حیات فرا زمینی

حیات فرا زمینی

بدون شک ما تنها نیستیم. فقط انتظار نداشته باشید که هوشمندان فرازمینی شبیه ما باشند.

 

این پرسش که آیا ما در عالم تنهاییم، در طول تاریخ ذهن بشر را پیوسته به خود مشغول کرده است. اما تا اواخر قرن گذشته، فناوری ما آن قدر پیشرفت نکرده بود که پاسخ این معما را، خارج از دایره‌ی حدس و گمان و نزدیک‌تر به دنیای منطقی پژوهش‌های علمی پیدا کنیم.

با افزایش دانش درباره محیط اطرافمان و میلیون‌ها شکل دیگر حیات که امروز روی زمین وجود دارند یا حتی منقرض شده‌اند، تصورمان درباره‌ی منشاء  و ماهیت حیات متحول شده است. بنابراین، برای یافتن پاسخ دقیق‌تر به معمای حیات فرازمینی، باید ابتدا مشخص کنیم که حیات چیست؟

پاسخ این پرسش به ظاهر ساده، بسیار دشوار است. ما فرصت بررسی میلیون‌ها گونه حیات مختلف را از نزدیک داشته‌ایم. بسته به این که چه شخصی تعریف را ارائه می‌کند، یک دانشمند، یک فیلسوف، یا یک روحانی، تعاریف گوناگونی از حیات وجود دارد. هر سه نفر می‌توانند تا ابد با هم بحث کنند و ممکن است هرگز به توافق نرسند. مگر آنکه بتوانند بخشی از دیدگاه‌های طرف مقابل را بپذیرند. بنابراین ابتدا در اینجا تعریف علمی حیات را مطرح می‌کنم.

• حیات را زیست‌شناسانی بررسی می‌کنند که خودشان در گروه‌های مختلف جای دارند:
• زیست شناسان سلولی، که عناصر پایه و سازنده موجودات زنده را بررسی می‌کنند.
• زیست شناسان مولکولی، که ساختارهای ملکولی موجودات زنده را بررسی می‌کنند.
• متخصصان ژنتیک، که به بررسی تحول حیات، رفتار آن و به خصوص همتاسازی آن می‌پردازند و همه موافق‌اند که از مهم‌ترین ویژگی‌های حیات است.
• بوم شناسان که به بررسی قوانینی که بر روابط پیچیده میان موجودات گوناگون حاکم‌اند، می‌پردازند ، موجوداتی که در زیستگاه مشترکی زندگی می‌کنند.

تعریف درست شکل حیات آن است که مشخصات و ویژگی‌های مشترک در میان همه گونه‌های حیات را داشته باشد، از میکروب‌ها، تا گیاهان ساکن، و پرشمارترین و گوناگون‌ترین موجودات یعنی حشرات، تا هوشمندترین‌شان، انسان.

 

برخی از ویژگی‌های موجودات زنده عبارتند از :

       همه آنها دستگاه فرایند شیمیایی‌اند.

 خودکفا هستند.

 همتاسازی می‌کنند.

 از طریق کنش و واکنش با محیط تکامل پیدا می‌کنند.

      سوخت و ساز دارند و رشد می‌کنند.

•       ارتباط درونی اجزای بدن آنها از طریق علائم الکتریکی یا تولید ترکیبات شیمیایی (مثل هورمون‌ها) است.

 

شرایط حیات

 

مشخص‌ترین لازمه‏ی وجود و تکامل حیات، منبع مناسب انرژی است که به جز چند استثناء، خورشید و دیگر ستاره‌ها، مستقیم یا غیرمستقیم، منبع این انرژی‌اند. البته کشف اخیر تعدادی باکتری اِکستریموفیل، گستره شرایط ممکن برای حیات را وسیع‌تر کرده است.

اکستریمویل‌ها (extremophile)، موجودات زنده ریزی (ریزارگانیسم)‌اند که در شرایط دشواری مانند داخل لوله‌های رآکتورهای هسته‌ای، زندگی و رشد می‌کنند ، و یا کرم‌هایی که در تاریکی اعماق اقیانوس‌ها زندگی می‌کنند، جایی که منبع انرژی، گرمای تونل‌های آتشفشانی است. گرمایی که منشا اصلی آن واپاشی عناصر رادیواکتیو درون زمین است. این موجودات ریزِ سخت‏جان، خود را با محیط‌هایی سازگار کرده‌اند که تصور نمی‌شود حیات در آن‏ها وجود داشته باشد.

شرایط محیطی مناسب که سازگار با نیازهای حیات باشد نیز شرط دیگری برای وجود حیات است. بدون وجود محیطی پایدار و محافظ، هر گونه حیاتی پیش از این که فرصت حفاظت از خود را پیدا کند، از بین خواهد رفت، درست مانند لایه ازن زمین که همه موجودات را از خطر پرتوهای مرگبار فرابنفش خورشید محافظت می‌کند. هر چند که اکستریموفیل‌ها ثابت کردند که این عامل ممکن است به اندازه‌ی عوامل دیگر، همچون وجود عناصر لازم برای انجام سوخت و ساز درونی بدن، رشد و تولید مثل، برای زندگی آنها لازم نباشد.

 

شرایط لازم برای وجود حیات

 

یکی از دلایل اصلی ادعای وجود حیات در دیگر نقاط کیهان، این است که مواد سازنده‏ی حیات فقط در زمین پیدا نمی‌شود. این مولکول‌های آلی یا بلوک‌های سازنده حیات را می‌توان بر سطح کرات دیگر، درون دنباله‌دارها و حتی در محیط میان ستاره‌ای نیز یافت. بیش از 99 درصد بدن هر موجود زنده‌ی روی زمین، فضای خالی است که در واقع فاصله‌ی میان الکترون‌ها و پروتون‌های درون اتم‌های آنهاست. تقریباً 95 درصد ترکیبات شیمیایی حیات زمینی، مشتقات عناصر هیدروژن، اکسیژن و کربن هستند و از این میان 76 درصد وابسته به مولکول‌های آب ـ ترکیب دو اتم هیدروژن و اکسیژن ـ هستتند.

ارزش مادی تمام عناصر موجود در بدن انسان، کمتر از 1000 تومان است! هیدروژن، فراوان‌ترین عنصر عالم است و بیش از 90 درصد جرم  عالم را تشکیل داده است. اکسیژن و کربن محصولات اصلی فرایند همجوشی هسته‌ای در کوره مرکزی هر ستاره پیرند. پس هر کجا که ستاره و سیاراتی از سحابی باقی مانده از مرگ ستاره یا ستاره‌هایی کهن به وجود آید، این دو عنصر وجود دارند.

از آنجا که کربن به سادگی و به شکل‌های مختلف با خودش و دیگر عناصر، پیوند محکم تشکیل می‌دهد و بلوک‌های سازنده حیات (ملکول‌های آلی) را می‌سازد، پس منطقی است که احتمال شکل‌گیری حیات در "هر کجای" عالم به اندازه‌ی زمین باشد. برعکس اگر حیات روی زمین از سه عنصر نادر مثلاً مولیبدنیوم، پلوتونیوم و بیسموت شکل گرفته بود، آن گاه می‌توانستیم بپذیریم که حیات منحصر به زمین است.

اما این تمام داستان نیست. می‌دانیم که آب، یکی از عناصر ضروری برای ظهور و دوام حیات، به نوعی که می‌شناسیم، است. اما آب در محیطی با فشار جو زمین در صفر درجه سانتیگراد یخ می‌زند و در 100 درجه سانتیگراد بخار می‌شود. آب مایع برای پیدایش حیات ضروری است. اگر سیاره، بیش از حد از ستاره‌ی مادر دور یا به آن نزدیک باشد، دمای مناسب برای باقی ماندن آب مایع به وجود نمی‌آید. فقط حلقه‏ی باریکی به دور ستاره‌ی ‌هر منظومه ای چنین شرایطی را دارد که این محدوده کمربند حیات نام دارد.

 

افزون بر این، آب باید تحت فشار معینی باشد. در غیر این صورت تصعید می‌شود، یعنی مستقیم از یخ به بخار تبدیل می‌شود و مرحله‏ی مایع را رد می‌کند (مانند شرایط سطح مریخ). بنابراین، سیاره باید جو داشته باشد و گرنه مانند اروپا، قمر مشتری، اقیانوسی از آب خواهد داشت که زیر پوسته یخزده‌ای پنهان است یا کره‌ای  کاملاً پوشیده از یخ است. وجود آب مایع عامل کم اهمیتی نیست. بیشترین جز تشکیل دهنده هر شکل حیات روی زمین را آب مایع تشکیل داده است. هر چند ممکن است انواعی از حیات در کیهان شکل بگیرد که بر مبنای مواد دیگری به وجود آید، اما شناختی از چگونگی چنین نوع حیاتی نداریم.

 

این دو شرط به طور جدی تعداد سیارات میزبان حیات را در عالم کاهش می‌دهد. اما با حساب تعداد بی‌شمار سیارات احتمالی در عالم، دانشمندان محاسبه کرده‌اند که احتمال این که حیات در جای دیگری از کیهان وجود نداشته باشد، یک در 100 میلیون است. اما کجا باید این عناصر و این شرایط را برای حیات پیدا کنیم؟ جواب این است : فقط روی سیارات یا قمرهایشان. مشخص است که ستاره‌ها مکان مناسبی برای جستجوی حیات نیستند، زیرا با این که برخی از آنها دارای این عناصر هستند اما هیچ کدام شرایط محیطی مناسبی ندارند. فکر می‌کنم شما هم موافقید که مکانی که هر ثانیه میلیون‌ها بمب هیدروژنی در آن منفجر می‌شود، جای مناسبی برای شکل‌گیری حیات نیست. چه برسد به تحول آن!

 

جستجو برای یافتن هوش فرازمینی

SETI مخفف کلمات Search for Extra Terrestrial Intelligance (جستجو برای یافتن هوش فرازمینی) است که هدف از آن یافتن پاسخ سؤالاتی مانند این است ‌که "آیا ما تنها هستیم؟" .

همه می‌دانیم که از کره زمین مقادیر بسیار زیادی امواج رادیویی و تلویزیونی و سیگنال‌های مختلف منتشر می‌شود. یعنی بیش از پنجاه سال است که امواج تلویزیونی منتشره از سوی زمین به سمت ده‌ها هزار ستاره روان است و این امواج از جانب آن‌ها (وقتی که به آن‌ها برسد) قابل‌دریافت هستند. برای همین هم نامعقول نخواهد بود اگر فکر کنیم که تمدن‌های دیگری در سطح کهکشان هم ممکن است چنین امواجی را ارسال کرده باشند. پس می‌توانیم به دنبال یافتن امواج رادیویی، تلویزیونی، لیزری و… باشیم.

 

مهم‌ترین ابزاری که برای این کار داریم تلسکوپ رادیویی آرسیبو(Arecibo) به قطر 300 متر در پورتوریکو ست. برای پردازش و تحلیل یافته‌ها نیز از قوی‌ترین ابرکامپیوتر دنیا استفاده می‌کنیم. فکر اصلی پروژه متعلق به دانشمند علوم کامپیوتر یعنی David Gedye در سیاتل است. وی  یک تیم چهار نفره متشکل از خودش، دکترDan Werthimer و Woody Sullivan و David Anderson را برای عملیاتی‌کردن پروژه سازماندهی کرد.

حامیان اصلی پروژه انجمن سیاره‌شناسی، شرکت سان‌ مایکروسیستم، بنیاد ملی علوم و دانشگاه کالیفرنیا هستند. در کهکشان ما، یعنی کهکشان راه‌شیری، در حدود سیصد میلیارد ستاره وجود دارد که تعدادی از آن‌ها شبیه خورشید ما هستند و بعضی از آن‌ها به دور خود سیاراتی دارند.

 

زمانی که کره ‌زمین به قدر کافی سرد شد، به همراه فراهم بودن عوامل دیگر، حیات در آن به وجود آمد. دانشمندان گمان می‌کنند که ممکن است در سیارات دیگری هم مشابه همین اتفاق روی دهد و انواع دیگری از حیات پدیدار شود یا شده باشد. البته دلیلی وجود ندارد که آن‌ها هم حیات هوشمند باشند یا حتی حیات هوشمندی که قادر به ایجاد فناوری نیز باشد. ولیکن این‌ها دلیل نمی‌شود که ما جستجو نکنیم. یعنی به طور خلاصه بگویم به همان اندازه که دلایلی برای جستجو نکردن داریم، همان‌قدر هم دلایل قانع‌کننده برای انجام جستجو وجود دارد.

برای مشارکت در پروژه و یافتن موجودات هوشمند فرازمینی، کافی است که یک کامپیوتر در خانه، محل کار یا مدرسه داشته باشید که به اینترنت هم متصل باشد. با دریافت برنامه محافظ صفحه نمایش مخصوص پروژه که از این نشانی قابل دانلود است، به خیل عظیم پردازش‌کنندگان اطلاعات پروژه SETI خواهید پیوست. یعنی در زمان‌های بی‌کاری کامپیوتر، از آن برای پردازش داده‌ها استفاده می‌شود و با اجازه دارنده کامپیوتر، اطلاعات پردازش‌شده به دانشگاه برکلی برمی‌گردد. کلیه اطلاعات بازگشتی، نام شما را به عنوان پردازش‌کننده به همراه دارد. و این یعنی اینکه شاید شما نخستین کسی باشید که علائم مربوط به هوش فرازمینی را یافته اید.

 

در حال حاضر حدود 4/5 میلیون کامپیوتر در سراسر دنیا به SETI@Home پیوسته‌اند و بزرگ‌ترین ابرکامپیوتر روی زمین را تشکیل داده‌اند. سرعت کاری این ابرکامپیوتر در حدود 70 ترافلاپس (70 میلیارد عملیات ممیز شناور در ثانیه) است. این رقم یعنی این‌که یک کامپیوتر منفرد به مدت دو هزارسال به طور مداوم و هر روز کار کند. این 4/5 میلیون کامپیوتر در حال حاضر در 226 کشور جهان پراکنده هستند و می‌توان گفت که در ضمن بزرگ‌ترین پروژه Grid Computing جهان را نیز شکل داده‌اند.

 

کلیه اطلاعات دریافتی از رادیوتلسکوپ‌ها جمع آوری می‌شوند. سپس پردازش اولیه‌ای روی آن‌ها صورت می‌گیرد. در این قسمت داده‌هایی وارد می‌شوند که اثرات تداخلی امواج و سیگنال‌هایی که از منابع زمینی منتشر شده‌اند، قبلاً از آن‌ها جدا شده‌است. یعنی، بین صدها میلیون سیگنال باقیمانده، جستجو صورت می‌گیرد.

در مرحله بعدی منبع تولید سیگنال به‌طور دقیق مورد بررسی قرار می‌گیرد تا از انحراف و توجه به سیگنال‌های غیرواقعی اجتناب گردد. در این‌جا شرط لازم آن است که حداقل بیش از 60 درصد از سیگنال ارسالی از همان منبع تولید شده باشد. البته واضح است که روند انجام این کار تا چه حد پیچیدگی دارد.

 

در مرحله بعدی یک بار دیگر سیگنال‌ها پالایش می‌شوند و حاصل کار، کاندیداهای نهایی هستند. خروجی این مرحله در اختیار ستاره‌شناسان قرار می‌گیرد تا در بین آن‌ها به جستجوی ردپای احتمالی موجودات فرازمینی بپردازند.

پروژه در ماه می‌سال 1999 آغاز شده است و تا زمانی که نشانه‌هایی از موجودات فرازمینی (ET) پیدا کند، ادامه خواهد داشت. البته ممکن است قبل از آن، به دلیل مشکلات مالی و نداشتن بودجه لازم، پروژه تعطیل شود. یکی از مدیران این پروژه در جواب این سوال که آیا تا کنون به نتیجه مشخصی هم رسیده اید گفته است که : کاندیداهایی را به این منظور یافته‌ایم و علائم مشکوکی را دریافت کرده‌ایم، اما هنوز هیچ‌کدام ما را به این نتیجه نرسانده‌اند که علائم از سوی موجودات فرازمینی هستند. یعنی در حقیقت هنوز هیچ علامت واقعی دریافت نکرده‌ایم. البته ما در پی توسعه طرح مکملی به نام BOINC هستیم. در این طرح قصد داریم از سایر علوم نیز برای یافتن موجودات فرازمینی کمک بگیریم. مثلاً از دانشمندان علوم مدل‌سازی، زیست‌شناسی، تحقیقات دارویی و ... نیز برای همکاری در پروژه جدید دعوت کرده‌ایم. سایت رسمی این پروژه را اینجا ببینید.

چه عاملی فصل‌ها را ایجاد می‌کند؟

چه عاملی فصل‌ها را ایجاد می‌کند؟

اعتقاد غلط : فصل‌ها به واسطه‌ی تغییر در فاصله‌ی بین زمین و خورشید به وجود می‌آیند.

اعتقاد صحیح : فصل‌ها به دلیل کج بودن محور زمین به وجود می‌آیند. تغییر در فاصله‌ی بین زمین و خورشید نقش خیلی کوچکی بازی می‌کند.

 

متأسفانه اعتقاد غلط، به دلیل ظاهر منطقی‌اش مورد قبول اکثریت قرار می‌گیرد و اکثر مردم بر این باور هستند که در فصل زمستان فاصله‌ی زمین و خورشید زیاد است و این فاصله در فصل تابستان به حداقل خود می‌رسد. ولی این استدلال اشتباه است. بسیار خوب! کاملاً هم اشتباه نیست! بدون شک فاصله‌ی زمین تا خورشید سبب تغییراتی در دما می‌شود، اما این تغییر آن قدر کم است که می‌توان با تقریب بسیار خوبی از آن صرف‌نظر کرد.

برای روشن شدن موضوع بهتر است که بررسی‏ای روی این موضوع داشته باشیم. مدار زمین به شکل بیضی است. در ماه ﮊانویه (دی) فاصله زمین تا خورشید به کمترین مقدار می‌رسد و در 6 ماه بعد (تیر) این فاصله به بیشترین مقدار ممکن خود خواهد رسید. اگر فاصله تنها عامل به وجود آمدن فصل‌ها باشد ما باید در ماه ﮊانویه (دی ماه) تابستان داشته باشیم، و در ماه ژوئن (تیر ماه) زمستان! که این اتفاق ممکن است برای دوستان ما در نیمکره‌‌ی جنوبی صادق باشد، اما در نیمکره‌ی شمالی این طور نیست. پس باید عامل دیگری در کار باشد.

حال به بررسی ریاضی این قضیه می‌پردازیم تا ببینیم چه عاملی باعث به وجود آمدن تغییرات دما بر روی کره‌ی زمین می‌شود. ابتدا محاسبه می‌کنیم که دمای یک سیاره به چه عواملی بستگی دارد. برای این کار باید فرض کنیم که مقدار گرمایی که سیاره از خورشید می‌گیرد با مقدار گرمایی که سیاره از دست می‌دهد برابر است، که اگر این طور نباشد دو حالت ممکن است رخ دهد:

• اول اینکه اگر گرما را بیش از حد منعکس می‌کرد سیاره منجمد می‌شد.
• و دیگر اینکه اگر گرما را کم‌تر از حد تعادل منعکس می‌کرد سیاره به مرور گرم و گرم‌تر می‌شد.

یک ستاره‌ی فروزان، گرما را در تمام سطحش به بیرون می‌دهد. این گرما در فضا به صورت یک کره به مرکز ستاره در تمام جهت‏ها پخش می‌شود و به سمت سیارات می‌رود. هر سیاره مقداری از این گرما را از ستاره می‌گیرد، که این مقدار برابر است با سطح دایره‌ای که شعاع آن دایره برابر با شعاع سیاره است. وقتی که سیاره به سرعت می‌چرخد آن را در سر تا سر سطحش منعکس می‌کند. برای روشن شدن قضیه به فرمول زیر نگاه کنید :

در رابطه‌ی بالا δ ثابت و T دما است (دمای سیاره با T_P و دمای خورشید با T_S مشخص شده است)، d فاصله‌ی سیاره تا خورشید ، R_S شعاع خورشید و b ضریب انعکاس نور  و برابر  با مقدار بازتاب‌پذیری یک سیاره است. اگر ضریب انعکاس یک سیاره برابر 1باشد به این معنی است که این سیاره نور را کاملاً منعکس می‌کند، مانند یک آیینه. و وقتی که ضریب انعکاس برابر صفر باشد، منظور این است که سیاره هیچ نوری از خود منعکس نمی‌کند و کاملاً سیاه و تیره به نظر می‌رسد. کره‌ی زمین دارای ضریب انعکاس 39/0 می‌باشد. با ساده کرده رابطه‌ی بالا، خواهیم داشت :

خب با رابطه‌ی بالا معلوم شد که دمای یک سیاره به عکس ریشه‌ی دوم فاصله آن سیاره تا خورشید بستگی دارد. حال با گذاشتن اعداد مناسب در این رابطه، دمای کره‌ی زمین را به دست خواهیم آورد.

اگر این کار را بکنید خواهید دید که دمای زمین حدود 250 کلوین به دست می‌آید. که یعنی برابر 20- درجه‌ی سانتی‌گراد! چه اتفاقی افتاده است؟ آیا واقعاً زمین به این سردی است؟!

اتمسفر زمین عاملی است که باعث شده دمای زمین با آنچه که باید در واقع وجود داشته باشد، تفاوت کند. اگر زمین سیاره‌ای بدون اتمسفر بود، دمای آن حدود 20- درجه‌ی سانتی‌گراد می‌شد؛ ولی اتمسفر به نگهداری گرما در زمین کمک می‌کند و این کار را به وسیله‌ی جذب برخی تشعشعات گرمایی که از زمین منعکس می‌شود انجام می‌دهد. بنابر این لازم است که یک ضریب برای اصلاح رابطه به آن اضافه کنیم. بدون وجود اتمسفر در اطراف زمین اقیانوس‌ها یخ می‌زدند و دمای سطحی زمین افت شدیدی پیدا می‌کرد. تأثیر اتمسفر در آب و هوای یک سیاره به «اثر گلخانه‌ای» مشهور است.

برای مثال به بررسی دمای سیاره‌ی زهره می‌پردازیم. با گذاشتن مقادیر مناسب برای سیاره‌ی زهره دمای این سیاره در حدود 20- درجه‌ی سانتی‌گراد به دست می‌آید، اما در واقع دمای آن بیش از 500 درجه‌ی سانتیگراد است. که دلیل این اختلاف فاحش دما وجود اثر گلخانه‌ای شدید حاصل از اتمسفر این سیاره است.

خب برگردیم به موضوع خودمان! همان طور که در بالا مشاهده کردید، ارتباط دمای یک سیاره با تغییرات فاصله خیلی کم است. دما با عکس ریشه‌ی دوم فاصله‌ی سیاره تا خورشید متناسب است. به‌ عبارت دیگر، اگر شما فاصله‌ی سیاره را از خورشید 2 برابر کنید، دما در حدود 4/1 کاهش پیدا می‌کند. دو برابر کردن فاصله‌ی زمین تا خورشید دمای متوسط زمین را در حدود 80 درجه‌ی سانتی‌گراد کاهش می‌دهد. به طور دقیق دمای متوسط زمین در حدود 280 کلوین است.

، پبنابراین دیدید که با 2 برابر کردن فاصله‌ی زمین تا خورشید 80 درجه افت دما خواهیم داشت. در نزدیک‌ترین نقطه، فاصله‌ی زمین تا خورشید در حدود 147,000,000 کیلومتر است و در دورترین نقطه فاصله در حدود 152000000 کیلومتر می باشد. بنابراین تغییرات در دما برابر خواهد بود با :

یعنی کمتر از 2 درصد. یعنی به خاطر تغییر فاصله‌ی زمین و خورشید تنها شاهد تغییر دمایی برابر 5 درجه هستیم، که خیلی کمتر از تغییر دمایی است که در تابستان و زمستان می‌بینیم.  همان طور که مشخص شد باید عامل دیگری نیز در کار باشد.

مهم‌ترین عامل مؤثر در تغییر فصل‌ها، انحراف یا شیب محور دوران زمین به دور خودش نسبت به صفحه‌ی مدار دوران بیضی شکل زمین به دور خورشید است. برای اینکه تأثیر انحراف محور زمین را بهتر درک کنید، پیشنهاد می‌کنم که آزمایش زیر را انجام دهید :

یک چراغ‌قوه و یک تکه کاغذ را بردارید. نور را مستقیماً بر صفحه بتابانید، در این صورت شما یک دایره‌ی روشن می‌بینید. تمام نور چراغ‌قوه در این دایره است. حال به آرامی صفحه را کج کنید، در این صورت دایره تبدیل به یک بیضی می‌شود. باز هم تمام نور در آن بیضی است، اما این بیضی در فضای بیشتری گسترده شده است و چگالی نور کاهش می‌یابد. به عبارت دیگر، مقدار نور در هر سانتی‌مترمربع کاهش می‌یابد (مقدار کل نور همان مقدار اولیه باقی می‌ماند، چرا که نور چراغ‌قوه تغییر نکرده است ولی در مساحتی بیشتری پخش شده است.)

همین موضوع در مورد زمین صادق است. هنگامی که خورشید در بالای سر ماست، نور مستقیماً به زمین می‌تابد و بنابراین نور (و در نتیجه گرمای) بیشتری به هر سانتی‌مترمربع از زمین برخورد می‌کند. هنگامی که خورشید در پایین سر ما و در اطراف افق قرار دارد، نور گستردگی بیشتری در سطح زمین پیدا می‌کند و گرمای کمتری (در سانتی‌مترمربع!) جذب می‌شود.

عواملی دیگری نیز در تغییر آب و هوا موثر هستند. در تابستان، خورشید بالاتر است و بنابراین روزها طولانی‌تر هستند. بنابراین خورشید زمان بیشتری دارد که زمین را گرم کند، ولی در زمستان روزها کوتاه‌تر است و خورشید زمان کمی برای گرم کردن زمین دارد. این یک تأثیر ثانویه در تغییر آب و هوا است.

فاصله‌ی زمین تا خورشید، از این هم تأثیر کم‌تری دارد، ولی به هرحال تأثیر خود را می‌گذارد! بنابراین نیمکره‌ی جنوبی تابستان‌هایی کمی گرم‌تر و زمستان‌هایی کمی سردتر از نیمکره‌ی شمالی دارد. اما این اختلاف هم تنها 5 درجه است.حالا به نظر شما چه عاملی فصل‌ها را ایجاد می‌کند؟

کشیده می‌شویم

کشیده می‌شویم

مردم روزگاران قدیم می‌دانستند که میان طلوع و غروب ماه و بر آمدن و فرونشینی آب دریاها بایستی رابطه‌ای وجود داشته باشد، اما چگونگی آن را نمی‌دانستند. نابغه‌ی بزرگ جهان دانش، اسحاق نیوتن برای نخستین بار این معما را کشف کرد و چگونگی پیدایش آن را به درستی بیان داشت.

 

1ـ چرا جزر و مد اتفاق می‌افتد؟

 بر روی زمین همواره دو منطقه وجود دارد که در این مناطق آب اقیانوس‌ها به طور چشمگیری بالا می‌آید و به آنها «کوه‌های دوگانه مد» می‌گویند. یکی از آنها دقیقاً در امتداد خط واصل مرکز ماه و مرکز گرانش و در قسمت رو به ماه و دیگری در همان امتداد و در قسمت پشت به ماه زمین قرار دارد. اگر تصور کنیم که «مد» تنها به علت کشش ماه به وجود می‏آید، به خطا رفته‌ایم. ماه علاوه بر جذب اشیاء بر روی زمین، سیاره‏ی زمین را هم به سوی خود می‌کشد. اما نکته‌ی مهم آن است که مرکز زمین، نسبت به ذرات آب در قسمتی که روبه‌روی ماه است، از منبع جذب‌کننده دورتر است. همان طور که می‌دانید نیروی گرانشی با افزایش فاصله کاهش می‌یابد. در هر نقطه‌ای که ماه در سمت الرأس باشد (یعنی ماه در بالای سر آنجا قرار گرفته باشد) یک کیلوگرم  آب  بار قوی‌تر از یک کیلوگرم  آب در مرکز زمین جذب می‌گردد.  در این رابطه r شعاع زمین، M جرم ماه، D فاصله‌ی مرکز ماه از مرکز زمین و  است. حال آنکه، هر کیلوگرم  آب در نقطه‌ی متقاطر آن (یعنی جایی که ماه در سمت النظیر آن باشد) به همین نسبت کم‌تر است. همین تفاوت سبب می‌شود که آب در هر دو مورد از سطح زمین بالاتر رود.

مورد اول بدان علت صورت می‌گیرد که، آب بیش‌تر از قسمت جامد زمین به طرف ماه حرکت می‌کند. در مورد دوم، قسمت جامد زمین بیش از آب به طرف ماه حرکت می‌نماید. همان طور که می‌دانیم زمین به دور محور خود در حال دوران است و به خاطر این دوران نیروی گریز از مرکزی بر اجسام روی زمین وارد می‌شود. از تلفیق برداری نیروی گریز از مرکز و نیروی گرانش ماه بر روی زمین، جزر و مد به وجود می‌آید. کمی و زیادی جزر و مد  در نقاط مختلف زمین را  با تحلیل این نیروها برای هر نقطه می‌توان توجیه کرد.

 

2ـ خورشید و نقش آن در جزر و مد

 

جاذبه‌ی خورشید بر روی آب اقیانوس اثر مشابهی دارد. حال سوألی که پیش می‌آید این است که کدام یک از این دو قوی‌تر است، جاذبه‌ی خورشید یا ماه؟ اگر جاذبه‌ی مستقیم آنها را مقایسه نمائیم، خواهیم دید که جاذبه‌ی خورشید نیرومندتر است. جرم خورشید  330000 برابر جرم زمین است، در حالی که جرم ماه 81 بار کم‌تر از جرم زمین است و یا به عبارتی جرم ماه 81*330000 بار کم‌تر از جرم خورشید است. فاصله‌ی بین خورشید و زمین 23400 برابر شعاع زمین است، در حالی که فاصله‌ی بین ماه و زمین فقط 60 برابر شعاع زمین است. در نتیجه با محاسبه معلوم می‏گردد که خورشید هر شی‌ء بر روی زمین را با نیرویی 170 بار بیش‌تر از ماه به سوی خود می‌کشد. از این رو ممکن است انسان تصور کند که مدهای خورشیدی بلندتر از مدهای ماهی هستند، اما در عمل عکس آن مشاهده می‌شود. مدهای ماه بلندترند، و این کاملاً با فرمول منطبق است. اگر جرم خورشید را M_s و جرم ماه را M_m و فاصله‌ی خورشید از زمین را D_s و فاصله‌ی ماه از زمین را D_m بگیریم، نسبت بین نیروهای برانگیزنده‌ی مد خورشید و ماه عبارت خواهد بود از :

می‌دانیم که جرم ماه جرم زمین است و خورشید 400 بار دورتر از ماه از زمین است. در نتیجه :

یعنی بلندی مدهای خورشیدی باید 5/2 بار کم‌تر از مدهای ماه باشند. هنگامی که نیروهای مولد جزر و مد ماه و خورشید، هماهنگ با یک‏دیگر عمل کنند، مثلاً به هنگام ماه نو که هر دو در یک طرف زمین هستند، جزر و مدهای حاصل در حداکثر خود هستند. این جزر و مدها، جزر و مدهای بهاری یا مهکشند نامیده می‌شوند. حد دیگر موقعی است که خورشید و ماه با هم زاویه‌ی 90 درجه بسازند. در این هنگام جزر و مد به حداقل می‏رسد و به جزر و مدهای خفیف یک کهکشند موسوم است. نزدیکی ماه نیز در ارتفاع جزر و مدتأثیر  دارد. هنگامی که ماه در حضیض زمینی قرار دارد، نیروی مولد جزر و مد آن به اندازه‌ی 20 درصد بیش‌تر از حد عادی است. در انیمیشن زیر با انتخاب گزینه‏ی Run جذر و مد فقط ناشی از ماه را مشاهده خواهید کرد و با انتخابInclude Sun تأثیر خورشید نیز اضافه خواهد شد.

 

 

3ـ محاسبه‌ی جرم ماه از طریق جزر و مد

با مقایسه‌ی ارتفاع مدهای خورشیدی و ماهی می‏توان جرم ماه را تعیین کرد. ارتفاع مدهای خورشیدی و مدهای ماهی را نمی‌توان جداگانه بررسی کرد. زیرا خورشید و ماه همیشه توأم عمل می‌کنند. اما می‌توانیم ارتفاع مد را هنگامی که این دو جسم سماوی در یک جهت اثر می‏کنند(یعنی موقعی که ماه و خورشید با زمین در روی خط مستقیمی جای دارند) با زمانی که در جهت مخالف یکدیگر تأثیر می‌کنند (یعنی هنگامی که خط واصل خورشید به زمین عمود بر خط واصل زمین و ماه باشد) اندازه بگیریم. مشاهدات نشان داده‌اند که مد دوم 42/0 ارتفاع مد اول است. یعنی اگر نیروی برانگیزنده‌ی ماه را با x و  خورشید را با y نشان دهیم، خواهیم داشت :

با در نظر گرفتن رابطه‌‌ای که در بالا بین این دو نیرو پیدا کردیم خواهیم داشت :

و از آن جا که جرم خورشید 330000 برابر جرم زمین است،M_s=330000M_e معلوم خواهد شد که (M_e جرم زمین است):

یعنی جرم ماه  جرم زمین است. محاسبه‌ی دقیق‌تر جرم ماه را 0123/0 جرم زمین به دست آورده است.

 

4ـ فاصله‌ی زمانی بین دو مد متوالی

سطح اقیانوس‌ها، در تمام نقاط و در فواصل زمانی کم و بیش منظم بالا  و پایین می‌رود. به طور متوسط فاصله‌ی زمانی بین دو مد متوالی 12 ساعت و 5/25 دقیقه است؛ درست نصف زمانی که طول می‌کشد تا ماه ظاهراً یک دور کامل را به دور زمین بپیماید، یعنی نصف 24 ساعت و 50 دقیقه. این امر یک تصادف نیست. جزر و مد همراه با حرکت ظاهری ماه، از افق شرقی ناظر به سمت افق غربی او پیش می‌رود. صرف نظر از تأخیرهایی که معلول اصطکاک و آثار ثانوی دیگر هستند و ممکن است به شش ساعت هم برسند، جزر و مد در هر نقطه‌ی زمین زمانی روی می‌دهد که ماه در نصف النهار مکان (یا در نیم‌دایره‌ی مقابل آن) باشد.

 

5ـ تأثیر جاذبه‌ی ماه بر جو اطراف زمین

جاذبه‌ی ماه در اقیانوس هوای پیرامون سیاره‌ی ما نیز، مدهای بلند و کوتاهی ایجاد می‌کند. بسیاری مایلند بدانند که تأثیر این مدها بر فشار جو چگونه است. این مسأله تاریخچه‌ی درازی دارد. مدهای جو زمین به وسیله‌ی دانشمند شهیر روسی «لامونوسف» (Lomonosov) کشف گردید و وی آنها را امواج هوا نامید. اگر چه بسیاری به بررسی این امواج هوا پرداخته‌اند، اما با این وجود تصورات نادرستی درباره‌ی اثر این امواج رواج دارد. افراد بی اطلاع تصور می‌کنند که ماه در جو سبک و متحرک زمین، امواج مدی عظیمی پدید می‌آورد و از این رو اعتقادی وجود دارد که این مدها فشار جو را به طور مؤثری تغییر می‌دهند و لاجرم در هواشناسی نقش قطعی دارند، اما موضوع از این قرار نیست.

از لحاظ تئوری می‌توانیم ثابت کنیم که ارتفاع یک مد جوی نمی‌تواند بلندتر از مد اقیانوس باشد. چنین ادعایی ممکن است باعث شگفتی شود. چون هوا، حتی در غلیظ‌ترین قشرهای خود تقریباً هزار بار سبک‌تر از آب است، بنابراین چرا جاذبه‌ی ماه نباید آن را هزار برابر بالاتر ببرد؟ این امر  از این مطلب که، اجسام سبک و سنگین با سرعت مشابهی در خلأ سقوط می‌کنند، تعجب‌آورتر و به ظاهر متناقض‌تر نیست. در خلأ همه‌ی اجسام، چه سبک و چه سنگین، با سرعت یکسانی سقوط می‌کنند و در اثر جاذبه، فواصل برابری را می‌پیمایند. البته، به شرط آن که فاصله‌ی آنها از مرکز جاذبه یکسان باشد. از آن چه گفته شد بر‌می‌آید که ارتفاع مدهای جو، به همان اندازه‌ی مدهای اقیانوس نسبت به ساحل است. در واقع، اگر به فرمولی که برای محاسبه‌ی ارتفاع مد به کار بردیم رجوع کنیم، خواهیم دید که این فرمول تنها شامل اجرم‏های ماه و زمین و شعاع زمین و فاصله‌ی زمین از ماه بود و در آن نیازی به دانستن چگالی مایعی که بالا برده می‌شود، یا عمق اقیانوس نیست. حتی اگر به جای آب، هوا را در نظر می‌گرفتیم نتیجه‌ی محاسبه تغییری نمی‌کرد و ما همان ارتفاعی را برای مد جو به دست می‌آوردیم که برای مد اقیانوس به دست آوردیم. اتفاقاً ارتفاع مد اقیانوس هم چندان قابل ملاحظه نیست. از نظر تئوری بلندترین مد اقیانوس‌ها در حدود نیم متر است و تنها در حدود ساحل‌ها و ته اقیانوس‌ها که از مدها جلو می‌گیرند، سبب می‌شوند که مدها 10 متر و گاهی بیش‌تر ارتفاع بگیرند.

دستگاه‌های ویژه‌ای برای پیش‌گویی ارتفاع مد در جای و زمان معینی، از روی موقعیت خورشید و ماه وجود دارد. اما در اقیانوس بی‌انتهای هوا، هیچ چیز نمی‌تواند در تصویر تئوریک مد ناشی از جاذبه‌ی ماه مداخله کند و یا حداکثر ارتفاع تئوریک آن را که نیم متر است، تغییر دهد. یک چنین بالا رفتن ناچیزی تنها می‌تواند اثر ناچیزی بر روی فشار جو داشته باشد. «لاپلاس» که تئوری مدهای هوا را بررسی می‌کرد، به این نتیجه رسید که نوسانهای فشار جو ناشی از این امواج از 6/0 میلی‌متر ستون جیوه تجاوز نخواهد کرد و سرعت بادی که ایجاد می‌شود از 5/7 سانتی‌متر در ثانیه بیش‌تر نخواهد بود. کاملاً بدیهی است که مدهای جو نمی‌توانند نقش عمده‌ای در وضع هوا داشته باشند. این ملاحظات همه‌ی تلاش‌های «ماه بینان» را که می‌کوشند وضع هوا را از روی موقعیت ماه در آسمان پیش‌گویی کنند، باطل می‌سازد.

همه آن چیزی که در مورد رویت هلال باید بدانی

همه آن چیزی که در مورد رویت هلال باید بدانی

مقدمه:

آغاز ماه قمری و رویت هلال شب اول ماه همیشه دغدغه اصلی مسلمانان بوده است و این مهم، به خصوص در مورد ماه مبارک رمضان و ماه ذی الحجه که دو فریضه واجب روزه و حج در آنها انجام می‌شود، از اهمیت بیشتری برخوردار می‌شود. در اینجا سعی کرده ام با توضیح کامل مساله رویت هلال، معیارهای رویت پذیری هلال و شیوه های رصدی هلال، شما را با آنچه در شامگاه بیست و نهمین روز ماه قمری می‌افتد آشنا کنم تا دیگر در این زمینه با مشکلی مواجه نشویم. هم چنین در پایان این مقاله به بررسی چگونگی آغاز ماه شوال وعید سعید فطر در کشورمان و دیگر کشورهای اسلامی خواهیم پرداخت.

 

هلال چطور تشکیل می‌شود؟

در فضا، زمین به دور خورشید می‌گردد و ماه نیز به دور زمین گردش می‌کند. مدار حرکت زمین به دور خورشید، دایره البروج نام دارد، ولی مدار ماه به دور زمین بر دایره البروج منطبق نیست و با آن 5 درجه اختلاف دارد. این اختلاف اندک اثرهای گوناگونی دارد؛ از جمله این که هر ماه پدیده های خورشید گرفتگی و ماه گرفتگی روی نمی دهد.

اگر به عنوان یک ناظر زمینی به آسمان نگاه کنیم، دایره البروج را به صورت خطی منحنی در آسمان می‌بینیم که از میان صورتهای فلکی عبور می‌کند. مرکز خورشید دقیقاً روی دایره البروج حرکت می‌کند. اما مسیر حرکت ماه که با دایره البروج اختلاف دارد، گاهی بالای دایره البروج قرار می‌گیرد و گاهی پایین تر از آن. اگر دایره البروج را به عنوان یک محور مختصات فرض کنیم، می‌توان مختصات دایره البروجی را به این شکل تعریف کرد:

از هر نقطه آسمان، خطی عمود بر دایره البروج رسم می‌کنیم. فاصله این نقطه تا پای عمود، عرض دایره البروجی نام دارد و فاصله پای عمود تا نقطه صفر دایره البروج، طول دایره البروجی. نقطه‏ی صفر طول دایره البروجی، نقطه اعتدال بهاری است که محل تلاقی دایره البروج با استوای سماوی است.

استوای سماوی، امتداد استوای زمین است که در کره آسمان، دایره عظیمه استوای سماوی را پدید می‌آورد. آغاز ماه نو را «مقارنه» می‌نامیم. در این حالت، طول دایره البروجی ماه و خورشید یکسان است. اگر مدار ماه منطبق بر دایره البروج بود هر ماه شاهد یک پدیده خورشید گرفتگی و یک پدیده ماه گرفتگی بودیم؛ ولی در شرایط فعلی ماه دارای عرض دایره البروجی است و این اتفاق هر چند ماه یکبار روی می‌دهد. فاصله متوسط هر مقارنه تا مقارنه بعدی ماه 53/29 روز است، یعنی 29 شبانه روز و 12 ساعت و 43 دقیقه و 12 ثانیه. به این مدت، «دوره هلالی ماه» می‌گوییم. یعنی فاصله زمانی بین دو هلال یکسان ماه 53/29 روز است. این دو هلال یکسان می‌تواند دو ماه نو، دو تربیع اول یا دو بدر کامل باشند. بدین ترتیب یک ماه قمری به طور متوسط 53/29 روز به طول می‌کشد.

هنگامی که مقارنه صورت گرفت، ماه هلالی آغاز می‌شود؛ هلال از سمت راست خورشید به سمت چپ می‌آید و ماه از آسمان صبحگاهی به آسمان شامگاهی تغییر مکان می‌دهد. از این پس، ماه پس از خورشید غروب می‌کند، ولی حالا حالاها هلالی برای دیده شدن وجود ندارد.

حتماً دیده اید که همیشه یک روی ماه به سوی زمین است. دلیل این پدیده، برابر بودن دوره گردش وضعی و گردش انتقالی ماه است که در اثر قفل شدگی گرانشی ماه و زمین ایجاد شده است. اگر ماه گردش وضعی نداشت (گردش وضعی سبب ایجاد شبانه روز می‌شود)، در حرکت به دور خورشید بخش های مختلف خود را نشان می‌داد و ما می‌توانستیم تمام سطح ماه را مشاهده کنیم. ولی حرکت وضعی سبب می‌شود ماه دقیقاً به همان اندازه بچرخد که در اثر حرکت انتقالی تغییر چهره می‌دهد. از این رو حدود 59 درصد سطح ماه از روی زمین قابل مشاهده است. با این توصیف متوجه شده اید شبانه روز در ماه برابر شبانه روز زمینی است. پس سرعت حرکت خورشید در آسمان بسیار کندتر از زمین است.

هنگامی که مقارنه صورت گرفت، خورشید در افق ماه شروع به طلوع می‌کند. در لبه ماه، رشته کوههایی وجود دارند که موجب می‌شوند نور خورشید به سطح ماه نتابد؛ درست مثل کوهی که جلوی خورشید را گرفته و تا خورشید از پشت کوه طلوع نکند، نوری به مناطق پشت کوه نمی رسد. چون سرعت حرکت خورشید در آسمان ماه خیلی کم است، زمان بسیار بیشتری طول می‌کشد تا خورشید از پشت موانع طلوع کند و سطح ماه را روشن کند.

اختر شناسی فرانسوی به نام آندره دانژون، طی محاسباتی نشان داد اگر جدایی زاویه ای ماه و خورشید زیر 7 درجه باشد، هلالی تشکیل نمی شود.

«جدایی زاویه ای» فاصله خورشید و ماه در آسمان زمین و از دید یک ناظر است که بر حسب درجه بیان می‌شود. هنگامی که جدایی زاویه ای ماه و خورشید به 7 درجه رسید، نخستین نور به سطح رو به زمین می‌تابد و لبه باریکی از ماه روشن می‌شود. البته هنوز عوارضی چون کوه های بسیار مرتفع یا گودال‌ها وجود دارند که سبب می‌شود هلال ماه پیوسته نباشد و قطعه قطعه ظاهر شود. هر چه زمان بیشتری بگذرد، فاصله هلال از خورشید بیشتر می‌شود و هلال هم بزرگ تر، ضخیم تر و پر نورتر می‌شود.

شاید بپرسید چرا

«حد دانژون» بر حسب جدایی زاویه ای تعریف شده است. جالب این است که حد دانژون هنوز دقیقاً تعریف نشده است. زیرا نه حد تجربی مشاهده هلال به آن حدود رسیده است و نه محاسبات دقیقی در این زمینه صورت گرفته است، ولی روشنایی هلال فقط به چگونگی موقعیت ماه و خورشید و زمین بستگی دارد. از سوی دیگر، مدار ماه بیضوی است و سرعت حرکت ماه به دور زمین متغیر است. اگر ماه در حضیض مداری باشد و به زمین نزدیکتر باشد، سرعتش بیشتر است و اگر در اوج مداری باشد و از زمین دورتر باشد، سرعتش کمتر است. وقتی سرعت متغیر باشد، زمان رسیدن به جدایی 7 درجه هم تفاوت می‌کند. از این رو تنها کمیتی که متغیر نیست، جدایی زاویه ای است.

 

عوامل تأثیر گذار بر رویت هلال

فرض کنیم غروب روز بیست و نهم ماه قمری فرا رسیده است. در اینجا بررسی می‌کنیم هلالی که در آسمان حضور دارد، چگونه است و در چه شرایطی بهتر دیده می‌شود. اگر در زمان غروب خورشید، جدایی ماه از خورشید کمتر از حد دانژون باشد، مسلماً هیچ هلالی تشکیل نشده است و چیزی برای دیدن وجود ندارد. ولی اگر جدایی ماه و خورشید بیشتر از حد دانژون باشد، آنگاه هلال تشکیل شده است و ویژگیهای آن مانند عرض دایره البروجی، ارتفاع و اختلاف سمت، منطقه رصدگاه در بهتر شدن وضعیت رصدی آن دخالت دارند. در اینجا به برخی از این عوامل اشاره خواهیم داشت.

هلال شب اول ماه معمولاً هلال نازکی است و به سختی دیده می‌شود. برای دیدن این نوع هلالها باید تا مدتی بعد از غروب آفتاب صبر کرد. از این رو موقعیت ماه در آُسمان و مدت حضورش در آسمان پس از غروب خورشید از اهیمت بسیار بالایی برخوردار است. اگر دو هلال را با جدایی زاویه ای یکسان در نظر بگیریم، هلالی بهتر دیده خواهد شد که ارتفاع بیشتری داشته باشد. هر چه ارتفاع ماه در لحظه غروب خورشید بیشتر باشد، ماه دیرتر غروب می‌کند. در این صورت هم آسمان تاریک تر می‌شود و هم ماه در منطقه ای تاریک تر از آسمان حاضر می‌شود و هم ماه از این فرصت بیشتر استفاده می‌کند و از خورشید بیشتر فاصله می‌گیرد که به نوبه خود، به بزرگی و درخشندگی هلال می‌افزاید.

اگر عرض دایره البروجی ماه مثبت باشد هم شرایط هلال بهتر از حالتی است که عرض دایره البروجی منفی داشته باشد؛ زیرا ماه ارتفاع بیشتری خواهد داشت. از سوی دیگر، هر چه مناطق جنوبی و غربی زمین برویم، شرایط هلال بهتر خواهد شد. هر چه به مناطق جنوبی برویم، ارتفاع ماه افزایش خواهد یافت؛ زیرا ماه نسبتاً به زمین نزدیک است و تغییر موقعیت در چشم انداز ماه تأثیر گذار است. از طرف دیگر هر چه به غرب برویم، خورشید دیرتر غروب می‌کند، لذا ماه هم دیرتر غروب می‌کند و در این فاصله زمانی به شرایط بهتری می‌رسد. اگر هلالی که مورد نظر است، در حضیض مداری خودش باشد هم شرایط بهتری خواهد داشت؛ زیرا سرعت حرکتش بیتشر خواهد شد و در فاصله زمانی اندک به جدایی بیشتری از خورشید خواهد رسید.

با این تفاصیل، بهترین هلال برای مشاهده، هلالی است که :

• در حضیض مداری باشد
• عرض دایره البروجی مثبت داشته باشد
• در بیشترین ارتفاع ممکن از خورشید قرار گرفته باشد.
• در یک منطقه وسیع هم بهترین منطقه برای مشاهده آن هلال، جنوب غربی آن منطقه است.

 

معیارهای رویت هلال

متاسفانه تعداد هلال های ضعیف و بحرانی رویت شده در طول تاریخ که مشخصاتشان ثبت شده باشد، بسیار اندک است و تنها حدود 200 رکورد است. از این جهت نمی توان معیار دقیقی برای رویت پذیری هلال تدوین کرد. متخصصان برای تدوین چنین معیارهایی، ابتدا مشخصات این هلال‌ها را محاسبه می‌کنند و سعی می‌کنند بین هلال های دیده شده و دیده نشده رابطه ای پیدا کنند. معیارهایی که در حال حاضر وجود دارند، اغلب بر اساس موقعیت ماه نسبت به خورشید در زمان غروب خورشید تعیین شده اند که از آن جمله می‌توان به «معیار رصد خانه آفریقای جنوبی» و «معیار پرفسور محمد الیاس» اشاره کرد. معیارهای دیگری هم وجود دارند که اندکی پیچیده تر هستند و در آنها چند ویژگی هلال در یک کمیت تعریف شده خلاصه می‌شوند؛ همانند «معیار پرفسور برناردیالوپ» از رصد خانه گرینویچ. در چند سال اخیر چند هلال بسیار بحرانی توسط رصدگران ایرانی رویت شده است که از سوی این معیارها رویت ناپذیر محسوب می‌شوند. از این رو به نظر می‌رسد باید این معیارها راتصحیح کرد تا روال بهتری بر آزمون رویت پذیری هلال برقرار شود.

 

 

برای مشاهده هلال باید چه کرد؟

در گذشته مردم در غروب روز بیست و نهم ماه به بالای تپه یا پشت بام می‌رفتند و هلال را در افق غربی جستجو می‌کردند. حال مرجعی برای بررسی درستی هلال دیده شده وجود داشت یا نه را خبر نداریم. اما امروز با در اختیار داشتن انواع نرم افزارها و ابزارهای محاسباتی، این روش بسیار ابتدایی است. نخستین کاری که باید انجام داد به دست آوردن مشخصات هلال است که این کار به وسیله نرم افزارهای عمومی نجوم مانند starry Night ، Skypro ، Redshift و نرم افزارهای اختصاصی رویت هلال چون Moon Calc (تهیه شده توسط دکتر منذر احمد) به سادگی انجام پذیر است.

با این نرم افزارها می‌توان موقعیت ماه و خورشید را در هر منطقه و هر زمانی به دقت محاسبه کرد. سپس نوبت به انتخاب محل رصدگاه می‌رسد.

رصدگاه مناسب برای رویت هلال باید منطقه ای با افق غربی باشد، زیرا در چنین مناطقی معمولاً غبار کمی وجود دارد و افق حداقل تا ارتفاع صفردرجه صاف است. اگر افق منفی صاف هم وجود داشت که چه بهتر، زیرا بیشتر می‌توان ماه را تعقیب کرد. البته در کنار این خواص باید نیم نگاهی هم به شرایط جوی، امنیت رصدگاه، صعب العبور نبودن مسیر رصدگاه و راحتی رصدگر داشت.

قدم سوم، فراهم آوردن ابزار و وسایل مورد نیاز رصد است. ابزار اپتیکی قوی مانند تلسکوپ، دوربین دو چشمی یا دوربین تک چشمی، خودروی نقلیه، رایانه، ابزارهای جهت یابی و غیره، همه و همه باید قبل از رصد کردن باز بینی شوند و نسبت به صحت عملکردشان اطمینان حاصل شود. به خصوص نسبت به کیفیت اپتیکی ابزار و دقت درجه بندی های آن باید بسیار حساس بود.

پس از انجام تمام هماهنگی‌ها نوبت به رصد کردن در روز موعود می‌رسد. یادتان باشد حداقل یک ساعت قبل از غروب آفتاب در رصدگاه حاضر باشید. ابزارها را باید به دقت مستقر کرد و نسبت به تراز بودنشان مطمئن شد. برای تنظیم دوربین یا تلسکوپ می‌توان از عوارض زمینی بسیار دور دست یا سیاره زهره اسفاده کرد و اگر فیلتر خورشیدی در اختیار بود، با خود خورشید، دوربین را فوکوس کرد. حواستان باشد هیچ گاه بدون فیلتر به خورشید نگاه نکنید، زیرا به چشم صدمه جدی وارد خواهد شد. خورشید بهترین شاخص برای موقعیت سنجی است. البته اگر تلسکوپ موتور دار متصل به رایانه در اختیار داشته باشید، می‌توان تلسکوپ را مستقیماً به سوی ماه نشانه رفت. ولی از آنجا که بیشتر ابزارها مجهز به موتور نیستند، روش دیگری در زیر پیشنهاد می‌شود :

محل غروب خورشید را با نشانه ای زمینی علامت گذاری کنید و زمان دقیق غروب آفتاب را ثبت کنید. غروب آفتاب، زمانی است که آخرین کمان قرص خورشید از دیده‌ها محو می‌شود. بر اساس مختصات محاسبه شده توسط نرم افزار می‌توان سمت و ارتفاع محل غروب خورشید را به دست آورد. حال دوربین را روی محل غروب خورشید تنظیم می‌کنیم و مختصات روی ابزار اپتیکی را بر روی مقدار خوانده شده تنظیم می‌کنیم. حال ابزار ما کاملاً تنظیم شدده است و فقط باید بر اساس مختصات ماه، دوربین یا تلسکوپ را به آن جهت تنظیم کرد و هلال را در میدان دید جستجو کرد.

 

 

اگر هلال را دیدیم چه کنیم؟!

اگر در جستجوی هلال هم مشکوک به هلالی را دیدید، باید از هویت آن جسم مطمئن شوید. حداقل سه بار چشم خود را باز و بسته کنید، مطمئن شوید جسم دیده شده توهم نیست. سپس به آرامی ارتفاع دوربین یا تلسکوپ را پایین بیاورید و محل هلال را با نشانه ای زمینی علامت گذاری کنید. مجدداً تلسکوپ را بالا بیاورید و هلال را پیدا کنید. اگر مجدداً هلال را دیدید، شکل هلال را با آنچه نرم افزار نشان می دهد مقایسه کنید. اگر هم شکل بودند، به احتمال زیاد هلال را درست پیدا کرده اید. سعی کنید بقیه افراد گروه هم هلال را مشاهده کنند و اگر مقدور بود از هلال تصویر برداری کنید. این چنین می توان مطمئن بود گزارش رویت شما تأیید می شود.

 

معیار آغاز ماه قمری

آنچه تا کنون ذکر شد، چگونگی رویت هلال با ابزار بود، ولی هیچ یک از اینها نمی تواند نشان دهنده آغاز ماه قمری باشد. آغاز ماه قمری را باید مرجع دینی اعلام کند. تنوع فتواهای اثبات آغاز ماه قمری هم کم نیست.

برخی معتقدند گواهی دو نفر مرد مسلمان عادل برای آغاز ماه قمری کافی است. برخی دیگر معتقدند هر منطقه ای باید مستقل از مناطق دیگر ماه را آغاز کند و برخی برای یک کشور، یک روز را اعلام کنند. برخی دیگر هم معتقدند رویت هلال در یک منطقه برای تمام مناطق زمین که در یک شب به سر می برند، کافی است. از سوی دیگر، برخی فقط رویت هلال را با چشم غیر مسلح قبول دارند و برخی دیگر، استفاده از ابزار اپتیکی را بلامانع دانسته اند.

از نظر مقام معظم رهبری، رویت هلال با چشم شرط است و استفاده از ابزار اپتیکی همانند دوربین دو چشمی و تلسکوپ مانعی ندارد. هم چنین اگر کارشناسان علم نجوم بر عدم رویت یک هلال توافق داشته باشند، نظر آنها کافی است و تمامی گزارش های رویت هلال مردود خواهد بود. هم چنین اگر در کشور ایران، هلال در بخشی از کشور قابل رویت بود و در بخشی دیگر غیر قابل رویت، وضعیت شهرهای مهم کشور اعم از مشهد، تهران، تبریز، اصفهان و شیراز و اهواز ملاک خواهد بود که در این میان شهر تهران نقشی کلیدی بر عهده دارد.

شایان ذکر است تقویم رسمی جمهوری اسلامی ایران که از سوی مرکز تقویم موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران استخراج می شود، بر اساس نظریات فقهی رهبر معظم انقلاب و با محاسبات بسیار دقیق تنظیم می شود و از دقت بسیار بالایی برخوردار است.

نکته ای که در اینجا باید به آن اشاره کرد، اشتباهی است که معمولاً از سوی برخی مردم در رویت هلال صورت می گیرد. تجربه نشان داده است بسیاری از مردم از شکل هلال اطلاعی ندارند و گاه، ابر یا دود هواپیما را با هلال اشتباه می گیرند. از سوی دیگر، پانزده درصد افرادی که به استهلال می پردازند، دچار توهم رویت می شوند، یعنی هلالی وجود ندارد ولی مغز تصور می کند هلال را می بیند. توهم یک ویژگی مغز است و هیچ ارتباطی به تجربه، رفتار و سن افراد ندارد، حتی منجمان حرفه ای هم ممکن است دچار توهم شوند. 15 درصد آمار کمی نیست، مثلاً اگر در یک کشور هزار نفر به جستجوی هلال بپردازند، یکصد و پنجاه نفرشان به توهم رویت مبتلا می شوندو بدیهی است گزارش رویت هلال ارائه می دهند. این توهم رویت می تواند مشکلاتی را در آغاز ماه قمری به شیوه سنتی سبب شود. خوشبختانه نظریات فقهی مقام معظم رهبری این مشکل را به خوبی حل کرده است.

 

 

آیا این باورها درست است؟

 

1- ماه های قمری، یکی در میان 29 روزه و 30 روز هستند.

این باور کاملاً نادرست است. متوسط طول ماه قمری 53/29 روز است، یعنی فراوانی ماههای 30 روزه اندکی پیش از ماههای 29 روز است. طبق تقویم، حداکثر سه ماه قمری 29 روزه و حداکثر 4 ماه قمری 30 روزه می توانند پشت سر هم قرار گیرند. این که ماه قمری یکی در میان 29 روزه و 30 روزه باشند، صرفاً یک قرارداد برای تطبیق ماهها و سالهای قمری با تاریخ شمسی چند صد سال پیش است و هیچ پایه علمی ندارد.

 

2- رویت در شرق برای مناطق غربی حجت است، زیرا شرایط هلال در غرب به مراتب بهتر است و سهولت رویت هلال بیشتر.

این موضوع همیشه درست نیست. همان طور که در نقشه خطوط رویت پذیری هلال مشاهده می کنید، این مناطق با مرزهایی سهموی از هم جدا شده اند. به وضوح مشخص است مناطقی وجود دارند که هلال در آنها رویت پذیر است، ولی در شمال غربی یا جنوب غربی آنها رویت پذیر نیست. بدین ترتیب این جمله را باید به این شکل تصحیح کرد. در یک عرض جغرافیایی، رویت در شرق برای مناطق غربی حجت است، زیرا ...

 

3- اگر یک شب نور زمین تاب دیده شود، دلیلی است بر رویت پذیری هلال در شب قبل از آن.

هلالی که ما می بینیم و بسیار درخشان است، در اثر بازتاب نور خورشید از سطح ماه تشکیل می شود. ولی زمین نیز نور خورشید را بازتاب می کند و نور بازتابی، سطح ماه را با درخششی کمتر روشن می کند. تا قبل از تربیع اول و پس از تربیع دوم، قرص تاریک ماه نیز مشخص است که در اثر نور زمین تاب روشن شده است. برخی به اشتباه فکر می کردند هلال شب دوم حتماً باید نور زمین تاب داشته باشد و این دلیلی بر رویت پذیر بودن هلال شب قبل است، در صورتی که رویت پذیری هلال را وضعیت هلال در همان شب مشخص می کند. مسلماً در فاصله 24 ساعت زمان بین دو غروب خورشید ماه در آسمان جا به جا می شود و به شرایط رصدی به مراتب بهتری می رسد، ولی این دلیل بر رویت پذیری هلال شب قبل نمی شود.

 

 

4- بزرگی هلال شب بعد، نشانه ای از رویت پذیری هلال شب قبل است.

این گفته کاملاً نادرست است. در رویت پذیری هلال فقط بزرگی و درخشندگی هلال نقشی ندارد، بلکه ارتفاع ماه در زمان غروب خورشید هم نقش دارد که اهمیتش به اندازه فاز (درخشندگی) هلالی است. ممکن است یک هلال دارای درخشندگی بسیار زیادی باشد، به طوری که در شرایط مناسب بتوان آن را با چشم هم مشاهده کرد. ولی اگر همین هلال در موقعیتی قرار گیرد که تنها چند دقیقه پس از غروب خورشید غروب کند، حتی با ابزار اپتیکی هم قابل رویت نیست. همانطور که در شکل ملاحظه می کنید، اگر هلال دارای عرض دایرة البروجی منفی باشد، ارتفاع بسیار کمتری نسبت به هلالی دارد که عرض دایرة البروجی مثبت دارد. در نتیجه هلال اول بسیار زودتر غروب می کند و چون آسمان در آن لحظه بسیار روشن است قابل رویت نیست. در حالی که هلال دوم در فاصله زمانی نسبتاً زیادی پس از خورشید غروب می کند و آسمان در آن لحظه به قدری تاریک شده که هلال به سادگی مشاهده می شود.

وقتی یک روز می گذرد، هلال خیلی بزرگ تر و درخشان تر می شود و به موقعیت بهتری می رسد، بنابراین مشخص است که این هلال قطعاً قابل مشاهده است ولی هلال در شب قبل از آن به هیچ وجه قابل مشاهده نبوده است.

 

5- اگر ماه قمری یک روز زودتر شروع شد، باید تقویم را یک روز جابه جا کرد.

در تقویم جمهوری اسلامی ایران، هر ماه قمری فقط بر اساس رویت پذیری هلال در شب اولش آغاز می شود و محاسبات هم فقط برای این معیار انجام می شوند. بدین ترتیب هر ماه قمری مستقل ازماه قبل خود آغاز می شود. اگر به هر دلیلی یک ماه قمری یک روز زودتر از تقویم شروع شد، فقط همان ماه یک روز جلوتر از تقویم خواهد بود و در آغاز ماه قمری بعد، دوباره با تقویم منطبق می شود. البته در تقویم دیگر کشورهای اسلامی، معیار رویت هلال در آغاز ماه قمری متفاوت است و ممکن است چند ماه تقویم جابجا شوند.

 

6- آیا ماه رمضان همیشه 29 روز است؟

ماه مبارک رمضان هیچ فرقی با دیگر ماههای قمری ندارد، نه در حرکت ماه اتفاق عجیبی روی می دهد و نه در منظومه شمسی رویدادی روی می دهد. آنچه این باور کاملاً غلط را سبب شده است، این است که به دلیل اهمیت بسیار زیاد ماه رمضان، مردم بسیار زیادی به استهلال می پردازند و از آنجا که بسیاری از آنها دچار اشتباه یا توهم رویت می شوند، گزارش های اشتباه زیادی ارسال می شود و تشخیص درست در اثبات آغاز ماه قمری را دچار مشکل می کند.

 

7- وقتی کشورهای همسایه یک روز زودتر ماه قمری را آغاز می کنند، پس ما هم باید با آنها ماه قمری را آغاز کنیم.

اولاً که ملاک آغاز ماه قمری در تمام کشورهای مسلمان یکسان نیست، بنابراین نمی توان به صرف آغاز ماه قمری در یک کشور همسایه نتیجه گرفت که ما اشتباه کرده ایم. دوم اینکه خطوط رویت پذیری هلال، سهمی شکل هستند نه افقی یا عمومی. ممکن است این خطوط از بخش کوچکی از کشورمان عبور کند، در حالی که از تمام قلمرو یک کشور همسایه عبور کنند. در این صورت، در آن کشور هلال رویت خواهد شد در حالی که در بقیه کشورها ( واز جمله کشورمان) هلال دیده نمی شود. سوم این که برخی کشورهای همسایه از تقویم برخی کشورهای دیگر که چندان هم نزدیک نیستند، پیروی می کنند؛ پس آغاز ماه قمری در آنها به این معنی نیست که آنها الزاماً هلال شب اول را مشاهده کرده اند. چهارم اینکه در برخی از این کشورها اشتباه های فاحشی در اعلام آغاز ماه قمری صورت می گیرد، همانند ذی الحجه سال گذشته (1425 قمری) که در عربستان، به خاطر شهادت فقط دو نفر مسلمان، ماه ذی الحجه یک روز زودتر آغاز شد و این در حالی است که توصیفات آن دو نفر با محاسبات نجومی همخوانی نداشت. بر این اساس هیچ الزامی برای توجه به وضعیت کشورهای شرقی و جنوبی ندارد. از سوی دیگر، رویت هلال در همسایگان غربی هیچ ارتباطی به کشورمان ندارد، زیرا در آن مناطق شرایط هلال به مراتب مناسب تراست.

 

 

8- همه کشورهای اسلامی باید در یک روز ماه قمری را آغاز کنند.

اگر ملاک همه کشورها، رویت هلال باشد و این ملاک در همه جا یکسان باشد، باز هم یک روز اختلاف وجود دارد که البته طبیعی است. ولی اختلاف بیش از یک روز غیر طبیعی است. البته در شرایط فعلی که ملاک های مختلفی برای آغاز ماه قمری وجود دارد، ممکن است چنین اختلاف های عجیب و غریبی بروز کند. ولی مطمئن باشید آنچه در کشورمان اعلام می شود، صحیح است.

 

معیار آغاز ماه قمری درکشورهای مختلف

1. در برخی کشورها، گزارش ها و ادعاهای رویت هلال را در نقاط مختلف کشور دریافت می کنند و یک قاضی آنها را بررسی می کند و در نهایت آنها را تأیید یا رد می کند. هند، پاکستان، بنگلادش و مراکش از این جمله اند.
2. در برخی کشورها، محاسبات نجومی صورت می گیرد و معیار آغاز ماه قمری، غروب ماه پس از غروب خورشید است. تقویم ام القری که در کشور عربستان سعودی مورد استفاده قرار می گیرد، این معیار را در شهر مکه ملاک قرار داده است؛ یعنی اگر در افق مکه مکرمه ماه پس از خورشید غروب کند، روز بعد اول ماه قمری است. البته در مورد، ماههای رمضان، شوال و ذی القعده؛ به گزارش های رویت هلال استناد می شود.
3. در برخی کشورها، محاسبات نجومی صورت می گیرند، ولی ملاک آغاز ماه قمری این است که مقارنه روی داده باشد و ماه حداقل پنج دقیقه پس از خورشید غروب کند. در کشور مصر از این ملاک استفاده می شود و محاسبات برای مرزهای غربی کشور صورت می گیرد که بهترین شرایط ماه در آنجا اتفاق می افتد.
4. در برخی کشورها، محاسبات نجومی صورت می گیرد و ملاک های پیچیده تری برای آغاز ماه وجود دارد. در مالزی، سنگاپور، برونئی و اندونزی، ملاک آغاز ماه قمری این است که در غروب روز قبل، سن ماه بیش از 8 ساعت، ارتفاعش بیش از 2 درجه از افق و جدایی ماه از خورشید بیش از 3 درجه باشد. در کشورهای الجزایر و تونس، این ملاک ها بیشتر است و مکث ماه پس از غروب خورشید و برخی ویژگیهای دیگر هلال را نیز شامل می شود.
5. در برخی کشورها، گزارش های رویت هلال دریافت می شود و مستندات آن با محاسبات نجومی مقایسه می شود. این مطمئن ترین و درست ترین شیوه تأیید یا رد یک گزارش است که در کشور ما مورد استفاده قرار می گیرد. برخی گروههای نجومی هم در اردن، گویان و ترینیداد و توباگو ازاین روش استفاده می کنند که البته دقتشان به اندازه روشی که در ایران مورد استفاده قرار می گیرد نیست.
6. کشورهایی هم هستند که از تقویم برخی کشورهای بزرگتر همسایه تبعیت می کنند: قطر، کویت، امارات متحده عربی، عمان، بحرین، یمن، ترکیه، لیبی و افغانستان معمولاً از عربستان سعودی تبیعیت می کنند.
7. برخی کشورهای کوچک از تقویم کشورهای بزرگ همسایه تبعیت می کنند. مثلاً نیوزیلند از استرالیا و سورینام از گویان تبعیت می کنند.
8. بسیاری از کشورهای اروپایی و برخی جزایر دریای کارائیب از نخستین اعلام آغاز ماه قمری در کشورهای اسلامی پیروی می کنند.
9. برخی تابع تقویم های از پیش محاسبه شده هستند، مانند برخی قومیت های هند و پاکستان (لجرا، السماعیلیان و قدیانی ها)

 

 

بررسی ملاک آغاز ماه قمری در تقویم ام القری

به دلیل حساسیت تقویم کشور عربستان و تأثیر آن بر مردم کشورمان، در اینجا ملاک تقویم ام القری را از نظر نجومی بررسی می کنیم. بررسی این ملاک از نظر شرع از حوصله این مقارنه خارج است و کارشناسان مذهبی باید به آن بپردازند.

اشاره شد که ملاک تقویم ام القری وقوع غروب ماه پس از خورشید در افق شهر مکه است. همان طور که در شکل ملاحظه می کنید، وضعیت هایی از ماه وجود دارد که ماه هنوز به مقارنه نرسیده، ولی ارتفاعش از خورشید بیشتر است. بدین ترتیب ماه پس از خورشید غروب می کند در حالی که ماه قمری قبلی هنوز پایان نیافته است. بنابراین ماه قمری جدید یک روز زودتر از مقارنه آغاز می شود (حداقل). از آنجایی که ماه قمری نمی تواند بیشتر از 30 روز باشد پس ماه بعدی هم اشتباه آغاز می شود و ممکن است تا چند ماه این اشتباه ادامه یابد. بنابراین این ملاک از نظر نجومی، منطبق بر اهله ماه نیست و نمی تواند تقویم صحیحی را استخراج کند.

آسمان شب

آسمان شب

آسمان شب، طبیعتی است زیبا و دست نخورده که هر بیننده را مجذوب خود می‌کند. آیا علاقه مند هستند که  بدانید  امشب در آسمان محل زندگی تان چه سیاراتی معلوم است؟ می‌خواهید بدانید که نزدیکترین مقارنه و یا گذری که رخ می‌دهد چه زمانی است؟ تا به حال صورت های فلکی را رصد کرده اید؟ اگر علاقه مند هستید که یک شب رصدی داشته باشید و با آگاهی از اجرامی که در آسمان محل سکونتتان هستند به رصد بپردازید دست به کار شوید و این برنامه را دانلود کنید. برای دانلود برنامه اینجا کلیک کنید. ابتدا برنامه را install کنید و سپس آن را از روی هارد دیسکتان اجرا کنید. سپس صبر کنید تا برنامه بارگذاری شود. هنگامی که مانند شکل عبارت زیر را دید، یک کلید، از صفحه کلیدتان را فشار دهید تا وارد برنامه شود.

بعد از اجرا شدن برنامه بهتر است که به تنظیم موقعیت محل زندگی تان بپردازید، تا بتوانید آسمان در آن لحظه و در شهر خود را تماشا کنید. برای این منظور از منوی موقعیت، گزینه تنظیم را اجرا کنید.

اگر شهر مورد نظر شما در لیست بود که چه بهتر. در غیر این صورت مانند شکل زیر یکی از شهرها را انتخاب کنید و مختصات آن را به مختصات محل زندگی خود تغییر دهید. یعنی هم نام آن را تغییر دهید و هم طول و عرض جغرافیایی آن را تغییر دهید.

مختصات شهرهای ایران را می‌توانید با استفاده از جدول زیر وارد کنید.

نام شهر	عرض جغرافیایی	طول جغرافیایی
آغاجری	30°42"N	049°50"E
آمل	36°23"N	052°20"E
آهار	38°28"N	047°04"E
اراک	34°05"N	049°41"E
اردبیل	38°15"N	048°18"E
ارومیه	37°33"N	045°04"E
اسلام آباد	34°06"N	046°31"E
اسلامشهر	35°40"N	051°10"E
اصفهان	32°40"N	051°38"E
الیگودرز	33°24"N	049°41"E
امامشهر	36°25"N	055°01"E
اندیمشک	32°27"N	048°21"E
اهواز	31°19"N	048°42"E
ایلام	33°38"N	046°26"E
بابل	36°34"N	052°42"E
باختران	34°19"N	047°04"E
برازجان	29°16"N	051°12"E
بروجرد	33°54"N	048°46"E
بم	29°06"N	058°21"E
بندر ماهشهر	30°33"N	049°12"E
بندرانزلی	37°28"N	049°27"E
بندرعباس	27°11"N	056°17"E
بهبهان	30°35"N	050°14"E
بهشهر	36°43"N	053°34"E
بوجنورد	37°28"N	057°19"E
بوشهر	28°59"N	050°50"E
بیرجند	32°53"N	059°13"E
تبریز	38°05"N	046°18"E
تربت حیدریه	35°16"N	059°13"E
تهران	35°40"N	051°26"E
جهرم	28°31"N	053°33"E
خرم آباد	33°30"N	048°20"E
خرمشهر	30°25"N	048°11"E
خمینی شهر	32°41"N	051°31"E
خوی	38°33"N	044°58"E
دزفول	32°23"N	048°24"E
دو گنبدان	30°21"N	050°48"E
دورود	33°28"N	049°04"E
رشت	37°16"N	049°36"E
رفسنجان	30°24"N	056°01"E
زابل	31°02"N	061°30"E
زاهدان	29°30"N	060°52"E
زنجان	36°40"N	048°29"E
ساری	36°34"N	053°04"E
ساوه	35°01"N	050°20"E
سبزوار	36°13"N	057°42"E
سقز	36°14"N	046°16"E
سلماس	38°11"N	044°47"E
سمنان	35°33"N	053°24"E
سنندج	35°19"N	047°00"E
سیرجان	29°27"N	055°40"E
شهرکرد	32°19"N	050°50"E
شوشتر	32°03"N	048°51"E
شیراز	29°37"N	052°33"E
فسا	28°56"N	053°42"E
قائم شهر	36°28"N	052°53"E
قزوین	36°16"N	050°00"E
قم	34°39"N	050°54"E
قمشه	32°01"N	051°52"E
قوچان	37°06"N	058°30"E
کازرون	29°37"N	051°38"E
کاشان	33°59"N	051°29"E
کرج	35°48"N	050°59"E
کرمان	30°17"N	057°05"E
گرگان	36°50"N	054°29"E
گنبدکابوس	37°17"N	055°17"E
مراغه	37°23"N	046°13"E
مرند	38°26"N	045°46"E
مرودشت	29°50"N	052°40"E
مسجدسلیمان	31°58"N	049°18"E
مشهد	36°18"N	059°36"E
ملایر	34°17"N	048°50"E
مهاباد	36°45"N	045°43"E
میاندواب	36°58"N	046°06"E
میانه	37°26"N	047°42"E
نجف آباد	32°37"N	051°21"E
نقده	36°57"N	045°23"E
نهاوند	34°12"N	048°22"E
نیشابور	36°12"N	058°50"E
همدان	34°48"N	048°30"E
ورامین	35°20"N	051°39"E
یزد	31°53"N	054°25"E

بعد از وارد کردن مختصات موقعیت خود، می‌توانید آسمان محل زندگی خودتان را در همان لحظه مشاهده کنید. به عکس زیر توجه کنید.

حال برای دیدن آسمان هر کدام از این شهرها تنها کافی است که عدد مربوط به آن شهر را وارد کنید.

از دیگر قابلیت های این برنامه نمایش به سه حالت مختلف است که هر کدام مزایای خاصی دارد.

یکی از خصوصیات این برنامه این است که شما می‌توانید به دلخواه سرعت برنامه را کم یا زیاد بکنید تا بتوانید وقایع آسمانی را یا آسمان را در یک تاریخ خاص و یا ساعتی خاص از شبانه روز مشاهده بفرمایید. در قسمت بالا، راست، تاریخ ،زمان و مکان جایی که آسمان آنجا شبیه سازی شده است نشان داده می‌شود.

با کلید F می‌توانید سرعت برنامه را به سمت جلو افزایش دهید. با کلید B می‌توانید سرعت برنامه را به سمت عقب زیاد کنید. یعنی زمان را به سمت عقب ببرید. با کلید enter برنامه می‌ایستد و شما می‌توانید در حال سکون به آسمان نگاه کنید. و پس از این عقب و جلو بردن‌ها زمان هنگامی که می‌خواهید دوباره به زمان اول خودتان برگردید کافی است که کلید N را فشار دهید. با کلیدهای جهت نمای بالا و پایین صفحه کلید، هنگامی که از کلیدهای F و B استفاده می‌کنید می‌توانید سرعت جلو رفتن و یا عقب رفتن برنامه را کم و یا زیاد کنید. و با کلیدهای جهت نمای چپ و راست صفحه کلید می‌توانید زمان برنامه را سه روز به جلو و یا به عقب ببرید و سپس آسمان را تماشا کنید. وقتی که در منوی «نحوه نمایش» گزینه به دور خورشید را انتخاب کردید، می‌توانید پدیده هایی مثل گذر را مشاهده کنید. به شکل زیر توجه کنید.

در ضمن در حالت به دور خورشید می‌توانید با کلید های + و - صفحه کلید، مدار سیارات دیگر را نیز ببنید و به اصطلاح بزرگ‏نمایی مثبت یا بزرگ‏نمایی منفی بکنید. در حالت به دور زمین نیز می‌توانید علاوه بر سیارات، ستاره‌ها را نیز مشاهده کنید و صورت های فلکی که در آسمان هست را نیز رصد کنید.

امیدوارم شب رصدی خوبی داشته باشید.

چگونه به‌ کره‌ی ماه باز خواهیم گشت؟

چگونه به‌ کره‌ی ماه باز خواهیم گشت؟

پیش از پایان دهه‌ی آینده، فضانوردان ناسا مجدداً سطح ماه را کاوش خواهند کرد و این بار قصد دارند که در ماه بمانند و با ساختن پایگاه‌های فضایی راه را برای مسافرت‌های آینده به کره‌ی مریخ و سایر سیارات هموار کنند. این سفر با ساخت یک فضاپیمای جدید به زودی آغاز می‌شود.

ناسا با تکیه بر بهترین تکنولوژی موشکی، در حال ساخت سیستم اکتشاف قرن 21 است که چندکاره بوده و دارای قابلیت‌های مناسب، قابل اطمینان و ایمن خواهد بود.

قسمت اصلی این سیستم، یک فضاپیمای جدید است که برای انتقال 4 فضانورد به ماه طراحی شده است و قابلیت انتقال 6 سرنشین در ماموریت آینده به مریخ را دارد و سرنشینان و تجهیزات را به ایستگاه بین‌الملی فضایی انتقال می‌دهد. وسیله‌ی جدید حمل‌و نقل سرنشینان، شکلی شبیه به فضاپیمای آپولو و حجمی معادل 3 برابر آن را خواهد داشت، که امکان سفر 4 فضانورد را به طور هم‌زمان به کره‌ی ماه  فراهم می‌کند.

فضاپیمای جدید برای تامین انرژی، از  باتری‌های خورشیدی استفاده می کند و خودروهای فرود به ماه، از متان مایع در موتورهای‌شان استفاده می‌کنند. ناسا درحال برنامه‌ریزی برای روزی است که فضانوردان بتوانند منابع اتمسفر مریخ را به سوخت متان تبدیل کنند.

فضاپیمای جدید می‌تواند تا 10 بار مورد استفاده مجدد قرار گیرد. پس از آنکه فضاپیما به وسیله‌ی چتر فرود (به همراه یک سپر آبی به‌عنوان پشتیبان) به زمین نشست، ناسا می‌تواند به‌آسانی آن را بازیافت و سپر حرارتی را جایگزین کند و آن را دوباره به فضا پرتاب کند. هم‌زمان با فرود مجدد به ماه، سیستم  همان تعداد فضانورد را به سطح ماه می‌فرستد. (همانند مأموریت‌های آپولو) و آنها می‌توانند مدت زمان بیش‌تری را در سطح ماه بمانند. ماموریت‌های اولیه، 4 تا 7 روز به طول می‌انجامد.

در حالی که فضاپیمای آپولو محدود به فرود آمدن در راستای خط استوای ماه بود، فضاپیمای جدید پیشران‌های کافی را به همراه دارد تا در هر کجای سطح ماه که خواست بر زمین بنشیند. به محض اینکه اولین پایگاه در ماه درست شود، سرنشینان قادر خواهند بود بیش از 6 ماه در سطح کره‌ی ماه بمانند. این فضاپیما همچنین می‌تواند بدون سرنشین در مدار ماه به کار خود ادامه دهد.

 

امن و قابل‌اعتماد

سیستم پرتاب که سرنشینان را از زمین بلند خواهد کرد، بر اجزای پیشران شاتلی قابل اطمینان و قدرتمند متکی است. فضانوردان به وسیله‌ی یک موشک ساخته شده  از یک شاتل جداگانه با موشک‌های جداشونده، به همراه یک پیشران ثانویه، که توان آن از موتور اصلی شاتل تامین می‌شود، از زمین بلند خواهند شد. سیستم بالابر سنگین ثانویه از 5 موتور اصلی شاتل استفاده می‌کند تا اینکه بیش از 125 تن جرم را که درحدود یک‌ونیم برابر وزن شاتل در حال ‌دوران است را در مدار قرار دهد.

از این سیستم چند کاره، برای حمل محموله و قرار دادن اجزای مورد نیاز برای رفتن به ماه و مریخ در مدار استفاده خواهد شد. موشک بالابر می‌تواند برای حمل سرنشینان نیز به‌کارگرفته شود. یک موشک نجات در بالای فضاپیما وجود دارد و می‌تواند درصورت بروز اشکال در پرتاب، به سرعت سرنشینان را نجات دهد و به همین دلیل سیستم‏های پرتاب 10 برابر امن‏تر از شاتل هستند. همچنین احتمال آسیب‌ دیدن وسیله‌ی حمل‌ونقل توسط آشغال‌های فضایی کم است، چراکه فضاپیما در بالای موشک قرار می‌گیرد.

 

برنامه‏ی پرواز

در 5 سال آینده، فضاپیمای جدید، انتقال سرنشینان و تجهیزات را به ایستگاه فضایی بین‌المللی شروع خواهد کرد. و برای این برنامه‌ها، نیازمند 6سفر به پایگاه فضایی در سال است. در این ‌میان، ماموریت‌های رباتیک، زمینه‌ی اکتشاف ماه را فراهم می‌کند. در سال 2018، انسان به کره‌ی ماه باز خواهد گشت. در ذیل طرح یک ماموریت را مشاهده می‏کنید.

 

یک موشک بالابر سنگین، در حالی که یک فرودگر ماه و یک "پیشران انحراف" که برای خارج شدن از مدار زمین مورد نیاز است را حمل می‌کند (تصویر پایین، چپ) ، به پرواز در می‏آید. اتاقک سرنشینان به صورت جداگانه پرتاب می‌شود (تصویر پایین، وسط)، سپس اتاقک حامل سرنشینان به فرودگر و پیشران انحراف متصل می‌شود و به سوی ماه می‌رود. (تصویر پایین، راست)

3 روز بعد، اتاقک حامل سرنشینان وارد مدار ماه می‌شود (تصویر پایین، چپ). 4 فضانورد از فرودگر بالا می‌روند، درحالی که از محفظه‌ی فضایی که در مدار در انتظار آنها باقی می‌ماند، خارج می‌شوند. پس‌ از فرود آمدن و اکتشاف سطح بعد از 7 روز، اتاقک سرنشینان از فرودگر جدا شده و به پرواز در می‌آید (تصویر پایین، وسط)، و به محفظه‌ی فضایی متصل می‌شود و به زمین باز می‌گردد. پس‌از جداشدن از مدار، واحد تعمیرات از فضاپیما جدا می‌شود، درحالی که سپر حرارتی را برای اولین ‌بار در ماموریت رها می‌کند. و چتر فرود جایگزین آن می‌شود و سپرحرارتی رها می‌شود و محفظه‌ی فضایی بر زمین فرود می‌آید. (تصویر پایین،  راست)

در جهان هستی

با انجام حداقل 2 ماموریت در کره‌ی ماه در طول سال، به سرعت یک پایگاه دائمی ساخته خواهد شد. درحالی که فرودگرها سفرهای یکطرفه‌ای را برای تحویل‌دادن محموله‌ها انجام می‌دهند، سرنشینان بیش‌تری در آنجا اقامت می‌کنند و می‌آموزند از منابع ماه بهره‌برداری کنند. سرانجام، سیستم جدید قادر خواهد بود سرنشینان را هر 6 ماه به پایگاه ماه و زمین انتقال دهد.

در حال حاضر برنامه‌ریزان این ماموریت، به قطب جنوبی ماه به عنوان یکی از گزینه‌های برتر برای استقرار پایگاه می‌نگرند، و ‌دلیل آن تمرکز هیدروژن  - گفته می‌شود به‌شکل آب یخ‌زده است- و تابش دائمی نور خورشید برای تولید برق است. این برنامه‌ها سرآغازیست برای ناسا برای رسیدن به مریخ. برای رسیدن به مریخ،  سیستم بالابر سنگین، محفظه‌های فضایی چندکاره که سرنشین و سیستم‌های پیشران که قابلیت استفاده از منابع مریخ را دارا هستند را نیاز خواهیم داشت. داشتن یک پایگاه فضایی در کره‌ی ماه به فاصله‌ی 3 روز از زمین،  تمرینی برای ما خواهد بود از "زندگی خارج از کره‌ی زمین" دور از سیاره خانگی‌مان، پیش از انجام‌ دادن سفری طولانی‌تر به مریخ.

ماهواره ها

ماهواره ها

از اواسط قرن بیستم، هزاران قمر مصنوعی در اطراف سیاره‌ی ما یا در مدارهای بیضی شکل بزرگ‌تری به گردش در آمده‌اند. قمرهای بزرگ‌تر را که روی مداری نزدیک به زمین در ارتفاع 200 تا 500 کیلومتری حرکت می‌کنند، پیش از طلوع آفتاب یا هنگام غروب خورشید با چشم غیرمسلح می‌توان دید. در چنین مواقعی، که ما روی زمین هنوز در تاریکی هستیم یا به سوی تاریکی می‌رویم نور خورشید به آنها می‌تابد و مشاهده آنها را ممکن می‌سازد. پرتاب اولین قمر مصنوعی به فضا تحول بزرگی در جهان به وجود آورد. ارسال آن ماهواره‌ی کوچک، اولین گام انسان در جهت دستیابی به فضا بوده است.

 

1ـ ماهواره چیست؟

واژه‌ی انگلیسی «Satellite» از کلمه‌ی لاتین Satelles به معنی همراه، دنباله‌رو یا محافظ شخصی گرفته شده است و در حقیقت ریشه‌ای اتروریایی دارد. بر اساس آثار تاریخی به جا مانده، «تارکینیوس سوپربوس» (510-534 پیش از میلاد) آخرین امپراطور روم، که اصلیت «اتروریایی» داشت همیشه با محافظی شخصی همراه بود. این مفهوم از قرن هفدهم میلادی در علم کیهان‌شناسی کاربرد داشته است.

ماهواره محفظه‌ای فلزی به شکل کره، استوا یا مخروط است. پوشش فلزی ماهواره‌ها باید بسیار مقاوم باشد، زیرا این وسیله نوسانات حرارتی شدیدی را باید تحمل کند. اگر ماهواره در سایه‌ی زمین قرار گیرد، چنان سرد می‌شود که قطعاتش به صدا در می‌آیند و بر عکس در برابر خورشید بدنه‌ی فلزی آن به شدت گرم می‌شود. بنابر این همیشه این خطر وجود دارد که ابزارهای موجود در ماهواره بیش از حد گرم یا چنان سرد شوند که از کار بیفتند.

چون در فضا هوا وجود ندارد، تنظم دما به شیوه‌ی تبادل حرارتی با محیط ممکن نیست، اما به شیوه‌ی تابشی می‌توان مقدار دما را تغییر داد. به همین دلیل ماهواره‌ها را با موادی می‌پوشانند که عایق حرارتی باشند و پرتوهای رسیده را منعکس کنند. هر چه ارتفاع مدار حرکت ماهواره از زمین بیش‌تر باشد، ماهواره تا مدت طولانی‌تری در مدار باقی می‌ماند. اما عوامل گوناگونی سبب می‌شوند که ماهواره به تدریج متوقف شود و در نهایت بر اثر عبور از لایه‌های ضخیم‌تر جو و اصطکاک با آنها کاملاً بسوزد و از میان برود.

برای آنکه بتوان ماهواره را در مدار ثابتی نگه داشت و در صورت لزوم، محل آن را تغییر داد تجهیزاتی ویژه‌ی اصلاح جهت و مکان‌یابی ماهواره‌ها ساخته شده است. به علاوه، در ماهواره‌های جدید یک دستگاه تأمین‌کننده‌ی انرژی وجود دارد که به وسیله‌ی یک فرستنده‌ی رادیویی از روی زمین هدایت می‌شود و همیشه فعال است.

قسمت اعظم این دستگاه از باتری‌ها و مولدهای خورشیدی تشکیل شده است که انرژی لازم را از نور خورشید می‌گیرند. سلول‌های خورشیدی روی بال‌هایی قرار می‌گیرند که در طرفین ماهواره نصب شده‌اند. به این بال‌ها،

«پانل‌های خورشیدی» می‌گویند. هر چه این پانل‌ها بزرگ‌تر باشند، انرژی الکتریکی بیش‌تری فراهم می‌شود. برای بعضی از مأموریت‌های دراز مدت که محل انجام آنها از زمین بسیار دور است، باتری‌های کوچک اتمی نیز در نظر گرفته می‌شود.

سرعت حرکت ماهواره‌ها به فاصله‌ی آنها از زمین بستگی دارد. هر چه ارتفاع مداری که ماهواره بر آن حرکت می‌کند بیشتر باشد، سرعت آن نیز بیشتر است. سریع‌ترین ماهواره تقریباً هر 90 دقیقه یک بار زمین را دور می‌زند. سرعت این ماهواره حدود 9/7 کیلومتر بر ثانیه است. این نمونه‌ی فوق‌العاده روی مداری در ارتفاع 36000 کیلومتری و بر فراز استوا حرکت می‌کند. همچنین ما به ماهواره‌هایی نیاز داریم که هر 24 ساعت یک بار زمین را دور بزنند. یعنی همان زمانی که زمین نیز یک بار دور خود می‌گردد. کسی که از زمین به آسمان نگاه می‌کند، این گونه ماهواره‌ها را همیشه در جای ثابتی می‌بیند.

 

 

2ـ ماهواره‌ها چه وظایفی دارند؟

 ماهواره‌ها را بر اساس کارآیی آنها می‌توان به سه گروه تقسیم کرد :

• گروه نخست تعداد زیادی از ماهواره‌های کاربردی و خدماتی، مثل ماهواره‌های ویژه‌ی راهبری و هدایت کشتی‌ها و هواپیماها، ماهواره‌های هواشناسی، ماهواره‌های نقشه‌برداری (دیده‌بانی) و مهم‌تر از همه ماهواره‌های مخابراتی را در بر می‌گیرد. این ماهواره‌ها برای مثال مکان‌یابی دقیق کشتی‌ها در دریاها را به طور مستقیم انجام می‌دهند. در پیش‌بینی زود هنگام هوای نامساعد و توفانی کمک می‌کنند. اطلاعات مربوط به بلایای طبیعی و فجایع در شُرف وقوع یا جاری را به سراسر جهان انتقال می‌دهند و این امکان را برای ما فراهم می‌کنند که بتوانیم با شخصی در قاره‌ای دیگر مکالمه‌ی تلفنی داشته باشیم. داده‌های اینترنتی را دریافت کنیم. یا برنامه‌های تلویزیونی آن سوی جهان را ببینیم.
• تعداد ماهواره‌های علمی ـ پژوهشی که نقش مهمی در راه شناخت کره‌ی زمین و همه‌ی جهان ایفا می‌کنند کم‌تر از ماهواره‌های گروه نخست نیست. در این گروه ماهواره‌های اندازه‌گیری و تحقیقاتی قرار دارند که برای بررسی جو زمین (اتمسفر) و یون ـ کره (یونسفر) در نظر گرفته شده‌اند. این ماهوراه‌ها میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی اطراف زمین و پرتوهایی را بررسی می‌کنند که از خورشید یا دیگر اجرام آسمانی دوردست سرچشمه می‌گیرند. بسیاری از ماهواره‌های علمی نیز با آزمایش‌هایی که در فضای خارج از زمین انجام می‌دهند سهم مهمی در پیشرفت علوم پزشکی و زیست‌شناسی ایفا می‌کنند.
• گروه سوم، ماهواره‌های نظامی یا به عبارتی ماهواره‌های امنیتی و جاسوسی را در بر می‌گیرد. بسیاری از کشورها با استفاده از اطلاعات این گونه ماهواره‌ها از تحرکات نظامی کشورهای دیگر آگاه می‌شوند و خود را برای مقابله آماده می‌سازند.

 

 

3ـ ماهواره‌ها چگونه به فضا می‌روند؟

برای اینکه جسمی از حوزه‌ی جاذبه‌ی زمین خارج و به فضا پرتاب شود، باید شتابی بیش‌تر از شتاب جاذبه‌ی زمین داشته باشد و برای رسیدن به چنین شتابی باید انرژی مصرف کرد. در حرکت اجسام پرتابی، قانون کنش و واکنش نیوتن صادق است. طبق این قانون هر عملی یک عکس‌العمل دارد، که اندازه‌ی آن با اندازه‌ی عمل برابر است و جهت آن مخالف جهت عمل می‌باشد. یک توپ جنگی که گلوله‌ای را پرتاب می‌کند خودش به جهت مقابل یعنی به عقب رانده می‌شود. اگر بادکنکی را پر از باد کنید و آن را رها سازید، چون فشار داخل بادکنک بیش از فشار محیط است، هوا به سرعت از آن خارج می‌‌شود و بادکنک نیز در جهت مخالف خروج هوا به حرکت در می‌آید. در محفظه‌ی احتراق موشک نیز همین اتفاق رخ می‌دهد. البته در آنجا عملیات به وسیله‌ی یک خروجی گاز و تجهیزات دیگر کنترل و تنظیم می‌شود. بادکنک رها شده، بی‌هدف و به این سو و آن سو می‌رود. اما شکل لوله‌ی خروجی گاز در موشک به گونه‌ای است که شدت رانش و فوران گاز را تقویت می‌کند و سبب پیشروی موشک در جهتی معین می‌شود. هر چه فشار خروجی (مقدار گازی که در هر ثانیه از خروجی موشک به بیرون فوران می‌کند) و سرعت خروج گاز بیش‌تر باشد نیروی پیشبرنده‌ی موشک بزرگ‌تر خواهد بود.

موشک ‌های باربری که ماهواره ‌ها را به فضا می‌ برند، باید شتاب گریز از جاذبه‌ی بالایی داشته باشند. در  واقع با سرعت 7/9 کیلومتر بر ثانیه می‌توان زمین را ترک کرد. برای رسیدن به چنین شتابی انرژی فوق‌العاده زیادی صرف می‌شود. اما با اجرای عملیات پرتاب در نقاط جغرافیایی خاص می‌توان مقدار این انرژی را کاهش داد. زیرا وقتی که موشک روی زمین است، به علت حرکت چرخشی زمین، تاحدی تمایل دارد که در جهت غربی ـ شرقی حرکت کند. در ضمن سرعت گردش زمین در نزدیکی خط استوا بیش‌تر از نقاط دیگر است. بنابر این وقتی که موشک را در جهت غربی ـ شرقی به فضا پرتاب می‌کنند، هر چه محل پرتاب به خط استوا نزدیک‌تر باشد، استفاده از نیروی محرکه‌ی کوچک‌تری ضرورت می‌یابد و انرژی کم‌تری صرف می‌شود.

 

 

4ـ ماهواره‌ها چگونه به مدار خود می‌رسند ؟

ماهواره‌ها در بالاترین قسمت موشک‌های باربری قرار می‌گیرند و سفرشان را به سوی مدار مورد نظر آغاز می‌کنند. اغلب این موشک‌ها از مرحله‌ها یا طبقاتی تشکیل می‌شوند که هر کدام دارای یک موتور پیشبرنده‌اند. وقتی سوخت یک مرحله به پایان می‌رسد محفظه‌ی خالی از موشک جدا می‌شوند و کار مرحله‌ی بعدی آغاز می‌گردد. به طوری که سر انجام موشک در سطحی موازی با لایه‌های فوقانی جو زمین پیش می‌رود. قبل از آنکه آخرین مخزن سوخت موشک از ماهواره جدا شود، ماهواره باید به سرعت مناسب برای حرکت در مدار مورد نظر رسیده باشد.

بعضی از موشک‌ها ماهواره را مستقیماً به مدار مورد نظر می‌رسانند. بعضی از آنها نیز ماهواره‌ها را ابتدا به مداری می‌برند که به منزله‌ی توقف‌گاه یا محل پرتاب نهایی ماهواره است. ماهواره‌هایی که در این مدارهای موسوم به «مدارهای انتقالی» قرار می‌گیرند به کمک سیستم پیشبرنده‌ای که ویژه‌ی خود آنهاست به سوی مدار واسطه‌ای دیگر و سرانجام به سوی مدار نهایی بالا می‌روند تا وظایف‌شان را در آنجا انجام دهند. به جابه‌جایی‌های ماهواره‌ها از یک مدار به مداری دیگر در فضا «انتقال مداری» می‌گویند. این انتقال به طور معمول در نقطه‌ای موسوم به «گذرگاه هوهمان» انجام می‌گیرد. این گذرگاه که دو مدار را به یکدیگر مربوط می‌کند نخستین بار توسط «والتر هوهمان» مهندس آلمانی شناسایی شد. برای جابه‌جایی ماهواره‌ها از یک مدار به مدار بالاتر دو نیروی محرک به آن اعمال می‌شود. محرک اول زمانی که ماهواره در نزدیک‌ترین نقطه‌ی مدار نسبت به زمین قرار داد. و محرک دوم زمانی که ماهواره در دورترین نقطه‌ی مدار نسبت به زمین قرار دارد، دریافت می‌گردد.

 

 

5ـ ماهواره‌ها چگونه بر مدار خود باقی می‌مانند؟

 ماهواره‌ باید به سرعتی معین و متناسب با ارتفاع خود برسد تا از مدار خارج نشود و به سوی زمین سقوط نکند. این سرعت به گونه‌ای است که بین نیروی جاذبه‌ی زمین و کششی که می‌تواند ماهواره را از مداردور زمین خارج سازد (نیروی گریز از مرکز) توازن برقرار می‌کند. به همین ترتیب ماهواره باید راستای حرکت یا مکان مشخصی در فضا داشته باشد تا برای مثال بتواند اخبار ارسالی از آنتن‌های زمین را دریافت کند. اما اغلب در جریان مأموریت‌های ماهواره‌ای لازم می‌شود که مدار حرکت ماهواره تغییر کند. راستای نیروی گریز از مرکز زمین به طرف خارج است. این نیرو ماهواره‌هایی را که روی مدارهای دور زمین حرکت می‌کنند نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد. به گونه‌ای که گویی آنها را به خارج از مدار و نقاط دورتر از زمین می‌راند. (پرتاب می‌کند) نیروی جاذبه‌ی زمین در جهت مخالف نیروی گریز از مرکز عمل می‌کند و ماهواره‌ها را به سوی زمین می‌کشد. نیروی گریز از مرکز و نیروی جاذبه باید با یکدیگر تعادل داشته باشند به گونه‌ای که ماهواره‌ها به زمین سقوط نکند، یا برای همیشه در فضا ناپدید نشود. این شرایط در صورتی فراهم می‌شوند که مقدار نیروی گریز از مرکز با مقدار نیروی جاذبه تناسب داشته باشد.

تجهیزات ویژه‌ای برای ماهواره‌ها طراحی شده است که به کمک حسگر‌ها و هدایت کننده‌هایی خاص جهت حرکت و محل استقرار آنها را روی مدار شناسایی و تنظیم می‌کنند. به همین ترتیب یک دستگاه هدایت سه محوره و هدایت چرخشی نیز به ماهواره‌ها کمک می‌کند تا بتواند در نقطه‌ی ثابتی در فضا باقی بماند. با استفاده از تنظیمات چرخشی همین دستگاه، ماهواره حول محور مرکزی خود به چرخش در می‌آید. هم چنین تثبیت ماهواره نسبت به سه محور اصلی سبب می‌شود که دستگاه‌های تأمین انرژی و تجهیزات مربوط به تنظیم سرعت ماهواره نیز موقعیت ثابتی داشته باشند. ماهواره‌هایی که باید همیشه در نقطه‌ی ثابتی از مدار (نقطه‌ی ثابتی نسبت به زمین) قرار داشته باشند، قبل از هر چیز به موتورهایی احتیاج دارند که بتوانند آنها را به مدار مقصد در ارتفاع 36000 کیلومتری زمین برسانند.

 

 

6ـ برای حرکت ماهواره‌ها چه مدارهایی وجود دارد؟

ماهواره‌ها روی مدارهای مشخصی دور زمین می‌گردند. بعضی از این مدارها دایره‌ای شکل و بعضی از آنها بیضی شکل‌اند. ارتفاع آنها از زمین نیز متفاوت است. تفاوت دیگر این مدارها در شیب زاویه‌ای است که هر یک از آنها با خط استوا تشکیل می‌دهند. این تفاوت نشان می‌دهد که ماهواره تحت چه زاویه‌ای نسبت به استوا از فراز این خط فرضی می‌گذرد. انتخاب مدار حرکت برای هر ماهواره به نوع وظایفی بستگی دارد که به آن ماهواره واگذار شده است.

 

 

نوع مدار	LEO	PO	HEO	EO	GEO
شرح	مدار با ارتفاع پایین	مدار قطبی	مدار با ارتفاع بالا	مدار بیضی شکل	مدار زمین ثابت
ارتفاع	حداقل 400 و حداکثر 1000 کیلومتر	حداقل 400 و حداکثر 1000 کیلومتر	حداقل 10000 و حداکثر 20000 کیلومتر	در حضیض 200 کیلومتر و در اوج 40000 کیلومتر	در ارتفاع 36000 کیلومتری بر فراز استوا قرار دارد.
ویژگی ها	ماهواره های هواشناسی، ماهواره های مشاهده و نقشه برداری، ماهواره های علمی ـ پژوهشی و فضاپیماهای سرنشین دار روی این مدار دور زمین می گردند.	ماهواره های ویژه تحقیقات زمین شناسی، ماهواره های هدایت و جهت یابی و ماهواره های ویژه مشاهده زمین از این مدار استفاده می کنند.	از این مدار که تقریباً دایره ای شکل است ماهواره های ویژه هدایت و جهت یابی کشتی ها و هواپیماها استفاده می کنند.	وقتی ماهواره ها به نقطه اوج نزدیک می شوند، سرعت حرکت آنها کمتر می گردد و وقتی که به سوی نقطه حضیض پیش می روند، سریعتر حرکت می کنند. ماهواره های نظامی معمولاً روی این مدار قرار می گیرند.	ماهواره هایی که روی این مدار حرکت می کنند، در هر 24 ساعت یک بار زمین را دور می زنند و به همین دلیل همیشه در نقطه ثابتی نسبت به سطح زمین (رو به روی نقطه ثابتی از زمین)  قرار دارند. ماهواره های مخابراتی و ماهواره های تلویزیونی، همین طور ماهواره های ویژه مشاهده و نقشه برداری زمین به این مدار پرتاب می شوند.

 

 

در عکس زیر سه ماهواره‌ را در سه مدار مختلف مشاهده می‌کنید. ماهواره‌ی قرمز رنگ بر مدار GEO قرار دارد و اگر توجه کنید می‌بینید که همیشه بر فراز نقطه‌ای ثابت از زمین قرار دارد.

 

 

7 ـ چه کسی نخستین بار ماهواره را به فضا پرتاب کرد؟

در روز چهارم اکتبر 1957 ساعت 14 به وقت مسکو، تاس ـ خبرگزاری شوری ـ خبر پرتاب نخستین ماهواره را به سراسر جهان مخابره کرد. خبر فوق‌العاده میهج بود. این ماهواره را اسپوتنیک 1 (Sputnik 1) نامیدند. بعد از 21 روز باتری‌های ماهواره تخلیه شدند و بعد از 92 روز اسپوتنیک 1 با لایه‌های ضخیم جو برخورد کرد و به طور کامل سوخت.

در سوم نوامبر 1957 یعنی کم‌تر از یک ماه بعد از پرتاب اسپوتنیک 1 روس‌ها با پرتاب اسپوتنیک 2 به فضا آمریکایی‌ها را به حیرت واداشتند. همراه با این فضاپیما سگی به نام «لایکا» نیز به مدار فرستاده شد. لایکا نخستین موجود زنده‌ای است که به فضا راه یافته است. این سگ هفت روز درون اتاقک در بسته و غیرقابل نفوذ خود دور زمین چرخید. در این مدت همه‌ی واکنش‌ها و اعمال حیاتی بدن حیوان ارزیابی می‌شد و نتایج آنها به زمین مخابره می‌گردید. سپس اکسیژن ذخیره شده در اتاقک به پایان رسید و لایکا به علت فقدان اکسیژن مرد. روس‌ها موفق نشدند که آن اتاقک و سرنشینش را همان طور که در نظر داشتند از فضا بیرون آورند و به زمین بازگردانند.

پرتاب اسپوتنیک 1 بیش از همه آمریکایی‌ها را غافگیر کرد که در همان زمان خود را برای پرتاب ماهواره‌ای اختصاصی به فضا آماده می‌کردند. در سال 1955 رئیش جمهور وقت آمریکا دستور ساخت یک موشک باربری با نام «ونگارد» (Vangurd) را صادر کرده بود. اما با پرتاب اسپوتنیک ادامه‌ی این برنامه‌ی در حال اجرا متوقف گردید. بدین ترتیب نخستین ماهواره‌ی آمریکایی یعنی Explorer 1 در 31 ژانویه‌ی 1958 به فضا پرتاب شد.

 

8 ـ نخستین ماهواره‌های روسی

نام لاتین	تاریخ پرتاب	موشک حمل کننده	تاریخ متلاشی شدن	مدت مأموریت	وزن (کیلوگرم)	شعاع کوچک مدار (کیلومتر)	خروج از مرکز مدار	مدت زمان یک دور گردش در مدار (دوره تناوب بر حسب دقیقه)	دورترین فاصله مداری تا زمین (کیلومتر)	نزدیکترین فاصله مداری تا زمین (کیلومتر)	وظایف/ ویژگیها
Sputnik 1	4 اکتبر 1957	R-7/SS-6 ICBM	4 ژانویه 1958	3 هفته	6/83	2/6955	05201/0	2/96	939	215	نخستین ماهواره ای که انسان به فضا پرتاب کرد
Sputnik 2	3 نوامبر 1957	R-7/SS-6 ICBM	14 آوریل 1958	162 روز	3/508	2/7314	098921/0	7/103	1660	212	نخستین موجود زنده در فضا(سگی به نام لایکا)
Sputnik 3	15 می 1958	modified R-7/SS-6 ICBM	6 آوریل 1960	962 روز	1327	7/7418	110932/0	9/105	1864	217	بررسی میدان های مغناطیسی زمین
Cosmos 1	16 مارس 1962	Kosmos 6351	----------	---------	315	----------	005265/0	4/96	204	135	ماهواره های تحقیقاتی
PolYot 1	1 نوامبر 1963	Sputnik 11A59	----------	---------	600	----------	018474/0	3/93	592	339	ماهواره های آزمایشی
Electron 1	30 ژانویه 1964	Vostok 8K72K	----------	---------	350	----------	31862/0	165	6761	409	نخستین پرتاب دو ماهواره به طور همزمان، برای اندازه گیری کمربند وان آلن
Electron 2	30 ژانویه 1964	Vostok 8K72K	----------	---------	445	----------	609474/0	4/1356	58952	9470
Molniya 1	23 آوریل 1965	Molniya 8K78	----------	---------	998	----------	736864/0	708	39300	538	نخستین ماهواره مخابراتی روسی

 

9ـ نخستین ماهواره‌های آمریکایی

نام لاتین	تاریخ پرتاب	موشک حمل کننده	تاریخ متلاشی شدن	مدت مأموریت	وزن (کیلوگرم)	شعاع کوچک مدار (کیلومتر)	خروج از مرکز مدار	مدت زمان یک دور گردش در مدار (دوره تناوب بر حسب دقیقه)	دورترین فاصله مدار تا زمین (کیلومتر)	نزدیکترین فاصله مداری تا زمین (کیلومتر)	وظایف/ ویژگیها
Explorer 1	1 فوریه 1958	Jupiter - C	31 مارس 1970	111 روز	97/13	2/7832	139849/0	8/114	2550	358	نخستین ماهواره آمریکایی
Vanguard 1	17 مارس 1958	Vanguard	عمر مداری که بر روی آن قرار دارد 240 سال می باشد	---------	47/1	7/8689	1909/0	2/134	3969	654	تحقیق درباره جو زمین
Discoverer 1	28 فوریه 1959	Thor Agena A	----------	---------	618	----------	057926/0	96	968	163	نخستین ماهواره در مدار قطبی (ماهواره نظامی)
Tros 1	1 آوریل 1960	Thor Able II	15 ژوئن 1960	78 روز	47/122	----------	004012/0	16/99	750	693	نخستین ماهواره هواشناسی
Echo 1	12 آگوست 1960	Thor Delta	24 می 1968	---------	180	----------	010016/0	3/118	1684	1524	نخستین ماهواره مخابراتی انفعالی
Courier  1B	4 اکتبر 1960	Thor  Ablestar	----------	---------	230	----------	020012/0	8/106	1237	938	نخستین ماهواره مخابراتی غیرانفعالی
Oscar 1	12 دسامبر 1961	Thor Agena B	----------	---------	5	----------	016982/0	1/91	474	245	نخستین ماهواره رادیویی غیرحرفه ای
Telstar 1	10 ژولای 1962	Thor Delta	21 فوریه 1963	---------	171	----------	24186/0	7/157	5632	952	نخستین ماهواره تجاری ویژه برنامه های تلویزیونی
Syncom 1	--------	---------------	----------	---------	----------	----------	---------	-------	----------	----------	Syncom 1نتوانست در مدارش قرار گیرد
Syncom 2	26 ژولای 1963	Thor Delta B	1 ژانویه 1965	---------	39	----------	0/01304	1454	36693	35584	Syncom 2نخستین ماهواره مخابراتی مستقر بر مدار زمین ثابت بود

 

10ـ رصد کردن ماهواره‌ها در آسمان شب

بهترین موقع برای مشاهده ی یک ماهواره با چشم، هنگام بامداد یا شامگاه است. در این مواقع خورشید زیر افق است، ناظر در ناحیه ی تاریکی جای دارد ولی ماهواره که چند صد کیلومتر ارتفاع دارد، نور خورشید را دریافت و منعکس می‌کند. دوستانی که تلسکوپ در اختیار دارند می‌توانند به راحتی ماهواره‌ها و ایستگاههای فضایی را وقتی در آسمان محل سکونت آنها قرار دارند رصد کنند. برای اینکه ببینید چه زمانی ماهواره یا ایستگاه فضایی در آسمان محل سکونتتان وجود دارد می‌توانید به سایت زیر مراجعه کنید و محل سکونت خود را انتخاب کنید و مشاهده کنید که چه اجرامی در آسمان آن محل برای رصد وجود دارند.http://www.heavens-above.com/countries.asp

 

11ـ تلسکوپ فضایی هابل

تلسکوپ فضایی هابل را می‌توان یک ماهواره‌ی عملی ـ پژوهشی دانست که با ارسال اطلاعات مفیدی از جهان کمک بسیار بزرگی به منجمان و دانشمندان کرده است. نام این تلسکوپ از نام دکتر ادوین هابل (1889-1953) گرفته شده است. این تلسکوپ در تاریخ 24 آوریل 1990 از space shuttle Discovery (STS-31) به فضا پرتاب شد.

در تاریخ 25 آوریل 1990 پس از پرتاب این تلسکوپ را در فضا آماده استفاده کردند. این تلسکوپ در ماموریت‌های مختلفی که برای بازسازی آن صورت گرفته، تعمیر شده است که این ماموریت‌ها در تاریخ‌های دسامبر 1993، فوریه 1997، دسامبر 1999و فوریه 2002 انجام شده‌اند و امیدواریم که باز هم این ماموریت‌ها ادامه داشته باشد و بتوانیم سال‌های سال از اطلاعاتی که این تلسکوپ برای ما ارسال می‌کند استفاده کنیم.

طول هابل برابر 2/13 متر (5/43 فوت) و وزن آن برابر 11110 کیلوگرم است و بیشترین قطر آن 2/4 متر (14 فوت) می‌باشد. اندازه‌ی تلسکوپ فضایی هابل تقریبا برابر یک اتوبوس بزرگ است ولی این تلسکوپ می‌تواند در قسمت بار یک شاتل فضایی جا شود.

هزینه‌ی پرتاب تلسکوپ فضایی هابل به فضا برابر 5/1 بیلیون دلار است. مداری که این تلسکوپ بر روی آن دور زمین می‌چرخد در ارتفاع 569 کیلومتری سطح زمین است و زاویه‌ای که این مدار با خط استوای زمین می‌سازد برابر 5/28 درجه است. این تلسکوپ در مدت زمان 97 دقیقه یک بار این مدار را طی می‌کند. سرعت تلسکوپ فضایی هابل برابر 28000 کیلومتر در ساعت است.

این تلسکوپ قادر به مشاهده و رصد خورشید و عطارد و هر چیزی که بسیار نزدیک به خورشید باشد نیست. حساسیت به نور این تلسکوپ از طیف فرابنفش تا مادون قرمز و هر طول موجی که بین این دو باشد هست. (115-2500 نانومتر)

اولین تصویر توسط این تلسکوپ در تاریخ 20 می‌1990 گرفته شده است. که این عکس متعلق به Star Cluster NGC 3532 است.

 

هابل در طی هر هفته تقریبا 120 گیگابایت اطلاعات علمی به زمین مخابره می‌کند. که این حجم از اطلاعات برابر 1097 متر کتاب است که در کنار هم در قفسه‌ای چیده شده باشند. این اطلاعات به سرعت بر روی سی دها ها ذخیره می‌شود.

انرژی هابل از خورشید تامین می‌شود. که این انرژی بوسیله‌ی دو سلول خورشیدی که هر کدام 62/7 متری هستند تامین می‌شود. این انرژی برابر 2800 وات می‌باشد. در مدار متوسط هابل انرژی‌ای برابر 28 لامپ 10 وات مصرف می‌کند.

هابل می‌تواند از اشیایی که در فواصل دور هست و نیز اشیا بسیار کم نور تصویری تهیه بکند. و وقتی که به هدف خود نگاه می‌کند میزان انحراف آن 1000/7 arcsecond است. که این مقدار انحراف برابر عرض تصویری است که انسان می‌تواند از فاصله‌ی 1 مایلی ببیند.

دو آیینه با مشخصات زیر در این تلسکوپ استفاده می‌شوند :

آیینه‌ای اول : قطر 4/2 متر وزن 828 کیلوگرم

آیینه‌ی دوم : قطر 3/0 متر وزن 3/12 کیلوگرم

منبع ذخیره‌ی انرژی هابل 6 باطری نیکل _ هیدروژن (NiH) است که گنجایش ذخیره سازی انرژی این باطری‌ها برابر 20 باطری ماشین می‌باشد.

برای کسب اطاعات بیشتر و مشاهده‌ی اطلاعات و عکس‌هایی که توسط این تلسکوپ ارسال شده است می‌توانید به سایت رسمی تلسکوپ فضای هابل به آدرس http://www.hubblesite.org مراجعه کنید.

 

12- شبیه‌سازی پرتاب ماهواره

 بازی زیر هم می‌تواند به شما نشان بدهد که اگر سرعت و ارتفاع مناسب برای پرتاب یک ماهواره نداشته باشیم ممکن است چه بلاهایی سر ماهواره بیاید. از منوی سمت چپ یکی از اعداد 1 تا 5 را انتخاب کنید و سپس دکمه‌ی سبز رنگ fire را برای شروع پرتاب فشار دهید.

ما کجا ایستاده ایم؟

ما کجا ایستاده ایم؟

موقعیت هر ستاره در آسمان به همان روشی معلوم می‌شود که موقعیت یک نقطه در روی زمین با آن مشخص می‌گردد. در روی زمین به هر نقطه یک طول و عرض جغرافیایی نسبت می‌دهیم و به همین ترتیب به ستارگان در آسمان نیز یک جفت عدد، ـ که برای هر ستاره عددی است منحصر به فردـ نسبت می‌دهیم. که بُعد و ارتفاع ستاره نام دارد. این نشانی‌ها با گذشت زمان، به کندی بسیار تغییر می‌کنند. از این رو، اگر بخواهیم دقیق باشیم، باید تاریخی را که ستاره دارای بعد و ارتفاع خاصی بوده است، مشخص کنیم. این تاریخ را دوره می‌نامند.

تغییرات اندک این ارقام در نتیجه‌ی پدیده‌ای است به نام "تقدیم اعتدالین" که خود از حرکت تقدیمی محور زمین حاصل می‌شود. بر اثر این پدیده، نقطه‌ی اعتدال بهاری، نقطه‌ای که بُعد از آن اندازه گرفته می‌شود، پیوسته به سمت مغرب تغییر مکان می‌دهد. بُعد و ارتفاع ستارگان و اجرام آسمانی دیگر در جداول و تقویم‌های نجومی گوناگون فهرست شده‌اند.

 

1) مدارهای عرض جغرافیایی

استوا خطی است فرضی که کره‌ی زمین را به دو نیم‌کره‌ی شمالی و جنوبی تقسیم می‌کند. هر نیم‌کره با رسم دوایری فرضی که موازی استوا هستند و مدارهای عرض جغرافیایی نام دارند تقسیم می‌شود. هر یک از این مدارها با ارقامی مشخص می‌شوند که در نیم‌کره‌ی شمالی از صفر در استوا شروع می‌شود و به 90 درجه‌ی شمالی در قطب شمال پایان می‌پذیرد و همین طور در نیم‌کره‌ی جنوبی که از صفر در استوا شروع می‌شود و تا 90 درجه‌ی جنوبی در قطب جنوب ادامه دارد. گاهی اوقات به جای واژه‌ی شمالی از حرف N و به جای واژه‌ی جنوبی از حرف S استفاده می‌شود. مدارهای عرض جغرافیایی برای بیان فاصله‌ی زاویه‌ای هر نقطه از استوا بر حسب درجه، به کار می‌رود. این فاصله را عرض جغرافیایی آن نقطه می‌خوانند. عرض جغرافیایی تا نزدیک‌ترین درجه بیان می‌شود. وقتی دقت بیش‌تر مورد نظر باشد این زوایا را بر حسب درجه، دقیقه و ثانیه‌ی قوس بیان می‌کنند.

 

2) نصف النهارها

برای به دست آوردن طول جغرافیایی یک نقطه، از مدارهای نصف‌النهار استفاده می‌کنیم. نصف النهارها همگی از قطب شمال و جنوب گذشته و برابر می‌باشند. و چون هیچ برتری نسبت به یکدیگر ندارند برای استفاده از آنها باید یکی را به عنوان نصف النهار مبدأ برگزید و بقیه را بر مبنای آن نام‌گذاری کرد. در سال 1884، در یک توافق بین‌المللی تصمیم گرفته شد که نصف النهاری که از گرینویچ می‌گذرد، نصف النهار مبدأ (نصف النهار صفر) به شمار آید. و با انتخاب نصف‌النهار مبدأ بقیه‌ی نصف النهارها بر اساس محل‌شان نسبت به نصف النهار مبدأ به نصف النهار شرقی و غربی تقسیم شدند. در زیر می‌توانید با جا به جا کردن نقطه‌ی سیاه بر روی کره‌ی زمین طول و عرض جغرافیایی مناطق مختلف را ببینید. Longitude یعنی طول جغرافیایی و Latitude یعنی عرض جغرافیایی .

 

 

3) کره آسمان

کره‌ای است فرضی هم محور و هم مرکز با کره‌ی زمین. از دید ناظر زمینی تمام اجرام سماوی بر روی این کره قرار دارند. به دلیل اینکه کره‌ای فرضی می‌باشد لذا نمی‌توان برای آن شعاعی در نظر گرفت. محل تقاطع محور کره‌ی آسمان با شمال کره‌ی سماوی را قطب شمال سماوی و در جنوب، قطب جنوب سماوی می‌نامند. خط فرضی که کره‌ی آسمان را به دو نیم‌کره‌ی شمالی و جنوبی تقسیم می‌کند، معدل النهار نام دارد. معدل النهار و استوای زمین هر دو بر یک صفحه قرار دارند. ولی شعاع معدل النهار بسیار بزرگ‌تر از استوا می‌باشد.

 

4) مدارهای میل

مشابه مدارهای عرض جغرافیایی بر روی کره‌ی زمین می‌باشد و موازی معدل النهار در شمال و جنوب آن به صورت فرضی رسم شده و دو نیم‌کره‌ی شمالی و جنوبی را به تقسیم‌های فرعی دیگری قسمت می‌کند. از این مدارها برای بیان فاصله‌ی زاویه‌ای میان یک شی در آسمان و معدل النهار استفاده می‌شود، و این فاصله بر حسب درجه‌ی زاویه، ارتفاع (میل) آن شی نامیده می‌شود. و طریقه‌ی نام‌گذاری آن مانند عرض جغرافیایی کره‌ی زمین می‌باشد.

 

5) دایره های ساعتی

نصف النهارهای طول جغرافیایی زمین نیز همتای خود را بر کره‌ی بزرگ‌تر دارند که دوایر ساعتی نامیده می‌شوند. این دوایر از قطب‌های شمال و جنوب سماوی می‌گذرند. آنها همگی از حیث اندازه و اهمیت یکسانند. بنابر توافقی بین‌المللی یکی از این دوایر به عنوان دایره‌ی ساعتی مبدأ برگزیده شده است. دایره‌ی ساعتی که بدین طریق مشخص شده، دایره‌ای است که از نقطه‌ی اول حَمَل (گرینویچ آسمان) می‌گذرد. نقطه‌ی اول حمل، نقطه‌ای است بر معدل النهار که با علامت γ نموده می‌شود. و برابر است با اول فروردین. خورشید در حرکت ظاهری خود در آسمان هنگامی که از نیم‌کره‌ی سماوی جنوبی به نیم‌کره‌ی سماوی شمالی می‌رود، در این نقطه استوا را قطع می‌کند. وقتی خورشید در این نقطه است طول شب و روز در همه‌ی نقاط زمین برابرند. به دایره‌ی ساعتی مبدأ نام دایره‌ی ساعتی اعتدال داده‌اند. در زیر می‌توانید با جا به جا کردن محل ستاره تغییر بُعد و ارتفاع آن را ببینید. Altitude یعنی ارتفاع و azimuth یعنی بُعد ستاره.

 

 

6) بیان ریاضی طول و عرض جغرافیایی و بُعد و ارتفاع

 

اگر محور z‌ها محور زمین باشد، و محور x‌ها از گرینویچ بگذرد، آن گاه φ را طول جغرافیایی می‌نامند. با یک تفاوت کوچک که دامنه‌ی φ در ریاضی از 0 تا 360 درجه است اما در جغرافیا برای زوایای بیش‌تر از 180 درجه از سوی مخالف می‌رویم و به آن غربی می‌گوییم. برای مثال به جای زاویه‌ی 270 درجه می‌گوئیم 90 درجه‌ی غربی. اما زاویه‌ی متمم θ را عرض جرافیایی می‌نامیم. و اگر منفی شود یا همان منفی را به کار می‌بریم و یا جنوبی می‌نامیمش. برای مثال زاویه‌ی θ برابر 120 درجه است. که متمم آن می‌شود 30- درجه (θ-90=λ). پس عرض جغرافیایی مورد نظر ما 30 درجه‌ی جنوبی یا 30- درجه است. اما برای کره‌ی آسمان، محور x‌ها از نوروز (نقطه‌ی اول حمل) می‌گذرد. و به زاویه‌ی φ بُعد می‌گوییم. اما از صفر تا 24 عدد می‌دهیم. (معادل 24 ساعت) و به جای عرض جغرافیایی، ارتفاع می‌گوییم، یعنی به متمم زاویه‌ی θ. در این نام‌گذاری انقلاب سیفی (اول تیر) بُعد 6 دارد، مهرگان بُعد 12 و شب یلدا بُعد 18 و نوروز بُعد 24 یا صفر دارد.

 

7) به دست آوردن عرض جغرافیایی محل زندگی تان

می‌توان عرض جغرافیایی محل مورد نظرتان را با این روش به آسانی پیدا کنید. برای این کار نیاز به استفاده از شاخصی دارید. طول سایه‌ی شاخص را در اول فروردین یا اول مهر ماه اندازه بگیرید. توجه داشته باشید که سایه‌ی شاخص را باید در یک سطحی صاف و افقی اندازه‌گیری کنید. مثلثی مانند تصویر زیر بکشید. دقت کنید که هر میلیمتر آن برابر یک سانتی‌متر از طول سایه یا طول شاخص می‌باشد. زاویه‌ی بالای مثلث را اندازه بگیرد. این زاویه، عرض جغرافیایی محل مورد نظرتان می‌باشد. در اول فروردین و اول مهر، خورشید مستقیماً بالای استوا قرار دارد. برای مثال عرض جعرافیایی برای شکل زیر ۵۰ درجه می‌باشد.

 

8) ساخت دستگاه ارتفاع سنج

ارتفاع ستارگان نیز مانند خورشید تغییر می‌کند و امتدادشان نیز در شب‌های مختلف سال تغییر می‌کند. با یک وسیله‌ی خیلی ساده می‌توان نحوه‌ی حرکت آنها را در آسمان مشاهده کرد. برای ساخت ارتفاع سنج به این وسایل نیاز داریم :

1. نقاله‌ی دایره‌ای به قطر 10 سانتی‌متر
2. نقاله‌ی نیم‌دایره‌ای به قطر 10 سانتی‌متر
3. یک قطعه چوب به ابعاد 6/12*2*2 سانتی‌متر
4. قطعه‌ی دیگری از چوب به ابعاد 2/1*15*15 سانتی‌متر
5. مقوای ضخیم
6. 4 عدد پیچ 6 میلیمتری
7. دو عدد سنجاق
8. ریسمان پنبه‌ای محکم
9. وزنه‌ی کوچک
10. کاغذ میلیمتری
11. نوار چسب

در ابتدا یک لوله به طول 10 سانتی‌متر از مقوای ضخیم درست کنید. مقوا را دور یک مداد خم کنید و دو طرف آن را نوار چسب بچسبانید، یک لوله درست می‌شود. با مته یک سوراخ کوچک در مرکز نقاله‌ی نیم‌دایره‌ای تعبیه کنید، به طوری که سنجاق ترسیم در آن محکم قرار گیرد. مطابق تصویر زیر در امتداد خط مستقیم نقاله را به مقوا بچسبانید.

نقاله را با کمک سنجاق ترسیم به بالای چوب نصب کنید، به طوری که به راحتی بتواند حول سنجاق دوران کند. یک عقربه روی چوب درست زیر درجه‌ی صفر نقاله وقتی لوله کاملاً افقی قرار گرفته است، رسم کنید. یک عقربه به طول 5/4 سانتی‌متر از مقوا درست کنید و به پایه‌ی چوبی بچسبانید. یک شاقول با نخ پنبه‌ای و وزنه‌ی کوچکی درست کنید و آن را توسط سنجاق معمولی به طرف دیگر چوب بیاویزید. به تصویر زیر توجه کنید.

پنچ سوراخ در نقاله‌ی دایره‌ای با مته تعبیه کنید. سوراخ مرکزی به اندازه‌ای باشد که سنجاق ترسیم در آن جا بگیرد. در چهار سوراخ دیگر باید پیچ‌های 6 میلیمتری نصب شود. مطابق تصویر زیر.

پایه‌ی چوبی را به مرکز نقاله‌ی دایره‌ای شکل با سنجاق ترسیم محکم کنید. به طوری که چوب بتواند حرکت کند. البته خیلی روان نباشد. نقاله‌ی دایره‌ای را به تکه‌ی دیگر چوب پیچ کنید. از واشر مقوایی استفاده کنید. به طوری که نقاله با پایه‌ی چوبی فاصله داشته باشد تا سنجاق ترسیم گیر نکند. با توجه به تصویر زیر.

چوب باید قائم باشد. یعنی شاقول باید مطابق شکل زیر درست از وسط آن آویزان باشد. این دستگاه را ارتفاع سنج می‌نامند. و با آن می‌توان ارتفاع ستاره را از سطح افق و سمت آن (بُعد)، یعنی زاویه‌ای که با امتداد شمال و جنوب می‌سازد، تعیین کرد. دستگاه را روی یک سطح افقی قرار دهید، به طوری که صفر نقاله دایره‌ای به طرف شمال و رقم 180 آن به طرف جنوب قرار گیرد. برای پیدا کردن ارتفاع و بُعد یک ستاره باید به این ترتیب عمل کنید. پایه‌ی دستگاه را ثابت بگیرید و چوب را بگردانید و نقاله را بالا و پایین ببرید تا بتوانید ستاره را از داخل لوله ببنید. ارتفاع را از روی نقاله‌ی نیم‌دایره‌ای و بُعد (سمت) را از روی نقاله‌ی دایره‌ای اندازه بگیرید.

به آسمان نگاه نکنید!

به آسمان نگاه نکنید!

چرا با توجه به حرکت مداری ماه و زمین هر ماه یک خورشیدگرفتگی رخ نمی‌دهد؟ خورشید گرفتگی جزئی چیست؟ تفاوت ماه گرفتگی و خورشید گرفتگی چیست؟ چرا در زمان خورشیدگرفتگی حتماً باید ماه نو باشد؟ شما می‌توانید جواب این سوال و سوالات دیگری در مورد خورشید گرفتگی را در اینجا پیدا کنید.

 

1) چرا خورشید می گیرد؟

زمین در مداری بیضی شکل به دور خورشید می‌گردد. ولی از دید ناظری که بر روی زمین قرار دارد خورشید در یک مدار فرضی به دور زمین می‌گردد. به این مدار فرضی دایره البروج می‌گویند. تعریف دیگر دایره البروج دایره‌ی عظیمه‌ای است بر کره‌ی آسمان که از تقاطع آن کره با صفحه‌ی مدار زمین حاصل می‌شود. در زیر می‌توانید با مفهوم دایره البروج بیش‌تر آشنا شوید. خط زردی که در زیر می‌بنید همان مسیر حرکت ظاهری خورشید در آسمان می‌باشد که بنا به تعریف به آن دایره البروج می‌گوییم.

ماه نیز در مداری به دور زمین می‌گردد. مدار ماه دقیقاً منطبق بر، دایره البروج نیست و با آن زاویه‌ی‌15/5 درجه دارد. ماه در هر دور گردش خود به دور زمین، دو بار با دایره البروج برخورد می‌کند. به این نقاط تقاطع گره می‌گویند. وقتی که ماه در گره قرار دارد برای ناظر زمینی در این حالت ماه روی دایره‌ البروج قرار دارد. چون از نظر ما خورشید همیشه روی این دایره قرار دارد، پس در حالت ماه نو فقط در صورتی خورشید گرفتگی به وجود می‌آید که ماه به طور هم زمان با خورشید در یک گره واقع شود، یا به عبارت دیگر دایره البروج را قطع کند. خب پس با این توضیح باید هر ماه یک خورشیدگرفتگی داشته باشیم. ولی معمولاً این اتفاق نمی‌افتد و هر ماه خورشیدگرفتگی رخ نمی‌دهد. ماه اغلب اوقات یا از بالای سطح تابش خورشید یا از زیر آن می‌گذرد، به شکلی که این سطح را نمی‌پوشاند. خورشیدگرفتگی زمانی رخ می‌دهد که ماه نو در گره واقع شده باشد. حال شاید بپرسید که چرا ماه حتما نو باشد؟ خب به شکل زیر نگاه کنید. وقتی که ماه نو است در برابر خورشید می‌باشد و پشت ماه سایه تشکیل می‌شود. که در موقعیت مناسب این سایه بر روی زمین خورشیدگرفتگی کلی، حلقوی و یا جزئی را به وجود می‌آورد.

ماه در حرکت مداری خود به دور زمین سایه‌اش را به دوش می‌کشد. این سایه‌ به شکل مخروط است. مخروط سایه‌ی ماه، با قاعده‌ای به قطر 3460 کیلومتر بسیار باریک‌تر از مخروط سایه‌ی زمین است. طول سایه‌ی ماه به طور متوسط برابر 371000 کیلومتر است و حول این مقدار متوسط به اندازه‌ی 6500 کیلومتر تغییر می‌کند. این سایه در اغلب موارد به قدر کافی طویل نیست که به زمین برسد. فاصله‌ی ماه تا زمین از 360000 کیلومتر در حضیض تا 400000 کیلومتر در اوج زمینی تغییر می‌کند. فاصله‌ی متوسط برابر 380000 کیلومتر است.

خورشیدگرفتگی زمانی روی می‌دهد که سطح زمین بخشی از مخروط سایه‌ی ماه را قطع کند. وقتی که مخروط سایه کاملاً به سطح زمین نمی‌رسد، پدیده‌ای روی می‌دهد که به

کسوف حلقوی موسوم است. در این شرایط مقطع ظاهری ماه نمی‌تواند مقطع ظاهری خورشید را بپوشاند و ناظر نواحی بیرونی خورشید را به صورت حلقه‌ی درخشانی می‌بیند.

خورشیدگرفتگی از چندین لحاظ مهم با ماه گرفتگی فرق دارد :

1. خورشیدگرفتگی فقط می‌تواند به هنگام ماه نو واقع شود و ماه گرفتگی تنها به هنگام بدر. 
2. همه‌ی ماه گرفتگی‌ها را، خواه جزئی و خواه کلی، می‌توان در آن واحد از هر نقطه‌ی نیمکره‌ای از زمین که به جانب ماه است، مشاهده کرد. ولی تنها باریک‌ترین قسمت مخروط سایه‌ای که ماه می‌سازد، با زمین تماس حاصل می‌کند. حداکثر قطر دایره‌ای از مخروط که به وسیله‌ی سطح زمین قطع می‌شود، کم‌تر از 274 کیلومتر است. ولی نیم‌سایه قطر بسیار بزرگتری، نزدیک به 6400 کیلومتر، بر سطح زمین تشکیل می‌دهد. مخروط سایه را معمولاً سایه می‌نامند و منطقه‌ی روشن‌تر نیم‌سایه نامیده می‌شود. رصدکنندگانی که در نیم‌سایه‌اند فقط خورشیدگرفتگی جزئی را مشاهده می‌کنند. درصدی از سطح خورشید که گرفته می‌شود به فاصله‌ی رصدکننده از سایه بستگی دارد. هر چه نزدیک‌تر باشد این درصد بیشتر است. با حرکت ماه و مخروط سایه‌ی آن در مدارهای تعیین شده، دایره‌ی کوچک و دایره‌ی نیم‌سایه حرکت می‌کنند. سرعت سایه بر روی زمین تا حد زیادی بستگی به عرض جغرافیایی و زاویه‌ای که مخروط سایه با سطح زمین می‌سازد دارد. در استوا این سرعت ممکن است فقط 1600 کیلومتر در ساعت باشد. در عرض‌های جغرافیایی بالاتر، خاصه در نزدیکی‌های طلوع و غروب خورشید که مخروط سایه کاملاً مایل است، این سرعت ممکن است به 8000 کیلومتر در ساعت نیز برسد.
3. مدت دوام ماه گرفتگی کلی در حدود 2 ساعت است، ولی حداکثر مدت دوام یک خورشیدگرفتگی کلی در هر نقطه از سطح زمین 7 دقیقه و 30 ثانیه است.

 

2) دنباله های خورشیدگرفتگی ها

 خورشیدگرفتگی‌ها به صورت دنباله‌هایی چند واقع می‌شوند و هر دنباله‌ی کامل مشتمل بر هفتاد و یا هفتاد و یک خورشیدگرفتگی است و در حدود 1260 سال طول می‌کشد. فاصله‌ی زمانی بین دو خورشیدگرفتگی متوالی در یک دنباله 3/6585 روز (18سال و 11 روز و 8 ساعت) است. خورشیدگرفتگی‌های متوالی شباهت زیادی با هم دارند که دال بر عضویت‌‌شان در یک دنباله است. نحوه به دست آوردن عدد 3/6585 روز بدین قرار است :

1. ماه باید نو باشد. این وضعیت هر 53059/29 روز یک بار تکرار می‌شود.
2. خورشید باید نسبت به عقده‌ها (گره‌ها) در همان مکان قبلی باشد و این هر 6201/346 روز تکرار می‌شود.

کوچک‌ترین مضرب مشترک این اعداد، 6585 است. یعنی هر 6585 روز (یا دقیق‌تر 3/6585 روز) ماه، زمین و خورشید وضعیت خورشیدگرفتگی قبلی را تکرار می‌کنند. فاصله‌ی زمانی 3/6585 روز (18سال و 11 روز و 8 ساعت) به یک ساروس (SAROS) موسوم است. که در زبان بابلی قدیم به معنی «تکرار» است. هفتاد یا هفتاد و یک خورشیدگرفتگی هر دنباله‌ی خورشیدی الگویی را دنبال می‌کنند. نخستین خورشیدگرفتگی هر دنباله همواره خورشیدگرفتگی جزئی بسیار کوچکی است در نزدیکی یکی از قطب‌های زمین. خورشیدگرفتگی‌های بعدی که به ترتیب کم‌تر جزئی هستند دورتر از قطب واقع می‌شوند. خورشیدگرفتگی‌هایی که در وسط دنباله روی می‌دهند از نوع خورشیدگرفتگی کلی هستند. مسیر آنها بر سطح زمین دورتر و دورتر از قطبی است که دنباله‌ی نخست از آن آغاز گردید. چون به آخر دنباله نزدیک‌تر می‌شویم، خورشیدگرفتگی‌ها پیوسته جزئی‌تر می‌شوند و آخرین خورشیدگرفتگی در نزدیکی قطب مخالف واقع می‌گردد. در نتیجه‌ی زمانی که با رقم کسری عدد 3/6585 مشخص می‌شود، هر عضو دنباله، اندکی در مغرب عضو پیشین ظاهر می‌گردد.

اختلاف طول جغرافیایی نزدیک به 120 درجه است. زیرا زمین در این مدت 3/0 دور حول محورش چرخیده است. بعد از سه خورشیدگرفتگی، آغاز مسیر به طول جرافیایی اولیه باز می‌گردد. عرض جغرافیایی بسته به آن که دنباله‌ی نخست از قطب شمال یا قطب جنوب آغاز شده، هر چه جنوبی‌تر یا شمالی‌تر می‌شود. لزومی ندارد که در حدود 18 سال و 11 روز و 8 ساعت (3/6585 روز) به انتظار نشست تا خورشیدگرفتگی‌ای را دید. در حال حاضر یازده دنباله‌ی خورشیدی با هم در جریان وقوع‌اند. حداقل تعداد خورشیدگرفتگی در سال دو است و حداکثر آن پنج. شکلهای زیر خورشیدگرفتگی‌هایی که در طی سال‌های 2001 تا 20025 میلادی رخ می‌دهد را نشان می‌دهند. باید توجه داشت که مسیری که بر روی نقشه‌ها نشان داده شده است، مسیری است که سایه‌ی ماه بر روی زمین ایجاد می‌کند. و کیلومترها بالا و پایین هر مسیر نیز می‌توانند این خورشیدگرفتگی‌ها را به صورت جزئی‌تر ببینند. زیرا که در نیم‌سایه قرار دارند.

 

3) مطالعات علمی در زمان خورشیدگرفتگی ها

 خورشیدگرفتگی کلی فرصت منحصر به فردی را برای انجام دادن چندین نوع پژوهش فراهم می‌آورد :

1. جو خورشید را بهتر از هر وقت دیگر می‌توان در هنگام خورشیدگرفتگی مطالعه کرد. لایه‌ی واگردان نامی است که به لایه‌ی زیرین از سه لایه‌ی جو خورشید داده‌اند. کف این لایه، سطح خورشید است. رأس آن تا 1500 کیلومتر از سطح خورشید ادامه می‌یابد. ضخامت این لایه از روی مطالعات کسوف خورشید معین شده است. زمانی که طول می‌کشد تا ماه این لایه را بپیماید و نیز مقدار معلوم سرعت ماه در این محاسبه به کار می‌آیند. در هنگام خورشیدگرفتگی می‌توان به طیف درخشی لایه‌ی واگردان دست یافت که دارای همان تعداد خطوط و همان طول موج‌های تاریک طیف خورشید است. تفاوت میان طیف درخشی و طیف خورشیدی آن است که طیف درخشی متشکل از خطوط روشن بر زمینه‌ای تاریک است. در حالی که طیف معمولی خورشید از خطوطی سیاه بر زمینه‌ای رنگین کمانی تشکیل شده است. وجود طیف درخشی، به طور نظری پیش‌بینی شده بود. اگر گازهای سردتر لایه‌ی واگردان طول موج‌های خاصی از طیف پیوسته را جذب کنند، باید هنگامی که طیف پیوسته حضور ندارد، همان طول موج‌ها را گسیل کنند. طیفی که در هنگام خورشیدگرفتگی از لایه‌ی واگردان گرفته شود، این پیش‌بینی را ثابت می‌کند. تا لحظه‌ی خورشیدگرفتگی کامل، طیف معمولی خورشید دیده می‌شود، در لحظه‌ی خورشیدگرفتگی کامل تغییری کاملاً مشخص روی می‌دهد طیف درخشی پدیدار می‌شود. طیف درخشی فقط دو یا سه ثانیه دوام می‌آورد. در زمان خورشیدگرفتگی عکس‌های زیادی از طیف درخشی گرفته می‌شود که برای تعیین دقیق ضخامت لایه‌ی واگردان و نیز در مطالعات مربوط به عناصر شیمیایی تشکیل دهنده‌ی این لایه به کار می‌آیند. تاج بیرونی‌ترین لایه‌ی جو خورشید است که هنگام کسوف خورشید با چشم غیرمسلح دیده می‌شود. در مواقع دیگر نیز می‌توان به کمک وسایل خاصی چون تاج‌نگار که خورشیدگرفتگی مصنوعی ایجاد می‌کند، آن را دید و از آن عکسبرداری کرد. تاج هاله‌ی مروارید رنگی است که نقشی ظریف دارد و گرداگرد خورشید را فراگرفته است. بسیار بزرگ‌تر از دو لایه‌ای است که در زیر آن قرار دارد و ضخامتش به 5/1 میلیون کیلومتر می‌رسد. شکل تاج رابطه‌ی نزدیکی با دوره‌ی یازده ساله‌ی فعالیت‌های کلفی دارد. هنگامی که که کلف‌ها در حداکثر فعالیت هستند، تاج دارای شکل مستدیر است که چند شعاع برجسته از آن بیرون زده است. در هنگام حداقل فعالیت کلفی شکلی کشیده با زائده‌هایی بزرگ و درخشنده دارد. تاج خورشیدی به صورت قرینه در اطراف خورشید قرار دارد. اما به هنگام کاهش کلف‌های خورشیدی کم‌تر دارای شکل خاص و منظمی است.
2. جستجوی دقیق همسایه ای بسیار نزدیک خورشید، که در داخل مدار عطارد قرار داشته باشد، یعنی سیاره‌ای که از عطارد به خورشید نزدیک‌تر باشد.
3. زمان‌های تماس ماه و خورشید در هنگام خورشیدگرفتگی، برای آزمون فرمول‌هایی به کار می‌رود که در تعیین حرکات نسبی این اجرام مورد استفاده قرار می‌گیرند.
4. خورشیدگرفتگی‌های کلی دهه‌های اخیر برای آزمون "خم شدن" انیشتینی نور به کار رفته‌اند. بنابر نظریه‌ی نسبیت عمومی انیشتین نور ستارگان در عبور از نزدیکی خورشید در نتیجه‌ی کشش گرانشی جرم خورشید بر شعاع‌های نور، باید اندکی خم شود. مقداری که نظریه‌ی نسبیت انیشتین برای این خم شدن به دست می‌دهد، به دقت زیاد با آنچه در مواقع خورشیدگرفتگی کلی به دست آمده، سازگار است.

4) شرح یک خورشیدگرفتگی کلی

 خورشیدگرفتگی کلی، از نظر بسیاری از مردم چه چیزها که به شمار نمی‌رود. برای مردمان بدوی و خرافاتی خورشیدگرفتگی موجب ترس و حیرت بسیار است. چه بسا جنگ‌ها که در نتیجه‌ی خورشیدگرفتگی متوقف شده‌اند و به امضای پیمان‌های صلح انجامیده‌اند. اما نزد بیشتر ما خورشیدگرفتگی کلی صرفاً منظره‌ای زیبا و با عظمت است. به علاوه اهل علم از آن رو به خورشیدگرفتگی توجه دارند که مشاهدات با اهمیتتری را تنها در چند دقیقه‌ای که خورشیدگرفتگی کلی است می‌توانند انجام دهند و بنابر این از این سوی دنیا به سوی دیگر می‌روند تا پدیده‌ی خورشیدگرفتگی کلی را مشاهده کنند.

مخروط سایه‌‌ی خورشیدگرفتگی، چهره‌ی خورشید را از غرب به شرق می‌پیماید و کناره‌ی غربی آن را بیش‌تر می‌پوشاند. نخستین تماس را تنها با نگاه کردن به خورشید از ورای شیشه‌ی دود زده یا فیلم سیاه شده‌ی عکاسی می‌توان مشاهده کرد. هر چه کناره‌ی سیاه شده‌ی غربی بزرگ‌تر می‌شود، شدت و کیفیت نور خورشید تغییر می‌کند. نور آبی در کنارها کم‌تر از وسط خورشید است.

در آخرین مراحلی که هنوز خورشیدگرفتگی جزئی است، آفتاب نامأنوسی که از هلال خورشید می‌آید تشدید می‌شود، این نور عجیب حیوانات و گیاهان هر دو را تحت تأثیر قرار می‌دهد. پرنده‌ها به این سو و آن سو می‌پرند و صدا می‌کنند، خروس‌ها می‌خوانند و سگ‌ها هیجان‌زده عوعو می‌کنند. اندک زمانی پیش از کامل شدن خورشیدگرفتگی، ماکیان می‌خوابند، و غنچه بسیاری از گل‌ها بسته می‌شود، همان طور که معمولاً در غروب آفتاب چنین می‌شود. این آثار هلال خورشید را در سایه‌های برگ درختان نیز می‌توان دید.

چند دقیقه پیش از شروع خورشیدگرفتگی کلی نوارهای متحرک شبح مانندی بر سطوح سفیدی که در هوای آزاد قرار دارند دیده می‌شود. این نوارها امواج جوی هستند که بر اثر هلال باریک خورشید مرئی شده‌اند.

چند ثانیه پیش از خورشیدگرفتگی کامل، تنها چندین تابه‌ی نور از خلال دره‌هایی که بر کناره‌ی ماه قرار دارند به زمین می‌تابند. (اینها

تسبیح دانه‌های بیلی نامیده می‌شوند). این دانه‌های درخشان در یک آن ناپدید می‌شوند و ناپدید شدن آنها شروع یک خورشیدگرفتگی کلی است.

به هنگام خورشیدگرفتگی کامل زیبائی کامل تاج خورشیدی به نمایش گذاشته می‌شود. هاله‌ی مروارید مانندی خورشید را احاطه می‌کند و اغلب اوقات دیده می‌شود که تیغه‌هایی از نور تاج ساطع می‌شوند. ستاره‌ها و سیارات پدیدار می‌گردند و بر عظمت و زیبایی صحنه می‌افزایند.

خورشیدگرفتگی کلی حداکثر 5/7 دقیقه دوام می‌آورد. پرده‌برداری از خورشید با پدیدار شدن تسبیح دانه‌های بیلی در کناره‌های غربی آن آغاز می‌شود. همه‌ی پدیده‌هایی که در جریان گرفتن خورشید دیده شدند، اکنون به ترتیبی وارونه تکرار می‌شوند.

 

5) راه های مشاهده ایمن خورشیدگرفتگی

 

 مشاهده‌ی خورشیدگرفتگی در هنگام گرفت جزئی کاری خطرناک می‌باشد و برای چشم انسان ضرر دارد و برای این منظور می‌توانید از عینک مخصوص و یا از شیشه جوشکاری نمره‌ی 14 استفاده کنید. یکی دیگر از راه‌های آسان برای رصد خورشید استفاده از جعبه نمایش است که در متن زیر روش ساخت آن را می‌گوییم.

 

ابزار مورد نیاز

چهارتخته‌ی مقوایی سفید به ابعاد 60*15 سانتی متر

دو تخته‌ی مقوای سفید مربع شکل به ضخامت چند میلیمتر و طول 15 سانتی متر

چند ورق فویل آلمینیومی

سوزن ته گرد

 

روش ساخت :

ابتدا به کمک چهار قطعه مقوای سفید یک مکعب مستطیل بسازید. یکی از مقواهای مربع شکل را بردارید و در مرکز آن سوراخی به قطر 5 سانتیمتر ایجاد کنید. سپس روی آن را یک ورقه آلمینیوم بکشید و با سوزن در آن سوراخی ریز پدید آورید، طوری که در مرکز سوراخ 5 سانتیمتری مقوا قرار گیرد. این مقوا را به عنوان یکی از قاعده‌های مکعب و مقوای دیگر را به عنوان پرده نمایش برای قاعده دیگر استفاده کنید. بعد از چسباندن دو قاعده روی یکی از سطوح جانبی آن دریچه‌ای به وجود آورید تا بتوانید تصویر را روی پرده نمایش مشاهده کنید.

به این ترتیب وسیله نمایش شما آماده است. حال قاعده‌ای که حاوی سوراخ کوچک است به سمت خورشید گرفته و از پنجره به درون آن نگاه کنید. (برداشت از مجله نجوم شماره 48)

یکی دیگر از روش‌های آسان برای مشاهده خورشیدگرفتگی قرار دادن صفحه سفیدی در پشت چشمی تلسکوپ یا دوربین دوچشمی و یا تک چشمی است. به این گونه که دور عدسی شی دوربین و یا تلسکوپ را با مقوایی تیره رنگ می‌پوشانیم. این مقوا مانع گذر نور از دور دوربین می‌شود. در پشت چشمی نیز مقوایی سفید قرار داده و آن را عقب و جلو می‌برید تا تصویر آن واضح شود. نمونه‌‌ای از آن را در شکل های زیر خواهید دید.

بریم فضا!

بریم فضا!

شاتل فضایی چیست؟

شاتل اولین سفینه فضایی دنیاست که می تواند به فضا برود و دوباره به زمین بازگردد. شاتل ماهواره ها را به مدار می برد و گاهی حتی آن‌ها را باز می گرداند. مانند یک موشک از زمین بلند می شود، در فضا مانور می دهد و مثل هواپیما روی زمین می نشیند.

در حال حاضر سه شاتل فعال در دنیا وجود دارد: دیسکاوری، آتلانتیس و ایندیور.

هر کدام از آن‌ها قرار است توانایی لااقل 100 ماموریت را داشته باشند، اما تا به حال فقط چیزی در حدود یک چهارم این مأموریت‌ها انجام شده اند، یعنی 225 سفر دیگر باقی مانده است!

اولین شاتل فضایی، کلمبیا نام داشت که در ماه مارس سال 1979(اسفند ماه 1358) به سازمان فضایی NASA تحویل داده شد. کلمبیا و سرنشینان آن در فوریه سال 2003 در هنگام بازگشت به زمین از بین رفتند. شاتل چلنجر (challenger ) در سال 1982 ساخته شد و در سال 1986 هنگام بلند شدن منفجر شد. دیسکاوری در نوامبر 1983 و آتلانتیس در آوریل 1985 تکمیل شد. شاتل ایندیور  نیز در سال 1991 ساخته شد تا جای خالی چلنجر را پر کند.

هر شاتل از سه قسمت اصلی تشکیل شده است:

• - محل حضور سرنشینان
• - یک تانک بزرگ خارجی که سوخت موتورهای اصلی را در خود حمل می کند
• - دو بالا برنده موشکی که در دو دقیقه‌ی ابتدایی پرواز، بخش عمده‌ی نیروی لازم برای بلند شدن شاتل را تأمین می کنند

همه این قسمت‌ها مجدداً استفاده می شوند، فقط تانک سوخت در اتمسفر می سوزد و باید بعد از هر پرواز تانک جدیدی جایگزین آن شود.

طولانی ترین مأموریت شاتل، مأموریت STS-80 بود که در نوامبر 1996 انجام شد. این ماموریت 5/17 روز طول کشید. مأموریت‌ها معمولاً بین 5 تا 16 روز زمان می برند.

کمترین تعداد خدمه‌ی پرواز، دو نفر است که مربوط به مأموریت‌های شاتل‌های اولیه بود. اما پس از آن تیم هشت نفره هم به فضا اعزام شده است. اغلب تیم‌ها از 5 الی 7 فضانورد تشکیل می شود. شاتل می تواند به مدارهایی که در فاصله 185 تا 643 کیلومتری زمین قرار دارند، دست پیدا کند. شاتل بیشتر از هر موشک دیگری پرواز کرده  و از 1981 تا به حال بیش از 36/1 میلیون کیلوگرم بار را به فضا برده است. بیش از 600 نفر را با خود بالا برده و با اینکه بیش از 20 سال از شروع کار آن می گذرد، به طور مداوم در حال تکامل و بهبود است. ناسا (NASA) تغییرات کلی و جزیی زیادی در قسمت‌های مختلف شاتل ایجاد کرده تا آن را ایمن تر، توانمندتر و قابل اعتمادتر کند. گفته می شود که NASA  با انجام این تغییرات توانسته است پروازها را نسبت به سال 1992 حدوداً سه مرتبه ایمن تر کند و تعداد مشکلات پرواز بیش از 70 درصد کاهش پیدا کرده است.

جالب این جا است که هزینه‌ی کار شاتل در همین بازه به طور متوسط سالیانه 25/1 بیلیون دلار کمتر شده، یعنی بیش از 40% کاهش. با توجه به پیشرفت فن آوری وزن قسمت‌های مختلف شاتل کمتر و بازده آن‌ها بیشتر شده و به همین دلیل مقدار باری که می تواند حمل کند در حدود 3/7 تن افزایش یافته است.

جالب این جا است که هزینه‌ی کار شاتل در همین بازه به طور متوسط سالیانه 25/1 بیلیون دلار کمتر شده، یعنی بیش از 40% کاهش. با توجه به پیشرفت فن آوری وزن قسمت‌های مختلف شاتل کمتر و بازده آن‌ها بیشتر شده و به همین دلیل مقدار باری که می تواند حمل کند در حدود 3/7 تن افزایش یافته است.

NASA قصد دارد تا با حذف بعضی از بخش‌های خطرناک شاتل در پنج سال آینده، ایمنی آن را باز هم بیشتر کند و لااقل یک دهه دیگر از آن استفاده نماید. هنوز هم علل حادثه انفجار کلمبیا در دست بررسی است تا با مشخص شدن آن‌ها پرواز سایر فضانوردان با امنیت بیشتر انجام شود به یاد داشته باشید که در طراحی و پرواز شاتل، مهم‌ترین مسئله امنیت فضانوردان است!

 

اطلاعاتی کوتاه در مورد شاتلها

 

طول شاتل	56/14 متر
طول محل نگهداری بار و فضانوردان	37/23 متر
ارتفاع روی باند فرودگاه	17/27 متر
طول بال	23/79 متر
وزن در ابتدای پرواز (وزن شاتل با توجه به وزن بار و قسمتهای مختلف تغییر می کند.)	2041166 کیلوگرم
وزن در پایان مأموریت	104326 کیلوگرم
بیشترین ظرفیت حمل بار	28803 کیلوگرم
زمان جدایی موشک کناری	دو دقیقه پس از پرتاب
جدایی تانکر سوخت خارجی	8/5 دقیقه پس از پرتاب
ارتفاع پرواز	109/26 کیلومتر
سرعت	28067 کیلومتر در ساعت
وضعیت مدار	185 تا 643 کیلومتر زمین
سرعت چرخش	28875 کیلومتر در ساعت

 یک اشتباه کوچک

 

یک نمای نزدیک از بخش زیرین ایستگاه فضایی. در این تصویر، مربع‌های تشکیل دهنده‌ی سپر حرارتی به خوبی دیده می شود؛ اما رابینسونِ خسته متوجه نبود که سایه خودش روی آنها افتاده است.

 

پرسپکتیو

 

این عکس از ایستگاه فضایی گرفته شده است. زمین در کنار قسمتی از ایستگاه دیده می شود.

 

از خودم عکس می گیرم

 

(عکس بالا) استیو رابینسون در حال انجام مأموریت تاریخی خود در بخش زیرین ایستگاه فضایی دوربین را به طرف خودش می چرخاند تا از خودش عکس بگیرد. تصویر سپر حرارتی ایستگاه هم که رابینسون مشغول تعمیر آن است در کلاه او افتاده و در عکس دیده می شود.

(عکس پایین) سپر حرارتی ایستگاه در کنار زمین دیده می شود. این عکس توسط استیو رابینسون، پس از انجام سومین و آخرین راهپیمایی فضایی گرفته شده است. هدف از این راهپیمایی جدا کردن دو پرکننده بود که به قسمتی از سپر حرارتی ایستگاه چسبیده بودند. رابینسون این کار را به کمک بازوی مکانیکی که دیده می شود، انجام داد.

 

دیسکاوری در مدار

 

 

عرشه‌ی بار سفینه دیسکاوری در کنار افق زمین. عکس در هنگام نزدیک شدن دیسکاوری به ایستگاه فضایی، توسط یکی از هفت فضانورد حاضر در مأموریت گرفته شده است.

 

منظره زمین

 

این تصویر سفینه دیسکاوری را پس از رسیدن به ایستگاه فضایی نشان می دهد. دیسکاوری لنگرگیری کرده و محموله را تحویل داده است. حفره ای که در بالای سفینه می بینید فضای خالی مربوط به محفظه بارگیری است که موقتاً برای تحویل بار جدا شده است.

 

معلق در فضا

 

سوییچی ناگوچی، یکی از هفت فضانورد مأموریت دیسکاوری در فضا برای شما دست تکان می دهد. در دومین راهپیمایی مأموریت، ناگوچی و یکی دیگر از فضانوردان به نام استیو رابینسون، یکی از ژیروسکوپ های ایستگاه فضایی را که خراب شده بود، تعویض کردند. وظیفه‌ی این ژیروسکوپ آن است که ایستگاه فضایی بین المللی را در محل مناسب خود در فضا نگهدارد.

 

فرود دیسکاوری

 

شاتل پس از انجام مأموریت دو هفته ای خود در پایگاه نیروی هوایی ادوادرز به زمین نشست. نهم آگوست 2005  یک روز به یاد ماندنی خواهد بود، چون فضانوردان توانستند پس از انجام مأموریت دشوار خود که در آن برای اولین از روش های جدید نگهداری و تعمیر در مدار بهره گیری شد، با موفقیت کامل  به زمین باز گردند.

 

مأموریت انجام شد

 

شاتل دیسکاوری، هنگام طلوع آفتاب روی باند فرودگاه ادواردز  کالیفرنیا قرار گرفته است. این فرود سالم، بهترین پایان برای مأموریت شاتل بود.

بارش شهابی برساووشی

بارش شهابی برساووشی

در طول سال، سه بارش دائمی و پربار شهابی روی می دهد که عبارتند از : برساووشی در مرداد ماه، جوزایی در آذرماه و ربعی در دی ماه که ZHR این‌ها در حدود 100 شهاب بر ساعت است.

بارش شهابی برساووشی در اوج فعالیت خود به ZHR تقریبی یکصد شهاب بر ساعت می رسد. آغاز این بارش در 27 تیرماه است، در 21 مرداد / 12 Aug به اوج فعالیت خود می رسد و در سوم شهریور با دورشدن زمین از توده‌ی بارش به پایان می رسد. شهاب های این بارش با سرعت زمین گرای 60 کیلومتر بر ثانیه جزء سریع ترین شهاب های آسمان زمین محسوب می شوند و معمولاً از درخشندگی مناسبی برخوردارند. مولد این بارش شهابی، دنباله داری به نام سویفت تاتل است (C/109P Swift-Tuttle) که در مداری 130 ساله به دور خورشید میگردد. این دنباله دار که سابقه اش در گردش به دور خورشید تا سال 69 قبل از میلاد شناسایی شده است، آخرین بار در 12 دسامبر سال 1992 به صورت جرمی از قدر 5+ از فاصله 0.96 واحد نجومی خورشید عبور کرد و صد البته که در آن سال بارش شهابی برساووشی از شدت بسیار مناسبی برخوردار بود.

در بارش شهابی برساووشی می توان سه توده‌ی متمایز از یکدیگر را تشخیص داد. نخست، توده ای پخش است که در 40 روز فعالیت بارش، خودش را نشان می‌دهد. توده بعدی، بخش چگال تری است که اوج بارش را که معمولاً در 21 مرداد روی می دهد، به وجود می آورد و توده‌ی سوم همان توده ای است که در سال 1991 در عبور دنباله دار از حضیض مداری خود تشکیل شد. این توده در مرکز خود، توده های فوران یافته در حضیض سال 1862 سویفت – تاتل را در بر دارد.

در شانزده سال اخیر، بارش شهابی برساووشی رفتارهای جالبی از خود نشان داده است که جالب‌ترین آن‌ها در خلال سال های 1991 تا 1994 روی داد. همان طور که در شکل زیر مشاهده می کنید، نمودار شدت فعالیت بارش بر حسب فاصله‌ی توده از مدار زمین در طول شانزده سال اخیر به صورت یک انیمیشن به نمایش در آمده است. مدل‌سازی‌ها نشان می دهند که این افزایش فعالیت که ZHR بیش از 200 شهاب بر ساعت را نیز به دنبال داشته است، به وسیله توده‌ی سال 1862 و البته با اندک کمکی از توده‌ی سال 1610 به وجود آمده است. هر 12 سال یکبار، توده سال 1862 از فاصله نزدیکی از سیاره غول پیکر مشتری عبور می کند و گرانش این غول چشم سرخ، مدار توده را چنان تغییر می دهد که توده 0.01 واحد نجومی به زمین نزدیک‌تر می شود و بخشی از آن مدار زمین را قطع می کند.

 

نکته‌ی دیگری که می توان به آن اشاره کرد، تفاوت زمان اوج فعالیت بارش در این شانزده سال است. در خلال سال‌های 1991 تا 1994، اوج بارش در نزدیکی گره نزولی مدار دنباله دار مولد بارش برساووشی روی می داد، در حالی که در سال‌های بعدی اوج بارش به همان موقعیت سنتی خود بازگشت. دلیل امر هم همان توده هایی است که اوج بارش را سبب می شدند. اوج در سال‌های 91 تا 94 به وسیله توده سال 1862 ایجاد می شد در حالی که پیش از آن، توده های سال‌های 1610 و 1737 و پس از آن، توده های سال‌های 1479 و 1079 اوج بارش را به وجود می آوردند.

 

چند توصیه کلی در مورد رصد بارش شهابی برساووشی

• پیشنهاد ما برای رصد این است که سه شب رصد کنید، یعنی معادل شب‌های قبل از اوج ، اوج و پس از اوج است. این چنین می توان به مقدار زیادی مطمئن بود که هیچ یک از اوج های احتمالی پیش بینی نشده بارش شهابی را از دست نخواهید داد. البته بارش از 17 مرداد، شدت قابل توجهی به خود می گیرد و اگر علاقه مند به یک کار علمی مفید هستید، می توانید رصد را در 3-4 روز قبل و بعد از اوج هم ادامه دهید.
• یافتن مکان رصدی مناسب شاید مهم‌ترین ملاک یک رصد مناسب باشد. داخل شهرهای بزرگ به هیچ وجه جای مناسبی برای رصد نیست، چرا که علاوه بر آلودگی هوا، نورهای مزاحم بسیاری وجود دارند که موجب می شوند حد قدر آسمان در بهترین حالت به 4.5+ برسد که با مقدار ایده آل 6.5+ فاصله بسیار زیادی دارد. توصیه ما این است که به کوهستان یا صحرا سفر کنید. البته هر یک مزایا و معایبی دارند. صحرا از افق صاف و آسمان تیره ای سود می برد، ولی معمولاً تا ارتفاع نه چندان کمی از افق غبار وجود دارد و از آن مهم‌تر در فصل گرما، جانوران گزنده بسیاری در صحرا جولان می دهند که ممکن است خطرناک باشند. از سوی دیگر در کوهستان، هوا اندکی سردتر است و افق هم معمولا تا ارتفاع 10 درجه بسته. در مقابل از غبار و جانور خبری نیست. هر مکانی را که انتخاب می کنید، سعی کنید از این خصوصیات برخوردار باشد : تاریکی آن قابل قبول و قدر حدی آن حتی المقدور از 5.5+ کمتر نباشد. از تابش نور مستقیم به چشمانتان جلوگیری کنید، چرا که مردمک چشم در محیط کاملاً تاریک کاملاً باز می شود و اگر نور مستقیم در این وضعیت به چشم بتابد، منجر به آسیب شدید شبکیه چشم می شود. اگر هم خیلی خوش شانس باشید و آسیب نبینید، ده بیست دقیقه ای را باید صبر کنید تا چشم شما کاملاً به تاریکی محیط عادت کند. یادتان باشد مهم‌ترین ابزار شما در رصد بارش شهابی چشمان شما است. افق حداکثر 5-6 درجه بسته باشد، غبارآلود نباشد و آلودگی نوری هم تا ارتفاع چندان زیادی بالا نرود.
• رصد را از زمانی آغاز کنید که ارتفاع کانون بارش از افق به حدود 20 درجه رسیده باشد. تا قبل از آن، تعداد شهاب‌ها آن قدر نیست که بتوان به تحلیل آن‌ها اتکا کرد. حتی اگر برای تفنن هم اقدام به رصد می کنید از همین زمان رصدتان را آغاز کنید، چون قبل از آن تعداد شهابها بسیار اندک است. البته اگر بارش شهابی پربار باشد، قبل از طلوع کانون بارش هم میتوان شاهد عبور آذرگوی‌ها و زمین خراش های بسیار درخشانی بود! البته کانون بارش برساووشی در شب اوج در نیمه شمالی ایران (عرض جغرافیایی بیشتر از 32 درجه) دورقطبی است و همیشه بالای افق است. زمان مناسب آغاز رصد برای آسمان ایران حوالی ساعت 22:30 تا 23 است. مرکز دیدتان را در فاصله 20 تا 40 درجه ای از کانون بارش و در ارتفاع 50 تا 70 درجه از افق قرار دهید. این چنین بیشترین تعداد شهاب‌ها را در میدان دید خود مشاهده خواهید کرد.
• شما همچنین می توانید از بارش های شهابی تصویربرداری کنید. برای این کار نیاز به دوربین عکاسی مکانیکی که سرعت شاتر B داشته باشد، سه پایه، سیم دکلانشور قفل دار و فیلم رنگی با حساسیت ASA 400 دارید. در عکاسی نجومی، زمان نوردهی بسیار بالاتر از عکاسی در روز است. شاتر دوربین باید به مدت 15 تا 20 دقیقه باز بماند تا بتوانید چند شهاب پرنور و زیبا را به دام بیاندازید. سه پایه برای این لازم است که در طول مدت عکاسی دوربین تکان نخورد و سیم دکلانشور برای آن لازم است که شاتر دوربین قفل شود. برای عکاسی باید دوربین را به سمت شمال، شرق و سرسو (نقطه بالای بالای سر در آسمان را سرسو می نامند) نشانه رفت. اگر رو به شمال و شرق نشانه می روید، میانه آسمان به بالا را در نظر بگیرید و حدود 15 تا 20 دقیقه نوردهی کنید. یادتان باشد در طول زمان نوردهی هیچ نور دیگری نباید به لنز دوربین بتابد، چرا که تصویر شما را خراب خواهد کرد!

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد بارش‌های شهابی می توانید به این صفحه مراجعه کنید.

آتش بازی آسمان

آتش بازی آسمان

تابستان هر سال، نویدبخش شب های رصدی بی نظیری است که در طول سال کمتر یافت می‌شود. شاید مهم‌ترین خصوصیات شب های تابستانی، آسمان صاف و بدون ابری باشد که نوار مه آلود راه شیری بر پهنه‌ی آن کشیده شده است. شاید هم این خصوصیت شب های گرم تابستانی آن باشد که مردم، بیشتر وقت می‌کنند تا به آسمان نگاهی بیندازند و از زیبایی‌های آن لذت ببرند. در این میان، این بارش شهابی برساووشی است که یک تنه تنور این شب های داغ را با نمایش دل انگیز خود گرم‌تر می‌کند.

 

شهاب و انواع آن

فضای داخل منظومه‌ی شمسی علاوه بر میزبانی خورشید و سیارات و اقمار آن‌ها، مملو ازدنباله دارها، خرده سنگ‌ها و ذرات ریز و درشت غبار است، آن‌هایی را که ابعادشان از چند صد متر تا چند صد کیلومتر متغیر است سیارک می‌نامند و بقیه ذرات کوچک‌تر را شهاب‌واره. هنگامی که این شهاب‌واره‌ها با سرعت زیاد وارد جو زمین می‌شوند اصطکاک شدید آن‌ها با مولکول‌های هوا موجب داغ شدن سطح آن‌ها می‌شود. معمولاً در ارتفاع 80 تا 120 کیلومتری از سطح زمین، غلظت هوا به قدری زیاد می‌شود که حرارت تولید شده، دما را تا 4600 درجه سانتی‌گراد بالا می‌برد و سطح شهاب‌واره را لایه لایه تصعید می‌کند. مواد آزاد شده از سطح، دنباله ای از مواد یونیزه شده داغ را به طول 20 تا 30 کیلومتر تشکیل می‌دهند که از خود نور ساطع می‌کند و این چنین، یک درخش شهاب بر پهنه‌ی آسمان ظاهر می‌شود. جالب اینکه تمام این فرآیند‌ها در کسری از ثانیه روی می‌دهد.

درخشندگی شهاب به جرم و سرعت ورود شهاب‌واره بستگی دارد. سرعت ورود شهاب‌واره‌ها از 11 تا 72 کیلومتر بر ثانیه متغیر است و جرم ذرات ورودی هم می‌تواند مقادیر مختلفی، از یک میلیونیم گرم تا یک هزار تن و بیشتر را دارا باشد. مثلاً یک شهاب معمولی که درخشندگی آن معادل ستاره قطبی است، در اثر ورود ذره ای با قطر 8 میلی‌متر به داخل جو زمین روی می‌دهد. انواع مختلفی از شهاب‌ها را می‌توان دسته بندی کرد که مشهورترین آ‌ن‌ها عبارتند از :

 

 

• آذرگوی : شهاب‌هایی هستند که درخشندگی آن‌ها از سیاره‌ی زهره، درخشان‌ترین جرم نقطه ای آسمان شب، بیشتر است و بدین‌سان قدر آن‌ها کمتر از 4- است. آذرگوی‌ها هرچه درخشان‌تر باشند، احتمال شنیدن صدایی مانند صدای جرقه‌ی قوس الکتریکی همراه با عبور آن‌ها بیشتر است! برخی آذرگوی‌ها هنگام حرکت خود منفجر می‌شوند که bolide نام دارند. در صفحه شخصی پیتر براون ( یکی از برجسته ترین متخصصان بارش های شهابی) می‌توانید مجموعه ای از فیلم های ویدیویی انفجارهای درخشان آذرگوی‌ها را مشاهده کنید.
• زمین خراش : این دسته از شهاب‌ها، آن‌هایی هستند که از لبه‌ی جو زمین عبور می‌کنند و از این نظر، به نظر می‌رسد که تمام طول آسمان را طی می کنند. درخشندگی این دسته از شهاب‌ها نیز معمولاً زیاد است.
• شهاب‌سنگ : آن دسته از شهاب‌هایی که پس از سوختن هنوز تمام نشده اند و بخشی از جرم آن‌ها به سطح زمین می‌رسد، شهاب‌سنگ نام دارند. سطح به جا مانده از شهاب‌سنگ معمولاً سیاه و سوخته است و سطوح خمیده ای دارد و اگر نشکسته باشد لبه تیزی ندارد. معمولاً به همراه آذرگوی های منفجر شونده، یک یا چند شهاب‌سنگ نیز به زمین سقوط می‌کند. شهاب‌سنگ‌ها خود انواع مختلفی دارند که باید در مقاله جداگانه ای به آن‌ها پرداخت.

 

بارش‌ها و رگبارهای شهابی

در شب های عادی و در آسمان بسیار تاریک می‌توان در هر ساعت حداکثر 10 شهاب مشاهده کرد که اغلب آن‌ها شهاب های کم نور و کوتاه هستند. این شهاب‌ها در اثر ورود گرد و غبار پراکنده در فضای مداری زمین به داخل جو به وجود می‌آیند و چگالی آن‌ها تقریباً ثابت است. از آنجا که این ذرات مولد به خصوصی ندارند، به شهاب‌های پراکنده مشهور شده اند. شاید فکر کنید همین مقدار اندک 10 شهاب در ساعت آن قدر قابل توجه نیست، ولی بدانید در هر شبانه روز، نزدیک به یک صد میلیون شهاب قابل رؤیت در جو زمین می‌سوزد و از این طریق، بین 40 تا 50 تن گرد و غبار وارد جو زمین می‌شود. البته از این مقدار، تنها حدود یک تن به صورت شهاب‌سنگ به سطح زمین می‌رسد و بقیه به صورت گرد و غبار در جو باقی می‌ماند تا آرام آرام روی سطح زمین بنشیند. این، تنها مکانیسم شناخته شده برای افزایش خاک در سطح زمین است که موجب می‌شود در هر یک هزار سال 5 سانتی‌متر به ضخامت پوسته‌ی زمین افزوده شود.

در بعضی شب های خاص، فراوانی شهاب‌ها به شکل محسوسی افزایش می یابد و در بهترین حالت می‌توان شاهد عبور بیش از 60 شهاب در هر ساعت و حتی بیشتر بود، یعنی دقیقه ای یک شهاب. در این حالت به اصطلاح می‌گوییم یک بارش شهابی روی داده است، رویدادی بی نظیر که به اعتقاد بسیاری از دوستداران آسمان، ز یباترین پدیده ای است که می‌توان در آسمان زمین مشاهده کرد. بارش شهابی زمانی روی می‌دهد که زمین از آن بخش فضا عبور کند که مملو از توده های غنی غبار باشد. این توده‌ها که ضخامتی از مرتبه صد هزار کیلومتر دارند، معمولاً ذرات به جا مانده از سیارک های نزدیک زمین یا دنباله دارها هستند و هنگامی که فاصله زمین تا این توده‌ها کمتر از 0.08 واحد نجومی باشد، بارش شهابی آغاز می‌شود (واحد نجومی، همان فاصله‌ی متوسط زمین تا خورشید در طول یک سال است که تقریباً 150 میلیون کیلومتر است). بنابراین طبیعی است که هر بارش شهابی در یک محدوده‌ی زمانی فعال باشد و در زمانی که فاصله‌ی زمین تا توده‌ی غبار به حداقل خود رسید، به اوج فعالیت خود برسد؛ همانند بارش شهابی برساووشی که از اواخر تیر تا اوایل شهریور فعال است و در هفته‌ی سوم مرداد ماه به اوج خود می‌رسد.

از آنجا که ذرات مولد بارش های شهابی متعلق به توده های غبار به جا مانده از اجرام بزرگ‌تری هستند و بردار سرعت آن‌ها تقریبا موازی یکدیگر است ، بنابراین موازی یکدیگر وارد جو زمین می‌شوند. این توازی موجب می‌شود درست همان‌طور که به نظر می‌رسد خطوط موازی راه آهن در دوردست به هم می‌رسند، چشم ما نیز در اثر پدیده پرسپکتیو تصور کند این شهاب‌ها از یک محدوده در آسمان خارج می‌شوند. این محدوده را به نام کانون بارش می شناسیم و بارش را بر حسب موقعیت کانون آن نام‌گذاری می‌کنیم. به عنوان مثال، کانون بارش شهابی برساووشی در صورت فلکی برساووش و در نزدیکی خوشه های ستاره ای باز دوقلو (x , h) قرار گرفته است. از سوی دیگر، چون چشم ما تمامی نقاط آسمان را در فاصله‌ی بی‌نهایت از خود مشاهده می‌کند، آسمان را به شکل یک نیمکره تشخیص می‌دهد و بر همین اساس شهاب‌ها را نیز بر این نیمکره تصویر می‌کند. این تصویر سه پیامد مهم به همراه دارد :

در این نقاشی، مشخص است که امتداد شهاب‌ها از یک نقطه میگذرد که آن را کانون بارش مینامیم. بارش شهابی بر اساس موقعیت بارش نامگذاری میشود

1. نخست آنکه مسیر شهاب‌ها در آسمان از نظر چشم ما منحنی خواهد بود و امتداد همه‌ی آن‌ها به کانون بارش خواهد رسید.
2. شهاب‌هایی که نزدیک به کانون بارش روی می‌دهند، به خط دید ما منطبق ترند و آن‌هایی که دورتر از کانون بارش روی می‌دهند، فاصله‌ی بیشتری دارند. اگر این شهاب‌ها را بر کره آسمان تصویر کنیم، مشاهده می‌کنیم که شهاب‌هایی که نزدیک به کانون بارش روی می‌دهند، طول کم‌تری دارند و آن‌هایی که دورتر روی می‌دهند، از طول بلندتری برخوردارند.
3. شهاب‌هایی که نزدیک به کانون بارش روی می‌دهند، از سرعت کمتری نسبت با شهاب های دورتر از کانون برخوردارند. بدین ترتیب می‌توان شهاب های بارشی را با سه مشخصه شناسایی کرد : نخست آنکه امتداد مسیر عبور شهاب از کانون بارش عبور کند؛ دوم آنکه اگر نزدیک به کانون بود، طولش کم و اگر دورتر بود، طولش زیاد است و سوم آنکه در نزدیکی کانون، سرعت شهاب کمتر و در فواصل دورتر سرعت کانون بیشتر است.

شدت فعالیت بارش های شهابی را با واحدی به نام ZHR می‌شناسند. ZHR را که مخفف عبارت Zenith Hourly Rate است، می‌توان به آهنگ ساعتی سرسویی ترجمه و این گونه تعریف کرد : تعداد شهاب‌هایی که یک منجم باتجربه می‌تواند در مدت یک ساعت تحت شرایط آرمانی رصدی، مشاهده کند. این شرایط آرمانی عبارتند از :

1. کانون بارش در سرسو قرار داشته باشد.
2. تاریکی آسمان در حد اعلای خود و حد قدری برابر 6.5+ باشد.
3. آسمان صاف و فاقد هرگونه ابر و مه و یا افق بسته باشد.

بارش های شهابی مختلف از شدت های مختلفی برخوردارند. اما یک بارش شهابی خاص هم در دوره های مختلف از شدت های مختلفی برخوردار است و دلیل آن، توده های مختلف غبار است که از چگالی های متنوعی برخوردارند. هنگامی که دنباله دار مولد، به حضیض خورشیدی خود بازمی گردد، مدار آن به دلیل تأثیرات گرانشی اجرام منظومه شمسی و از همه مهم‌تر، دو غول گرانشی آن یعنی سیارات مشتری و زحل اندکی تغییر می‌کند و این موجب می‌شود تا به جای یک توده انبوه و متراکم، چندین توده نزدیک به هم داشته باشیم که چگالی ذرات در آن‌ها با یکدیگر متفاوت است . در طول زمان، تأثیرات گرانشی خورشید و سیارات موجب می‌شود این ذرات نیز از مسیر نخستین خود منحرف شوند و توده های جدیدتری را به وجود آورند.

ولی این تمام ماجرا نیست. هنگامی که دنباله دار به حضیض خورشیدی خود می‌رسد، انبوهی از ذرات جدید را به توده تزریق می‌کند. این مواد جدید موجب می‌شود تا چند سال قبل و بعد از عبور دنباله دار، شدت بارش شهابی دچار افزایش قابل ملاحظه ای شود. نمونه بارز آن، بارش شهابی اسدی است که در آبان ماه روی می‌دهد و در حالت عادی ZHR آن در حدود 5 شهاب بر ساعت است. مولد این بارش شهابی، دنباله داری به نام تمپل-تاتل است که دوره تناوب 30 ساله دارد . این دنباله دار در سال 1378/1999 به حضیض خورشیدی خود رسید و از آن سال به بعد ، ما شاهد بارش هایی با ZHR 3000 تا 7000 شهاب بر ساعت بوده ایم. در سال 1966 که مقارن با حضیض دنباله دار مولد بارش شهابی اسدی بود، ساکنان آمریکای شمالی توانستند در مدت 40 دقیقه، بارشی با ZHR بیش از یکصد هزار شهاب بر ساعت را مشاهده کنند. اصطلاحاً به بارش هایی که ZHR آن‌ها از 200 شهاب بالاتر باشد، رگبار شهابی اطلاق می‌شود.

بارش های شهابی سالانه

در طول سال انواع بارش های شهابی اتفاق می‌افتد که البته شدت آن‌ها یکسان نیست. برخی ZHR در حدود 5 شهاب بر ساعت دارند که جز منجمان و رصدگران حرفه ای کسی نمی تواند آن‌ها را تشخیص دهد، و برخی ZHR بالاتر از 100 شهاب بر ساعت دارند که منظره ای زیبا را در طول شب رقم می‌زنند. سالانه حدود هشت بارش شهابی منظم وجود دارند که ZHR آن‌ها از 10 شهاب بر ساعت بیشتر است و می‌توان آن‌ها را تشخیص داد .

شایان ذکر است ZHR ذکر شده در جدول مربوط به بارش منظم و سالیانه است و در صورتی که در نزدیکی زمان عبور دنباله دار مولد بارش شهابی از نزدیکی زمین باشیم، می‌توان انتظار داشت ZHR به مقادیر چند صد و حتی چندین هزار شهاب بر ساعت نیز برسد؛ همانند بارش شهابی اسدی که طی سال‌های 1377 تا 1380 فعالیتی از مرتبه‌ی چندین هزار شهاب بر ساعت از خود نشان داد .

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد بارش شهابی برساووشی می توانید به این صفحه مراجعه کنید.

نگاهی کوتاه به جهان

نگاهی کوتاه به جهان

ما در چگونه جهانی زندگی می کنیم؟ شاید این سوال مهمترین سوالی باشد که انسان خردمند از آغاز پیدایشش بر روی کره خاکی زمین از خود پرسیده است؛ و شاید مهمترین تفاوت انسان معاصر نسبت به پدران خود در آن است که اگر گذشتگانش می توانستند با کمک علومی چون فلسفه و عرفان به این سوال پاسخ دهند هم عصران ما می توانند با ابزار دیگری به نام علم به این سوال پاسخ دهند و نجوم عرصه ای برای پاسخ دادن به این پرسش کهن است.

برای آن که درک درستی از عالمی که در آنیم داشته باشیم بیایید نگاهی سریع به جهان اطراف خود بیاندازیم:

 

زمین، ماه و خورشید

فرض کنید بر روی تپه ای مرتفع ایستاده اید و به اطراف خود می نگرید. چشم انداز وسیع مقابل دیدگان شما در واقع چیزی جز نمایی کوچک از زمین نخواهد بود. به عبارت بهتر ما به عنوان گونه مدرن انسان موجوداتی با طول قد میانگین اندکی کمتر از 2 متر هستیم که بر روی تپه ای ایستاده ایم که این تپه جزیی از کره زمین محل زیست ما است. کره ای با قطر حدود 12700 کیلومتر. برای آنکه مقیاس این کره را که ما تمامی جانداران و تمامی عوارض طبیعی برروی آن قرار گرفته اند بهتر درک کنیم، بهتر است دست به نوعی تغییر ابعاد بزنیم. اگر زمین را به اندازه یک توپ بسکتبال کوچک کنید، طول قد شما تنها 4 میلیونیوم یک میلیمتر خواهد بود. ابعادی که قوی ترین میکروسکوپهای جهان هم توان تفکیک آن را نخواهند داشت. در این مقیاس کوه اورست به عنوان بزرگترین عارضه روی زمین تنها چیزی در حدود 2 دهم میلیمتر ارتفاع خواهد داشت. پس عجیب و اشتباه نیست اگر در چنین مقیاسی زمین را یک کره کامل فرض کنیم.

نخستین همسایه آسمانی ما البته صرف نظر از ماهواره ها و شهابواره ها، کره ماه خواهد بود: قمر غول پیکر و بزرگ زمین که تنها قمر طبیعی سیاره ما و یکی از بزرگترین اقمار منظومه شمسی به شمار می رود.

این قمر با قطری معادل یک چهارم قطر سیاره زمین در فاصله تقریبی 384000 کیلومتری زمین قرار گرفته است و شما می توانید هر شب تغییر حالت آن (فازهای ماه) را رصد کنید که چگونه از حالت هلال به بدر و مجدداً به هلال تبدیل می شود. ماه تنها نقطه ای از کیهان است که شما می توانید سطح و عوارض سطحی آن را با چشم غیر مسلح رصد کنید و در عین حال دورترین جایی است که انسان تا کنون توانسته است به آن سفر کند. با فرض اینکه زمین توپی به اندازه یک توپ بسکتبال است، ماه ابعادی در حدود یک توپ بیس بال خواهد داشت که در فاصله حدوداً 7 متری زمین نصب شده است.

و اما جرم بعدی، جرمی که باعث گرم شدن زمین و از آن مهمتر امکان وجود حیات (و به طور خاص ما انسانها) می شود: خورشید نزدیکترین ستاره به ما است که زمین هر یک سال یکبار آن را دور می زند و وجود ما بیش از هر جرم دیگری به آن بستگی دارد. علیرغم این اهمیت هیچ گاه فراموش نکنید که نباید با چشم غیرمسلح به این کره حیات بخش نگریست. چرا که نگاه مستقیم به این ستاره می تواند عوارض جبران ناپذیری برای چشم شما به همراه داشته باشد و باعث صدمات موقت یا دایم فاجعه باری شود.

خورشید کره ای از گازهای سوزان به قطر 696000 کیلومتر است (قطر این ستاره ویژه 109 برابر قطر زمین است. فاصله متوسط زمین تا خورشید به عنوان یکی از واحدهای پایه ای و اساسی دانش نجوم به کار می رود و به آن یک واحد نجومی می گویند (Astronomical Unit=AU) اگر بخواهید این فاصله را بر حسب کیلومتر بیان کنید معادل 10¹¹ * 5/1 متر خواهد شد. بنابر مقیاس قبلی که در باره زمین ارایه کردیم و آن را در حد یک توپ بسکتبال کوچک کردیم، باید خورشید را تبدیل به کره ای 30 متری کنیم که در فاصله حدوداً 3 کیلومتری زمین جا خوش کرده است.

ماه و خورشید از لحاظ ساختاری کاملاً متفاوت با یکدیگر به شمار می روند و هر یک خصوصیات و ماهیت مخصوص به خود را دارند.

 

منظومه شمسی

گام بعدی در شناخت جهانی که در آن زندگی می کنیم شناخت منظومه شمسی خواهد بود. مجموعه ای که به همراهی خورشید ماه و زمین یکی از مهمترین نقاط جهان را البته برای نوع انسان به وجود آورده اند.

در این میان سیارات جایگاه خاص خود را دارند. علاوه بر زمین 7 سیاره شناخته شده دیگر به همراه خانواده ای از قمرها و حلقه ها بخش اصلی منظومه شمسی را شکل می دهند. از سوی خورشید که آغاز کنید عطارد (تیر)، زهره (ناهید) زمین و مریخ (بهرام) 4 سیاره اول هستند که به سیارات درونی یا سنگی نیز معروفند. این سیارات ساختاری سنگی دارند و به عبارت دیگر چنانچه فضاپیمایی را به آنها ارسال کنید، دارای سطحی هستند که این فضا پیما بتواند برروی آنها فرود آید. این سیارات تا فاصله 5/1 واحد نجومی از خورشید ادامه یافته اند. اما در پشت این سیارات و از فاصله 5 واحد نجومی تا 30 واحد نجومی مرز سیارات غول پیکر و گازی منظومه شمسی آغاز می شود. مشتری (هرمز)، زحل (کیوان)، اورانوس، نپتون سیارات غول پیکری هستند که به آنها سیارات گازی نیز گفته می شود . سیاراتی که سفینه کاوشگر فرضی ما هیچ سطحی را برروی آنها پیدا نخواهد کرد تا برروی آنها فرود آید.

هر یک از این سیارات و خانواده های اقماری آنها (البته اگر قمر داشته باشند) خصوصیات منحصر به فرد و یکتایی را بروز می دهند و با یکدیگر متفاوتند که در آینده راجع به هر یک از این دنیاها بیشتر سخن خواهیم گفت.

بخش دیگری از اعضای منظومه شمسی ما را سیارات کوتوله تشکیل می دهند که از این میان می توان به پلوتون اشاره کرد، پلوتون که از هنگام کشف آن (سال 1930 میلادی) تا 24 اوت 2006 میلادی نهمین سیاره منظومه شمسی بود، ولی به ناگاه بر اساس تعریف جدید اتحادیه بین المللی اخترشناسی از سیاره حائز شرایط سیاره شدن نبود و به جمع سیارات کوتوله منظومه شمسی پیوست. سرس و اریس از دیگر سیارات کوتوله شناخته شده در منظومه شمسی می باشند.

دنباله دارها از دیگر اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی می باشند. «گوله های برفی کثیف» که خواستگاه آنها دو منطقه کمربند کویی پر در فراسوی مدار پلوتون و ابر اورت فاصله ای معادل 1 سال نوری از خورشید است و با نزدیک شدن به خورشد در اثر بادهای خورشیدی گیسوی بلند و زیبایی از آنها شکل می گیرد و تا صدها هزار کیلومتر در آسمان کشیده می شود.

سیارکها نیز عضو دیگر منظومه شمسی هستند خرده سنگهای سرگردانی که در فاصله دور و نزدیک در جای جای منظومه پراکنده اند و البته عمده آنها در ناحیه بین مریخ و مشتری در کمربندی که با نام کمربند سیارکها موسوم است جای گرفته اند. بزرگترین آنها قطری معادل 1000 کیلومتر دارد و کوچکترین آنها قطری معادل چند ده متر تا چند کیلومتر.

ستاره ها

اما اگر بخواهیم اندکی پا را از منظومه شمسی فراتر بگذاریم، با دنیای کاملاً متفاوتی مواجه خواهیم شد، دنیای ستاره ها که برای بیان فاصله آنها چاره ای جز استفاده از ابزارهای جدید نداریم. اگر در منظومه شمسی کیلومتر و واحد نجومی کارساز بود باید برای بیان فاصله ستاره ها از واحدی به نام سال نوری استفاده نماییم.

سال نوری واحد تعیین مسافت است و معادل مسافتی است که نور با سرعت 299792 کیلومتر در ثانیه در مدت یک سال می پیماید. این مسافت معادل 63300 واحد نجومی است و نزدیکترین ستاره به ما، ستاره آلفا – قنطورس، در فاصله 3/4 سال نوری از زمین قرار گرفته است. این جمله بدان معنی است که نور جدا شده از این ستاره 3/4 سال در راه بوده تا امروز به چشمان ما برسد.

ستاره ما به همراه بیش از 150 میلیارد ستاره دیگر جزیره کیهانی را به نام کهکشان راه شیری در عالم تشکیل می دهند که قطر آن حدود 80000 سال نوری است و تنها یکی از میلیونها کهکشان شناخته شده در جهان است.

نزدیکترین کهکشان به ما کهکشانی بزرگ به نام آندرومدا یا M31 است که 4/2 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد.

از این پس اگر بخواهیم در مقیاسی این چنینی از عالم سخن بگوییم از اصطلاح عالم بزرگ مقیاس استفاده خواهیم کرد که بازیگران آن را کهکشانها و خوشه های کهکشانی تشکیل می دهند.

این اجرام همه ساکنان عالمی هستند که شامل فضا – زمان و هر آن چیزی است که درون آن وجود دارد؛ عالمی که حدس زده می شود بین 14 تا 17 میلیارد سال پیش از انفجاری عظیم به نام مهبانگ یا Big Bang متولد شده باشد و تا کنون در حال انبساط است.

این گشت و گذار بسیار سریع در عالم، ما را با وسعت بیکرانه ای که دانش نجوم قصد تحقیق در باره آن را دارد آشنا می سازد.

در آمدی بر اختر شناسی

در آمدی بر اختر شناسی

 

چرا باید به دانش اخترشناسی توجه کرد؟

تصور کنید فرصتی برای شما به دست آمده تا شبی را به دور از نورهای آلوده کننده‌ی شهر و آلودگی هوا، در زیر آسمانی صاف و پر ستاره سپری کنید. از ابتدای غروب منظره ای شگفت و هیجان انگیز در برابر دیدگان شما شکل می‌گیرد و گویی صفحه آسمان به صحنه ای برای نقش آفرینی بسیاری از زیبایی‌های خلقت در برابر چشمان شما تبدیل می‌شود. در ابتدا با کاهش ارتفاع خورشید، بازی نورها در افق غربی و شرقی آغاز می‌شود. رنگ‌های بدیعی از نارنجی گرفته تا بنفش هر لحظه گوشه ای از آسمان را رنگ آمیزی می‌کند و دقایقی بعد آسمان چهره ای کبود به خود می‌گیرد تا درخشان‌ترین اجرام سماوی به نورافشانی بپردازند.

سیارات و ستاره های پرنور در حالی که هنوز آسمان شب تیرگی کامل خود را هویدا نکرده است آشکار می‌شوند تا با گذشت دقایقی فرصت به رخ نمایی ستاره های کم نورتری برسد که از شرق تا غرب آسمان را فرش کرده اند. مفهوم آسمان پر ستاره شب در زیر چنین آسمانی است که رنگ واقعیت به خود می‌گیرد و انسان احساس شکوهمندی از عظمت کیهان را درک می‌کند . منظره ای با شکوه که لحظه ای در یک حالت باقی نمی ماند و هر لحظه ظاهر متفاوتی به خود می‌گیرد.

در طول شب هر از چند گاهی شهابی نورانی سینه شب را می‌شکافد و چون تیری که از چله کمان رها شده باشد، گوشه ای از آسمان را نورانی می‌کند. در طول شب‌های مختلف هم این منظره‌ی با عظمت تغییر ظاهر می‌دهد . برخی شب‌ها هلال بزرگ و زیبایی از جرمی نورانی گوشه ای از آسمان را زینت می‌دهد و با گذشت ایام هلال به تربیع و از تربیع به بدر تبدیل می‌شود و بار دیگر از آن می‌کاهد تا چند روزی را در آسمان ناپدید گردد. هر از چندگاهی اشباحی وهم انگیز در گوشه ای از آسمان ظاهر می‌شوند و ذهن و چشم انسان را مجذوب خود می‌کنند.گاهی ماه کامل تیره می‌شود و گاهی خورشید در میانه‌ی روز تاریک می‌گردد. گاهی ستاره ای یا سیاره ای در پشت ماه پنهان می‌شود و گاهی ....

روایت فوق داستانی ادبی نیست. واقعیتی است که عاشقان آسمان در هر شب رصدی خود با آن روبه رو می‌شوند و هر بار به عشق دیدن دوباره چنین جلوه بی نظیری صدها کیلومتر از محل زندگی خود دور می‌شوند تا آسمانی را بیابند که این شکوه را هر چه بیشتر نمایان سازد. اما هیجان انگیزترین بخش این داستان واقعی آنجا است که می‌دانیم این همان منظره ای است که تمامی اجداد ما در پیش چشمان خود می‌دیده اند و به آن می‌اندیشیده اند.

انسان نخستین از چند صد هزار سال پیش، زمانی که از فعالیتهای روزانه فارغ می‌شد ، در کنار غارش یا از فراز درختان جنگل محل سکونتش این شکوه بی نظیر را می‌دید و در آن حس بی مانندی از شکوه را می‌یافت و در دل او همزمان دو حس متفاوت شکل می‌گرفت. ترس و شکوه .

ترس از عظمت بی نظیری که بر فراز سر او به نمایش در آمده است و آن قدر از او دور است که حتی بلند ترین کوهستان‌ها هم نمی تواند او را اندکی به این بزرگ دست نیافتنی نزدیک کند و شکوه از این همه زیبایی که اطراف او را فرا گرفته و بدون توجه به تفاوت‌های ذهنی که آدمیان میان خود رسم کرده اند به یکسان همه را زیر یک چتر جمع کرده است. شاید به همین دلیل بود که در دوره نخستین، نگاه و توجه به آسمان‌ها با آیینه‌ای ابتدایی پیوند خورد.

امروزه به باور اسطوره شناسان بزرگ و مورخان تاریخ مذاهب جهان، هیچ آیین کهنی را نمی توان یافت که در آن آسمان و توجه به آن و در نتیجه گونه ای ابتدایی از دانش اخترشناسی، نقشی کلیدی ایفا نکرده باشد. هسته های اولیه دانش اخترشناسی بدین ترتیب در آمیختگی محض با آیین های ابتدایی شکل گرفت و رشد پیدا کرد و آن گونه که خواهیم گفت در طول تاریخ رشد کرد و شاخ و برگ گرفت و به رشته بی نظیری تبدیل شد که در آغازین سالهای بیست و یکمین قرن میلادی، هنوز هم کارایی خود را به عنوان رشته ای فراتر از یک رشته علمی علوم پایه دارحفظ کرده است.

امروزه گروه کثیری از مردم جهان هنوز به آسمان‌ها نگاه می‌کنند (همان گونه که اجداد آ‌ن‌ها از چند صد هزار سال پیش تا کنون به آن می‌نگرند) اما این روزها دیدگاه نوادگان با پدران متفاوت است و درک کامل‌تری از آنچه که دیده می‌شود به دست آمده، اما هنوز هم تماشای آسمان آرامش بخش است.

در جهان مدرنی که علوم جایگاه تخصصی ویژه ای پیدا کرده اند به جرات می‌توان گفت تنها دانش اخترشناسی است که بخش عظیمی از افراد غیر حرفه ای فرصت آن را می‌یابند تا در آن به ایفای نقشی مهم بپردازند. اخترشناسان حرفه ای که به واسطه‌ی تحصیلات آکادمیک و به واسطه‌ی کسب درآمد از این کار، به آسمان‌ها توجه می‌کنند عمدتا درگیر فعالیتهای نظری هستند که ارتباط مستقیم آن‌ها را با آسمان‌ها کاهش می‌دهد و عجیب نیست که امروزه در سراسر جهان تعداد کمی اخترشناس حرفه ای وجود دارند که مساله ای مانند نام‌ها و جایگاه صور فلکی را به خوبی می‌شناسند (در حالی که کودکی علاقمند به راحتی با همه‌ی ان‌ها آشنا است).

در سوی دیگر این گروه حرفه ای، گروه بیشتری از مردم وجود دارند که تنها به خاطر علاقه و عشق به آسمان‌ها می‌نگرند و یا به فعالیت در زمینه های نجومی می‌پردازند. این افراد نه نجوم را راه در آمد خود می‌دانند (که در آمد کسب شده خود را در این را ه صرف می‌کنند) و نه الزاماً تحصیلات آکادمیک در این رشته دارند. این گروه از افراد را به نام اخترشناسان یا منجمان آماتور می‌شناسند. آماتور، نه به ان معنی که این افراد در کار خود ناوارد هستند، بلکه به این منظور که بر اساس معنی دانش حرفه ای (که دو مؤلفه کسب درآمد و تحصیلات آکادمیک ضروریات آن است)، فعال حرفه ای به حساب نمی آیند.

شاید نجوم تنها رشته ای از علم باشد که در بحبوحه‌ی تخصص گرایی قرن 20 و 21 هنوز هم آماتورها در آن نقشی مهم و پیشرو ایفا می‌کنند و می‌توانند در پیشبرد این دانش نقشی اساسی داشته باشند. مجموعه مطالبی که در این مقاله ارایه می‌شود در باب نجوم آماتوری و با هدف آشنایی علاقمندان آسمان با واقعیات و ماهیت رویدادهایی است که در آسمان شب (و یا روز) شاهد آن هستیم. به همین دلیل هدف این مجموعه تربیت اخترشناسان حرفه ای نخواهد بود که جای آن نیز در چنین گفتارهایی نیست، بلکه مجموعه مطالبی ارایه می‌شود تا دیدگاه علاقمندان به ماهیت امور را بهبود بخشد.

پازل منظومه‌ی خورشیدی

پازل منظومه‌ی خورشیدی

خورشید و سیارات، اجزا اصلی منظومه‌ی خورشیدی هستند. اعضاء دیگر این منظومه عبارتند از :

1. سیارات کوتوله، مانند پلوتون که بنا به تعریف جدید از لیست سیارات منظومه خورشیدی خارج شد و یک سیاره کوتوله شناخته شده است.
2. مجموعه‌ای از سیارک‌ها یا ستارگان صغار.
3. اقماری که به دور شش تا از این سیارات می‌گردند. که تا کنون تعداد 166 قمر برای این سیارات کشف شده است.
4. تعداد زیادی شهاب وار.
5. ستارگان دنباله‌دار .

حال شما باید این پازل را بسازید. این بازی دارای سه سطح است. در سطح اول یاplanet level شما باید هر کدام از سیارات منظومه ی خورشیدی را در مدار خودش قرار دهید. در سطح دوم یاlevel moon باید اقمار هر کدام از این سیارات را در جای مناسب خود بگذارید. و در آخر سطح سوم یاhardware level که شامل جای گذاری مناسب مدار گردها، تلسکوپ های فضایی و خلاصه همه تجهیزاتی است که انسان به منظومه خورشیدی اضافه کرده است. اگر در هر کدام از این سه سطح به راهنمایی نیاز داشتید می‌توانید دکمه یturn on help را بزنید و سپس با موس بر روی شکل آن سیاره، قمر یا قمر مصنوعی بروید و توضیحاتی را که در مورد آن به شما داده شده ببینید.

 

 

دریافت پازل

برای اجرای بازی پس از دریافت به نرم افزار Win RARوFlash Player احتیاج دارید.

سایه و نیم سایه – کسوف و خسوف

 

در تابستان 78، پدیده ی خورشید گرفتگی (کسوف) در کشور رخ داد که در اصفهان قابل رویت بود. افراد بسیاری از داخل و خارج کشور برای مشاهده ی این پدیده ی زیبا به اصفهان رفتند. ما نیز در این طرح کار، چگونگی رخ دادن این پدیده ی مهم را بررسی می کنیم.

وسایل لازم:

- قلم و کاغذ

- لامپ و سرپیچ و سیم

- یک تکه مقوای کلفت (20*20 سانتی متر )

- یک کاغذ سفید معمولی ( مثل کاغذ ₄ A)

- قیچی

 

 از دبیرستان با چشمه های نقطه ای و گسترده ی نور آشنا هستید. به یاد دارید که هرگاه جسمی مقابل یک چشمه ی گسترده ی نور قرار ‌گیرد که از خود جسم بزرگ تر است، سایه ای مشخص و دقیق از آن تشکیل نمی شود، بلکه در اطراف سایه، هاله ای وجود دارد که با دور شدن از آن رفته رفته ناپدید می‌شود. این هاله را نیم سایه می‌نامیم.

آیا می دانید چرا تیرگی از نقطه ی میانی به سمت کناره‌ها، کم می‌شود؟ با کمک شکل زیر، به این سؤال پاسخ دهید.

اگر مورچه ای در نقطه ی A قرار گیرد، لامپ را می‌بیند؟

مورچه ای که در نقطه ی B قرار دارد، چه طور؟

و مورچه های نقاط C و D ؟ 

با یک لامپ و یک تکه مقوای گرد مانند شکل بالا، آزمایشی را انجام دهید. صفحه ی کاغذ سفید را در نقطه های مشخص شده، سوراخ کنید و خود به جای مورچه ‌ها از این سوراخ‌ها به لامپ نگاه کنید.

آن چه را که از سوراخ های 1 تا 6 می‌بینید، در نوار کاغذی زیر بکشید.

حال لامپ را به عنوان خورشید در نظر بگیرید و کاغذ گرد را ماه فرض کنید. در این صورت مورچه های A….D پدیده ی خورشید گرفتگی را مشاهده می‌کنند. یکی از آن ها هنگام عبور زمین از سایه ی ماه ( یعنی زمان خورشید گرفتگی ) عکس های زیر را گرفته است.

 

این عکس را با نواری که خودتان در مرحله ی قبل تکمیل کرده بودید، مقایسه کنید. اگر این عکس ها، شبیه نتایج کار شما نیست، یک بار دیگر همین قسمت آزمایش را تکرار کنید. تاکنون با همین وسایل ساده توانسته اید پدیده ی خورشید گرفتگی را شبیه سازی کنید. اما عکس زیر مربوط به چه پدیده ای است؟

دوباره به سراغ وسایل آزمایش می رویم. این بار 2 قدم از کاغذ گرد دورتر شوید و کارهای مرحله ی قبل را انجام دهید. آن قدر سر خود را جا به جا کنید تا شکلی شبیه شکل زیر ببینید.

اگر بدانید که مدار ماه به دور زمین بیضی شکل است، حتماً می‌توانید در مورد عکس قبل توضیح دهید. در شکل زیر، با رسم پرتوهای مناسب سایه و نیم سایه را مشخص کنید.

حال بگویید مورچه ی نقطه ی A چه قسمتی از خورشید را می‌بیند. با این آزمایش هم خورشید گرفتگی حلقوی را شبیه سازی کردیم . آیا می توانید بگویید عکس زیر مربوط به چه پدیده ای است؟

عکس گذر زهره