پس از غروب آفتاب، وقتی به آسمان نگاه می کنید، زیبایی و نقاط روشن آن باعث می شود که پرسش های
زیادی در ذهن شما به وجود آید. این نقاط روشن در آسمان ستاره اند یا سیاره؟ آیا این نقاط تمام آن
چیزی است که در آسمان وجود دارد؟ آیا آنها در محل خود ثابت اند یا جابه جا می شوند؟ و... . با
توسعهٔ ابزارهای مشاهدهٔ آسمان، اطلاعات و یافته های بشر نسبت به فضای اطراف زمین افزایش یافته
است. امروزه انسان با سفر به فضا، در پی کشف اسرار جهان هستی و حیات در سیارات و منظومه های
فراخورشیدی است. در این فصل با مقدمات علم نجوم و کاربردهای آن در زندگی خود آشنا می شوید.
علم نجوم
توجه انسان به آسمان شب، ماه و خورشید و دیگر اجرام آسمانی از هزاران سال پیش مطرح بوده
است. درحدود هزار سال قبل، همزمان با شكوفایی علم در جوامع اسلامی، مطالعات نجومی نیز مورد
توجه منجمان ایرانی و مسلمان سایر كشورها، قرار گرفت. در علم نجوم، آنها به مشاهده آسمان و
مطالعه اجرام آسمانی می پرداختند و با ساخت ابزار نجومی، مانند اسطرلاب (شكل 1 الف) و احداث
رصدخانه و ارائه جداول دقیق نجومی، کمک زیادی به توسعه علم نجوم نمودند. آنها از اسطرلاب
برای تعیین زاویه ارتفاع ستارگان و سایر مطالعات نجومی استفاده می نمودند (شكل 1 ب)
در قرن هفتم هجری قمری توانمندی های علمی مسلمانان به اوج خود رسید و به همت خواجه نصیرالدین
طوسی رصدخانه مراغه، تأسیس شد و محیطی علمی در اختیار ستاره شناسان قرار گرفت و همچنین
باعث گسترش تفکر ساخت چنین رصدخانه هایی در سایر نقاط جهان شد.
حدود 400 سال پیش، گالیله با ساخت تلسكوپ و رصد آسمان به وسیله آن، پنجره جدیدی به سوی
شناخت دقیق تر جهان گشود. پس از وی، منجمان با ساخت ابزارهای نجومی پیشرفته تر، مطالعات خود
را به صورت علمی و منسجم
از منظومه شمسی به فضاهای
كهكشانی، گسترش دادند.
امروزه دانشمندان با بهره گیری از
تجهیزات مدرن )شكل 2(، درصدد
کشف ناشناخته های جهان هستی
می باشند. به همین دلیل، از قرن
هجدهم میلادی تاكنون را دوران
كهكشانی، نام گذاری نمود هاند.
كهكشان
كهكشان، مجموع های عظیم از ستارگان، گازها، گردوغبار و فضای بی نستار های است كه تحت تأثیر نیروی
جاذبه گرانشی متقابل، در كنار
هم، جمع شد هاند)شكل 3(. برخی
از آنها بدون استفاده از تلسكوپ
و با چشم غیرمسلح، قابل
رؤی تاند. منظومه شمسی،
بخش بسیارکوچکی ازكهكشان
راه شیری است. كهكشان ما،
خود بخش بسیار کوچکی از جهان
هستی )کیهان( است و کیهان خود
از میلیاردها كهكشان دیگر تشکیل
شده است.
ستارگان
ما برای زندگی به نور و گرما نیاز داریم.خورشید به عنوان تنها ستاره منظومه شمسی، نور و گرمای
مورد نیاز ما را تأمین م یکند. ستاره ها پیوسته در حال تغییرند. زمانی متولد می شوند و میلیاردها سال
بعد می میرند. نزدی کترین ستاره به زمین، خورشید است که در فاصله حدود یکصد و پنجاه میلیون
کیلومتری آن واقع شده است. به این فاصله، یک واحد نجومی اطلاق می شود. در علم نجوم برای
بیان فواصل خیلی دور از واحد دیگری به نام سال نوری استفاده می شود. به فاصله ای که نور در مدت
زمان یک سال طی می کند، یک سال نوری گفته می شود.
خورشید کره عظیمی از گازهای داغ است و
چند صد برابر مجموع سیار ههای منظومه شمسی،
جرم دارد. ترکیب اصلی خورشید در حال حاضر
از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است )شکل 4( که
به طور مداوم هیدروژن به هلیوم، تبدیل م یشود. این
تبدیل همراه با كاهش جرم و تولید انرژی به صورت
گرما و نور است. كاهش جرم تا زمانی ادامه خواهد
یافت كه خورشید به پایان زندگی خود برسد.
صورت های فلکی
موقعیت ستارگان در آسمان به گونه ایست که وقتی به آنها نگاه می کنیم، تعدادی از آنها ممکن است
به صورت ها و شکل های خاصی دیده شوند. این شکل ها را به اشیا و حیوانات تشبیه می کنند و به
آن صورت فلکی می گویند)شكل 5(. این صورت های فلکی همیشه و به طور ثابت در آسمان دیده
نمی شوند، بلکه هر یک در زمان مشخص و موقعیت خاص قابل رویت می باشد. به همین دلیل در
قدیم، انسان ها از آنها به عنوان تقویم استفاده می کردند. همچنین از ستارگان و صورت های فلکی در
جهت یابی در شب نیز می توان استفاده نمود. البته امروزه در شهرهای نسبتاً بزرگ، به دلیل وجود نور
فراوان لامپ های روشنایی در آسمان شهر، امکان رؤیت ستارگان در شب به خوبی وجود ندارد، که به
این پدیده آلودگی نوری گفته می شود. افزون بر آن آلودگی هوا نیز در رصد آسمان مؤثر است. وجود
ابرها در آسمان نیز از موانع رصد آسمان می باشند.
جهت یابی با استفاده از ستارگان منحصر به شب نیست و در روز نیز می توان با استفاده از نور
خورشید جهت های جغرافیایی را تعیین نمود.
در درس مطالعات اجتماعی خواندید که جهت قبله در ایران همواره به سمت جنوب غربی است.
بنابراین با داشتن جهت جنوب جغرافیایی و زاویه انحراف قبله نسبت به آن در محل سكونت خود،
.) می توانید جهت قبله را تعیین كنید. زاویه انحراف قبله در شهرهای مختلف متفاوت است )جدول
منظومة شمسی
منظومهٔ شمسی شامل هشت سیاره و قریب به دویست قمر طبیعی، چند خرد هسیاره، میلیو نها سیارک
و اجسام سنگی دیگر است كه حجم بزرگی از فضا را اشغال كرده اند و همگی به دور خورشید در حال
گردش هستند)شكل 6(. بیشتر ستاره شناسان معتقدند که همه اعضای منظومه شمسی، از ابر عظیم و
چرخانی متشکل از گاز و غبار به نام سحابی خورشیدی تشکیل شده اند.
سیارات
در دوره ابتدایی آموختید كه سیارات از خود نور ندارند و به دور یک ستاره در گرد شاند و ممكن است
دارای یک یا چند قمر نیز باشند. امروزه دانشمندان معتقدند که سیاره به جرمی گفته می شود که در
مداری به دور خورشید می چرخد و دارای جرم كافی برای ایجاد شكل كروی و جذب اجرام كوچک تر
اطراف مدار خود باشد. سیارات به طور كلی به دو دسته تقسیم م یشوند: گروه اول كه شامل تیر)عطارد(،
ناهید)زهره(، زمین)ارض( و بهرام)مریخ( است را سیار ههای سنگی)درونی( م ینامند و گروه دوم كه شامل
مشتری)برجیس(، کیوان)زحل(، اورانوس و نپتون است را سیار ههای گازی)بیرونی) م ینامند.
قمر
به جرمی آسمانی كه تحت تأثیر نیروی گرانش، به دور یک سیاره
در گردش است، قمر گفته م یشود. زمین تنها دارای یک
قمر است كه ماه نام دارد. ماه با سرعت متوسط یک کیلومتر
در ثانیه در مدار بیضی به دور زمین می گردد. فاصله متوسط
مدار چرخش ماه به دور زمین حدود 380000 کیلومتر است.
ماهواره ها نیز به عنوان قمرهای مصنوعی در مدارهای معین به
دور زمین می چرخند (شكل 7).
آنها بر اساس نوع مأموریت
وكاربرد در ارتفاع متفاوتی به دور زمین می گردند.كار ماهواره های مخابراتی، امكان ارتباطات تلفنی،
ارسال برنامه های رادیو و تلویزیونی و امواج راداری است. ماهواره های هواشناسی در پیش بینی
وضعیت هوا، به هواشناسان كمک می كنند. یكی دیگر از كاربردهای ماهواره ها، تعیین موقعیت و
چگونه است؟ )GPS( مسیریابی است. آیا می دانید سازوكار دستگاه های موقعیت یاب جهان
سیستم موقعیت یاب جهانی از 24 ماهواره تشکیل
شده است. هر ماهواره، مساحت محدودی از سطح
زمین را به صورت دایره ای پوشش می دهد. فاصله
ماهواره ها به گونه ای است که همیشه منطقه ای به
صورت اشتراک بین دو ماهواره مجاور هم ایجاد
می شود.
در هر نقطه از زمین، هنگامی که یک دستگاه GPS روشن می شود، ابتدا از نزدیک ترین ماهوارهٔ اطراف خود، امواج دریافت می کند و در دایره تحت پوشش آن قرار می گیرد. در این حالت
در هر نقطه ای از دایره ممکن است باشد. بنابراین موقعیت دقیق آن قابل اندازه گیری ،GPS دستگاه
با دومین ماهواره ارتباط برقرار می كند و جای دستگاه بین منطقه مشترک ،GPS نیست. سپس دستگاه
با سومین GPS دو دایره می باشد و هنوز دستگاه قادر به تشخیص دقیق موقعیت نیست. سپس دستگاه
ماهواره، ارتباط برقرار می كند و یک نقطه مشترک بین سه ماهواره به دست می آورد. نقطه حاصل
.) است)شکل 8 GPS ، موقعیت دستگاه
سیارك ها
در منظومهٔ شمسی افزون بر سیاره ها، و قمرهای
آنها، میلیاردها جرم فضایی دیگر به نام سیارک
درحال چرخش به دور خورشید هستند. بیش از
90 درصد این سن گهای فضایی در ناحیه ای به
نام كمربند اصلی سیار کها، كه بین مدار مریخ و
.) مشتری واقع شده است، تمركز یافت هاند )شکل
شهاب سنگ ها
هر ساله هزاران سنگ فضایی، وارد جو زمین
م یشوند و به سطح زمین برخورد م یكنند. این
سن گها، شها ب سنگ)شخانه( نام دارند. بیشتر
شهاب سنگ ها در اقیانو سها سقوط م یكنند و
از آنهایی که بر سطح خشکی ها برخورد می کنند،
فقط تعداد كمی از آنها، در مناطق مسكونی و یا
نزدیک به آن سقوط می كنند و توسط انسان ها،
پیدا می شوند)شکل 10 (. اگر یکی از این
سنگ ها به یک سفینه فضایی یا ماهواره ها برخورد
کند، می تواند در فعالیت آن اختلال به وجود آورد و یا آن را از بین ببرد. این مشکلی است که هر لحظه،
پیچیده ترین تکنولوژی های دست ساز انسان را تهدید می کند.
هر شب می توان در آسمان، تیرهای درخشان نور را دید كه
به سرعت، م یگذرند. آنها شهاب نام دارند. قطعاتی از سنگ
و غبار رها شده از مدار سیار کها، كه در هنگام ورود به جوّ
زمین می سوزند و شهاب ها را به وجود می آورند. این ذرات در
سراسر منظومهٔ شمسی پراكنده و سرگردان هستند.
سفر به فضا
بحث فضا و سفر به آن از گذشته دور مورد توجه بوده است. انسان ها می دانند علاوه بر زمین فقط سیاره
مریخ قابلیت بررسی شرایط حیات را دارد ولی سایر سیارات منظومه شمسی قابلیت حیات ندارند. به همین
دلیل ذهن انسان به یافتن حیات در سیارات فرا خورشیدی مشغول است. اکنون به روش های مختلف و غیر
مشاهده ای بیش از هزار منظومه فراخورشیدی کشف شده است و انسان سعی دارد تا با ارسال سفینه های
فضایی، اطلاعات بیشتری را کسب نماید. سفر به فضا همان قدر که هیجان انگیز است. مشکلات خاص خود
را نیز دارد. انسان، ماه ها در سفینه های فضایی به دور زمین، گردش کرده و تا سطح ماه نیز پیش رفته است.
دانشمندان تجهیزات علمی و دوربین های پیشرفته ای را در سفینه های بدون سرنشین نصب کرده اند و آنها از
فضای میان سیاره ای و سیارات مختلف، اطلاعات و عکس های بی نظیری به زمین ارسال کرده اند.