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Die Astronomie ist eine Naturwissenschaft. Sie beschäftigt sich mit allen Objekten des Weltalls (Monde, Planeten, Sterne, Kometen, Planetoiden), ihrem Aufbau und ihren Eigenschaften, ihren Bewegungen und Entwicklungen. Sie ermöglicht auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse die Erklärung und Voraussage vieler Erscheinungen in der Natur. Das Wort "Astronomie" ist vom griechischen "astros" abgeleitet, was soviel wie "die Sterne betreffend" bedeutet.
Die Astronomie untersucht vielfältige Naturerscheinungen und wendet typische Untersuchungsmethoden an, insbesondere die Registrierung und Auswertung der sichtbaren und nicht sichtbaren Strahlung, die von den Himmelskörpern ausgeht.
Nach der Art der untersuchten Strahlung unterscheidet man zwischen der optischen und der nichtoptischen Astronomie.
Nach der Zielsetzung und den angewandten Methoden kann man zwischen klassischer Astronomie, Stellarstatistik, Astrophysik, Kosmogonie und Kosmologie unterscheiden.

Das geozentrische Weltbild ist eine historisch überaus bedeutsame Auffassung vom Aufbau des Weltalls, die von dem griechischen Philosophen CLAUDIUS PTOLEMÄUS (ca. 100 - ca. 170) begründet wurde.
Es wurde angenommen, dass sich die Erde im Mittelpunkt des Weltalls befindet und alle Planeten sowie die Sonne sich auf kreisförmigen Bahnen um die Erde bewegen.
Mit diesem Weltbild konnten viele astronomische Erscheinungen erklärt werden. Ab dem 16. Jahrhundert wurde das geozentrische Weltbild allmählich vom heliozentrischen Weltbild abgelöst.

Das heliozentrische Weltbild ist eine Auffassung vom Aufbau des Weltalls, die sich im 16. Jahrhundert herausbildete. Entscheidenden Anteil daran hatte NIKOLAUS KOPERNIKUS (1473-1543), der dieses Weltbild in jahrzehntelanger Arbeit entwickelte. Weitere wichtige Beiträge zur Durchsetzung des heliozentrischen Weltbildes leisteten GALILEO GALILEI (1564-1642) und JOHANNES KEPLER (1571-1630).
Nach diesem Weltbild befindet sich die Sonne im Zentrum unseres Planetensystems. Um die Sonne kreisen die Planeten. Die Sterne befinden sich in einer Fixsternsphäre, die in großer Entfernung das gesamte Planetensystem wie eine Schale umgibt.
Das heliozentrische Weltbild löste das von CLAUDIUS PTOLEMÄUS postulierte geozentrische Weltbild ab, das über 1 500 Jahre lang als das gültige und richtige Weltbild angesehen wurde.

Planeten, Monde und künstliche Satelliten bewegen sich unter dem Einfluss von Gravitationskräften auf näherungsweise kreisförmigen oder elliptischen Bahnen. Viele Kometen bewegen sich auf parabolischen Bahnen. Die Bahnform wird durch die wirkenden Gravitationskräfte und die Geschwindigkeit des Körpers bestimmt. Ein besonders einfacher Zusammenhang besteht bei kreisförmigen Bahnen zwischen der für eine gleichförmige Kreisbewegung erforderlichen konstanten Radialkraft und der wirkenden Gravitationskraft.

Planeten, Monde und künstliche Satelliten bewegen sich unter dem Einfluss von Gravitationskräften auf näherungsweise kreisförmigen oder elliptischen Bahnen. Viele Kometen bewegen sich auf parabolischen Bahnen. Die Bahnform wird durch die wirkenden Gravitationskräfte und die Geschwindigkeit des Körpers bestimmt. Ein besonders einfacher Zusammenhang besteht bei kreisförmigen Bahnen zwischen der für eine gleichförmige Kreisbewegung erforderlichen konstanten Radialkraft und der wirkenden Gravitationskraft.

Körper, die selbst kein Licht erzeugen sondern lediglich vom Licht anderer Lichtquellen beschienen werden, nennt man beleuchtete Körper. Das Oberflächenmaterial der weitaus meisten Körper reflektiert zumindest einen Teil des auftreffenden Lichtes. Dadurch werden die beleuchteten Körper für einen Betrachter überhaupt erst sichtbar.

Unser Planetensystem oder Sonnensystem besteht aus einem Stern im Zentrum, 9 großen Planeten, mehr als 100 Monden, zahlreichen Planetoiden, Kometen, Meteoroiden sowie gas- und staubförmigen Stoffen im interplanetaren Raum. Insgesamt besitzt des Planetensystem eine flache Grundstruktur, da die Bahnen der größeren Himmelskörper dieses Systems nahezu in einer Ebene verlaufen.

Welche Kräfte bei einer Kreisbewegung wirken, hängt davon ab, welches Bezugssystem man zugrunde legt. Von einem Inertialsystem (unbeschleunigtes, ruhendes Bezugssystem) aus beschrieben gilt:

Damit sich ein Körper auf einer Kreisbahn bewegt, muss auf ihn eine Kraft in Richtung Zentrum der Kreisbewegung wirken. Diese Kraft wird als Radialkraft bezeichnet. Sie bewirkt die Radialbeschleunigung und hat den Betrag:

$F_r=m\cdot \frac{v^2}{r}=m\cdot {\omega }^2\cdot r=m\cdot \frac{4{\pi }^2\cdot r}{T^2}=m\cdot 4{\pi }^2\cdot r\cdot n^2$

Zu dieser Radialkraft existiert nach dem Wechselwirkungsgesetz eine gleich große, entgegengesetzt gerichtete Gegenkraft, die keine besondere Bezeichnung trägt.
Von einem mitrotierenden (beschleunigten) Bezugssystem aus stellt sich der Sachverhalt anders dar: Auf einen Körper wirkt eine radial nach außen gerichtete Trägheitskraft, die als Zentrifugalkraft bezeichnet wird.