رصدخانه ها از ابزار علمی مهم و مفید برای شناخت و کشف عالم و آسمان‌ها هستند. در این مطلب به مطالعه و بررسی رصدخانه‌ها می‌پردازیم. ابزار اصلی و حیاتی هر رصدخانه‌ای تلسکوپ‌های آن است و به همین دلیل پیشنهاد می‌کنیم قبل از شروع به خواندن این نوشتار دو مطلب تلسکوپ چیست ؟ | انواع و راهنمای انتخاب تلسکوپ و ساخت تلسکوپ | چطور و چگونه تلسکوپ بسازیم را مطالعه کنید.

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.

استونهنج
تصویر ۱: استونهنج در دشت سالیسبری، ویلتشایر، انگلیس

شواهد نشان می‌دهد که در آن زمان از هیچ ابزار نجومی استفاده نشده بود. مردم مایا از شبه جزیره یوکاتان در مکزیک نیز همین مشاهدات را در ال کاراکول انجام دادند. آن‌ها یک ساختار گنبدی شکل تا حدودی شبیه رصدخانه نوری مدرن در آن زمان ساختند و مجدداً بدون هیچ گونه ابزار و تجهیزات علمی ثبت و رصد مشاهدات نجومی خود را آغاز کردند.

طبق شواهد اولین رصدخانه‌ای که از ابزارهایی برای اندازه‌گیری دقیق موقعیت اجرام آسمانی استفاده می‌کرد در حدود 150 سال قبل از میلاد مسیح در جزیره رودس توسط بزرگترین ستاره شناس پیش از مسیحیت، «هیپارخوس» (Hipparchus) ساخته شد. هیپارخوس اعتدالین را کشف کرد و سیستم بزرگی را که برای نشان دادن روشنایی اجرام آسمانی استفاده می‌شود یعنی قدر ستاره‌ای را توسعه داد.

سردمداران رصدخانه مدرن دانشمندان جهان اسلام بودند و اولین رصدخانه‌های مدرن را تاسیس کردند. این رصدخانه‌ها از اوایل قرن 9 تا 10 میلادی در دمشق و بغداد ساخته شدند. یکی از درخشان‌ترین این رصد‌خانه‌ها در مراغه در حدود سال 1260 شمسی ساخته شد و تغییرات اساسی در نجوم بطلمیوسی در آنجا به وجود آمد.

پربازده‌ترین رصدخانه اسلامی از لحاظ به دست آوردن اطلاعات جدید، رصدخانه‌ای بود که توسط شاهزاده تیموری اولوغ بیگ در سمرقند در حدود سال 1420 ساخته شد. او و دستیارانش از مشاهدات حاصل از ربع گسترده‌ای از آسمان، فهرست ستاره‌ها را تهیه کردند.

اولین رصدخانه مدرن، مهم و قابل توجه اروپا در اورانیبورگ در جزیره «هون» (Hven) توسط پادشاه فردریک دوم دانمارک برای «تیکو براهه» (Tycho Brahe) در سال 1576 میلادی ساخته شد.

اولین تلسکوپ نوری مورد استفاده برای مطالعه آسمان‌ها در سال 1609 توسط گالیلئو گالیله و با استفاده از اطلاعات دانشمندان فنلاندی در کشف لنز ساخته شد. اولین مراکز مهم مطالعات نجومی از تلسکوپ‌هایی استفاده می‌کردند که فقط در یک صفحه قابل حرکت بود و حرکت آن فقط در امتداد نصف النهار محلی قرار داشت.

تلسکوپ‌های گالیله
تصویر ۲: دو تلسکوپ گالیله که در موزه گالیله در فلورانس نگهداری می‌شود.

چنین مراکزی در قرن‌های 18 و 19 در گرینویچ (لندن)، پاریس، کیپ تاون و واشنگتن دی سی تأسیس شدند و با زمانبندی عبور ستاره‌ها در حالی که نصف النهار محلی با چرخش زمین از کنار آن‌ها عبور می‌کرد، ستاره شناسان توانستند دقت اندازه‌گیری خود را بهبود بخشند و دقت اندازه‌گیری موقعیت اجرام آسمانی را از چند دقیقه قوس (قبل از ظهور تلسکوپ) به کمتر از یک دهم ثانیه قوس کاهش دهند.

یکی از رصدخانه‌های مهم آن زمان توسط فردی به نام «سر ویلیام هرشل» (Sir William Herschel) ساخته و اداره می‌شد. مدیریت این رصدخانه که در اسلوگ انگلیس قرار داشت بر عهده ویلیام و خواهرش کارولین هرشل بود. نام این مرکز خانه رصدخانه و بزرگترین سازه آن آینه‌ای ساخته شده از فلز اسپکولوم بود که قطر آن 122 سانتی متر (48 اینچ) و فاصله کانونی آن 17 متر (40 فوت) بود. ساخت این مرکز در سال 1789 به پایان رسید و به یکی از شگفتی‌های طراحی قرن 18 تبدیل شد.

امروزه بزرگترین محل گروه تلسکوپ‌های بزرگ نوری در جهان در بالای «مائونا کی» (Mauna Kea) در جزیره هاوایی است. مهم‌ترین و قابل توجه‌ترین ابزار و تلسکوپ‌های این مجموعه تلسکوپ 10 متری (394 اینچی) «کک» (Keck)، تلسکوپ «سوبارو» (Subaru) 8٫2 متری (320 اینچ) و دو تلسکوپ «جمینی» (Gemini) 8٫1 متری (319 اینچ) هستند.

رصدخانه کک
تصویر ۳: نمایی هوایی از رصدخانه کک، کک ۲ در سمت چپ و کک ۱ در سمت راست قرار دارد.

در حال حاضر بزرگترین تلسکوپ نوری بازتابنده 10٫4 متری (409 اینچی) به نام «تلسکوپ گرن» یا Gran Telescopio Canarias در «لاپالما» (La Palma) در جزایر قناری، اسپانیا است.

توانایی مشاهده جهان در طول موج منطقه رادیویی طی دهه 1930 توسعه یافته است. مهندس آمریکایی «کارل یانسکی» (Karl Jansky) در سال 1931 با استفاده از یک آنتن جهت دار سیگنال‌های رادیویی را از مرکز کهکشان راه شیری تشخیص داد. پس از او مهندس و ستاره شناس آمریکایی «گروت ربر» (Grote Reber) پروتوتایپ یا نمونه اولیه‌ای از تلسکوپ رادیویی را ساخت که یک آنتن کاسه‌ای شکل با قطر 9٫4 متر (31 فوت) داشت.

رادیو تلسکوپ‌های امروزی قادرند در بیشتر مناطق طول موج، از چند میلی متر تا حدود 20 متر رصد انجام دهند. ساختار این تلسکوپ‌ها متفاوت است ولی با این حال به طور معمول دارای دیش‌های متحرک عظیمی هستند. بزرگترین دیش قابل کنترل جهان مربوط به تلسکوپ 100 متری (328 فوت) در گرین بانک، ویرجینیا غربی است.

بزرگترین تلسکوپ رادیویی تک واحدی تلسکوپ رادیویی کروی با دهانه پانصد متری (FAST) واقع در استان گوئیژو، چین است. این تلسکوپ در یک دره طبیعی قرار دارد و قطر آنتن اصلی این سازه 500 متر (حدود 1600 فوت) است.

یکی دیگر از رادیو تلسکوپ‌های قابل توجه و مهم مجموعه بسیار بزرگ (VLA) نام دارد که توسط رصدخانه رادیو نجوم ملی آمریکا اداره می‌شود. VLA که در نزدیکی سوکورو، نیومکزیکو واقع شده از 27 تلسکوپ رادیویی منفرد تشکیل شده که قطر هر کدام 25 متر (81 فوت) است.

این مجموعه نه تنها قابلیت هدایت بلکه قابلیت حرکت روی مسیرهای ریلی به شکل یک Y بزرگ را دارند. طول هر بازوی Y شکل این مجموعه ۲۱ کیلومتر (13 مایل) است. هدف VLA دستیابی به تصویربرداری با وضوح بسیار بالا از منابع رادیویی کیهانی است.

VLA
تصویر ۴: مجموعه بسیار بزرگ (VLA) در نزدیکی سوکورو، نیومکزیکو

رزولوشن یک تلسکوپ چه از نوع رادیویی و چه از نوع نوری با افزایش قطر بهبود می‌یابد. هر دیش مجموعه VLA دقیقاً هماهنگ برای ساخت یک رادیو تلسکوپ بزرگ با قطر موثر 27 کیلومتر (16.7 مایل) کار می‌کند.

با ظهور و ورود انسان به فضا و توانایی ابزارهای نجومی برای چرخش و دوران در بالای جوی که باعث جذب و اختلال در برخی تابش‌ها می‌شد، منجمان متقاعد شدند تا تلسکوپ‌هایی حساس به مناطق دیگر طیف الکترومغناطیسی علاوه بر ناحیه مرئی و امواج رادیویی بسازند.

از دهه 1960 رصدخانه‌های مداری برای مشاهده پرتوهای گاما (رصدخانه کامپتون گاما ری و تلسکوپ فضایی اشعه گاما فرمی)، اشعه ایکس (رصدخانه اشعه ایکس چاندرا و XMM-نیوتن)، تابش فرابنفش (کاوشگر بین المللی فرابنفش و طیف سنج تابش ماوراء فرابنفش) و اشعه مادون قرمز (ماهواره نجوم مادون قرمز و تلسکوپ فضایی اسپیتزر) ساخته و در حال انجام آزمایش هستند.

تلسکوپ فضایی هابل که در سال 1990 پرتاب شد عمدتاً در نور مرئی رصد و جست و جو انجام می‌دهد. چندین رصدخانه ماهواره‌ای مانند هرشل، پلانک و کاوشگر ناهمسانگردی مایکروویو ویلکینسون در دومین نقطه لاگرانژی L2 از سیستم نجومی زمین-ماه قرار گرفته‌اند (در نقاط لاگرانژ نیروهای گرانشی دو جسم بزرگ و نیروی گریز از مرکز با یکدیگر در حالت تعادل قرار دارند).

تلسکوپ فضایی هابل
تصویر ۵: دو فضانورد «جان گرانسفیلد» (John Grunsfeld) و «ریچارد لینهان» (Richard Linnehan) در کنار تلسکوپ فضایی هابل، سال ۲۰۰۲

ماهواره‌ها در L2 از تابش‌های مادون قرمز و رادیویی زمین جدا شده‌اند و همچنین نسبت به ماهواره‌های مدار زمین که با عبور و مرور از سایه زمین به طور متناوب سرد و گرم می‌شوند از نظر حرارتی پایدارتر هستند.

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. در این قسمت از نوشتار عواملی که سبب می‌شود تا یک منطقه برای ساخت رصدخانه خوب باشد را معرفی و بررسی می‌کنیم.

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.

تعدادی مکان در جهان وجود دارد که به اعتقاد ستاره شناسان شرایط ایده آل برای مشاهده از آن نقاط فراهم است. با این حال بهترین مکان برای یک تلسکوپ در فضا است، جایی که از تمام مشکلات مرتبط با جو زمین جلوگیری خواهد شد.

نقشه پراکندگی رصدخانه
تصویر ۶: نقشه پراکندگی رصدخانه‌ها در دنیا. این نقشه مربوط به سال ۲۰۰۲ است و برخی از رصدخانه‌های بعد از آن زمان در آن لحاظ نشده است. این نقشه بر اساس رصدخانه‌هایی است که از آن‌ها داده نجومی به دست می‌آید.

برای آشنایی بیشتر با نجوم، می‌توانید فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی را مشاهده کنید که توسط فرادرس ارائه شده، لینک این آموزش در ادامه آورده شده است.

  • برای دیدن فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی + اینجا کلیک کنید.

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:

  1. رصدخانه آتاکاما
  2. رصدخانه آرچیبو
  3. ابَر تلسکوپ اروپایی
  4. ابَر تلسکوپ ماژلان
  5. تلسکوپ گرن جزایر قناری

رصدخانه آتاکاما

آرایه‌های میلیمتری آتاکاما که به نام آلما (ALMA) نیز شناخته می‌شود پنج هزار متر بالاتر از سطح دریا در شیلی قرار دارد. این رصدخانه با همکاری مشترک هفت نهاد علمی مختلف در آمریکا، تایوان و ژاپن ساخته و مدیریت می‌شود.

رصدخانه آلما
تصویر ۷: تصویر هوایی از رصدخانه آتاکاما یا آلما

آلما دارای ۶۶ آنتن با دقت بالا است که روی طول موج‌های میلیمتری و زیر میلیمتری کار می‌کنند. به دلیل دقت و وضوح بالای این آنتن‌ها، این رصدخانه توانسته دریچه‌های جدیدی را به روی دانشمندان و محققین باز کند.

رصدخانه آرچیبو

این رصدخانه بخشی از مرکز مطالعات ملی نجوم و یونوسفر در پورتوریکو است. آرچیبو در کل سال و به صورت شبانه روزی فعالیت می‌کند و منظومه شمسی را مورد مطالعه قرار می‌دهد. این مجموعه از لحظه آغاز به کار خود توانسته اطلاعات زیادی در مورد ماه، عطارد، زهره، زحل و بسیاری از اجرام آسمانی دیگر جمع آوری کند.

رصدخانه آرچیبو
تصویر ۸: رصدخانه آرچیبو

آرچیبو دارای دیشی به قطر ۳۰۵ متر است و در سال ۱۹۶۳ ساخته شده است. این مرکز به دانشمندان امکان می‌دهد تا تپ اخترها را مورد بررسی و مطالعه دقیق قرار دهند.

ابَر تلسکوپ اروپایی

کار ساخت و ساز این رصدخانه هنوز تمام نشده است اما تلسکوپ این رصدخانه با نام اختصاری E-ELT، یکی از بزرگترین چشم‌های رو به آسمان است. پیش‌بینی می‌شود که عرض این تلسکوپ حدود ۴۰ متر و طول آن نصف یک زمین فوتبال باشد. ساخت این رصدخانه در سال ۲۰۱۴ آغاز شد و پیش‌بینی می‌شود اولین رصد در این مرکز تا سال ۲۰۲۴ امکان‌پذیر شود.

ابرتلسکوپ اروپایی
تصویر ۹: تصویر شبیه سازی شده از ابرتلسکوپ اروپایی که قرار است سال ۲۰۲۴ کار خود را آغاز کند.

تلسکوپ E-ELT در «چرو آرمازونس» (Cerro Armazones) در صحرای آتاکامای شیلی قرار خواهد گرفت. امیدها و پیش بینی‌هایی وجود دارد که این تلسکوپ بتواند علاوه بر جمع آوری داده‌هایی در مورد سیارات و ستارگان، داده‌هایی در مورد اولین جرم و سیاهچاله‌های عظیم عالم ارائه دهد. حتی این شانس وجود دارد که با استفاده از تلسکوپ‌های این رصدخانه بتوان نحوه تناسب و توزیع میان عالم، انرژی تاریک و ماده تاریک را کشف کرد.

ابَر تلسکوپ ماژلان

پیش بینی می‌شود ابَر تلسکوپ ماژلان تا سال 2024 با اولین رصد خود در سال 2022 به بهره برداری برسد. این رصدخانه عظیم در دامنه رشته کوه‌های آندس در صحرای آتاکاما در شیلی واقع خواهد شد. دانشمندان با استفاده از ابَر تلسکوپ ماژلان نسبت به رصدخانه‌هایی که امروزه در حال کار هستند با وضوح و دقت بیشتری به کشف کیهان خواهند پرداخت.

ابرتلسکوپ ماژلان
تصویر ۱۰: تصویر شبیه سازی شده از ابرتلسکوپ ماژلان که قرار است از سال ۲۰۲۴ آغاز به کار کند.

تصاویر تولید شده توسط تلسکوپ این رصدخانه 10 برابر واضح‌تر از تصاویر گرفته شده توسط تلسکوپ فضایی هابل خواهد بود. گنبد این رصدخانه 22 طبقه ارتفاع دارد و آینه اولیه آن با هفت قطعه جداگانه نزدیک به 25 متر خواهد بود. این تلسکوپ بخشی از موسسه کارنگی برای رصدخانه علوم لاس کامپاناس است. این مکان بیشتر به این دلیل انتخاب شده است که این منطقه در جهان بیشتر به دلیل داشتن آسمان تاریک، هوای پاک و میزان کم آلودگی نوری شناخته می‌شود. این مکان یکی از مرتفع‌ترین و خشک‌ترین مکان‌های کره زمین است که این مکان را به مکانی ایده آل برای قرار دادن تلسکوپ تبدیل می‌کند.

تلسکوپ گرن جزایر قناری

تلسکوپ عالی جزایر قناری یا تلسکوپ گرن جزایر قناری که مخفف آن GTC است دارای ۱۰ متر ارتفاع بوده و در جزایر قناری اسپانیا یافت می‌شود. این تلسکوپ کار و رصد خود را از سال ۲۰۰۹ آغاز کرد و سال‌ها بزرگترین تلسکوپ در نوع خود بود.

تصویر ۱۱: تلسکوپ گرن قتاری یا GTC در اسپانیا

تمرکز اصلی این تلسکوپ بررسی و مشاهده آسمان‌ها برای یافتن سوالات در زمینه اخترفیزیک است. مطالعات در این رصدخانه شامل تحقیق در مورد ماهیت سیاهچاله‌ها، شکل گیری و تاریخچه ستارگان، کهکشان‌ها و سیارات دور دست است.

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.

تصویر ۱۲: ساختار و معماری رصدخانه

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.

هزینه ساخت یک رصدخانه چه قدر است؟

بودجه کل یک رصدخانه بسته به تجهیزات، اندازه و پیچیدگی ساختار رصدخانه می‌تواند از 50,000 دلار تا بیش از 500,000 دلار متفاوت باشد.

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.

رصدخانه‌های زیرزمینی
تصویر ۱۳: تصویر شماتیک از رصدخانه‌های زیرزمینی

اولین رصدخانه در کجا و چه زمانی ساخته شد؟

اولین رصدخانه با هدف تحقیق و پژوهش در موضوع ستارگان و آسمان در خاورمیانه و در سال ۸۲۵ بعد از میلاد به نام رصدخانه الشمسیه در بغداد عراق ساخته شد. در سال ۸۶۹ بعد از میلاد دومین رصدخانه با هدف پژوهش در کرالا، هند با نام ماهودایاپورام ساخته شد. سومین رصدخانه نیز در سال ۱۲۵۹ میلادی به دست دانشمندان ایرانی آن زمان در آذربایجان ساخته شد و نام آن را مراغه نهادند.

وضعیت رصدخانه‌ها در ایران

نمای خارجی رصدخانه مراغه
تصویر ۱۴: نمای خارجی رصدخانه مراغه

طبق داده‌های موجود در حدود ۲۲ رصدخانه در ایران وجود دارد که بیشتر آن‌ها جنبه آماتوری دارند و برای کارهای تحقیقاتی مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. چهار رصدخانه از این میان بیشتر جنبه تحقیقاتی دارند که عبارتند از:

  • رصدخانه ابوریحان بیرونی در شیراز (+)
  • رصدخانه ملی ایران در رشته کوه‌های گرگش (+)
  • رصدخانه خواجه نصیرالدین در تبریز
  • رصدخانه مراغه در مراغه

رصدخانه ابوریحان بیرونی

این رصدخانه در سال ۱۳۵۵ تاسیس شده است و فعالیت‌های خود را در دو بخش پژوهشی و آموزشی انجام می‌دهد. مطالعه‌ ستارگان متغیر و پژوهش‌های فراکهکشانی از جمله‌ محورهای تحقیقاتی پژوهشگران این رصدخانه است. از ابزارها و تلسکوپ‌های این رصدخانه می‌توان به تلسکوپ اصلی ۲۰ اینچی (۵۱ سانتی‌متر) رصدخانه در کنار تلسکوپ‌های ۱۴، ۱۲، ۱۱ و ۸ اینچی مجهز به دوربین‌های نورسنج تصویربرداری برای رصد ستارگان متغیر نام برد.

رصدخانه ملی ایران

ایده ساخت رصدخانه‌ای بزرگ در مقیاس جهانی از ابتدا مطرح بود و به همین دلیل در سال ۱۳۷۷ رصدخانه ملی ایران به عنوان یکی از دو طرح کلان پژوهشی تصویب شد و در سال ۱۳۷۸ مرحله مکان یابی آن آغاز شد.

با کوشش‌های دکتر رضا منصوری، استاد فیزیک و اخترشناس ایرانی در سال ۱۳۸۲ طرح رصدخانه ملی ایران به عنوان یک طرح علمی با بودجه مستقل در هیئت دولت تصویب شد ولی بودجه‌ای در سال بعد یعنی در سال ۱۳۸۳ به آن اختصاص نیافت و با تغییر دولت این پروژه متوقف شد. در سال ۱۳۸۸ و با انتخاب قله گرگش در نزدیکی کاشان طرح رصدخانه ملی ایران مجدداً شروع به کار کرد.

از سال ۱۳۸۸ تاکنون طراحی مقدماتی تلسکوپ به پایان رسیده است و آینه اصلی تلسکوپ با قطری در حدود سه و نیم متر از آلمان خریداری و در سال ۱۳۹۳ به ایران منتقل شده است. هدف این طرح ساخت و استفاده از تلسکوپی ۳٫۴ متری در این مجموعه است. براساس برنامه ریزی‌ها این مرکز باید در سال ۱۴۰۱ آزمایش‌ها و رصدهای خود را آغاز کند. در حال حاضر مسئولیت ساخت و بهره برداری از این مرکز بر عهده پژوهشگاه دانش‌های بنیادی است.

رصدخانه خواجه نصیرالدین طوسی

این رصدخانه در ۴۵ کیلومتری جنوب شهر تبریز قرار دارد و بزرگترین رصدخانه فعال حال حاضر کشور است. این رصدخانه دارای یک تلسکوپ انکساری ۶ اینچی برای مطالعه و بررسی پدیده‌های خورشیدی است. همچنین دو تلسکوپ ۴۰ و ۶۰ سانتی متری کاسگرین و یک تلسکوپ ۲۴ اینچی نیز در این رصدخانه وجود دارند.

رصدخانه مراغه

تصویر ۱۵: فضای داخلی رصدخانه مراغه

با توجه به اینکه این رصدخانه دارای هیچ وبسایت رسمی نیست اطلاعات به روزی در مورد این رصدخانه وجود ندارد. با این حال مدیریت این رصدخانه در سال 1357 به دلیل نزدیکی این مرکز به دانشگاه تبریز به این دانشگاه سپرده شد.

چه کسی رصدخانه مراغه را ساخت؟

ساخت این رصدخانه در سال 1259 آغاز شد و در مجموع سه سال به طول انجامید. بر اساس مدارک موجود ساخت این رصدخانه با کوشش‌های نصیرالدین طوسی ریاضیدان، ستاره شناس و فیلسوف ایرانی آغاز شد. طوسی نظریه‌های نجومی زیادی داشت اما به دلیل کمبود فضای کار و منابع در آزمایش کردن آن‌ها ناکام بود. به همین دلیل طوسی از هولاکو حاکم آن زمان درخواست کرد تا بتواند رصدخانه بسازد، البته او اظهار داشت که با تجهیزات لازم می‌تواند آینده را پیش‌گویی کند و این موضوع هلاکو را که فردی خرافاتی بود مجاب کرد که برای ساخت این مرکز همکاری لازم را با او داشته باشد.

او در حقیقت به عنوان مشاور هولاکو که نوه چنگیز خان مغول بود شروع به کار کرد و هولاکو به طوسی اجازه ساخت رصدخانه را در محلی به انتخاب طوسی داد و طوسی مراغه ایران را انتخاب کرد و در آنجا مدیر رصدخانه شد.

چند رصدخانه در دنیا وجود دارد؟

در حال حاضر قریب به ۱۰۰۰ رصدخانه حرفه‌ای در کل دنیا وجود دارد که ۳۵۰ رصدخانه حرفه‌ای در آمریکا و بیش از ۶۰۰ رصدخانه در دیگر نقاط دنیا قرار دارند. از این تعداد ۱۶ رصدخانه در خاورمیانه قرار گرفته‌اند که از این تعداد چهار رصد خانه سهم ایران است.
دیگر رصدخانه‌های خاورمیانه در مصر (۱ رصدخانه)، عراق (۱ رصدخانه)، اسرائیل (۳ رصدخانه)، کویت (۱ رصدخانه)، لبنان (۲ رصدخانه)، لیتوانی (۱ رصدخانه)، یمن (۱ رصدخانه) و امارات متحده عربی (۲ رصدخانه) قرار دارند.

معرفی فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی

آموزش نجوم

مجموعه فرادرس در تولید و تهیه محتوای آموزشی خود اقدام به تهیه فیلم  آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی کرده است. این مجموعه آموزشی از شش درس تشکیل شده و برای دانشجویان رشته فیزیک و افراد علاقه‌مند به نجوم و کیهان‌شناسی مفید است. پیش‌نیاز این درس آموزش فیزیک پایه ۱ و آموزش ریاضی پایه دانشگاهی است.

درس اول این مجموعه مروری بر نجوم باستان و درس دوم به روش های اخترشناسی می‌پردازد. درس سوم به تعریف و مطالعه ویژگی‌های منظومه شمسی و درس چهارم به بررسی اجزای دیگر منظومه شمسی غیر از ماه و سیارات اختصاص دارد. در درس پنجم اخترفیزیک و مفهوم‌های به کار برده در این موضوع را خواهید آموخت و در درس ششم ویژگی‌های سحابی‌ها و کهکشان‌ها بررسی می‌شود.

  • برای دیدن آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی + اینجا کلیک کنید.

جمع‌بندی

در این مطلب در مورد رصدخانه صحبت کردیم. بدین منظور ابتدا تاریخچه‌ای از رصدخانه‌ها بیان کردیم و سپس کاربرد رصدخانه‌ها را توضیح دادیم. در ادامه به معرفی بزرگترین رصدخانه‌ها، معماری رصدخانه‌ها و اولین رصدخانه‌های ساخته شده در دنیا پرداختیم. همچنین نگاهی به وضعیت رصدخانه‌ها در ایران نیز انداختیم.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

«سارا داستان»، دکتری فیزیک نظری از دانشگاه گیلان دارد. او به فیزیک بسیار علاقه‌مند است و در زمینه‌ متون فیزیک در مجله فرادرس می‌نویسد.

بر اساس رای 1 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *