खगोल विज्ञान एक प्राकृतिक विज्ञान है जिसमें आकाशीय पिंडों और पृथ्वी के वायुमंडल से परे ब्रह्मांड में होने वाली सभी घटनाओं का अध्ययन शामिल है। आकाशीय पिंडों में तारे, ग्रह, धूमकेतु, क्षुद्रग्रह आदि और उनके बड़े समूह जैसे आकाशगंगाएँ या तारामंडल आदि शामिल हैं। हम कई खगोलीय पिंडों को नग्न आँखों से देख पाते हैं जबकि बाकी दूर के पिंडों को देखने के लिए हमें दूरदर्शक की आवश्यकता होती है।
आकाशीय पिंड अपने गुरुत्वाकर्षण बल, विकिरण, सापेक्ष गति और अपनी गति से एक दूसरे को प्रभावित करते हैं। इस प्रकार नियमित सापेक्ष गतियों के कारण आकाश में हमारे ऊपर उनकी स्थिति बदली हुई दिखाई देती है। यही कारण है कि हम दैनिक और कुछ अंतराल में चक्रीय रूप से विभिन्न नक्षत्रों की स्थिति बदलती देखते हैं। अन्य घटनाएँ जैसे धूमकेतु, क्षुद्रग्रह और ग्रहों का पारगमन भी आकाशीय पिंडों की सापेक्ष स्थिति से जुडा हुआ हैं। यहां तक कि पृथ्वी पर जीवित प्राणियों की जैविक प्रक्रियाएं भी अन्य खगोलीय पिंडों की सापेक्ष स्थिति और शक्तियों से प्रभावित होती हैं। सूर्य इसका सबसे अच्छा उदाहरण है जो पृथ्वी पर जीवन के लिए ऊर्जा का एकमात्र स्रोत है।
हमारे सौर मंडल में हमारा ग्रह पृथ्वी सूर्य के चारों ओर एक कक्षीय पथ में स्थित है और इसके गुरुत्वाकर्षण बल के कारण इसके चारों ओर घूमती है (परिक्रमण), और साथ ही अपनी धुरी पर भी घूमती है (परिभ्रमण/घूर्णन)। दूसरी ओर, पृथ्वी का एकमात्र प्राकृतिक उपग्रह है चंद्रमा, जो इसके गुरुत्वाकर्षण बल के प्रभाव में इसके के चारों ओर घूमता (परिक्रमण करता) है, लेकिन हमेशा पृथ्वी की ओर इसका एक ही भाग दिखाई देता है क्योंकि इसके घूमने की दर ज्वारीय रूप से बंधी होती है, ताकि यह अपनी परिक्रमण की दर (एक कक्षा को पूरा करने के लिए आवश्यक समय) के साथ समकालिक हो जाए। दूसरे शब्दों में, चंद्रमा जब भी पृथ्वी का चक्कर लगाता है, ठीक उतने ही समय में एक बार घूमता है और इसीलिए पृथ्वी की ओर इसका एक ही भाग दिखाई देता है। वही बल जो पृथ्वी के महासागरों में चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से ज्वार पैदा करते हैं, चंद्रमा के ठोस शरीर पर भी कार्य करते हैं।
हम सूर्य और चंद्रमा का दैनिक उदय और अस्त देखते हैं क्योंकि उनके साथ पृथ्वी की सापेक्ष गति होती है, यही स्थिति अन्य खगोलीय पिंडों के बीच भी होती है। सूर्य और चंद्र ग्रहण सूर्य, चंद्रमा और पृथ्वी की सापेक्ष स्थिति से भी जुड़े हुए हैं।
हमारे अपने ग्रह सहित विभिन्न खगोलीय पिंड अपने द्रव्यमान और आकार के अनुसार गुरुत्वाकर्षण बल लगाते हैं और उससे एक-दूसरे को प्रभावित भी करते हैं। चंद्रमा पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव के कारण स्थित रहता है और चलता है, लेकिन इसकी अपनी गुरुत्वाकर्षण शक्ति के साथ-साथ पृथ्वी के सापेक्ष गति और दूरी में परिवर्तन पृथ्वी पर प्राकृतिक घटनाओं को प्रभावित करती हैं। हमारे समुद्र के पानी में दैनिक ज्वारीय हलचलें पृथ्वी की प्राकृतिक घटना पर चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव का एक उत्कृष्ट उदाहरण हैं। हमारा पारंपरिक समय निर्धारण और दिनदर्शिका तथा मौसम पूर्वानुमान और अन्य विविध जानकारी, जैसे नक्षत्रों और ग्रहों की स्थिति और उनके अनुमानित प्रभाव खगोल विज्ञान के ज्ञान पर आधारित हैं।
रात में आकाश देखना या दिन में आकाशीय पिंडों का अवलोकन हमें हमेशा आकर्षित करता है। इसी तरह ग्रहणों, ग्रहों, नक्षत्रों और उनकी स्थितियों की पहचान के प्रति भी हमारी जिज्ञासा रहती है। कभी-कभी हमें आकाशीय पिंडों और उनकी घटनाओं जैसे ग्रहण देखने और सूर्य को देखने के तरीकों और साधनों के बारे में सतर्क रहने की आवश्यकता होती है, और हमें सुरक्षित तरीके से देखने के लिए कुछ उपकरणों और तरीकों का पालन करने की आवश्यकता होती है।
इस खंड में हम आकाशीय पिंडों, ग्रहों, नक्षत्रों, आकाशीय और अन्तरिक्षीय घटनाओं के बारे में विभिन्न गतिविधियों के माध्यम से जानेंगे।
