رصدخانه

رصدخانه؛ جایی برای مشاهده، بررسی و اندازه‌گیری پدیده‌های آسمانی.

رصدخانه، مکانی علمی است که در آن می‌توان به تماشای زیباترین جلوه‌های طبیعت در آسمان و کشف آن پرداخت. رصدخانه‌ها شامل ابزارآلات مخصوص علم اخترشناسی بوده و امروزه، انواع مختلفی از تلسکوپ‌های بزرگ نوری و رادیویی در آنها مورد استفاده هستند. دانشمندان مسلمان، در دوران فراز تمدنی به علم نجوم اهتمام ورزیده و منجمان مشهوری همچون ابوریحان بیرونی، خواجه نصیرالدین طوسی و عمر خیام، در این عرصه پرورش یافته و به تأسیس و پیشرفت رصدخانه‌ها در ایرانِ اسلامی اقدام کردند.

مفهوم‌شناسی

رصدخانه، به‌معنای جایی است که در آن به تماشا و مطالعۀ ستارگان و سایر اجرام آسمانی می‌پردازند. آدمی همواره تلاش‌های بسیاری را برای درک نظام هستی و نظام حاکم بر طبیعت انجام داده که از جملۀ آنها، شناخت پدیده‌های آسمانی بوده است. از آن‌جایی که شرایط کیهانی و اقلیمی همواره بر زندگی آدمی تأثیرگذار بوده، علم اخترشناسی، از دیرباز مورد توجه انسان‌ها قرار گرفته و در نتیجه، آنها به اختراع ابزارهایی پرداختند تا با چشمانی غیرمسلح بتوانند اجرام آسمانی را مشاهده و مطالعه کنند. امروزه، تلسکوپ‌های عظیم علم نجوم، تلسکوپ‌های رادیویی و انواع متفاوتی از رایانه‌ها، به ثبت تصاویر متعدد و مختلفی از فضا مشغول بوده و به ستاره‌شناسان کمک می‌کنند تا مطالعاتی دقیق را در این زمینه انجام دهند. محققان علم نجوم، همچنین، محیطی مناسب برای این تحقیق و بررسی‌ها به‌نام «رصدخانه» ایجاد کردند. در ایران نیز از دیرباز، رصدخانه‌های بسیاری توسط محققان، ساخته شده که هرکدام ویژگی‌هایی داشته‌اند.

پیشینه

در دوران پیش از اسلام در ایران، علم نجوم و بنای رصدخانه وجود داشته است؛ مانند رصدخانۀ خورشیدی در نقش رستم و رصدخانۀ نیمروز در سیستان. برخی از محققان بر این باورند که تعدادی از چهارطاقی‌های بنا شده توسط ایرانیان باستان، دارای کاربری نجومی بوده و رصدخانه‌هایی کوچک محسوب می‌شده‌اند. در این رصدخانه‌ها، افراد به بررسی موقعیت طلوع و غروب خورشید از روی سایه‌ها و ایجاد تقویم مشخص برای تعیین آغاز و پایان ماه‌ها و سال‌های شمسی می‌پرداختند.

پیشگامان رصدخانه‌های مدرن، دانشمندان مسلمان بوده‌اند که نخستین رصدخانه‌های مجهز را در جهان تأسیس کردند. مسلمانان دانش‌های موجود بشری را در سازگاری کامل با آموزه‌های اسلام به کار گرفتند و در علم نجوم و اخترشناسی نیز به پیشرفت‌های بسیاری دست یافتند. آنها، علاوه بر کاربردهای علم نجوم در تقویم، از آن برای تعیین موقعیت قبله و نیز تعیین اوقات نماز استفاده می‌کردند. توسعۀ نجوم رصدی، منجر به تأسیس رصدخانه‌هایی در ایران شد که در آنها علاوه بر تبادل نظرات علمی، آموزش نجوم و ریاضیات و سایر انواع علوم صورت می‌گرفت. نخستین رصدخانۀ جهان اسلام در سال 212ق، در بغداد راه‌اندازی شد که زیر نظر خوارزمی اداره می‌شد. پس از آن، رصدخانه‌های متعددی در سایر ممالک اسلامی تأسیس شد که از آن جمله می‌توان به رصدخانۀ «عبدالرحمن صوفی» در شیراز اشاره کرد. پس از قرن چهارم قمری، رصدخانه‌ها با نام امیران ارتباط یافتند؛ مانند «رصدخانۀ علاءالدوله» در همدان که توسط ابوعلی سینا پایه‌گذاری شد. پس از آن، رصدخانۀ «خیام نیشابوری» را در دوران سلجوقیان تأسیس کردند که در آن گاهشمار جلالی، به‌عنوان دقیق‌ترین تقویم جهان طرح‌ریزی شد. رصدخانه‌های مشهوری نیز در دمشق و بغداد ساخته شد.

پیشرفت رصدخانه‌ها در ایران اسلامی، با بنای رصدخانۀ «مراغه» به اوج خود رسید که در جهان بی‌سابقه بود. رصدخانۀ مراغه، تنها مکانی برای رصد پدیده‌های آسمانی نبوده و در حقیقت، سازمانی علمی و گسترده بود که در آن به تدریس بیشتر شاخه‌های علوم پرداخته و از مشهورترین دانشمندان آن زمان همچون «قطب‌الدین شیرازی» در آن حضور داشتند.

تکامل رصدخانه‌ها در عالم اسلام، با رصدخانۀ سمرقند صورت گرفته که به‌دستور «الغ‌بیگ» و با همکاری «غیاث‌الدین کاشانی» ساخته شد. پیشرفت رصدخانه‌ها، منجر به پیشرفت علم نجوم اسلامی شد که با تدوین گاهنامه‌ها، تقویم‌ها و رساله‌هایی برای یافتن جهت قبله، از یک طرف نیازمندی‌های مسلمانان را پاسخ داده و از سوی دیگر نیز شاخه‌ای جدید از علم نجوم به‌نام «نجوم ریاضی» را ابداع کردند که بسیار دقیق بود.

در دوران معاصر نیز نخستین تلاش‌های دانشمندان ایرانی، برای ایجاد رصدخانۀ مدرن در کشور به بنای نخستین رصدخانۀ فیزیک خورشیدی در ایران، توسط شاگردان دکتر حسابی، منتهی شد. امروزه، 14 رصدخانۀ فعال در ایران مشغول به‌کار هستند که نشان‌دهندۀ اهتمام و توجه ایرانیان به توسعۀ علم است.

انواع

رصدخانه‌ها را براساس طیف بازۀ امواج الکترومغناطیسی که برای مشاهدۀ آن طراحی شده، تقسیم‌بندی کرد‌ه‌اند:

1. اپتیکی یا نوری: این گروه از رصدخانه‌ها برای مشاهدۀ بازۀ طیفی قابل مشاهده برای چشم انسان تجهیز شده‌اند.
2. رادیویی: این رصدخانه‌ها، برای تشخیص گسیلنده‌های کیهانی امواج رادیویی استفاده می‌شوند.
3. ماهواره‌ای: این رصدخانه‌ها دارای تلسکوپ و ردیاب‌های ویژه‌ای هستند که به بررسی و شناخت منابع فلکی و آسمانی از نوع اشعه‌های پرانرژی همچون گاما و ایکس از مناطقی بالاتر از اتمسفر می‌پردازند.
4. اولیه: رصدخانه‌های نجومی بودند که همچون سازه‌هایی یکپارچه، موقعیت خورشید، ماه و سایر اجرام آسمانی را برای اهداف زمانی یا تقویمی ردیابی می‌کردند. این رصدخانه‌ها، بدون استفاده از هیچ ابزار نجومی، به ثبت و رصد مشاهدات خود می‌پرداختند.

گروهی دیگر از کارشناسان نیز انواع رصدخانه را به چهار گروه فضایی، هوایی، زمینی و زیرزمینی تقسیم کرده‌اند:

1. زمینی: این رصدخانه‌ها بر روی سطح زمین قرار گرفته و از آنها برای مشاهدات در بخش‌های رادیویی و نور مرئی از طیف الکترومغناطیسی استفاده می‌کنند.
2. فضایی: مجموعه‌ای از تلسکوپ‌ها یا ابزارهای نجومی دیگر هستند که در فضا قرار گرفته و بیشتر آنها در مدار زمین، در حال چرخش هستند.
3. هوایی: این رصدخانه‌ها، نسبت به رصدخانه‌های زمینی، دارای مزیت بوده و بالاتر از جو زمین قرار دارند. مزیت این رصدخانه‌ها نسبت به رصدخانه‌های فضایی نیز ارسال سریع‌تر اطلاعات به زمین است.
4. زیرزمینی: رصدخانه‌های نوترینو، در زیرزمین ساخته می‌شوند تا بتوانند آشکارساز را از تأثیرات سایر تشعشعات کیهانی حفاظت کنند.

کارکردها

رصدخانه‌ها، از دیرباز، برای مشاهدۀ برخی وقایع زمینی، آسمانی و دریایی استفاده می‌شدند. از جمله رشته‌های علوم که از این اماکن برای پیشبرد اهداف خود استفاده می‌کنند نیز می‌توان به نجوم، اقلیم‌شناسی، هواشناسی، ژئوفیزیک، اقیانوس‌شناسی و آتشفشان‌شناسی اشاره کرد.

فضای مناسب برای رصدخانه

انتخاب مکان مناسب برای رصدخانه‌ها، دارای شرایطی به‌شرح زیر است:

1. جایی که در آن هوا مناسب و آسمان صاف باشد؛
2. دور از شهر و آلودگی‌های نوری شهری باشد؛
3. در ارتفاعی بالاتر از جو قرار داشته باشد تا کیفیت بهتری از تصاویر و آثار ثبت شود.

معماری

معماری رصدخانه‌ها، بر اساس طرح‌های علمی و مهندسی مخصوصی اجرایی می‌شود؛ برای مثال، رصدخانه باید ظاهری گنبدی‌شکل داشته و با حداقل مواد بتواند حداکثر فضا را نشان دهد. این گنبدها، از لایه‌هایی بسیار نازک تشکیل شده و هزینۀ ساخت پایینی نیز دارند. فضای مناسب داخلی و خارجی رصدخانه‌ها نیز حائز اهمیت هستند. دمای داخل گنبد باید با دمای بیرون آن، یکی باشد و در غیر این صورت، جریان هوایی ایجاد شده در این میان، مشاهدات را با خطا مواجه خواهد کرد. علاوه بر آن، گنبدها باید متحرک باشند تا در صورت نیاز، آنها را حرکت داده و تلسکوپ را به‌سمتی که لازم است، تنظیم کنند. همین موضوع بیانگر سبک بودن وزن گنبدها است. از سوی دیگر، گنبدی‌شکل بودن سقف رصدخانه باعث می‌شود تا باران و برف روی آن باقی نمانده و خود به خود از روی آن سرازیر شوند.

رصدخانه‌های ایران

در ایران، رصدخانه‌های متعددی وجود دارد که از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

رصدخانۀ ملی

طرح رصدخانۀ ملی، پس از 24 سال تلاش و با وجود تحریم‌های متعدد علیه ایران، در سال‌های اخیر راه‌اندازی و اولین نورگیری آن در مهرماه 1401ش، انجام شد. این رصدخانه که بزرگترین طرح ملی ایران نیز محسوب می‌شود، در 33 کیلومتری جنوب‌غرب کاشان واقع شده است. محققان ایرانی در تلاش هستند تا با اختصاص بودجه‌ای کلان در این زمینه، در سال جاری، در زنجیرۀ رصد جهانی قرار گرفته و سهمی در کشف ناگشوده‌های آسمانی داشته باشند. تلسکوپ رصدخانۀ ملی، نخستین سازۀ عظیم و دقیق ایرانی است که در ساخت آن از فناوری‌های مختلفی از حوزه‌های اُپتیک، مکانیک و کنترل نرم‌افزار و سخت‌افزار کمک گرفته شده است. تلسکوپ این رصدخانه، توسط معتبرترین مجلۀ علمی دنیا «ساینس» عنوان «تلسکوپی در کلاس جهانی» را به خود اختصاص داده است. ساختمان رصدخانه، دارای دو قسمت مجزای «ساختمان ثابت» و «گنبد چرخان» است که در کنار یکدیگر کار کرده و شرایط لازم را برای محیط کار و عملیات مختلف فراهم می‌کنند. دانشمندان ایرانی با اجرای این طرح علمی کلان، در تلاش هستند تا پس از 8 قرن، دوباره ایران را در صدر علم اخترشناسی جهان قرار دهند.

رصدخانۀ مراغه

از مهمترین رصدخانه‌های ایران است که در استان آذربایجان شرقی و شهر مراغه قرار دارد. این رصدخانه، از دوران ایلخانیان باقی‌مانده و به دستور هلاکوخان و با تلاش‌های بی‌وقفۀ خواجه نصیرالدین طوسی، بر روی تپه‌ای 110 متری در نزدیکی مراغه، ساخته شد. در آن زمان هنوز تلسکوپ و تجهیزات مدرن علم اخترشناسی، اختراع نشده و ابزار نجومی موجود در آن، حاصل تلاش دانشمندان ایرانی، در طول تاریخ پس از ساخت رصدخانه بوده است. رصدخانۀ مراغه که توسط ایرانیان مسلمان ساخته شده بود، سال‌های بسیاری به‌عنوان بزرگترین رصدخانۀ جهان به‌شمار می‌رفت. در کنار آن، دو ساختمان برای استراحت کارکنان رصدخانه و دیگری کتابخانه‌ای شامل 400 هزار نسخه کتاب خطی بنا شده بود.

رصدخانۀ کاسین

این رصدخانه در استان لرستان واقع شده و امروزه از مدرن‌ترین رصدخانه‌های خاورمیانه محسوب می‌شود. رصدخانۀ کاسین، دارای 16 تلسکوپ و یک آسمان‌نمای ثابت و دو آسمان‌نمای متحرک است.

رصدخانۀ خواجه نصیرالدین طوسی

این رصدخانه در 45 کیلومتری شهر تبریز و بر فراز کوه سهند بنا شده است. این رصدخانه، امروزه بزرگ‌ترین رصدخانۀ فعال در ایران است که دارای دو تلسکوپ 40 و 60 سانتی‌متری، با پانل الکترونیکی، تلسکوپ فعال 24 اینچی و سایر ابزارآلات مدرن اخترشناسی است.

رصدخانۀ ابوریحان بیرونی

رصدخانه‌ای در استان فارس و متعلق به دانشگاه شیراز است که از اهداف اصلی آن رصدهای حرفه‌ای نجوم، آموزش دانشجویان و ترویج علم نجوم است. از دیگر رصدخانه‌های آموزشی و دانشگاهی در ایران نیز می‌توان به رصدخانۀ دانشگاه کاشان، رصدخانه و آسمان‌نمای دانشگاه بیرجند، رصدخانۀ بخش فیزیک دانشگاه فردوسی مشهد و رصدخانۀ دانشگاه زنجان اشاره کرد.

 

منابع

• «آخرین وضعیت تلسکوپ جهانی کاشان/ رصدخانه‌ای که تحسین ساینس را برانگیخت»، خبرگزاری فارس، تاریخ بارگذاری: 10 بهمن 1401ش.
• «اولین نورگیری رصدخانۀ ملی در اواخر شهریور»، وب‌سایت مجلۀ فرهنگی وبلایت، تاریخ بارگذاری: 1 تیر 1399ش.
• «رصدخانه چیست؟ مروری بر امکانات، تجهیزات و کارهای رصدخانه، هر آنچه باید بدانید»، وبسایت فرادرس، تاریخ بارگذاری: 23 اردیبهشت 1402ش.
• «رصدخانۀ ملی ایران در زنجیرۀ جهانی رصد آسمان قرار می‌گیرد؟»، خبرگزاری ایسنا، تاریخ بارگذاری: 7 فروردین 1402ش.
• صادق‌پور، معصومه، «بهترین رصدخانه‌های ایران/ 14 رصدخانه»، وب‌سایت کجارو، تاریخ بارگذاری: 11 بهمن 1400ش.
• «معابد زرتشتی یا رصدخانه‌های باستانی ایران؟»، وب‌سایت تبیان، تاریخ بارگذاری: 29 مرداد 1388ش.
• معین، محمد، فرهنگ فارسی، وب‌سایت واژه‌یاب، تاریخ بازدید: 12 شهریور 1402ش.
• «نقش چشمگیر مسلمانان در گسترش علم نجوم»، خبرگزاری مهر، تاریخ بارگذاری: 7 آذر 1391ش.
• «نگاهی به تاریخ نجوم در دوران تمدن اسلامی»، خبرگزاری مهر، تاریخ بارگذاری: 31 فروردین 1397ش.
• «نگاهی به وضعیت 14 رصدخانۀ کشور»، خبرگزاری ایسنا، تاریخ بارگذاری: 7 اردیبهشت 1396ش.