مناطقي از فضا كه نزديك زمين هستند، محيط مناسبي براي فعاليت انواع ماهوارهها محسوب ميشوند و بررسي ويژگيها و شرايط محيطي آنها از لحاظ اقتصادي و نيز ساخت و توليد فناورانه حائز اهميت است. در طول فعاليت سفينههاي فضايي و انواع ماهوارهها در چنين محيطهايي، تأثيراتي مانند شارژ نمودن سفينة فضايي و آشفتگيهاي حاصل از دشارژ شدنهاي الكتريكي حاصل از برخورد الكترونهاي پر انرژي در فضا، ميتوانند بهطور جدي تاسيسات موجود در فضا را تخريب كنند و يا حتي ممكن است اختلالات ارتباطات تلفني بهوجود آيد و دستگاههاي سفينهها آسيب ببينند و... .
تحقيقات علمي گستردهاي براي شبيهسازي و مانيتورينگ شرايط فضا و استفاده بهينه از آن صورت گرفته است. پيشبيني و مانيتورينگ هوا- فضا در آينده رشد خواهد كرد و جامعه بايد مطمئن باشد كه متخصصاني در اين رشته آموزش داده ميشوند. همانطور كه در زير بحث خواهد شد، دلايل زيادي براي نگراني نسبت به جايگاه اخترفيزيك و علم نجوم در دانشگاه وجود دارد.
ممكن است اخترفيزيك و علم نجوم به عنوان مجموعهاي از رشتههاي بين موضوعي تعريف شوند و يا به عنوان رشتههاي جديد علمي تعريف شوند. گرچه آثار تاريخي ثبت شده در بسياري از جوامع، چيزهاي عجيبي در مورد خورشيد و ستارهها آشكار كردهاست؛ اما مطالعة علمي نجوم تنها بعد از عصر فضا شروع شد، يعني هنگامي كه ماهوارهها و موشكهاي آزمايشي و تحقيقي امكان مشاهدة خارج از محدودة اتمسفر زمين را مهيا نمودند.
تشخيص اهميت اخترفيزيك و علم نجوم رو به افزايش است؛ اما هنوز محدوديتهايي وجود دارد. بسياري از مشكلات موجود در كره زمين را ميتوان از طريق مطالعه فضا و موقعيت ستارگان حل كرد. در مصر باستان، نياز به پيشبيني سيلاب سالانة رود نيل كه خرابيهاي فراواني را براي محصولات و ... با خود به همراه ميآورد، ستارهشناسان مصري را بر آن داشت تا به مطالعة آسمان و موقعيت ستارگان بپردازند، تا بتوانند راهي براي هشدار سيلاب پيدا كنند. تحقيقات آنها موفقيتآميز بود؛ آنها يادگرفتند كه بالا آمدن آب رودخانه را هرسال به پديدار شدن ستارة سيروس در شرق آسمان ربط دهند. اكنون، 4000 هزار سال بعد از آن، جامعة فناورانهي ما تحت تأثير جريان ذرات و تابشهاي خطرناكي از طرف خورشيد قرار دارد. ما دوباره نياز داريم به منظور حفاظت از جوامع بشري و تاسيسات علمي- صنعتي، محيط بالاي سر خود را به دقت مطالعه كنيم.
اخترفيزيك ريشه در چندين رشتة علمي مختلف دارد. اين رشتهها عبارتند از: ژئوفيزيك (از مطالعة مغناطيس زمين گرفته تا اتمسفر فوقاني و يونوسفر و...)، فيزيك ذرات پايه (از مطالعة ذرات انرژتيك گرفته تا مطالعة تابشهاي فرا زميني)، مهندسي برق (از مطالعة انتشار امواج راديويي گرفته تا...) و علم نجوم (مطالعة خورشيد، سيارهها، و ساير جامدات آسماني و...). زمينههاي پژوهشي جديدي نيز به اقتضاي نيازها و پژوهشهاي انجام گرفته ايجاد شدهاند كه كاملاً بين رشتهاي بوده و علوم مختلف را به خدمت گرفتهاند. در اين زمينه ميتوان به «اخترشيمي»[1]، «كيهان شيمي»[2]، «اختر زيستشناسي»[3]، «طيف سنجي»[4] و ... اشاره كرد.
رشتة كيهانشناسي بهطور مشابه جوان است و از رشتة جامعتر نجوم منشعب ميشود. پيشرفتهاي ابزاري و بهكارگيري انواع فناوريها و نظريههاي علوم پايه، مطالعة دقيق جزئيات فيزيكي نزديكترين ستاره به زمين را ممكن ساخت. در سايه اين مطالعات و خدمات علمي رشته نوپاي كيهان شناسي، مقدمات كشف يكي از ذرات بنيادي به نام نوترينو فراهم شد.
رشتههاي كيهان شناسي و اخترفيزيك اكنون بهطور نزديكي با هم جفت شدهاند. سفينههاي تحقيقاتي و ابزارهاي زميني چيزهاي مختلفي مانند منشأ بادهاي خورشيدي، انواع تابشهاي امواج الكترومغناطيسي موجود در فضا و... را رصد ميكنند. سيستم خورشيدي به يك آزمايشگاه طبيعي جهت درك برخي از فرآيندهاي اخترفيزيكي تبديل شده است. علاوه بر اين، وراي بهرههاي دراز مدت موجود در اين تحقيقات پايه، علاقة ويژهاي در جوامع علمي نسبت به درك تأثير اين فرايندهاي بسيار متغير بر زمين و سيستمهاي علمي- صنعتي و فناوري وجود دارد.
بسياري از برنامههاي اخترفيزيك و علم نجوم در دانشگاههاي آمريكاو كالجهاي وابسته به آنها تحت حمايت مالي سازمان ناسا (NASA ) قرار گرفتهاند. سازمان ناسا حتي در كمپهاي دانشگاهي نيز تعداد زيادي مراكز آموزشي در قالب فوق برنامه و اردوهاي علمي دانشجويي داير كرده و برنامههاي منظمي جهت آشنايي با مراكز پژوهشي و آخرين يافتههاي علمي- پژوهشي مرتبط با علوم هوا- فضا و اخترشناسي داير كرده است.
هر چند در دو دهه اخير توجه كمتري به آموزش نجوم به عنوان يك رشته مستقل دانشگاهي در دوره كارشناسي شده است؛ اما ضرورت توجه به آموزش نجوم در برنامه درسي دانشگاهها و مدارس سبب شده است تا مباحث مختلفي از نجوم و اخترفيزيك در برنامه درسي رشتههاي مختلف دانشگاهي از جمله؛ فيزيك، زمين شناسي، ژئوفيزيك، مهندسي هوا- فضا، مهندسي مواد، متالورژي، مهندسي برق و شيمي گنجانده شود. با اينحال بايد توجه كرد كه رشته مجزايي به نام اخترفيزيك، نجوم و يا ستاره شناسي در هيچ يك از دانشگاههاي بزرگ دنيا ديده نميشود.
