طرح احداث رصدخانه و آسمان نما

رصدخانه چیست؟
رصدخانه نجومی به هر سازه‌ای گفته می‌شود که حاوی تلسکوپ و ابزار دیگری است که با آن می‌توان اجرام آسمانی را مشاهده کرد. رصدخانه‌ها را می‌توان بر اساس طیف بازه امواج الکترومغناطیسی که برای مشاهده آن طراحی شده‌اند، طبقه بندی کرد.

بیشترین تعداد رصدخانه‌های موجود اپتیکی یا نوری هستند. در حقیقت این رصدخانه‌ها برای مشاهده در بازه طیفی قابل مشاهده برای چشم انسان مجهز شده‌اند. برخی دیگر از رصدخانه‌ها برای تشخیص گسیلنده‌های کیهانی امواج رادیویی استفاده می‌شوند و برخی دیگر رصدخانه‌های ماهواره‌ای زمین هستند که دارای تلسکوپ‌ها و ردیاب‌های ویژه‌ای هستند که به بررسی و شناخت منابع فلکی و آسمانی از نوع اشعه‌های پرانرژی مانند اشعه گاما و اشعه ایکس از مناطق بالاتر از اتمسفر می‌پردازند.

رصدخانه‌های نوری سابقه طولانی دارند. رصدخانه‌های نجومی اولیه سازه‌های یکپارچه‌ای بودند که موقعیت‌های خورشید، ماه و سایر اجرام آسمانی را برای اهداف زمانی یا تقویمی ردیابی می‌کردند.

از معروف‌ترین این سازه‌های باستانی «استونهنج» (Stonehenge) است که در انگلیس و در طی دوره 3000 تا 1520 قبل از میلاد ساخته شده است. تقریباً در همان زمان کاهنان منجم در بابل حرکت خورشید، ماه و سیارات را از بالای برج‌های مرتفع خود معروف به زیگورات مشاهده کردند.

رصدخانه برای چه چیز استفاده می‌شود؟
رصدخانه محلی است که برای مشاهده وقایع زمینی، دریایی یا آسمانی استفاده می‌شود. نجوم، اقلیم شناسی، هواشناسی، ژئوفیزیک، اقیانوس شناسی و آتشفشان شناسی نمونه‌هایی از رشته‌هایی هستند که از داده‌های رصدخانه‌ها برای پیشبرد علم در این رشته‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

رصدخانه‌ها کجا احداث می‌شوند و چرا؟
این موضوع که چه چیزی سبب می‌شود تا یک منطقه نقطه خوبی برای احداث رصدخانه باشد سوالی است که در ابتدا نظر سازندگان رصدخانه را به خود جلب می‌کند. مشخص است که اول از همه شما باید صاحب زمین باشید یا حداقل اجازه ساخت و ساز در آن زمین را داشته باشید.
همان طور که گفتیم رصدخانه نجومی مکانی است برای مشاهده وقایعی که در فضا اتفاق می‌افتد. یک رصدخانه می‌تواند فقط یک تلسکوپ داشته باشد اما برخی از رصدخانه‌های بزرگ در جهان بیش از بیست تلسکوپ دارند.
از رصدخانه‌ها برای مشاهدات در مناطق رادیویی، مادون قرمز و نور مرئی (اپتیکی) طیف الکترومغناطیسی استفاده می‌شود. بیشتر تلسکوپ‌ها برای محافظت از وسایل خود در برابر هوای نامناسب در گنبدها قرار می‌گیرند. با این حال گنبدها می‌توانند بچرخند و دارای یک روزنه در سقف هستند که می‌تواند هنگام مشاهده باز و استفاده شود و در صورت عدم استفاده از تلسکوپ بسته می‌شود.
انتخاب مکان رصدخانه برای بدست آوردن بهترین و واضح‌ترین تصاویر از اشیا نجومی باید شرایطی داشته باشد و به همین دلیل منجمین و مهندسین سعی می‌کنند این نیازها را در انتخاب و ساخت مکان رصدخانه در نظر بگیرند.
_ رصدخانه در جایی قرار بگیرد که در آن منطقه، هوا مناسب و آسمان صاف باشد.
_ مکان رصدخانه باید دور از شهر و آلودگی‌های نوری شهر باشد.
_ مکان رصدخانه باید در ارتفاع بالایی از جو قرار بگیرد تا از کیفیت پایین تصاویر و اثرات دیداری جلوگیری به عمل آید.

بزرگترین رصدخانه‌های جهان چه نام دارند؟
در این بخش به معرفی و توضیح ویژگی‌های چندین رصدخانه بزرگ جهان می‌پردازیم. تلسکوپ‌های موجود در این رصدخانه‌ها تصاویری با رزولوشن و وضوح بالا از عالم ارائه می‌دهند. پنج رصدخانه از بزرگترین رصدخانه‌های جهان شامل موارد زیر هستند:
_ رصدخانه آتاکاما
_ رصدخانه آرچیبو
_ ابَر تلسکوپ اروپایی
_ ابَر تلسکوپ ماژلان
_ تلسکوپ گرن جزایر قناری

معماری رصدخانه‌ها چگونه است؟
رصدخانه‌ها معمولاً ظاهری گنبدی شکل دارند و این شکل دلایل عملی و مهندسی دارد. مهمترین نکته این است که با حداقل مقدار مواد، حداکثر فضا را داشته باشید. اگر به گنبدها نگاه کنید متوجه می‌شوید که آن‌ها از مواد بسیار نازکی ساخته شده‌اند و به این ترتیب یک گنبد میزان هزینه را به حداقل می‌رساند.
در بیشتر ساختمان‌ها نیاز دارید تا شرایط داخلی را از محیط خارج جدا نگه دارید. اگر یک ساختمان آپارتمانی داشته باشید، می‌خواهید دمای داخلی آن با دمای خارج متفاوت باشد و این موضوع به معنی دیوارهای ضخیم است اما ساخت یک گنبد از یک دیوار ضخیم هم دشوار است و هم در یک رصدخانه نیاز نیست.
رصدخانه‌ها نیازها و ملزومات مختلفی دارند. تنها دلیل داشتن گنبد، نگه داشتن وسایل در برابر باران، برف و تابش مستقیم خورشید است و همچنین نیاز است که دمای داخل گنبد همان دمای بیرون باشد زیرا در غیر این صورت جریان هوایی وجود دارد که مشاهدات و رصد را به هم می‌ریزد. همچنین گنبد باید متحرک باشد تا در زمان نیاز بتوانید آن را حرکت دهید و تلسکوپ را به سمتی که می‌خواهید تنظیم کنید و این به معنای وزن کم است. بنابراین شما یک دیوار بسیار نازک می‌خواهید و برای به حداقل رساندن میزان وزن و هزینه، یک گنبد ایجاد می‌کنید.
نکته دیگر این است که از آنجا که گنبد گرد است به این معنی است که باران یا برف روی آن نمی‌مانند و از آن سرازیر می‌شوند. اگر سطح صافی داشته باشید باران یا برف روی سطح می‌مانند و شما نیاز دارید آن را جارو کنید اما در یک گنبد این امر خود به خود صورت می‌گیرد.
نکته نهایی این است که دفاتر و اتاق‌های کار کارمندان رصدخانه داخل گنبد قرار نمی‌گیرد. زیرا دمای هوای گنبد همان طور که گفته شد باید با دمای بیرونی برابر باشد تا جریان هوا باعث اختلال در رصد نشود و قرار دادن دستگاه‌های تهویه می‌تواند در کار رصد اختلال ایجاد کند.

انواع رصدخانه‌ها را نام ببرید؟
رصدخانه‌های نجومی عمدتاً به چهار دسته فضایی، هوایی، زمینی و زیرزمینی تقسیم می‌شوند.

رصدخانه‌های زمینی
رصدخانه‌های زمینی، واقع در سطح زمین برای مشاهدات در بخش‌های رادیویی و نور مرئی از طیف الکترومغناطیسی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بیشتر تلسکوپ‌های نوری برای محافظت از ابزارهای ظریف خود در برابر عناصر و پدیده‌های جوی متفاوت درون یک گنبد یا ساختار مشابه قرار می‌گیرند.

رصدخانه‌های فضایی
رصدخانه‌های فضایی مجموعه‌ای از تلسکوپ‌ها یا ابزارهای دیگری هستند که در فضا قرار دارند و بسیاری در مدار زمین در حال چرخش هستند. از تلسکوپ‌های فضایی می‌توان برای مشاهده اجرام نجومی در طول موج طیف الکترومغناطیسی استفاده کرد که نمی‌توانند به جو زمین نفوذ کنند و بنابراین مشاهده آن‌ها با استفاده از تلسکوپ‌های زمینی غیرممکن است.

رصدخانه‌های هوایی
رصدخانه‌های هوایی از نظر ارتفاع نسبت به تاسیسات زمینی دارای مزیت هستند و آن‌ها را بالاتر از جو زمین قرار می‌دهند. آن‌ها همچنین نسبت به تلسکوپ‌ها و رصدخانه‌هایی فضایی یک مزیت دارند، این که ابزارها را می‌توان بسیار سریع‌تر و ارزان‌تر مستقر، تعمیر و به روز کرد.

رصدخانه‌های زیرزمینی
آشکارسازهای نوترینو معمولاً در زیرزمین ساخته می‌شوند تا بتوانند آشکارساز را از تاثیرات سایر تشعشات کیهانی محافظت کنند. رصدخانه‌های نوترینو به محققین این امکان را می‌دهند تا از دریچه جدیدی عالم را مورد بررسی و مطالعه قرار دهند.

آسمان نما چیست؟
در کاربرد امروزی، پلنتاریوم یا آسمان نما بیشتر برای توصیف تئاتر ساخته شده است که در درجه اول برای نمایش های آموزشی و سرگرم کننده در مورد نجوم و آسمان شب ساخته شده است. بسته به متن ، “planetarium” همچنین می تواند برای توصیف خود پروژکتور یا حتی کل ساختمانی که “تئاتر آسمان” در آن قرار دارد ، مورد استفاده قرار گیرد. یکی از ویژگی های غالب اکثر آسمان نماها، سقف بزرگ به شکل گنبدی است که به عنوان صفحه نمایش طرح ریزی شده است و صحنه هایی از ستارگان، سیارات و سایر اشیاء آسمانی برای نمایش در آن ساخته شده است.
از لحاظ تاریخی، کلمه “planetarium” برای توصیف آنچه امروزه آن را orrery یا افلاک نما می نامیم، که یک الگوی مکانیکی منظومه شمسی است، استفاده می شود.

تفاوت بین آسمان نما و رصدخانه در چیست؟
آسمان نماها همانطور که از نامشان پیداست، نمایشی از آسمان به صورت شبیه سازی ارائه می دهند، اما رصدخانه ها که از قدیم الایام مورد استفاده بشر بوده و سابقه طولانی تری نسبت به آسمان نماها دارند، تصویر واقعی آسمان را برای انسان به نمایش می گذارند. قبل از آن که به تفاوت بین آسمان نما (افلاک نما) و رصدخانه بپردازیم بهتر است کمی درباره آسمان نما صحبت کنیم.

گنبد آسمان نما از چه چیزهایی ساخته می شود؟
گنبدهای آسمان نما بسته به نوع مورد استفاده آن می توانند مختلف باشند. در کل دو نوع آسمان نما وجود دارد.
آسمان نمای ثابت و آسمان نمای پورتال یا سیار. در نوع ثابت، گنبد آسمان نما می تواند از مواد مختلفی ساخته شود. به عنوان مثال در آسمان نمای رولینز، گنبد از پانل های آلومینیومی سوراخ شده ساخته شده است. سوراخ های کوچک در این گنبد اجازه می دهد تا صدا از بلندگوهای صوتی و هوا از مجاری تهویه، از سطح گنبد عبور کند. این بدان معنی است که بلندگوها و تهویه هوا می توانند در بالا و اطراف قسمت بیرونی گنبد قرار بگیرند.
در نوع دوم آسمان نما، یعنی آسمان نمای سیار یا پورتال، از چادرهای بادی شکل گنبدی برای نمایش تصاویر و فیلم های سه بعدی استفاده می گردد که جنس این پارچه ها از پارچه های مخصوص پلنتاریوم است. این نوع پارچه ها دو رویه بوده، رویه بیرونی تیره رنگ و رویه داخلی چادر روشن تر و طوسی رنگ است. نکته مهم اینکه این پارچه ها نباید براق باشند.
خاصیت پخش صدا و انعکاس صدای افراد در چادرهای بادی ویژگی دیگری از این نوع چادرهای بادی گنبدی شکل آسمان نماها است که به هندسه گنبدی و نوع پارچه چادر مربوط می شود.

آیا گنبد آسمان نما باز است؟
خیر. باید گفت گنبد آسمان نما باز نمی شود. در نتیجه، تا زمانی که برق برای پروژکتورها و سایر تجهیزات روشن باشد، آسمان نما تحت تأثیر هوا قرار نمی گیرد.

تفاوت بین آسمان نما و رصدخانه چیست؟
از آنجا که هر دو گنبد دارند و با نجوم سر و کار دارند ، گاه آسمان نما را با رصدخانه اشتباه می گیرند. آسمان نما یک تئاتر “آسمان” است که در آن از پروژکتورهای ویژه شبیه سازی برای نمایش آسمان شب استفاده می کنند. اما رصدخانه مکانی است که از تلسکوپ ها برای مشاهده آسمان واقعی شب استفاده می شود، بنابراین گنبد یک رصدخانه بر خلاف آسمان نماها باز می شود.
در یک آسمان نما از پروژکتورهای ویژه شبیه سازی برای نمایش آسمان شب استفاده می کنند، ولی در رصدخانه ها از تلسکوپ ها برای مشاهده آسمان واقعی شب استفاده می شود.