرآة قام وليام هيرشل ببناء واحدة منها في القرن الثامن  عشر و وليم بارسونز في القرن التاسع عشر ، إلى أن قام جورج هيلي بتشييد تلسكوب باتساع 100 بوصة في عام 1917 على مرصد جبل ويلسون.
سار تطور موازيا لهذا التقدم في مجال البصريات وطرق تركيب التلسكوب : فمند القرن 19 بدأت المطيافية (تحليل الضوء) تدخل مجال القياسات الفلكية .  فقد استخدم هيرشل موشورا في عام 1800  لتحليل الضوء وترمومتر لرصد أشعة الشمس وعين ما بها من حرارة  ، وكان ذلك بدء علم فلك الأشعة تحت الحمراء. وبعدها بعدة سنوات قام "وليام ولاستون" و يوزيف فراونهوفر بتعيين خطوط طيف أشعة الشمس .
وفي عام 1852 قامم "جورج ستوكس" بنشر رسالة علمية عن مشاهداته للاشعة فوق البنفسجية في أشعة الشمس. ، وفي منتصف القرن 19 قام |روبرت بنزن" و جوستاف كيرشوف" بتعيين التركيب الكيميائي للشمس على اساس خطوط الطيف .
وسار التطور في ابتكار أنواع أكثر دقة للمطيافية  
  ومنذ نهاية القرن 19 بدأ استخدام طرق التصوير ، التي أعطت فتحت للرصد الفلكي مجالات أوسع للمشاهدة ، وتوسعت بزيادة دقة الاجهزة وزيادة حساسية التقاط الصور.

القرن 20 والقرن 21

يتسم القرن العشرين باستخدام أجهزة مشاهدة وقياس إلكترونية وفي إجراء منظم للرصد وتوسيع المجالات بالنسبة للقياس في أطوال موجات . مختلفة من طيف الأشعة الكهرومغناطيسية . وقام كل من "كارل جانسكي"  و  "جروت ريبر"  في عام 1930 بأرصاد في علم الفلك للأشعة الراديوية . وتطورت هذه الأرصاد بعد نهاية الحرب العالمية الثانية بفضل أجهزة الأتصالات اللاسلكية والرادار التي انتهى استخدامها  الحربي ، وايتخدمت بكثرة في البحث العلمي.
في الأربعينيات من القرن الماضي صنع أول صمام تضخيم ضوئي واستخدم لتعيين شدة الإضاءة . كما بدأت أول تجارب لتكوين الصورة بواسطة اجهزة إلكترونية ، حتى توصلنا إلى استخدام  مجسات سي سي دي . 
ولقياس موجات في نطاق الموجات التي يمتصها الغلاف الجوي للارض بدأ إرسال التلسكوبات إلى الفضاء الكوني : وأجريت لاول مرة قياسات لـ الأشعة فوق البنفسجية في عام 1946 .  وقام بتلك القياسات علماء أمريكيون استخموا لها صاروخ ألماني فاو-2 ، كما قاموا بنفس الطريقة في عام 1949 بإجراء قياسات في نطاق ألأشعة إكس خارج جو الارض.
ومنذ 1970 بدأ الرصد  "بالقمر الصناعي الفلكي للاشعة تحت الحمراء "  IRAS الذ كان أول مرصد يدور حول الأرض يرصد الأشعة تحت الحمراء.  ثم تبعه المسبار الفضائي Uhuru ، وهو أول قمر صناعي يقيس أشعة إكس . وفي عام 1959 قام القمر الصناعي السوفييتي لونيك 1 لأول مرة بقياسات لجرم آخر غير الأرض وهو القمر : وأجري أول هبوط على السطح الخلفي للقمر في نفس العام .وفي عام 1962 وصل المسبار مارينر 2 إلى كوكب آخر  إلى الزهراء ، وأرسلت مسبارات خلال العشر سنوات  التالية جميع الكواكب الكبيرة في المجموعة الشمسية.
بدأ علم فيزياء الجسيمات الفلكية في عام 1912 بقيام "فيكتور هيس" بالارتفاع ببالون ، وتبين له وجود طبقات في غلاف الأرض متأينة أتية من الكون . إلا أنه تبين خلال عشرات السنين التالية أنها جسيمات أولية سريعة . وبابتكار أجهزة أكثر دقة كمكشافات الجسيمات أصبح إجراء قياسات للأشعة الكونية ممكنا . ومنذ عام 1983 تم  بناء  مكشافات للنيوتربنو ضخمة ، استطاع العلماء بها قياس نيوترنوات الشمس ، ونيوترينوات من مستعر أعظم 1987 إيه الذي حدث في عام 1978 في سحابة ماجلان الكبرى ، كذلك قيست نيوترينوات آتية من خارج المجموعة الشمسية
.
يهتم الرصد الفلكي حاليا بالقيام برصد أكثر دقة عما سبق   ، واستغلال  أفضل لنطاقات طيف الأشعة الكهرومغناطيسية وترابطها مع بعضها البعض . وكذلك بتجميع عدد كبير من القياسات والبيانات عن النجوم و مجرة درب التبانة و مجرات في الكون .  من ضمنها مراصد جديدة على متن أقمار صناعية ، مثل تلسكوب هابل الفضائي. وتطوير طرق الرصد من الارض مثل بصريات مكيفة و بصريات نشيطة ، وكذلك بناء مكشافات لموجات الجاذبية ، يكون في وسعها اكتشاف أنماط جديدة للمشاهدة . 
.
تتطلب مشاريع ضخمة مثل مصفوف الترددات المنخفضة LOFAR من الأجهزة الحاسبة وبنيات الحواسيب الكبيرة كفاءات عالية في نقل البيانات المجمعة الكثيرة و معاملتها وتخزينها .