Sebagai salah satu cabang ilmu pengetahuan yang tertua di dunia, perjalanan ilmu Astronomi telah bergulir hampir sepanjang sejarah peradaban umat Manusia itu sendiri. Kata "astronomi" sendiri berasal dari dua kata dalam bahasa Yunani yakni "astro" yang berarti "bintang" dan "nemein" yang berarti "menamakan". Walaupun cikal bakal astronomi telah lahir ribuan tahun sebelum orang-orang Yunani kuno mulai mempelajari bintang, ilmu astronomi selalu berdasarkan prinsip yang sama yaitu "menamakan bintang". Bayak nama bintang yang berasal langsung dari orang-orang Yunani karena merekalah ahli astronomi pertama yang membuat daftar sistematis dari semua bintang yang dapat mereka lihat. Pada sejumlah peradaban awal, letak bintang-bintang yang terlihat saling berhubungan ditetapkan dengan menyatukan bintang-bintang tersebut dalam gugus-gugus yang tampak membentuk pola-pola tertentu di langit malam.

Tadinya ilmu astronomi dipelajari untuk tujuan praktis. Dengan mengamati peredaran benda-benda langit, para pengamat purba menyadari bahwa gerakan-gerakan yang berulang itu dapat digunakan untuk menjadikan langit sebagai penunjuk waktu (guna memberitahukan jalannya waktu siang dan malam) dan kalendar (untuk menandai pergantian musim). Dengan dasar inilah, imu astronomi berkembang pada kebudayaan Mesir Kuno dan Banylonia. Bangunan Stonehenge peninggalan orang Inggris Purba (sekitar tahun 2800 SM) juga diperkirakan dibangun sebagai semacam observatorium. Dengan menganmati peredaran Bulan dan Matahari melewati tumpukan batu pada bangunan tersebut pada setiap musim, observasi benda-benda langit dapat dilakukan secara akurat.

Ahli astronomi pertama yang banyak disebut adalah Thales dari Yunani. Ia meramalkan terjadinya gerhana matahari pada 585 SM dengan mengembangkan karya ahli astronomi Mesir dan Babylonia yang dapat meramalkan gerhana bulan. Thales adalah pemikir cemerlang Yunani pertama yang meletakkan dasar ilmu astronomi selama empat abad berikutnya. Berikutnya, Anaksimander, salah seorang muridnya, menyadari bahwa permukaan Bumi berbentuk lengkung. Pythagoras mengajarkan bahwa Bumi berbentuk sebuah bola dimana Matahari, Bulan, dan bintang bergerak dalam jalur yang berlainan. Aristharkus dikenal dengan pendapatnya bahwa Bumi dan planet lainnya bergerak mengedari Matahari, sementara Eratosthenes menghitung besarnya Bumi.

Namun ahli astronomi Yunani lainnya bersikap menentang kemajuan. Aristoteles mengikuti gurunya, Plato, berpendapat bahwa Bumi adalah pusat alam semesta, sementara Hipparkhus menyadari bahwa gerakan planet dilatar belakangi bintang bukanlah dalam bentuk lingkaran sempurna di sekeliling Bumi. Tetapi ia bukannya menerima pendapat Aristharkus, melainkan mengembangkan gagasan Aristoteles dan Plato dengan menyatakan bahwa planet bergerak dalam episiklus, lingkaran dalam lingkaran, mengelilingi Bumi.

Banyak pengetahuan kita tentang ilmu astronomi kuno berasal dari filsuf Yunani yang bermukim di kota Aleksandria, Claudius Ptolomaeus. Ia adalah seorang ilmuwan yang luar biasa, tetapi yang terpenting adalah ia mengumpulkan dan memperjelas pekerjaan para astronom besar sebelumnya. Ptolomaeus meninggalkan dua set buku: Almagest yang merupakan buku teks astronomi yang memberikan katalog penting dari semua bintang yang diketahui orang pada masa itu, mulai dari jaman Hipparkhus, dan Tetrabiblos, yang membahas tentang astrologi. Selama 1600 tahun tidak ada sanggahan terhadap kedua buku ini. Untunglah kedua buku tersebut diterjemahkan ke dalam bahasa Arab, karena dengan runtuhnya kekaisaran Romawi sekitar abad ke-4, banyak pengetahuan yang telah terkumpul itu hilang karena perpustakaan dihancurkan dan koleksi buku-bukunya dibakar.


Tahun 1704, Sir Issac Newton mengumumkan konsep baru dalam desain teleskop. Newton menyatakan bahwa lensa dapat memecah cahaya putih menjadi spektrum cahaya yang membentuknya hingga menyebabkan apa yang disebut lenturan kromatik (lingkaran cahaya kemerahan di sekitar objek yang dilihat dengan menggunakan cermin). Newton menghindari masalah tadi dalam teleskop rancangannya dengan memakai cermin lengkung yang digunakan untuk mengumpulkan sinar dan memancarkan kembali ke titik fokusnya. Cermin pemantul ini bertindak sebagai semacam keranjang pengumpul cahaya: semakin besar keranjang, semakin banyak cahaya yang bisa dikumpulkan. Teleskop Newton ini disebut teleskop refleksi (reflektor).

Perkembangan teleskop generasi selanjutnya adalah memaksimalkan penggunaan cermin reflektor. Jika Newton menggunakan cermin dengan diameter sekitar 15 cm, maka Special Astrophysical Observatory di Zelenchukskaya, Rusia, menggunakan cermin berdiameter hingga 6 m. Dengan ukuran sebesar itu, teleskop ini cukup kuat untuk menangkap cahaya lilin dari jarak hingga 24.000 km. Namun demikian, penggunaan cermin berukuran besar bukannya tidak mengundang masalah. Cermin berdiameter diatas 4 m rentan terhadap distorsi. Untuk mengatasinya, pada akhir abad ke-20, diciptakan teknologi cermin ganda. Salah satu contohnya seperti yang digunakan pada teleskop reflektor terbesar di dunia saat ini di Observatorium Mauna Kea, Hawaii.

Tidak seperti pada teleskop reflektor, pembuatan teleskop refraktor cenderung lebih rumit. Untuk menghindari penyimpangan bayangan (abrasi), lensa teleskop refraktor harus dibuat dengan sangat cermat. Lensa yang besar akan cenderung menyerap cahaya yang menembusnya, sementara bobotnya yang berat juga mempersulit proses pembuatannya. Karena itu, saat ini seluruh teleskop berukuran besar yang digunakan dalam astronomi berjenis reflektor.

Teleskop refraktor terbesar di dunia saat ini adalah refraktor 102 cm milik Observatorium Yerkes di Amerika Serikat. Teleskop refraktor ganda Zeiss dengan diameter lensa 60 cm yang digunakan di Observatorium Bosscha, Lembang, menduduki peringkat ketiga sebagai teleskop refraktor terbesar, setelah refraktor 66 cm milik Observatorium Mount Stromlo di Australia. Namun teleskop yang disebut terakhir ini telah musnah akibat kebakaran yang melanda observatorium Mount Stromlo pada 2003 lalu. Sementara itu, refraktor milik observatorium Yerkes kini telah dipensiunkan, karena itu praktis refraktor di Observatorium Bosscha menjadi teleskop refraktor terbesar di dunia yang masih dioperasikan. Selain itu, teleskop tersebut juga memegang rekor sebagai teleskop refraktor ganda terbesar di dunia (teleskop refraktor yang lebih besar kesemuanya adalah refraktor tunggal).


Dalam dunia astronomi, teleskop merupakan peralatan yang memegang peran sangat penting. Namun demikian, siapa sebenarnya penemu teleskop masih belum jelas. Bisa jadi pengguna teleskop yang pertama adalah mereka yang berkecimpung dalam pembuatan kacamata maupun kanta (lensa). Salah satu nama yang sering dikaitkan dengan penemuan teleskop adalah Hans Lippershey (1570-1619) dari Belanda. Dialah yang pertama kali membuat peralatan ini dan mematenkannya pada oktober 1608.

Lippershey sendiri mendapat ide ketika kedua anaknya bermain-main di bengkel dan menemukan bahwa dengan dua lensa pada garis lurus, mereka bisa melihat lebih dekat pada kitiran angin di atas gereja. Oleh Lippershey, kedua lensa itu kemudian disatukan dalam tabung. Sebenarnya kaca gelas sebagai dasar lensa sudah ditemukan sejak sekitar tahun 3500 SM. Sifat-sifat pembesaran sebuah kaca cembung juga sudah dikenal sejak 2000 SM. Jauh sesudahnya, di abad ke-5 SM, filsuf Yunani, Aristophanes menggunakan bola kaca berisi air untuk melihat huruf-huruf kecil pada bukunya.

Di pertengahan abad ke-13, ilmuwan Inggris, Roger Bacon (1214-1292) menemukan bahwa "potongan bola kaca atau kristal" akan membuat benda-benda kecil jadi tampak lebih besar dan jelas. Atas temuan itu, Bacon justeru diganjar dengan "hadiah" penjara selama 10 tahun. Pasalnya, ia dianggap sebagai tukang sihir yang berbahaya!

Penggunaan teleskop dalam astronomi mulai diperkenalkan oleh ilmuwan besar Italia, Galileo Galilei, pada 1609. Galileo menciptakan alat berdasarkan temuan Lippershey. Teleskop pertamanya memiliki pembesaran 8x. Ia terus mengasah lensanya hingga akhirnya bisa diperoleh pembesaran 32x. Dengan teleskopnya, ia mengamati fasa-fasa planet Venus, empat bulan Jupiter, cincin Saturnus (walaupun ia tidak mengenalnya sebagai cincin), dan bintik-bintik matahari (sunspot). Galileo bahkan melakukan pengukuran terhadap bayangan Bulan yang membawanya pada kesimpulan bahwa gunung-gunung yang ada di permukaan bulan jauh lebih tinggi daripada yang ada di Bumi.

Teleskop bikinan Galileo serupa dengan teleskop untuk pertunjukan opera yang fungsi utamanya memperbesar objek. Pengaturan lensanya memiliki kekurangan dalam batasan pembesaran yang diperoleh. Galileo hanya bisa melihat tidak lebih dari seperempat bagian bulan tanpa memindahkan teleskopnya. Meski begitu konsep galileo ini masih menjadi panutan teleskop generasi berikutnya. Inilah yang dikenal dengan nama teleskop refraksi (refraktor), yakni teleskop yang mempergunakan lensa untuk membengkokkan cahaya.


Sebuah eksperimen unik berlangsung pada 6 Februari lalu, melibatkan dua badan antariksa besar: NASA, lembaga antariksa Amerika Serikat, dengan ESA, lembaga sejawatnya dari Eropa, di Bumi. Percobaan ini juga melibatkan dua wahana antariksa: Spirit milik NASA dan Mars Express milik ESA yang masing-masing berada di permukaan dan di orbit planet Mars.

Kala itu, para ahli di Bumi memanfaatkan Mars Express yang sedang melintas di atas area yang sedang dijelajahi oleh rover Spirit untuk mengirimkan perintah ke rover tersebut, sekaligus merelay data dari Spirit ke Bumi. Perintah-perintah untuk rover Spirit ditransfer oleh tim operasionalnya di Laboratorium Propulsi Jet (JPL) milik NASA di Pasadena, California, ke pusat operasional Mars Express di kota Darmstadt, Jerman, dimana sederetan perintah tersebut diterjemahkan menjadi perintah yang valid untuk wahana Mars Express. Rangkaian perintah yang telah diterjemahkan itu kemudian dikirim ke wahana Mars Express yang menggunakannya untuk mengendalikan rover Spirit. Selanjutnya, menggunakan antena UHF internalnya, rover Spirit mengirimkan data telemetri ke orbiter Mars Express yang kemudian meneruskannya ke JPL melalui pusat operasi ESA.

Percobaan ini merupakan bagian dari proyek Interplanetary Internet Project (IPN, www.ipnsig.org). Tujuan proyek ini, adalah membuat suatu infrastruktur jaringan untuk memfasilitasi komunikasi antar planet, satelit, asteroid, pesaawat, dan laboratorium ruang angkasa, atau dalam istilah Adrian J. Hooke, manajer DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency), untuk "merancang bangun jaringan komunikasi dalam cakupan tata surya." Proyek IPN berawal dari sebuah draft yang diajukan ke Internet Engineering Task Force (IETF, www.ietf.org) oleh beberapa pakar teknologi jaringan dan ruang angkasa. Kini, proyek itu dipimpin oleh dedengkot internet, Vinton Cerf yang tidak lain adalah pencipta protokol TCP/IP, dengan dukungan penuh dari NASA dan DARPA.

Percobaan untuk membentuk jaringan ini sebenarnya telah diawali sejak bulan Aril tahun 2000. Ketika itu, para insinyur NASA di Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Madisson, berhasil menghubungi wahana UoSAT-12 dengan menggunakan jaringan internet. Proyek yang diberi nama Operating Missions as Nodes on the Internet itu mencatat UoSAT-12 sebagai wahana pertama dalam sejarah yang memiliki alamat internet (internet address).

Tapi eksperimen-eksperimen yang telah dilakukan sejauh ini baru sebatas berhubungan dengan wahana ruang angkasa. Untuk hubungan antar planet, apalagi antar bintang, masih terkendala dengan masalah jarak. Paket data yang dikirim dengan kecepatan cahaya membutuhkan waktu 6 menit untuk mencapai Mars, 8.5 menit untuk mencapai Matahari, dan 4.4 tahun untuk mencapai Alpha Centauri, bintang tetangga terdekat Matahari. Hal ini menyebabkan paket-paket data terkirim secara terputus-putus sehingga sangat mungkin sebagian paket data bercampur dengan paket data lainnya. Kelemahan ini dicoba diatasi dengan menggunakaan teknik "bundling" yang biasa digunakan dalam komunikasi telepon. Konsekuensinya, jaringan ini hanya bisa menampung pengguna dalam jumlah terbatas. Namun hal ini juga masih bisa diterima mengingat pemakainya juga tidak banyak.

Masalah lain dalam membentuk infrastruktur komunikasi antar planet adalah posisi planet yang berubah-ubah. Misalnya, di saat-saat tertentu, planet Mars sedang dalam posisi yang berseberangan dengan Bumi sehingga komunikasi bisa dilakukan secara langsung. Namun ada pula saatnya Mars teralang oleh Matahari. Dalam kasus ini, komunikasi harus dilewatkan ke planet lain dahulu (misalnya Venus) untuk kemudian diteruskan ke Mars.