رصد اجرام ساخت دست بشر

در طول تاریخ تمدن بشر و حتی پیش از آن عصر ماقبل تاریخ, یكی از بهترین لحظات آرامش بخش و پرلذت آدمی نظاره كردن به آسمان در شبانگاه بوده است

اگر از برخی انگاشته های فراتر از علم و برخی شواهد باستانی غیر قابل توضیح صرفنظر كنیم (كه اغلب مربوط به دوران ماقبل تاریخ هستند) می توان با قاطعیت كامل گفت بشر تا قبل از سال ۱۳۳۶/۱۹۵۷ تنها می توانسته به تماشای جلوه های طبیعی آسمان شب بپردازد: ماه، سیارات، ستارگان، دنباله دارها، شهاب ها و برخی پدیده های جوی. اما از پاییز سال ۱۳۳۶ یك مجموعه نمایشی جدید پا به عرصه وجود گذاشت و آن چیزی نبود جز فضاپیماهای دست ساز بشر.

چهل و هفت سال پیش، اتحاد جماهیر شوروی مسابقه فضایی بزرگی را شروع كرد و از آن روز تا به حال، دستاوردهای بسیار عظیمی نصیب ما شده است. ماهواره ها و فضاپیماهایی كه در این مدت در اطراف زمین مستقر شده یا راهی سفرهای دور و درازی شده اند، درخشان ترین دوران اكتشافات طبیعی را رقم زده اند. اما این تمام آن چیزی نیست كه ما از آنها به دست آورده ایم. این ماهواره ها برای مردم زمین جلوه هایی بصری به وجود آورده اند كه در طول قرن های پیش هیچ گاه نظیری نداشته است. زیرا ماهواره ها پوششی فلزی دارند كه شكل هندسی مشخصی دارد و از این نظر برخلاف اجرام منظومه شمسی از ضریب بازتابندگی بسیار بالایی برخوردارند؛ همین عامل موجب می شود برخلاف اندازه بسیار كوچك خود (به خصوص با توجه به فاصله های چند صد كیلومتری از سطح زمین)، درخشان تر از بسیاری از اجرام سماوی مشاهده شوند.در اینجا قصد داریم مشهورترین جلوه های رصدی این ماهواره ها را برایتان معرفی كنیم تا شما نیز بتوانید آنها را در آسمان شهر خود مشاهده كنید. ایستگاه فضایی بین المللی، ماهواره های ایریدیوم، تلسكوپ فضایی هابل، استار شاین ها و سایر ماهواره های پرنور در كنار شاتل های فضایی همیشه جلوه های بی نظیری را به وجود آورده اند. امیدواریم این بار شما از تماشای آنها لذت ببرید.

•ایستگاه فضایی بین المللی

در میان انواع ماهواره هایی كه در مدار زمین قرار می گیرند، ایستگاه های فضایی بزرگ ترند، چرا كه قرار است چند فضانورد مدتی را در آن به سر برند و آزمایش های مختلفی را در محیط بی وزنی صورت دهند. تاكنون ایستگاه های فضایی زیادی چون اسكای لب، سالیوت و میر در فضا قرار گرفته اند كه خدمات بسیاری را برای پیشرفت علم صورت دادند، ولی هیچ یك از آنها قابلیت های لازم برای قرن بیست و یكم را نداشتند. از این رو پانزده ملیت جهان توافق كردند تا یك ایستگاه فضایی بزرگ و بین المللی را راه اندازی كنند.این سازه بزرگ كه به اختصار ISS نامیده می شود، یك صد متر طول دارد و از ارتفاع چهارصد كیلومتری همانند یك سیاره درخشان قابل مشاهده است. قرار بود چهل و پنج پرواز فضایی، این سازه را تا امسال به پایان برساند، ولی انفجار شاتل كلمبیا برنامه را با تعویقی ناخواسته مواجه كرد. در حال حاضر ISS دوازده متر طول و چهار متر قطر دارد، ولی آن قدر سلول خورشیدی و سطوح بازتابنده دارد كه درخشان تر از بسیاری از ستارگان آسمان ظاهر شود.ایستگاه فضایی را معمولاً پس از غروب خورشید یا پیش از طلوع آفتاب می توان در آسمان مشاهده كرد كه در درخشان ترین حالت، به اندازه سیاره مشتری نورانی می شود. بزرگی این سازه فضایی این مزیت را دارد كه با یك ابزار رصدی آماتوری می توان جزئیاتی را همچون باله های خورشیدی تشخیص داد. البته زمانی كه این سازه كامل شود، با یك دوربین دوچشمی هم می توان جزئیات ISS را تشخیص داد.اما این تنها جلوه های بصری ISS نیست. ایستگاه فضایی مكانی است كه فضاپیماهای سایوز، پروگرس و شاتل های فضایی مدام به آن رفت و آمد می كنند و از این رو لحظات اتصال و جدایی این فضاپیماها با ایستگاه فضایی بی اندازه جذاب خواهد بود. تصور كنید ناگهان در آسمان دو نقطه درخشان می بینید كه با فاصله ای اندك یكدیگر را تعقیب می كنند و عرض آسمان را به سرعت می پیمایند. خیلی ها ممكن است چنین منظره ای را با یك جسم پرنده ناشناس اشتباه گیرند و ترس سراپای وجودشان را فرا بگیرد!

ISS خصوصیات ظاهری جالبی دارد. به صورت یك نقطه نورانی تقریباً زردرنگ در آسمان ظاهر می شود، درخشندگی اش تغییری نمی كند و چشمك هم نمی زند. مسیرهای مختلفی را در آسمان طی می كند، ولی معمولاً از غرب به شرق حركت می كند. برای آنكه بتوانید زمان دقیق عبور ISS را به دست آورید، می توانید به پایگاه اینترنتی www.heavens-above.com مراجعه كنید. در ادامه بیشتر در مورد این پایگاه خواهیم گفت.

•درخشش ایریدیوم

شبكه ماهواره های ایریدیوم، مجموعه ای از ماهواره های كوچك مخابراتی هستند كه در مدار زمین به گردش مشغولند. این ماهواره ها بخشی از شبكه جهانی تلفن های همراه هستند كه تمام سطح كره زمین را پوشش می دهند، البته هزینه گزاف این پروژه موجب شد شركت سهامی ایریدیوم تصمیم بگیرد شصت و شش ماهواره مزبور را به زمین بازگرداند. اما تا فرود تمام این ماهواره ها هنوز چند سالی زمان باقی است و می توان از این فرصت باقیمانده برای تماشای درخشان ترین نمایش های بشری استفاده كرد.

هر ماهواره ایریدیوم، دارای سه آنتن اصلی مخابراتی است كه كاملاً تخت و بازتابنده هستند و اگر در زاویه مناسب قرار بگیرند، می توانند نور خورشید را برای ناظر زمینی بازتاب كنند. شدت درخشندگی این آنتن ها به ارتفاع ماهواره و موقعیت آن نسبت به خورشید بستگی دارد و همین موجب می شود تا درخشندگی آن متغیر باشد.بهترین حالت برای مشاهده یك ایریدیوم درخشان، حوالی طلوع و غروب خورشید است. در چنین حالتی، درخشندگی این ماهواره می تواند برای چند لحظه به بیش از چهل برابر درخشندگی سیاره زهره در حداكثر تابناكی خود برسد و این همان جذابیتی است كه هیچ جسم آسمانی دیگری ندارد. اما چگونه می توان گذر ایریدیوم و درخشش آن را تشخیص داد؟

ایریدیوم ها معمولاً در تمام مسیر گذر خود در آسمان قابل رویت هستند. در ابتدا درخشش آنها بسیار كم است و گاهی در حد كم نورترین ستارگان ممكن ظاهر می شوند. اما رفته رفته پرنور می شوند تا آنكه برای چند لحظه، به حداكثر درخشندگی خود می رسند و پس از آن دوباره اندك اندك كم فروغ می شوند. به دست آوردن زمان عبور آنها هم از طریق سایت heavens-above با دقت خوبی امكان پذیر است، ولی معمولاً نمی توان درخشش حداكثر این ماهواره را به راحتی مشاهده كرد، زیرا چند كیلومتر فاصله كافی است تا شدت نور بازتابی تا بیست برابر كاهش یابد. از این رو اگر علاقه مند به تماشای درخشان ترین ماهواره ها هستید، باید اندكی رنج سفرهای كوتاه مدت را تحمل كنید.

یك نكته جالب دیگر در مورد این ماهواره ها، رد زیبای آنها بر روی فیلم عكاسی است كه حالتی شبیه به گذر یك شهاب درخشان دارد، با این تفاوت كه تقارن بسیار بیشتری دارد. برای تصویربرداری از گذر یك ایریدیوم، كافی است دوربین را به طرف منطقه گذر ماهواره نشانه روید و بیست ثانیه پیش از اوج درخشندگی تا بیست ثانیه پس از آن نوردهی كنید. مطمئن باشید تصویر زیبایی بر جای خواهد ماند.

•استار شاین

بعضی وقت ها بین یك مسئله و راه حل آنچنان تفاوتی وجود دارد كه هیچكس در نگاه اول متوجه ارتباط آنها نمی شود، مثل همین رابطه ای كه بین مدل اتمسفر فوقانی زمین و ماهواره استارشاین وجود دارد.

سالیان سال است كه دانشمندان در مورد رفتار لایه فوقانی جو و تاثیرات رفتارهای خورشیدی بر آن توضیح خیلی خوبی ندارند و در تلاشند برای آن مدل مناسبی تدوین كنند. این بود تا آنكه ایده ای بدیع به ذهن پروفسور گیل مور رسید و آن را به تایید ناسا رساند. او پیشنهاد داد تا یك گوی كه روی آن با چند صد آینه پوشانده شده، در لایه بالایی جو به دور زمین بگردد و با اندازه گیری زمان كند شدن دوران آن، چگالی لایه فوقانی و در نهایت تاثیرات خورشیدی بر این لایه را محاسبه كرد. ایده به قدری جذاب بود كه از سراسر جهان با استقبال مواجه شد و ناسا در یك حركت گسترده، بخشی از ساخت و جمع آوری اطلاعات را به دانش آموزان سراسر جهان واگذار كرد. چگونه؟ابتدا یك كیت تراش و صیقل آینه برای گروه ها و مدارس فرستاده می شود. دانش آموزان آینه های كوچك ۵ سانتی متری را می تراشند و پس از صیقل دادن، آن را باز می گردانند. در مركز فضایی این آینه ها تست می شوند و اگر كیفیت مناسبی داشته باشند، روی كره سوار می شوند. كره كه از حدود هشتصد آینه كوچك پوشانده شده به وسیله یك شاتل فضایی در مدار مستقر می شود و با آهنگی مشخص شروع به دوران می كند. این دوران بدان معنی است كه آینه ها زاویه مختلفی با پرتو خورشید و زمین پیدا می كنند و در نتیجه به نظر می رسد، ماهواره خاموش و روشن یا پرنور و كم نور می شود. دانش آموزان با اندازه گیری زمان ده تا بیست بار سوسو زدن همواره آن را به مدیر پروژه (پروفسور مور) میل می زنند و بدین ترتیب انبوهی از اطلاعات در مدت كوتاهی جمع آوری می شود.

اصطكاك میان لایه فوقانی جو و ماهواره موجب كند شدن دوران و سقوط تدریجی ماهواره می شود. به همین دلیل، زمان بیشتری طول می كشد تا ماهواره بیست بار سو سو بزند. انبوه داده های ارسالی از سوی دانش آموزان این مزیت را دارد كه می توان با محاسبات آماری به خطای بسیار كمی دست پیدا كرد و دقت داده ها را بالا برد. كاری كه برای انجام دادنش گروه های متخصص بسیاری از سراسر جهان باید بسیج شوند. متاسفانه با انفجار غم انگیز شاتل كلمبیا، برنامه استار شاین هم با یك توقف ناخواسته مواجه شد. اما به نظر می رسد با پرواز دیسكاوری دوباره از سر گرفته شود. پس اگر چند وقت دیگر نقطه ای نورانی دیدید كه مرتب روشن و خاموش می شود، به سادگی از كنارش نگذرید. بیست بار سوسو زدنش را با دقت زمان سنجی كنید و برای پروفسور مور بفرستید. با همین كار ساده، نام شما در فهرست شركت كنندگان در یك طرح فضایی ثبت می شود.

•سایر ماهواره ها

بقیه ماهواره ها را می توان به دو دسته تقسیم كرد: زمین ثابت و متحرك.ماهواره های زمین ثابت، معمولاً ماهواره های مخابراتی هستند كه نسبت به زمین ثابت هستند زیرا در مداری به دور زمین می گردند كه دوره تناوب آن برابر با یك شبانه روز زمین است. مشاهده این ماهواره ها كار ساده ای نیست، ولی در تصویربرداری طولانی مدت می توان آنها را تشخیص داد؛ زیرا تمام اجرام آسمان از خود رد به جای می گذارند و چون این ماهواره ها ثابت هستند، به صورت یك نقطه درخشان ظاهر خواهند شد.اما سایر ماهواره ها اغلب از درخشندگی بالایی برخوردار نیستند، غیر از تلسكوپ فضایی هابل كه با آن جثه بزرگ، در نزدیك ترین فاصله با زمین به اندازه ستارگان پرنور آسمان روشن می شود. این ماهواره ها معمولاً با درخشندگی ثابت در آسمان جابه جا می شوند و می توان آنها را به سادگی تعقیب كرد. تعداد آنها به قدری زیاد است كه اگر یك بار به آسمان بنگرید، می توانید یكی از آنها را مشاهده كنید كه در حال گذر از بالای سرتان است.

•Heavens-above

در شرح رصد ISS به پایگاه اینترنتی www.heavens-above.com نیز اشاره ای شد. این پایگاه اینترنتی یكی از دقیق ترین و جامع ترین پایگاه ها در مورد گذر ماهواره ها است، به طوری كه حتی می توانید ساعت خود را با آن تنظیم كنید. بانك اطلاعات جغرافیایی آن بسیار وسیع است و شما می توانید با چند كلیك ساده، زمان های عبور ماهواره های درخشان را از هر جایی كه بخواهید، به دست آورید. همچنین این پایگاه نقشه عبور ماهواره و درخشندگی آن را نیز تعیین می كند.

البته برای تعیین زمان عبور ماهواره ها می توان از نرم افزارهای شبیه ساز آسمان نیز استفاده كرد، همانند starry night، Redshift و غیره. ولی این پایگاه اینترنتی این مزیت را دارد كه در تماس دائم با مركز اطلاعات مداری در ناسا است و هرگونه تغییر در مدار ماهواره ها را سریع اعمال می كند. پیشنهاد ما این است هر از گاهی سری به این پایگاه بزنید تا از نمایش های زیبای ساخته های دست بشر در آسمان نیلگون لذت ببرید.