خانه / آسمان نمای دیجیتال / آسمان نما شبیه ساز واقعی آسمان

آسمان نما شبیه ساز واقعی آسمان

شبیه سازها (Simulators ) مهمترین ابزار آموزشی در بسیاری از شاخه های علوم و فنون هستند. بر اساس مهم ترین نظریه های علمی در مورد انتقال تجربیات و آموزش علوم، مواجه کردن شخص با وضعیت مشابه واقعیت از طریق شبیه سازی شرایط و رویدادهای واقعی، بیشترین تاثیر را در یادگیری دارد. از جمله رشته هایی که به کمک شبیه سازی آموزششان دگرگون شده می توان به هوانوردی، دریانوردی، نظامی و حفاظتی، زمین شناسی و ستاره شناسی اشاره نمود.

شبیه سازهای نجومی نقش بی نظیری در آموزش دانش نجومی داشته و دارند. آموزش و انتقال مفاهیمی مانند حرکات نجومی، کره سماوی، مدارهای سیاره ای، صورت های فلکی و بررسی رویدادهای نجومی، سفری به بیرون از منظومه شمسی و از دور نگاهی به سیستم آن به سادگی با شبیه ساز آسمان( آسمان نما ) به بهترین شکل ممکن امکان پذیر است.

غیر ممکن است همه ی ما در طول زندگیمان بتوانیم به مریخ قدم بگذاریم.

 

امروزه هیچ مرکز آموزش ستاره شناسی بدون داشتن یک شبیه ساز آسمان کامل نخواهد بود. اگر رصدخانه کارگاه پژوهش نجومی یک مرکز علمی باشد، آسمان نما کلاس رصد آسمان خواهد بود. حتی با وجود آلودگی نوری آسمان شهرهای بزرگ، که تنها ستارگان پرنور معدودی را می توان با چشم غیر مسلح دید، بدون خارج شدن از شهر، می توان دانش آموزان را به طور مستمر به داخل آسمان نما برده و آن ها را در معرض تجربه رصد آسمان شب قرار داد.

آسمان نما یا افلاک نما ابزاری بی نظیر برای نمایش آسمان و آشنایی با زیبایی ها و مبانی نجوم در مدارس، دانشگاه ها، مراکز فرهنگی و تفریحی است. در حالی که پیش از این تهیه ی آسمان نمایی کامل به بودجه ای چند میلیون دلاری نیاز داشت که فقط از عهده ی شهرداری ها و سازمان های بزرگ بر می آمد، آسمان نماهای دیجیتال امروز با هزینه ای حدود صد بار کمتر، امکان تجربه ی این ابزار آموزشی را برای بسیاری از مراکز آموزشی و فرهنگی در جهان فراهم کرده اند.

 

تاریخچه ای مختصر از آسمان نما :

آسمان نما از اوایل قرن بیستم ساخته شد (گرچه مدل های ابتدایی آن در تاریخ حتی تا ابزاری به نام تخت تاقدیس در ایران باستان ردیابی می شود). ماکس ولف از رصدخانه ی هایدلبرگ و والتر باورزفلد از کارخانه ی کارل زایس در آلمان نخستین افرادی بودند که به طراحی پروژکتور آسمان نما پرداختند. ابتکار آن ها تحول تازه ای برای شبیه سازی کیهان بود. آن طور که باورزفلد در سال ۱۹۱۹ میلادی می نویسد : « کره ی بزرگ باید ثابت باشد، سقف سفید/خاکستری درونی آن پرده ی نمایش تصویر ستاره هایی است که از پروژکتورهای کوچک بسیاری در مرکز کره ایجاد می شوند. موقعیت و حرکت پروژکتورهای کوچک طوری با چرخ دنده های مناسب تنظیم می شود که تصاویر اجرام آسمانی که بر گنبد افتاده است، ستاره هایی را نشان دهد که با چشم غیرمسلح می توان در یک شب صاف دید؛ درست با همان موقعیت و حرکتی که در واقعیت دیده می شود». نخستین نمایش عمومی که در سال ۱۳۰۲/۱۹۲۳ انجام شد مردم را شگفت زده کرد. این دستگاه اعجاب آورترین ابزار نجومی برای جلب توجه مردم به دنیای نجوم بود.

 

از آن هنگام تا امروز چندین هزار آسمان نما در دنیا ساخته شده است. تعداد آسمان نماهای بزرگ ( گنبد بیش از ۱۸ متر و ظرفیت بیش از ۲۰۰نفر) به حدود ۲۰۰می رسد. ژاپن و ایالات متحده بیشترین آسمان نماها را دارند. در ایالات متحده به ازای هر صدهزار نفر یک آسمان نما فعال است – از گنبد حدود ۲۰ متر با ظرفیت چند صد نفر تا گنبدهای بادی کوچک ۳ تا ۴ متری در مدارس و مراکز آموزشی کوچک، اکنون آسمان نماهای جهان، سالانه پذیرای صدها میلیون بازدید کننده اند. بازدید کننده هایی که وقتی از در آسمان نما به بیرون پا می گذارند با تمام وجود شگفتی و زیبایی گیتیی را حس می کنند. در ایران تعداد آسمان نماهای مدرن بسیار کم است (اگرچه آسمان نماهای کوچک مناسب کلاس درس با گنبد چتری۲ متری در سطحی وسیع عرضه شده اند اما کیفیت و امکانات آسمان نماهای کوچک کلاسی – خانگی قابل مقایسه با آسمان نمای دیجیتال نیست). متأسفانه بسیاری از شهرهای بزرگ و بهترین مراکز آموزشی و فرهنگی کشورمان هنوز آسمان نمایی ندارند، در حالی که این ابزار به بخشی الزامی در فعالیت های علمی فرهنگی شهرها و مراکز آموزشی کشورهای توسعه یافته تبدیل شده است. این مراکز علاوه بر استفاده ی آموزشی از این ابزار برای دانشجویان و دانش آموزان،  از آن برای نمایش های سرگرم کننده و میهیج برای مردم بهره می برند و به کمک جلوه های آسمان و عظمت کیهان می کوشند فرهنگ علمی اجتماعی مردم منططقه ی خود را ارتقا دهند.

آسمان نمای دیجیتال

آسمان نما از دو بخش اصلی تشکیل شده است: دستگاه آسمان نما و نیم کره ای که در حکم آسمان بالای سر است.

دستگاه آسمان نما قلب تاسیسات است که بوسیله کامپیوتر و نرم افزارهای شبیه ساز آسمان منظره واقعی آسمان را ساخته، تصویری کروی را آماده و با استفاده از پروژکتورهای ویژه آن را بر روی صفحه نمایش داخلی نیم کره می اندازد. این کامپیوتر باید به اندازه ی کافی قوی باشد تا از پس پردازش تصاویر گرافیکی برآید.

از آن جایی که پروژکتور در مرکز گنبد قرار می گیرد، تصویر باید روی سطحی خمیده تشکیل شود. لنزهای معمولی برای تشکیل دادن تصویر روی سطحی تخت طراحی شده اند، نه سطحی کروی. بنابراین برای تشکیل شدن تصویر روی سطح درونی گنبد نیاز به لنزی با طراحی خاص است.

در ادامه به بررسی انواع آسمان نما ها و گنبدها می پردازیم:

 

آسمان نمای آنالوگ یا دیجیتال؟

دستگاه آسمان نما بسته به نوع پروژکتوری که دارند به دو دسته تقسیم می شوند : مکانیکی و دیجیتال.

 

آسمان نمای مکانیکی

نسل اول آسمان نماها از نوع مکانیکی است. ساده ترین حالت آن، کره ی کوچکی است که ستاره ها با سوراخ هایی که روی سطح کره تعبیه شده اند شبیه سازی می شوند. لامپی درون این کره قرار دارد که نور لازم برای نمایش ستاره ها را فراهم می کند. آسمان نماهای مکانیکی جز در موارد خاص امروزه کمتر مورد استفاده قرار می گیرند. سیارات در آسمان نماهای مکانیکی هر کدام به پروژکتور کوچک جداگانه ای احتیاج دارند. بسیاری از پدیده های آسمان با آسمان نماهای مکانیکی به دشواری شبیه سازی می شوند و حتی در بعضی موارد اصلاً امکان این کار وجود ندارد.

 

آسمان نمای دیجیتال

هر آنچه را که در ذهن تان در نظر بگیرید با آسمان نمای دیجیتال قابل شبیه سازی است. اساس کار آسمان نماهای دیجیتال به این صورت است که تصویر را یک دستگاه ویدئو پروژکتور تولید می کند و سپس با لنز خاصی که توانایی تشکیل دادن تصویر به صورت ۱۸۰ درجه را دارد روی سطح درونی گنبد آسمان نما می تاباند.

ویژگی جالب آسمان نما امکان نمایش دادن آسمان در هر زمان و مکان است. همچنین می توان آهنگ گردش آسمان را تند و کند کرد و به این ترتیب می توان اثر گذر زمان را روی وقایع نجومی بررسی کرد. آسمان نماهای دیجیتال همچنین امکان شبیه سازی وقایع گذشته و آینده را نیز دارند. مثلاً می توان خورشید گرفتگی یا ماه گرفتگی های سال های گذشته یا آینده را شبیه سازی کرد. همچنین می توان صورت های فلکی به همراه شکل اساطیری آن ها را به نمایش گذاشت.

آسمان نما ها بهترین ابزارها در آموزش نجوم هستند. در آمریکا و اروپا نسبت تعداد آسمان نما به جمعیت، ده ها برابر این نسبت در ایران است.

 

گنبد آسمان نما

گنبد آسمان نما ها به ۲ صورت طراحی و ساخته می شوند : گنبدهای بادی و گنبدهای ثابت

گنبدهای ثابت با مواد و وسایل گوناگونی ساخته می شوند. سازه ی گنبدهای ثابت را می توان از فلز یا مواد دیگری ساخت. سطح درونی آسمان نما را باید از مواد سفید رنگ مایل به خاکستری ساخت. این مواد نباید بازتاب داشته باشند و همچنین نباید براق باشند. ساختن سازه های ثابت نیاز به محاسبات و مطالعات خاصی دارد.

گنبدهای بادی برای مراکزی کوچک و شرایطی که حمل و نقل زیاد آسمان نما وجود دارد بسیار مناسب و کارآمد هستند.

 

نرم افزار nightshade

Nightshade یک نرم افزار شبیه ساز ستاره شناسی رایگان است که توسط شرکت Digitalis آمریکا برای اموزش نجوم در گنبدهای آسمان نما طراحی شده است. این نرم افزار به گونه ای برنامه نویسی شده تا بتواند نمای شبیه سازی شده آسمان را در سرتاسر سطح نیم کره گنبد آسمان نما پخش کند. کاربران این نرم افزار دبیران ستاره شناسی و ستاره شناسان آماتور هستند که می توانند با نصب آن بر روی یک کامپیوتر شخصی از امکانات آن در زمینه نجوم رصدی استفاده کنند.

Nigtshade  می تواند آسمان را در هر شهر و هر نقطه ای از زمین شبیه سازی کند. همچنین با این نرم افزار می توانیم آسمان را از روی اجرام دیگر سامانه ی خورشیدی نیز مشاهده کنیم. توانایی Nightshade به اندازه ایست که می تواند موقعیت اجرام آسمانی را از ۱۰۰۰۰۰ سال گذشته تا ۱۰۰۰۰۰ هزار سال آینده مورد محاسبه قرار دهد. از دیگر توانمندی های این شبیه ساز می توان به نمایش صور فلکی ( در فرهنگ های گوناگون باستانی )، نمایش بارش های شهابی سالانه، رصد گذرهای سیاره ای، اختفاها، خورشیدگرفتگی ها و ماه گرفتگی ها اشاره کرد. وقایعی که برخی از آنها آنقدر نادر هستند که شاید در طول زندگی خود شانسی برای رصد آنها نداشته باشیم.

درباره حسن قضاوی

۲ نظر

  1. غلامرضا عرفانیان

    با سلام
    برای تهیه و اجرای این سیستم در محیط تفریحی و گردشگری ، به کجا باید مراجعه کنیم ؟

    حدود قیمت و تنوع محصولات نیز مورد سوال ماست
    ممنون

    • سلام و درود جناب آقای غلامرضا عرفانیان
      لطفا با این شماره تماس بگیرید ۰۵۷۳ ۲۳۱ ۰۹۱۳
      کارشناس آسمان نما توضیحات تکمیلی خدمتتان ارائه می نماید.
      با تشکر

پاسخ دهید

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