1920-ndatel oli Tartu Ülikooli struktuur ja õppetöö professuuride põhine. Matemaatika-Loodusteaduskonnas oli matemaatika osakond, mille alla kuulus astronoomia professuur eesotsas Taavet Rootsmäega. Professuur paiknes Tartu Tähetornis. Ehkki professuuri koosseisus oli 4-5 inimest, õppetööd tegid esmajoones Taavet Rootsmäe ja Ernst Öpik. Läbi aastate luges Taavet Rootsmäe küllalt mahukat kahesemestrilist kursust Üldine astronoomia ning viis läbi ka seminari. Mõlemad, nii Rootsmäe kui Öpik andsid aga ka mitmeid erikursuseid. Näiteks luges Taavet Rootsmäe erikursuseid Taevamehaanika alused, Astronoomia õpetamise metoodika, Stellaarstatistika, Stellaardünaamika ja Tähtede füüsika.
Ernst Öpik õpetas põhiliselt erikursuseid nagu Praktiline astronoomia, Stellaarstatistika, Astrofüüsika. Väga populaarsed olid üliõpilaste seas tema seminarid Astrofüüsikalised uurimismeetodid ja Uurimustöö astronoomiast.
Teine Tartu Observatooriumi eelkäija, Tartu Ülikooli Meteoroloogia Observatoorium e. Metobs oli samuti tihedalt seotud õppetööga ülikoolis. Metobsi juhatajaiks olid ülikooli füüsilise geograafia ja meteoroloogia kateedri juhatajad. 1923. aastast oli Kaarel Kirde ülikoolis alguses eradotsent, siis meteoroloogia ja geofüüsika dotsent (1925–1930), erakorraline professor (1930–1933) ja korraline professor (1933–1944). Pärast K. Kirde emigreerumist 1944. aastal jäid Metobsi juhtima ja ülikoolis meteoroloogia-alast õppetööd läbi viima K. Kirde nooremad kolleegid Helene Liidemaa ja Herman Mürk.
Kui 1. juulil 1948 anti ülikooli tähetorn koos geofüüsika observatooriumiga värskelt (uuesti) asutatud ENSV Teaduste Akadeemia koosseisus oleva Füüsika, Matemaatika ja Mehaanika Instituudi alluvusse, siis ei tähendanud see, et astronoomide ettevalmistamine ülikoolis oleks lakanud. Ülikoolis mindi üle kateedritele ja õppetöös rangemale kursuste süsteemile (ühelt kursuselt teisele üleminekuks oli vaja kõik eksamid-arvestused sooritada), ehkki selle omaksvõtmine tudengite poolt võttis mõned aastad aega. Astronoomia õpetamine toimus matemaatika- ja loodusteaduskonnas, mille koosseisus oli algul astronoomia kateeder, mida juhtis prof Taavet Rootsmäe. Tõsi ta on, et juba 1949.a. lõpul otsustati, et astronoomia eriala on liiga väike ja selle eriala õpetamine tuleb lõpetada, kuid peaaegu samal ajal loodi astronoomia ja geofüüsika kateeder, mis tegutses edukalt kuni aastani 1965. Kui 1957. aastal saadeti NSVLs kosmosesse esimene Maa tehiskaaslane, said tehiskaaslasega seotud teemad äärmiselt populaarseks. Seetõttu organiseeriti astronoomia ja geofüüsika kateedri juurde Lunoidijaam, mille juhid olid Valdur Tiit, Ivar Piir, Jaan Einasto ja viimasena Märt Liigant. See pakkus suurepärase võimaluse äratada tudengites huvi astronoomia vastu.
Pärast sõda, kuni 1959. aastani olid ülikoolis põhilised astronoomia distsipliinide õppejõud Taavet Rootsmäe ja kohakaasluse alusel Grigori Kusmin. Taavet Rootsmäe jätkas varasemate õppeainete lugemist ja seminari juhendamist. Grigori Kusmin hakkas õpetama üsna mahukat ja tõsist ainet Stellaardünaamika. Lisaks sellele õpetas Kusmin ka Stellaarastronoomiat ja Stellaarstatistikat. Jaan Einasto õpetas ainet Valitud peatükid astronoomiast.
Peale Taavet Rootsmäe surma, alates 1959. aastast sai kateedri juhatajaks Vladimir Riives. Kateedriga liitus ka äsja ülikooli lõpetanud Märt Liigant. Vladimir Riives hakkas lugema aineid Üldine astronoomia, Astromeetria, Astrofüüsika, Stellaarastronoomia. Kuna Märt Liigant hakkas juhatama Lunoidijaama, siis hakkas ta õpetama sellega seotud Lunoidivaatlejate erikursust (mida varem oli lugenud Jaan Einasto) ning Sfääriline astronoomia ja taevamehaanika. Tulevastele õpetajatele andis Märt Liigant ainet Astronoomia õpetamise metoodika. Jõudumööda lõi õppetöös kaasa ka prof. Aksel Kipper - Teoreetiline astrofüüsika ja hiljuti ülikooli lõpetanud Uno Veismann - Kaasaegsed meetodid astronoomias.
1950-ndatel aastatel tekkiski esimene sõjajärgne põlvkond astronoome - kokku asus FAI-s tööle 12 Tartu ülikooli või Tallinna Pedagoogilise Instituudi lõpetanud astronoomi.
Geofüüsika kursusi lugesid Helene Liidemaa, Herman Mürk ja Raimund Preem. Ülikooli geofüüsikutena lõpetanuist tulid paljud tööle füüsikateoreetikuna ülikooli lõpetanud Juhan Rossi juhitavasse atmosfäärifüüsika sektorisse, mis küll aastani 1958 kandis nime aktinomeetria laboratoorium. Peale astronoomia ja geofüüsika kateedri sulgemist 1965. aastal jäi meteoroloogia distsipliinide õpetamine geograafiakateedri ülesandeks, aga atmosfäärifüüsika sektoreisse tulnute diplomierialade loetelu on mitmekesine: füüsika/füüsikaõpetaja, teoreetiline füüsika, matemaatika, optika-spektroskoopia, atmosfäärifüüsika, geograafia, biofüüsika, elektroonika. Mõnda neist erialadest õpiti ülikoolis individuaalse õppekavaga.
Väga tinglikult võib määratleda, et teine põlvkond astronoome lõpetas ülikooli kuni aastani 1964. Mitmed neist lõpetanutest olid vastu võetud astronoomia erialale, kuulanud ülikoolis erinevaid astronoomia alaseid loenguid ja olnud Tähetornis ka praktikal. Neid lõpetajaid oli 13 (osalt ka Tallinna Pedagoogilisest Instituudist).
 |
| Tartu Ülikooli peahoone tänapäeval |
Seejärel võib astronoomia õpetamises täheldada teatud mõõna. Astronoomia ja geofüüsika kateeder likvideeriti 1965. aastal - geofüüsikute järgi ei olnud enam nii suurt vajadust ja astrofüüsika liigutati teoreetilise füüsika kateedri juurde. Astronoome hakati valmistama ette füüsika õppekava alusel (osalt siiski ka individuaalplaanide järgi). Ülikoolis statsionaarselt õpetatavate astronoomia-alaste kursuste arv kukkus järsult. Alates 1965. aastast jäi sisuliselt alles vaid Vladimir Riivese Üldine astronoomia loeng pedagoogilise haru tudengitele ja geograafidele. Nii Vladimir Riivese kui ka Märt Liiganti õppetöö nihkus üldfüüsika ja matemaatilise füüsika õppeainetele.
See, et astronoomiast huvitatud üliõpilased pidid suures osas omal käel vastavate teadmiste omandamisega hakkama saama, siiski ei vääranud füüsika eriala tudengite spetsialiseerumist astronoomiasse. Ei olnud isegi eriti suurt vahet, kas õppimine toimus individuaalplaani alusel või mitte - ka individuaalplaani alusel õppimine tähendas sisuliselt ise õppimist ja siis eksami või arvestuse sooritamist. Tudengid said olla Tõraveres praktikal, nende diplomitööd valmisid Tõravere töötajate juhendamisel. Kuni 1980/81 aastani tuli igal aastal keskmiselt 2 füüsika lõpetanud astronoomi Tõraverre.
Peale prof Vladimir Riivese surma 1978 a hakkas astronoomia ülikoolis kiduma. Siis veel eriti, kui Märt Liigant sai endale ka füüsika-keemiateaduskonna prodekaani kohustused. Näiteks 10 aasta jooksul, 1982-91 tuli Tartu ülikoolist vaid neli astronoomi. Loomulikult on põhjuseks ka riigi majandusliku baasi täielik muutumine.
Ka Tartu Observatooriumis sai selgeks, et astronoomide ettevalmistust tuleb muuta ja tuleb püüda astronoomia kateeder ja astronoomia õpetamine taastada. Seoses Ene Ergma asumisega 1988 aasta lõpus Tartu ülikoolis professori kohale saigi võimalikuks teoreetilise füüsika kateedri ümbernimetamine teoreetilise füüsika ja astrofüüsika kateedriks.
Siinkohal tuletame meelde Ene Ergma Tartusse tulemise lugu. Mõni aasta enne suuri muutusi käisid J. Einasto ja T. Viik Moskvas kutsumas E. Ergmat Tartu ülikooli tööle, sest sobivat kandidaati Tõraverest polnud leida. E. Ergma oli pikki aastaid töötanud Astrosovetis, viimati teadussekretärina, ja seal valminud doktoritöö NSVL TA kosmiliste uurimiste instituudis ka kaitsnud. Ene oligi nõus, eriti pärast seda, kui J. Einasto ja T. Viik olid tolleaegselt ülikooli rektorilt A. Koopilt välja kaubelnud lubaduse Enele korter anda.
Ehkki õppetöös kulus palju energiat teoreetilise füüsika ainete õpetamisele, hakkasid Ene Ergma ja Märt Liigant koostama uute astronoomia ainete programme. See langes kokku ka üleülikoolilise õppekavade reformiga.
Füüsikaosakonna juures moodustati Olev Avaste eestvedamisel 1982. aastal geofüüsika kateeder. O. Avaste hakkas selle juhatajaks ning luges alguses ise ka enamiku programmis olnud üld- ja erikursusi. Avaste juhtis kateedrit kuni oma surmani 1991. aastal. Siis moodustati ülikooli füüsika-keemiateaduskonnas instituudid ja Keskkonnafüüsika instituudi juhatajaks sai prof. Hannes Tammet.
1991.a. algas üleminek vanalt 5 aastaselt jäiga programmiga diplomiõppelt uuele 4+2+4 süsteemile. Astronoomia seisukohalt oli selles olulised kaks aspekti. Esiteks, uus programm sisaldas hulgaliselt erinevaid valikained, mida varem ei olnud. Teiseks, 11.01.1991 moodustati Tartu Ülikooli juurde astronoomiadoktori ja geofüüsikadoktori kraadi andev nõukogu.
Astronoomia doktorikraadi nõukogu esimees oli Jaan Einasto, liikmed olid Tartu Ülikoolist, Tartu Observatooriumist ja Füüsika Instituudist. Uues nõukogus kaitsti kohe 1991. aastal 4 astronoomiadoktori kraadi, 1992. aastal veel üks ja 1993. aastal üks doktorikraad. Pärast seda muutus nõukogu täielikult TÜ filosoofiadoktori kraadi nõukoguks, ja astronoomiadoktori kraadi enam ei antud.
Geofüüsika nõukogu juhtis Hannes Tammet, 1991. aastal kaitsti kolm geofüüsikadoktori kraadi. Samas nõukogus kaitsti aastail 1992, 1993 ja 1994 üks filosoofiadoktori kraad geofüüsikas.
Pärast seda muutusid nõukogud täielikult TÜ filosoofiadoktori kraadi nõukogudeks, ja astronoomiadoktori ning geofüüsikadoktori kraadi enam ei antud.
Nõukogude võim oli pidanud ülikoole ainult õpetamise paigaks ja teadustöö pidi olema akadeemiate pärusmaa. Eesti taasiseseisvumisel olukord muutus – lääne eeskujul muudeti teaduste akadeemia personaalakadeemiaks (akadeemia andis pea kõik oma instituudid ülikoolidele) ja teadustöö suunati sellega samuti ülikoolidesse. Selline olukord nõudis ka meie observatooriumi suhete klaarimist Tartu ülikooliga, milleks 1992. aastal moodustasid AAI, TÜ FO ja FI ühiskomisjoni koostöö koordineerimiseks (AAI-st olid liikmed Tõnu Viik ja Enn Saar). Pärast pikki läbirääkimisi nii komisjonis kui ka rektor J. Kärneri ja dekaan H. Voolaiuga otsustasime 1992.a. luua kolm ühisõppetooli - kosmoloogia, biogeofüüsika ja dünaamilise meteoroloogia alal, kusjuures professoriteks vastavates õppetoolides valiti J. Einasto, T. Nilson ja R. Rõõm. Ühisõppetoolid pidid töötama nii, et kõik kulud kannab observatoorium ja personali valib ülikool meie ettepanekul.
Plaanis oli neid õppetoole ka klassikalise struktuuri järgi edasi arendada, kuid vähemalt astronoomias siiski dotsentide kohtade moodustamiseni ei jõutudki. Seega oli 1992. aasta lõpus TÜ füüsikaosakonna teoreetilise füüsika instituudis astrofüüsika professuur (Ene Ergma) ja kosmoloogia professuur (Jaan Einasto). Ene Ergma oli ühtlasi ka teoreetilise füüsika instituudi juhataja.
Loodud ühisõppetoolide saatus kujunes kurvaks. Kui 1994.a. J. Einasto sai 65-aastaseks, mis ülikooli statuudi järgi tähendas ameti mahapanemist, siis läks T. Viik prorektor J. Aaviksoo juurde ettepanekuga korraldada valimised kosmoloogia õppetooli uue professori leidmiseks ja pani üksiti kandidaadina ette Enn Saare. Kuid selleks ajaks oli ülikool meelt muutnud ning uusi valimisi ei korraldatud ettekäändel, et ülikooli statuut nõuab professori töötamist täiel ametikohal ülikoolis. Nii juhtuski, et kuigi õppetoole mingi ametliku dokumendiga ära ei kaotatud, siiski tegelikult neid enam ei eksisteerinud.
Peale M. Liiganti surma asus 1997. a. alguses astrofüüsika õppetooli dotsendina tööle Peeter Tenjes. Seoses valimisega Eesti Vabariigi Riigikokku 2003. aastal peatas professor Ene Ergma oma töölepingu Tartu Ülikoolis. 2012. aastal valis Tartu Ülikooli senat astrofüüsika professoriks Peeter Tenjese.
Nagu eelpool märgitud, üleminek uuele õppekavale võimaldas hakata õpetama ka astronoomia- ja geofüüsika-alaseid valikaineid nii bakalaureuse-, magistri- ja doktoriastme õppes. Selle tulemusena moodustus alates 1991. aastast teatud valikainete kompleks, mida õpetati osalt igal aastal, osalt üle 1-3 aasta.
Näiteks valik loengutest: Praktiline astrofüüsika (I. Kolka, hiljem T. Eenmäe ja T. Liimets), Teoreetiline astrofüüsika (T. Viik), Astronoomiliste andmete statistiline töötlus (J. Pelt), Tähesüsteemide dünaamika (Jõeveer, hiljem P. Tenjes), Galaktikate füüsika (M, Jõeveer, hiljem U. Haud, P. Tenjes), Stellaardünaamika (P. Tenjes), Astronoomia (M. Liigant, hiljem P. Tenjes), Galaktika struktuur (U. Haud), Universumi füüsika (E. Ergma), Täheatmosfäärid ja spektroskoopia (T. Kipper), Teoreetiline kosmoloogia (E. Saar), Numbrilised meetodid kosmoloogias (E. Saar), Astronoomiatehnika (U. Veismann), Astronoomia ajalugu (M. Jõeveer), Vaatluslik kosmoloogia (J. Einasto), Tähetuul (T. Nugis), Astronoomiliste aegridade töötlemine (J. Pelt), Füüsikaline kosmoloogia (M. Gramann ja E. Tago). Lähiskaksiksüsteemide evolutsioon (I. Pustõlnik), Üldine astronoomia (P. Tenjes).
Alates 1997. aastast toimub regulaarselt astronoomia seminar, milles põhirõhk on üliõpilaste enda ettekannetel. Algul olid seminari juhatajad E. Ergma ja P. Tenjes, alates 2005. aastast on seminari juhatamine olnud astronoomia eriala doktorantide õlgadel.
Geofüüsikakursuseid on kaugseire osakonna ja selle eelkäijate töötajad lugenu nii Tartu Ülikoolis ja Eesti Maaülikoolis kui ka Tallinna kõrgkoolides (Tallinna Tehnikaülikool, Tallinna Ülikool, Sisekaitseakadeemia, Eesti Mereakadeemia, Eesti Ärikool). Loengukursuste temaatika on üsna lai, erinevates ülikoolides on loetud umbes 110 erinevat loengukursust, kokku umbes 320 loengutsüklit: otseselt kaugseirega seotud loengud nagu Kaugseire alused, Keskkonna kaugseire, Taimkatte kaugseire, Metsade kaugseire, Looduse kaugseire (U. Veismann, T. Nilson, U. Peterson, M. Lang, K. Alikas, Anu Reinart), üldine meteoroloogia ja atmosfääri dünaamika nagu Sissejuhatus geofüüsikasse, Atmosfäärifüüsika, Dünaamiline meteoroloogia, Maalähedase kihi füüsika, Sünoptiline meteoroloogia, Keskmise atmosfääri füüsika ja fotokeemia, Üldine meteoroloogia ja klimatoloogia, Atmosfääri numbrilised mudelid, Maa kliima (R. Rõõm, P. Tisler, A. Kallis, L. Märtin, V. Ross, M. Mölder, S. Keevallik, M. Kaasik, A. Männik), meteoroloogiliste ja kaugseire-mõõtmiste vahendite, meetodite ja andmetöötlusega seotud kursused nagu Meteoroloogilised vaatlused ja mõõduriistad, Meteoroloogilised vaatlused ja vaatlusvõrgud, Keskkonna parameetrite mõõtmine, Optilise kiirguse mõõtmismeetodid, Arvutijuhitavad mõõtmised, Tõenäosusteooria ja statistika, Juhuslike protsesside teooria, Mõõtmistulemuste töötlemine, Mõõtmised ja mõõtemääramatused, Pilditöötlus kaugseires, Geoinfosüsteemid, Loodusressursside andmebaasid, (U. Veismann, A. Kallis, U. Peterson, A. Kuusk, E. Jakobson, M. Lang, I. Ansko, R. Rõõm), üldised geograafia ja keskkonnaõpetuse ning looduskaitse kursused nagu Keskkonnaõpetus, Looduskaitse alused, Atmosfääri hügieen ja õhusaaste levi, Füüsiline geograafia, Ökoloogia, Loodusgeograafia, Keskkonnatingimused Eestis, Looduslikud energiaressursid, Taimkatte kaardistamine (U. Peterson, K. Eerme, M. Kaasik, A. Kuusk, V. Ross), keskkonnaga ja kaugseirega seotud erikursused nagu Fotosüntees, Taimede veemajandus, Kiirguslevi, Reaalajasüsteemid, Kosmosetehnoloogia, Looduslike protsesside modelleerimine ja ruumianalüüs, Programmeerimine C# ja Pascal keeles (A. Laisk, H. Moldau, A. Kuusk, S. Lätt, Aivo Reinart, U. Veismann, M. Noorma, U. Peterson, M. Lang).
Koostatud on mitmeid erikursuste loengukonspekte, millest mõned on tiražeeritud (T. Nilson, Metsade kaugseire alused, Tartu 1994, mis on mõeldud eelkõige kaugseire õpikuna metsameestele, ja U. Veismann, Keskkonna kaugsondeerimine, Tallinn, 1994, milles käsitletakse rohkem kaugseire tehnilisi vahendeid). Rohkesti on juhendatud diplomitöid, bakalaureusetöid, magistritöid, doktoritöid.
2003. a. toimus T. Nilsoni korraldamisel esimene üle-Eestiline kaugseire seminar Tõraveres ja Anu Reinart korraldas Tõraveres II Eesti kaugseireseminari 2005. a. Sügisel 2014 korraldati kolmas taoline üle-Eestiline kaugseire seminar. Koostöös Keskkonnaministeeriumi Info- ja Tehnokeskuse ning Keskkonnaagentuuriga valmisid kaks eestikeelset artiklikogumikku Kaugseire Eestis (2008 ja 2014), mis on samuti kasutatavad õppetöös.
Meie direktor on ex officio Tartu ülikooli loodus- ja tehnoloogiateaduskonna nõukogu liige ja LOTE esindaja on meie nõukogu liige. Nii säilitatakse aastate jooksul väljakujunenud tihe side.
Pikalt võiks rääkida ka koostööst teiste maade kõrgkoolidega. ¨Soome Metsainstituudi poolt Tikkurilas 2004. a. ja Viikkis 2007. a. korraldatud loengutsükleis Füüsikalised mudelid kaugseires (16 loengut) olid lektoriteks T. Nilson ja A. Kuusk. Kursustest võtsid osa magistrandid ja doktorandid Soome ülikoolidest, Tartu ülikoolist ning Tartu Observatooriumist. M. Mõttus luges Helsingi ülikoolis kaugseire ja metsakorralduse kursust.