قياس الأبعاد في السماء

[مروة إبراهيم]

أتمنى بإذن الله_تعالى_ أن أغطي في هذا الموضوع أنواع الإحداثيات المستخدمة في الرصد الفلكي مع التركيز على أهم نوعيها وهما الإحداثيات الأفقية والإستوائية ومعرفة إحداها بدلالة الأخرى وأمثلة على ذلك إن امكن

والمصدر في موضوعي هذا هو كتاب:
"كيف تصبح راصداً فلكياً؟"
للأستاذ الدكتور عبد العزيز بكري أحمد، رئيس قسم الفلك والأرصاد الجوية بكلية العلوم (بنين) جامعة الأزهر-القاهرة
وأعتقد أنه يمكن الحصول عليه لدى فروع فويجر لتصنيع التلسكوبات (غير متأكدة)
ولكنه غير متوفر على الإنترنت مع الأسف



إن اول مفتاح لقراءة السماء هو تحديد مواقع النجوم والمجموعات النجمية والتي تعرف بالكوكبات، والناظر إلى السماء يجد وكأنها نصف كرة سماوية Celestial Hemisphere فوق الراصد وهو في مركزها.



وتعتمد القياسات في السماء على القياسات الزاوية وليست الطولية أي على أساس قياس أقواس من دوائر تقابل جزء من الزاوية المركزية للكرة السماوية
ونجد من الشكل السابق أن الكرة السماوية مسقطها هو نصف دائرة NZS تسمى دائرة الزوال Meridian وتقابل زاوية عند المركزمقدارها 180 درجة
وقاعدة نصف الكرة السماوية هي دائرة أيضا وهي NESW مركزها الراصد وتسمى دائرة الأفق Horizon وقطب هذه الدائرة هو النقطة Z وهو نقطة فوق رأس الراصد تسمى السمت Zenith وتبعد عن الأفق من أي اتجاه بزاوية 90 درجة
ونقطتي تقاطع الزوال مع دائرة الافق تحدد اتجاهي الشمال N والجنوب S ومنها نحدد اتجاه الشرق E والغرب W



طرق قياس الزوايا في السماء:
وأسهل الطرق التي استخدمت في الماضي لقياس الزوايا في السماء هي كف وأصابع الإنسان



ويظهر الشكل:
- عرض الأصابع الثلاث الوسطى 5°
-وعرض الإصبع الصغير درجة واحدة 1°
-والمسافة بين طرفي امتداد الإصبع الصغير والسبابة تقدر 15°
-وقياسات قبضة اليد تساوي 10°
وكذلك المسافات الزاوية بين نجوم المغرفة-الدب الأكبر:
-فارتفاع المغرفة 5°
-وعرضها 10°
-والطول الكلي لها 25°
وهذا القياس على أساس أن تكون ذراع الإنسان ممتدة بطولها إلى السماء

****ولا يخفى ما في هذه الطريقة من عدم الدقة
فكان من الضروري إيجاد طرق علمية لقياس الأبعاد في السماء
وهو نظام الإحداثيات (أو بالأحرى نظم الإحداثيات)



أنواع نظم الإحداثيات السماوية:

نتعامل في نظام الاحداثيات على اساس ان ما نراه حولنا من الكون هو كرة ضخمة وهو ما عرفناه باسم الكرة السماوية وعلى ذلك تكون المستويات التي تتقاطع مع هذه الكرة على أحد شكلين:

1-دوائر عظمى: إذا تطابق مركزها على مركز الكرة السماوية وكان لها نفس قطر الكرة.
2- دوائرصغرى: إذا لم يمر مستواها بمركز الكرة وتكون في هذه الحالة أقطارها أصغر من قطر الكرة.

وهناك خمسة أنواع من الإحداثيات تعتمد كل منها على دوائر محددة في السماء:

1- الإحداثيات الأفقية: تعتمد على دائرة الأفق للراصد.
2- والإحداثيات الاستوائية: تعتمد على دائرة الاستواء السماوي التي هي امتداد مستوى الاستواء للكرة الأرضية وهذين النوعين كثيري الإستخدام للراصد العادي.
3- الإحداثيات البروجية: وتعتمد على دائرة البروج وهي امتداد مستوى مدار الارض حول الشمس.
وتلك الإحداثيات الثلاثة ترتبط بالأجسام القريبة أما إذا تعاملنا مع المجرات فهناك الإحداثيات المجرية التي تعتمد على مستوى المجرة كأساس لها.
وهي النوعان الرابع والخامس
4- نظام الإحداثيات المجرية: بحيث تكون المجموعة الشمسية هي المركز.
5- نظام الإحداثيات المجرية الكبرى

يتبع....

[murad abuamr]

شكراً جزيلاً أخت مروة على موضوع رائع آخر .

[مروة إبراهيم]

نبدأ بالنوع الأول وهو الإحداثيات الأفقية

الإحداثيات الأفقية Horizontal Coordinates:

تعتمد على ثلاث دوائر عظمى
الدائرة الأولى: دائرة الأفق وهي مستوى يعتمد على خط عرض الراصد
الدائرة الثانية: دائرة الزوال وهي دائرة عظمى متعامدة على دائرة الأفق وهي تمر بالقطب الشمالي السماوي P والسمت Z
الدائرة الثالثة: الدائرة الرأسية وتتحدد بموقع النجم أو الجسم السماوي المراد رصده X وتمر هذه الدائرة بالسمت Z والنجم المرصود X والنظير’Z
وفي الشكل التالي


نجد أن دائرة الأفق هي NWSE ودائرة الزوال هي NPZS والدائرة الرأسية ’ZXZ
والآن يمكننا أن نقول أن الإحداثيات الأفقية للجسم السماوي X هي:

الإرتفاع () :
الإرتفاع Altitude هو بعد النجم X عن دائرة الأفق أو هو طول القوس UX ويقاس على الدائرة الرأسية من صفر درجة عندما يكون النجم على الأفق أثناء غروبه أو شروقه إلى 90 درجة عندما يكون النجم عند السمت Z وتوضع شارة سالبة للإرتفاعات تحت الأفق.

الزاوية الافقية أو السمتية (A) :
الزاوية الأفقية أو السمتية Azimuth وهي مقدار الزاوية بين الدائرة الرأسية ZXU ودائرة الزوال، وتقاس على الأفق NWU وتقاس هذه الزاوية إما من الشمال N إلى الغرب أو الشرق من صفر إلى 180 درجة.


وبالطبع الإحداثيات الأفقية يناسبها في الرصد استخدام المناظير-التلسكوبات ذات التوجيه الأفقي Alt-Azimuth Mounting حيث يتحرك أفقياً ورأسياً كما في هذه الصورة



وأود أن أوضح أن الإحداثيات الأفقية يستخدمها الهواة كثيرا لأنها الأسهل بالطبع (وأنا منهم حيث أن التوجيه الإستوائي يحتاج إلى معايرة وأنا أتضايق من هذه الأمور)

يتبع....

[مروة إبراهيم]

شكراً جزيلاً أخت مروة على موضوع رائع آخر .

وشكرا لك أيضا أخي مراد وجزاك الله خير على متابعتك.

[محمد عريف]

بارك الله فيكي أختي علي هذا الموضوع المميز

مع وافر احترامي وتقديري

[تمام دخان]

موضوع جميل كباقي مواضيعك الغالية مروة

لكن لو كان عملي رح يكون اروع ...

اقتراح : توزيع تلسكوب لكل قارئ لهذه المقال و على حساب كاتب المقال ...
دعما لنشر العلم و التوعية الفلكية بين الأعضاء

وفقك الله
تقبلي تحياتي

...

[مروة إبراهيم]

بارك الله فيكي أختي علي هذا الموضوع المميز

مع وافر احترامي وتقديري

وفيك بارك أخي الكريم محمد عريف، وجزيت خيرا.