المناظير الأرضية والفضائية - علوم الأرض والفضاء - ثالث ثانوي

3-2 الأحداف يعدد مهام التلسكوبات. يذكر أنواع التلسكوبات. يقارن بين أنواع التلسكوبات البصرية. المناظير الأرضية والفضائية Earth and Space Telescopes سعده الي يمتلك الفلكيون اليوم أدوات الرصد كل أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي يذكر عيوب المنظار الكاسر الآنية من الفضاء وتحليلها وتفسيرها. مراجعة المفردات الربط مع الحياة تعتمد علوم الفلك والفضاء على المراقبة والملاحظة، وقد ساعد استخدام جاليليو لأول تلسكوب على تحسن كبير في قدرتنا على مراقبة الكون، كما تطورت البعد البؤري يمثل المسافة بين التقنيات وتحسنت جودة البيانات؛ مما أدى ذلك إلى نمو علم الفلك والفضاء. قطب المرآة ويؤرتها الأصلية. ويعبر عنه على النحو الآتي بعد العكاسها عن المرآة التلسكوبات Telescopes يعد التلسكوب أداة رئيسة في استقبال الضوء المنبعث من الأجرام السماوية ثم تحليله البؤرة : هي النقطة التي تتجمع باستخدام بعض الأجهزة المساعدة من الناحيتين الكمية والنوعية، ودراسة توزيع الطاقة فيها انعكاسات الأشعة المتوازية المنطلقة من تلك الأجرام عند الأطوال الموجية المختلفة. الساقطة موازية للمحور الرئيس ومهمة التلسكوب ليست بالدرجة الأولى تكبير الصورة فقط كما يظن البعض ولكن الوظيفة المهمة للتلسكوب تتلخص في القدرة على تجميع وتركيز الأشعة الصادرة من الأجرام البعيدة وتكوين صورة واضحة يمكن التعامل معها، ومع أن التكبير هدف مطلوب أيضًا لمشاهدة الأجرام القريبة، مثل: الشمس والقمر والكواكب، ولكنه لا يفيد أبدا في الأجرام البعيدة، مثل: النجوم والمجرات. المفردات الجديدة قوة التفريق الزيخ اللوني الزيغ الكروي. الزيغ الهالي.. بدأ استخدام التلسكوب في الأرصاد الفلكية مع بداية القرن السابع عشر، وذلك برصد الأجرام مباشرة من خلاله (بدون استخدام أجهزة تصوير أو تحليل)، حيث لوحظ التفوق الكبير للتلسكوب عن العين المجردة. وفي الحقيقية إن العين البشرية محدودة الإمكانيات للأسباب التالية: أولا: أنها لا تلتقط إلا نطاقا ضيقا من المجال الكهرومغناطيسي، وهو المجال المرئي، فالأطوال الموجية الأخرى المنبعثة من الأجسام المحيطة بنا أو من الأجرام السماوية الأخرى لا تلتقطها العين البشرية. ثانيا: بالرغم من أن فتحة بؤبؤ العين تتسع في العتمة لتسمح بمرور أكبر كمية من الضوء، لكنه يبقى اتساعا محدودًا، حيث متوسط اتساعها في حدود سبعة ملليمترات. ثالثًا: محدودية الصور المخزنة في الذاكرة، وفقدان الصور لكثير من تفاصيلها مع مرور الأيام. فالتلسكوب يتغلب على هذه الأمور المحدودة. درارة الكلية 310

3-2: المناظير الأرضية والفضائية

أهداف ومفردات درس : المناظير الأرضية والفضائية

الفكرة الرئيسة : يمتلك الفلكيون اليوم أدوات لرصد كل أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي الآتية من الفضاء وتحليلها وتفسيرها

التلسكوبات Telescopes

للتلسكوب عدة مهام منها : 1 جمع الضوء Light focus: ويساعدنا على ذلك اختبار الصورة المتكونة عند البؤرة، وما نحتاجه لبناء تلسكوب هو عدسة أو مرايا تسمى شيئية، وهي التي تجمع الأشعة عند البؤرة، وتوضع عدسة تسمى العينية خلف البؤرة لرؤية صورة الجسم، أو توضع كاميرا عند البؤرة لالتقاط الصورة، أو أن يوجه الضوء المتكون عند البؤرة إلى جهاز الطيف الشكل 35 73 الشكل 5- العدسة العينية والشينية في التلسكوب وكفاءة التلسكوب في الضوء تعتمد على مساحة الشيئية، والمساحة تعتمد بدورها على مربع قطر الشيئية، وهذا هو السبب في أن التلسكوبات الأكبر هي الأفضل؛ لأنها ستكون أقدر على تجميع كمية أكبر من الضوء أكثر من غيرها؛ أي أن قوة تجميع المنظار تتناسب طرديا مع ساحة الشيئية: وقوة تجميع التلسكوب تقاس بالنسبة لتجميع عين الإنسان: أو بمعنى آخر: PaD² D² P Pl D:. الطويل للفيزياء تمنح المراصد ليجو الفلكية والتي تتكون من مرصد ليجو في هاتفورد، ومرضه ليجو في ليمينجتون، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا حيث الجاز ثلاثة من على انها استطاع اكتشاف موجات الجاذبية بواسطة جهاز كاشف موجات الجادبية العامل بنه الحل الليزر. Ꭰ 0.49 حيث D قطر شيئية التلسكوب 0.49 مربع متوسط قطر عدسة العين البشرية بالتيمتر. حراره ای 311

3-2: المناظير الأرضية والفضائية

للتلسكوب عدة مهام منها : جمع الضوء Light focus

الشكل 5-3 : العدسة العينية والشيئية في التلسكوب

در قل مهندس بصريات . 2- قوة التفريق Resolution power وهي القدرة على تفريق وتحليل صور الأجسام البعيدة عن بعضها، وتحدد بأقل زاوية بين نقطتين يمكن تفريقهما عن بعض بوضوح، فمثلاً تلسكوب يعمل في مجال التطبيقات البصرية مثل 10سم له قدرة تفريق 1.4 ثانية قوسية ولو نظرنا بهذا التلسكوب تلسكوبات الأقمار الصناعية، المجاهرة لتجمين يبعدان عن بعضهما بمسافة تزيد عن 1.4 ثانية فوسية فترى النجمين متفرقين، أما إذا كانت المسافة بينهما أقل من ذلك فسترى العدسات. النجمين كنجم واحد وعملية التفريق تعتمد على قطر الشيتية أيضًا فكلما زاد قطر التلسكوب زادت كفاءته في التفريق .R. كما في العلاقة R= 11.58 D إرشادات للدراسة . الثانية القوسية are second ولكن عملية حيود الضوء تقلل من كفاءة التلسكوب، كما أن الغلاف الجوي يلعب دورًا كبيرًا في تقليل كفاءة التلسكوبات من هذه الناحية، بسبب حركة كتل الهواء في طبقات الجو العليا. 3- تكبير الصورة Image magnification وهذه المهمة تعتمد على البعد البؤري للشيئية والبعد البؤري للعينية، ولذلك فإن تغيير العينية يعني تغيير هي وحدة لقياس الزاوية الدرجة القوة التكبيرية للتلسكوب. وكلما قصر البعد البؤري للعينية ازدادت قوة التكبير الواحدة تساوى 60 دقيقة فوسية فلو أخذنا عينية بعدها البؤري صغير ازدادت قوة التكبير، ولو أخذنا عينية بعدها والدقيقة القوسية تساوي 60 ثانية : البؤري نصف السابقة تحصل على قوة تكبير مضاعفة. قوسية. 312 حيث F البعد البؤري للشيئية، و البعد البؤري للعينية. F M ولكن هناك حدين يقع بينهما تكبير المنظار ويعتمدان على قطر الشيئية، فحد أقصى للتكبير وحد أدنى له: M 11.8 (D) M=1.8 (D) أنواع التلسكوبات Types of Telescopes تعد التلسكوبات الأداة الأساسية التي يستخدمها الفلكيون في رصد النجوم والأجرام في السماء، وقد تطورت التلسكوبات كثيرا وتنوعت مما ساعد على رصد الأجرام البعيدة باستخدام نطاقات مختلفة من الطيف، وتختلف التلسكوبات تبعا لما تستقبله من أشعة، فمنها ما يعمل في الضوء المرئي ومنها ما يعمل في مدى الاشعة الراديوية أو غير ذلك. وفيما يلي نتكلم عن الأنواع المختلفة للتلسكوبات: درارة التصنيع

3-2: المناظير الأرضية والفضائية

مهندس بصريات : يعمل في مجال التطبيقات البصرية مثل تلسكوبات الأقمار الصناعية المجاهر العدسات

قوة التفريق Resolution power

تكبير الصورة Imagemagnification

أنواع التلسكوبات Types of Telescopes

313 1- تلسكوبات الضوء المرئي Optical Telescopes كانت تلسكوبات الضوء المرئي أول أنواع التلسكوبات التي استخدمها الفلكيون من المعروف في علم الضوء أن شعاع الضوء يحدث له انعكاس في المرايا وانكسار في العدسات، وعلى هذا الأساس فإن تلسكوبات الضوء المرئي إما أن تكون عاكة (تستخدم مرايا) أو أن تكون كاسرة (تستخدم عدسات). التلسكوب الكاسر Refractor telescope نستخدم فيه عدسة حيث ينكسر الضوء عند مروره من خلالها؛ نظرا لاختلاف معامل الانكسار بين مادة العدسة (الزجاج) والهواء. وأول من استخدم هذا النوع من التلسكوبات العالم الفلكي جاليلو. ويتكون في أبسط صوره من عدستين محدبتين إحداهما للشيتية والأخرى للعينية. ويعتبر من المناظير الشائعة الاستعمال في صورته البسيطة التي من أشهرها الدرابيل (Binocular). ومن أهم مزاياه عدم تأثر العدسة بمرور الزمن وسهولة صيانتها بتنظيفها بالكحول والماء المقطر، ومن مزاياه أيضًا أن موضع البؤرة لا يتغير بتغير درجة الحرارة، وهي ميزة مهمة في الأرصاد المراد فيها الحصول على صور دقيقة وقياس الفروق الطفيفة فيها. ومع ذلك فإنه غير شائع الاستعمال في الأرصاد الفلكية الحديثة ربما العيوبه التالية: . إن العدسة ذات القطر الكبير تكون ثقيلة الوزن ويتركز سمكها في وسطها، أما أطرافها فتكون أقل كثيرًا في السمك، وتحمل عادة من أطرافها مما قد يعرضها لبعض الانحناءات وتغير الشكل تحت تأثير وزنها الكبير، ولهذا السبب فإن أكبر منظار كاسر يبلغ قطر عدسته 102سم فقط، في مرصد (Verkes) الشكل 6-3 التابع لجامعة شيكاغو، إن الزجاج المصنع للعدسة يجب أن يكون تفيًا جدًا سليما من الفقاعات والشوائب، وتام التجانس وهذا يتطلب تقنية عالية في التصنيع مما يجعل سعره باهظا. • غير منفذ لبعض الضوء، فالضوء المرئي يضعف بشكل قوي عند مروره من منتصف العدسة، أي من خلال الوسط الميك من الزجاج، أما الإشعاع فوق البنفسجي فيمتص أغلبه بزجاج العدسة. . وأهم عيوب التلسكوب الكاس الشكل 36 صورة مرصد yerkes و الزيغ اللوني Chromatic aberration) وهو . العيوب المتعلقة بالعدسات عموما، وتتلخص فكرته في أن الضـ لمركب) عند مروره من خلال عدسة مفردة فإن الأطوال الموجية المختلفة المكونة للضوء الأبيض تنكسر بزوايا مختلفة ثم تجتمع في أماكن مختلفة بحيث إن بؤرة الأطوال الموجية ـيرة (الأزرق) تكون أقرب للعدسة، بينما بؤرة الأطوال الموجية تكون بعيدة العدسة. وينشأ عن هذا العيــ ملونة في ا هذا العيب يقلل بتصنيع عدسة ، يؤري كبير، وهذا يتطلب أن تكون أنبوبة المنظار طويلة وعليه يجب أن تكون قبة المرصد كبيرة لتمكن من استيعاب المنظار. كل 7-3 وكان Tota

3-2: المناظير الأرضية والفضائية

تلسكوبات الضوء المرئي Optical Telescopes

الشكل 6-3 : صورة مرصد yerkes

الشكل 37 صورة توضح الزيغ اللوني. وكمثال على ذلك تلسكوب مرصد (Yerkes) الذي يبلغ طول أنبوبته حوالى 20 مترا. أما الآن فيصحح هذا العيب بإضافة عدسة أخرى ملاصقة للعدسة المفردة، أي باستخدام عدسة مصنعة من جزأين مختلفين من الزجاج لكل منهما معامل انكسار مختلف أحدهما عدسة مقعرة أي مفرقة للضوء الساقط عليها، فالأطوال الموجية القصيرة تتفرق مبتعدة عن العدسة أكثر من الأطوال الموجية الطويلة، وعند اختيار نوع الزجاج المصنع لكل عدسة بعناية فإن هذا العيب سيتلاشى تماما لطولين موجين معينين ولكن لا يمكن جمع أكثر من لونين في بؤرة واحدة، ولذلك فإن تصحيح الزيخ اللوني يجب أن يتم بحيث يتفق مع الغرض المستعمل لأجله المنظار، فإن كان للتصوير الفوتوغرافي تصحح العدسة اللونين الأزرق والبنفسجي (وهما الأكثر تأثيرا في الفيلم الفوتوغرافي)، وإن كان للرصد بالعين المجردة فتصحح العدسة للونين الأصفر والأخضر (وهما الأكثر تأثيرًا في العين). . الزيغ الكروي (Spherical aberration) وهو نوع من التشوه يحصل للصورة؛ بسبب أن الأشعة النافذة من أطراف العدسة تكون بؤرتها قريبة من العدسة بعكس الأشعة النافذة بالقرب من مركز العدسة الشكل 38 ، ويصحح هذا العيب بنفس الطريقة السابقة في تصحيح الزيغ اللوني ولكن باختيار سطح تحدب مناسب للعدستين. وهذا العيب لا تنفرد فيه العدسات فقط؛ بل تشترك فيه المرايا الكروية المستخدمة في التلسكوبات العاكسة أيضًا كما سيتم شرحة لاحقا. 314 الشكل 8-3 صورة توضح الزيع الكروي. درارة التصليح

3-2: المناظير الأرضية والفضائية

وكمثال على ذلك تلسكوب مرصد Yerkes

الزيغ الكروي Spherical aberration

الشكل 7-3 : صورة توضح الزيغ اللوني

الشكل 8-3 : صورة توضح الزيغ الكروي

التلسكوب العاكس Reflector telescope اخترع التلسكوب العاكس للتخلص من الزيغ اللوني المتعلق بالعدسات، وأول من استخدم هذا النوع من التلسكوبات كان العالم إسحاق نيوتن. وفيه تستخدم مرآة مقعرة حيث تنعكس الأشعة الساقطة عليها وتتجمع في البؤرة، والتلسكوب العاكس بصورته هذه يسمى تلسكوب أولي البؤرة (Prime focus) ، حيث يتم رصد الجرم من هذه البؤرة .أ. وتوجد تصميمات عديدة للتلسكوب العاكس مثل التلسكوب النيوتوني (Newtonian focus) ويصمم بوضع مرآة ثانوية مستوية أمام البؤرة ومائلة بزاوية 45 درجة عن المحور البصري حيث تقطع مسار الأشعة المنعكسة من المرآة الرئيسة وتعكسها مرة أخرى خارج أنبوبة المنظار فتتجمع اعجاز الجامعة الملك عبدالله العلوم و التقنية في بؤرة جانبي، وهناك نوع يسمى تلسكوب كاسجرين (Cassegrain focus) ساهم مركز أبحاث الحوسبة الفائقة وهنا توضع مرآة ثانوية محدبة بدلا من المرآة المستوية، حيث تنعكس الأشعة إلى فتحة التابع لجامعة الملك عبد الله للعلوم في مركز المرآة الرئيسة حيث توضع العدسة العينية خلف تلك المرأة، وفي تلسكوب والتقسية بالمشاركة في إعداد المرصد كودية (Coude focus) تستخدم أكثر من مرآة ثانوية لإخراج البؤرة في مكان الجنوب الأوروبي، وذلك بتطوير برنامج مناسب و ثابت خارج التلسكوب ليتمكن من وضع أي أجهزة (خصوصا الثقيلة) في حاسوبي عن تقنية التكييف النصري مكان منفصل عن التلسكوب حتى لا تؤثر عليه بثقلها الشكل 39 اهم هذا البرنامج في تحسين التصوير الفلكي للمنظار الأوروبي الفخم والذي بعد أكبر منظار بصري في العالم. الشكل 9-3 أنواع التلسكوبات العاكسة. تلسكوب كامجرين تلسكوب كودية تلسكوب أولي البؤرة تلسكوب نيوتوني البؤرة المشكلة التي تعاني منها التلسكوبات العاكسة هي الزيغ الكروي (Spherical aberration) ويحدث عند استخدام مرآة كروية (جزء من كرة فالأشعة المنعكسة من أطراف المرآة تجتمع في بؤرة أقرب للمرآة، بينما الأشعة المنعكة بالقرب من مركز المرآة تجتمع في بؤرة أبعده وبمعنى آخر إن للمرآة الكروية أكثر من بعد بؤري، وهذا بسبب تشويهاً للصورة. دراره 315

3-2: المناظير الأرضية والفضائية

التلسكوب العاكس Reflector telescope

انجاز لجامعة الملك عبدالله للعلوم التقنية

ويمكن أن يصحح هذا العيب بطريقتين: الطريقة الأولى: يجعل المرأة الرئية على شكل قطع مكافئ فحينها تجتمع جميع الأشعة المنعكسة من كافة نقاط المرآة في نفس البؤرة، ولكن المشكلة في أن هذا النوع من المرايا بـ تشوها آخر یمی الزيغ المالي (Coma aberration) الشكل 10-3، وفيه تظهر صورة الأجرام البعيدة عند مركز الرؤية فقط متطاولة وعلى شكل قطرة الشكل 310 صورة توضح الزيغ الهالي. الطريقة الثانية: باستخدام عدسة تصحيح توضع أمام المرآة الكروية الرئية وفي مقدمة المنظار هذه الطريقة تعطي كفاءة عالية ومجالات رؤية أكبر في السماء، كما في تلسكوب شميدت (Schmidt) (نسبة إلى مخترعه (Bemhard Schmidt) الذي وضع فكرته في العقد الثالث من القرن المنصرم). وأكبر منظار من هذا النوع هو تلسكوب مرصد (Palomar) بمرآة كروية : امتار وعدسة تصحيح بقطر 1.2 متر وأغلب التلسكوبات شيوعًا هو النوع العاكس؛ لأنه أقل تكلفة وأسهل في التصنيع فالمرايا أسهل في التصنيع من العدسات. ومن مزاياه أيضًا أن المرأة تحمل بالكامل من الخلف وهذا يكسبها نباتا، ولا يعرضها للاهتزاز أو التشوه مهما كبر حجم المرآة. الشكل 11 - 3 CCD كاميرا مثبتة بأسطوانة وتوجد ميزة مهمة أخرى وهي أنه يمكن تصنيع مرآة ذات بعد بؤري قصير وهي فلاتر أفضل وأسرع في التصوير بالإضافة إلى أن أنبوبة التلسكوب تكون قصيرة وهذا لا يتطلب قبة كبيرة المساحة، وفي حالة المناظير المتنقلة يكون نقلها يسيرا. كما أن أكبر التلسكوبات في العالم من النوع العاكس أيضًا، وقد حدث تطور كبير في صناعة التلسكوبات والأجهزة المساعدة، حيث تتميز التلسكوبات الحديثة بصغر الحجم وأنها أكثر صلابة واستقرارًا كما أنها أرخص ثمنا كما تم التعرف على تقنية جديدة بحيث يتم في هذه الأيام إنتاج جيل جديد من التلسكوبات الضخمة والتي يكون لها عدة مرايا تعطي في النهاية كفاءة مرآة أكبر. ويستخدم الفلكيون أجهزة أخرى مساعدة؛ وذلك لرفع كفاءة التلسكوب ومنها كاميرا (CCD) وهي اختصار لـ (Charge Coupled Device الشكل 311، وكذلك الفلاتر الطبقية الشكل 12-3 وأجهزة قياس الطيف وتحليله. 316 ملون المرتشيخ الأزرق كا المرشح الأخضرها المرشح الاحمر . الشكل 12-3 صورة الجرم سماري بعد التقاطه بعدة نطاقات بواسطة الفلاتر الطلابية التعليم

3-2: المناظير الأرضية والفضائية

ويمكن أن يصحح هذا العيب بطريقتين : الطريقة الأولى

الشكل 10-3 : صورة توضح الزيغ الهالي

الطريقة الثانية : باستخدام عدسة تصحيح توضع أمام المرآة الكروية

الشكل 12-3 : صورة لجرم سماوي بعد التقاطه بعدة نطاقات بواسطة الفلاتر الطيفية

التقدم في المراصد : إن التقدم الهائل في تقنية التصميم والحاسبات الآلية والقفزة الواضحة في دراسة المواد ساعد على النهوض بالتلسكوبات لنشهد في هذه الأيام جيلا جديدا من التلسكوبات. وأحد التغييرات التي حدثت في التلسكوبات الجديدة هي استخدام مرايا خفيفة ببعد بوري قصير، وبرغم قلة وزن المرآة إلا أنها أشد صلابة من ذي قبل. كما أن بناء تلسكوب بمرآة كبيرة، 10 أمتار مثلا يعد من الأفكار الحديثة حيث يتم تركيب عدة مرايا تكون مجموع قونها مكافئة المرأة واحدة بقطر 10 متر، وهذه تعرف بالتلسكوبات المتعددة المرايا، وهذه التلسكوبات تتميز بقدرة عالية على رصد الأجرام السماوية البعيدة. وفي مرصد كيك (Keck) الشكل 13-3 يوجد تلسكوب متعدد المرايا، فهو يتكون من 36 مرآة سداسية الشكل بوزن 14.4 طن، وكل مرآة منها لها قطر 1.8 متر وسمك 75 ميليمتر، ويتم التحكم في كل مرآة على حدة بحيث تعطي الكفاءة المطلوبة في التصوير. ونظام التحكم في المرايا يمكنه أن يحرك أي مرآة مسافة 0.001 من سمك شعرة الإنسان، وبالطبع هذه دقة عالية في تحريك المرايا، وتيني حاليا دول أوروبا معا تلسكوبا متعدد المرايا قطره 16 مترا. كما أن بناء تلسكوبات الضوء المرئي للعمل في القضاء الخارجي يعني زيادة الكفاءة الرصدية، وأول هذه التلسكوبات تلسكوب هابل الفضائي (HST) ، له مرآة 2.4 متر وقدرة تفريقة 0.1 ثانية قوسية. وقد أرسل لنا العديد من الصور التي تراها لأول مرة عن نويات المجرات والكوازارات وغيرها الكثير. ومن أحلام الإنسان التي لا تتوقف أن يبني مراصد فوق سطح القمر (MMTO) . المشكل 13-3 منظر جوي للقبيتين التوأمين لمرصد كيك، والفتحنان للكشف عن التلسكوبات Keek Il على اليسار، والكاينة على اليمين " مراره 317

3-2: المناظير الأرضية والفضائية

التقدم في المراصد

الشكل 13-3 : منظر جوي للقببتين التوأمين لمرصد كيك والفتحتان للكشف عن التلسكوبات

الشكل 15 - 3 المجال المغناطيسي للمشتري الشكل 14-3 تركيب المنظار الراديوي. الشكل 16-3 كوازارات المصدر: وكالة ناسا. 318 عاكس الموجات هوائي (دش) 2- التلسكوبات الراديوية Radio Telescopes يستخدم التلسكوب الراديوي هوائي (دش) الشكل 314 في رصد الأشعة الراديوية الصادرة من النجوم، وقد تم بناء كثير من هذه التلسكوبات في أماكن كثيرة من العالم، وقد أصبح هذا النوع من التلسكوبات عظيم الأهمية حيث إن هناك أنواع من المجرات تشع بصورة قوية في نطاق الأشعة الراديوية مثل ما يعرف بالكوازار من المعلوم أن قوة التفريق تتدنى بزيادة الطول الموجي، وبما أن الموجات الراديوية طويلة المدى فإن الصور تكون غير واضحة ومشوشة، ولتفادي هذه المشكلة فإن تكبير قطر التلسكوب الراديوي يحسن من قوة التفريق، لذا صممت التلسكوبات الراديوية بأحجام كبيرة جدا، ويوجد في ألمانيا أكبر تلسكوب متحرك وقطره 100 متر. ومن الممكن الحصول على صور فائقة الدقة والوضوح بعمل منظومة من التلسكوبات الراديوية أو بما يسمى ترتيب ضخم جدا VLA Very Large Array) كتلك التي في نيومكسيكو، وتتكون من 27 تلسكوب راديوي بقطر 26 متر للواحد، وتنتظم على شكل حرف لا لتغطي مساحة قطرها 27 كم، هذه المنظومة تنتج منظر راديوي للسماء بدقة عالية للغاية مقارنة بأفضل تلسكوب راديوي. وقد تم استخدام الموجات الراديوية في دراسة المجموعة الشمسية كقياس بعد وتضاريس الحرم ورصد مجالها المغناطيسي كما في صورة مجال المشتري الشكل 315، ورصد الأجسام الخافتة أو المستترة خلف سحابة من الغبار بين نجمي كإشارات النجوم النابضة (الكوازارات) الشكل 16-3، ويتم ذلك بإرسال موجات راديوية للجرم المرادية السته ثم استقبال الموجات المنعكسة منه (وتسمى أشعة رادارية) ودراستها. حرارة التعليم

3-2: المناظير الأرضية والفضائية

الشكل 14-3 : تركيب المنظار الراديوي

التلسكوبات الراديوية Radio Telescopes

الشكل 16-3 : كوازارات

3- تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء Infrared Telescopes وتشبه تلسكوبات الضوء المرئي، إلا أنها تستخدم أنواعا مختلفة من الأفلام الحساسة للأشعة تحت الحمراء، وكذلك الكاشف من النوع CCD وفي الحقيقة فإن كفاءة الرصد في الأشعة تحت الحمراء زادت بصورة قوية من خلال الأقمار الصناعية مثل القمر الصناعي الفلكي للأشعة تحت الحمراء ( Infrared Astronomical Satellite (IRAS، وهو مشروع دولي بين عدة دول لرصد الأشعة تحت الحمراء من 12 إلى 100 ميكرون بتلسكوب - الشكل 17-3 صور لسلم ينطاق الأشعة السينية 57 سم. وقد تم بواسطة هذا التلسكوب رصد أكثر من 200 ألف مصدر بواسطة مرصد شاندرا. للأشعة تحت الحمراء، وأغلبها يتعلق بتكوين النجوم داخل مجرتنا. كما أنه تم تركيب مطياف للأشعة تحت الحمراء على تلسكوبات الضوء المرئي حتى يمكن الرصد في هذا النطاق المهم من الأشعة. وقد استخدمت الطائرات أيضا لتحمل تلسكوبات للرصد على ارتفاعات عالية، وقد أرسلت الدول الأوروبية قمرا صناعيا إلى الفضاء الخارجي لرصد الأشعة تحت الحمراء Infrared Space Observatory (ISO) 4- تلسكوبات الاشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية X-ray & UV-ray Telescopes لابد من رصد تلك الأشعة خارج الغلاف الجوي للأرض؛ وذلك المصدر: وكالة ناسا لأن الغلاف الجوي للأرض يمنع دخول هذه الأشعة تماما، وبالفعل الشكل 18-3 مرصد شاندرا للأشعة السينية. تم رصد هذه الأشعة بواسطة رحلات الفضاء. وأفضل تلسكوبات الأشعة فوق البنفسجية ذلك المسمى مكتشف الأشعة فوق البنفسجية الدولي ( International Ultraviolet Explorer (IUE، ويعرف باسم (57 Explorer) والذي بدأ العمل به في عام 1978 ، وقطر مرأة التلسكوب 0.45 مترا، وكاشفات ترصد في الأطوال الموجية من 1150 إلى 3200 انجستروم، ولقد دقيقة للطبقات الداخلية للك منها من سينية، كما أنه في عام 2008 تم تجهيز مرصد فيرمي (Fermi) لأشعة جاما للعمل في الفضاء الخارجي، ولرصد الأشـ سينية وأشعة جاما فإنها تحتاج لتقنية خاصة، وأفضل التلسكوبات التي تعمل في هذا المدى هو مرصد شاندرا الفضائي Chandra) الشكل 17- والشكل 18-3 وبهذه الأنواع المختلفة من التلسكوبات يمكن معرفة الكثير من المعلومات المهمة عن الأجرام في الماء وما تحتويه من خفايا لم نكن نعرفها دون هذه المراصد . المصدر: وكالة ناسا. دراره ای 319

3-2: المناظير الأرضية والفضائية

تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء Infrared Telescopes

تلسكوبات الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية

الشكل 17-3 : صور لسدم بنطاق الأشعة السينية بواسطة مرصد شاندرا

التقويم 2-3 الخلاصة فهم الأفكار الرئيسة مهمة التلسكوب تتلخص في القدرة على 1. علل سبب تفضيل أغلب الفلكيين هواة أو متخصصين للتلسكوبات تجميع وتركيز الأشعة الصادرة من الأجرام : من النوع العاكس. البعيدة، وتكوين صورة واضحة يمكن التعامل 2. لماذا لم يتم بناء مراصد للأشعة السينية على سطح الأرض و تقليل معنا التلسكوب الكاسر: تستخدم فيه عدسة : حيث يتكسر الضوء عند مروره من خلالها. التلسكوب العاكس تستخدم فيه مرآة مرآة مقعرة تكاليف إرسال مراصد للفضاء. التفكير الناقد هل تفضل استخدام منظار راديوي كبير جدًا أو منظومة راديوية مكونة من مناظير صغيرة بقطر كبير مبينا سبب اختيارك. حيث تنعكس الأشعة الساقطة عليها وتتجمع : الكتابة في تطرح القضاء في البؤرة. ابحث في دور كاميرات (CCD) في رصد الأجرام السماوية ولماذا لا تستخدم التلسكوب الراديوي : يستخدم هوائي (دش) : في رصد الأشعة الراديوية الصافرة من النجوم الكاميرات الفوتوغرافية العادية بدلا منها؟ تلكرات الأشعة تحت الحمراء الرياضيات 2 علوم الفضاء وتلسكوبات الأشعة فوق البنفسجية والسيبية: أوجد قوة تفريق منظار كاسر قطر عدسته الشيئية 0.3 م تشبه تلسكوبات الضوء المرئي، إلا أنها تستخدم أنواعا مختلفة من الأفلام الحساسة لإشعاعاتها. 320 درارة التعليم

3-2: المناظير الأرضية والفضائية

الخلاصة : مهمة التلسكوب تتلخص في القدرة على تجميع وتركيز الأشعة الصادرة من الأجرام البعيدة

علل سبب تفضيل أغلب الفلكيين هواة أو متخصصين للتلسكوبات من النوع العاكس

لماذا لم يتم بناء مراصد للأشعة السينية على سطح الأرض و تقليل تكاليف إرسال مراصد للفضاء

هل تفضل استخدام منظار راديوي كبير جدا أو منظومة راديوية مكونة من مناظير صغيرة بقطر كبير مبينًا سبب اختيارك

ابحث في دور كاميرات ( CCD ) في رصد الأجرام السماوية ولماذا لا تستخدم الكاميرات الفوتوغرافية العادية بدلا منها؟

أوجد قوة تفريق منظار كاسر قطر عدسته الشيئية 0.3 م

التقنية الفلكية جمس ويب الراصد الكوني بعدة أطياف يأتي تلسكوب جس ويب تتويجا لجهود آلاف . أداة المجال المتوسط من الأشعة تحت الأحمر المهندسين ومنات من علماء الفضاء حول العالم، ومن وستسمح ما كواشفها الحساسة برؤية الانزياح المرتقب أن يقود هذا المرصد العالم إلى عصر جديد من الضوئي بحر الأحمر للمجرات البعيدة، والنجوم المشكلة حديثاء والمذنبات المرئية بشكل خافت جداً. الاستكشافات الفضائية. تتطلب الكاميرات في التلسكوب بيئة باردة لالتقاط . حساسيات التوجيه والإرشاد / المصور العامل في ضوء من المجرات البعيدة وغيرها من الأجرام الكونية في المجال القريب من تحت الأحمر وراسم الطيف الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء. اللاشقي ولهذا جهز "التلسكوب" بمعدات تبريد ودرع واقي وتستخدم لكشف الكواكب الخارجية وتوصيفها، من الشمس التبريد الجزء المواجه للشمس منه حتى درجة والتحليل الطيفي لعبور الكواكب الخارجية. حرارة 230 درجة مئوية تحت الصفر رصد المنظار الكون بواسطة له أجهزة علمية متخصصة تغطي الأطوال الموجية في مدى يتراوح بين 0.6 ميكرون و 28 ميكرونا. و هذه الأجهزة هي: المرأة الثانوية المراد الرئيسية المصدر: وكالة ناسا، رصد منظار جمس ويب كوكب المشتري وبين حلقاته بدقة عالية. معدات علبة نوح التوينك منفط التحام المركبات العشوائية الواح شمال المصدر، وكالة ناسا. الكاميرا العاملة في المجال القريب من تحت الأحمر وسترصد النجوم الشابة في مجرة درب التبانة والأجسام الموجودة في حزام كوبر. راسم الطيف بالقرب من المجال تحت الأحمر وسترصد المجرات البدائية التي تشكلت بعد الانفجار العظيم. صورة لكواكب نجمية التقطها منظار جمس ويب لم يكن بالإمكان سابقا الحصول عليها. علوم القضاء الكتابة لي بحث ابحت في دور منظار هابل في رصد الأجرام السماوية و قارن بينه وبين مطار جس ويب من حيث تجهيزاته والنطاق اللي يرصده جرليك 321 1

3-2: المناظير الأرضية والفضائية

التقنية الفلكية : جمس ويب الراصد الكوني بعدة أطياف

مختبر الفضاء كيف تختار تلسكوبا مناسبا للرصد الفلكي الأدوات عدسات عدبة إحداها ذات قطر كبير مختلف والأخريتان ذات قطر صغير مختلف معلومة الأبعاد تحذير: لا تستخدم التلسكوب البسيط للنظر إلى الشمس ابدا. البؤرية. احسب قوة تكبير كل منظار وسجل ذلك في جدول البيانات. تسجيل أقطار العدسات السينية وتسجيل أبعادها البؤرية احسب قوة تفريق كل منظار وسجل ذلك في جدول البيانات. - أنبويان فارغان من المواسير البلاستيكية بأقطار تتوافق 8 قم باختيار إحدى الليالي التي يكون فيها القمر مع أقطار العدسات وبطول 30 سم لكل منهما. شريط لاصق. شريط إسفنج. إجراءات السلامة ال خطوات العمل ملاحظة يتم تقسيم الطلاب إلى مجموعتين لبناء المنظار الأول والثاني. اختر أحد الأنابيب ليكون الأنبوب الداخلي. بالسماء. 9. ضع عينك على عدسة الأنبوب الداخلي، ثم وجه التلسكوب الذي صنعته إلى القمر. 10. حرك الأنبوب الداخلي للداخل والخارج، حتى تصبح رؤيته واضحة وتفاصيله دقيقة. 11. سجل ملاحظتك حول رصد القمر 12 أعد الخطوات -11-8 للمنظار الآخر. 13 قارن بين المنظارين وأنها تفضل ؟ اربط إجابتك بناء على المشاهدات وقيم قوة التفريق والتكبير . 1. أدخل الأنبوب ذو القطر الأصغر داخل الأنبوب ذو القطر الأكبر، واجعل فاصلا بينهما من الإسفنج. النظر العلية الصلية 0 2. حرر الأنبوب الداخلي؛ ليتوسع داخل الأنبوب اليس النوري للعدسة الشيئية 1 اليف البار في اللمسية العبية ا قوة التقرير R الخارجي. 3 باستخدام الشريط اللاصق ثبت إحدى العدسات بالحافة الخارجية للأنبوب الداخلي، مع الانتباه إلى قود التغير M ضرورة أن تكون الجهة المنحنية في العدسة مواجهة للأنبوب من الداخل. .4 ثبت العدسة الثانية بالحافة الخارجية للأنبوب الثاني مع الانتباه إلى ضرورة أن تكون الجهة المنحنية في العدسة مواجهة للأنبوب من الخارج، لا بأس إذا كانت عدساتك أكبر من الأنابيب. خلال السنة قطار السموعة الأولي سي دقيقة دقيقة وضوح صورة القمر متوسطة لا مشوهة متوسطة 1 مشوحه لا الكتابة في علوم الفضاء 5. حاول لصق إطار العدسات فقط بالشريط اللاصق ماذا لو رغبت في رصد جرم خافت فيا مواصفات المنظار 322 حتى لا تغطي العدسات كثيرا. الذي ستختاره؟

3-2: المناظير الأرضية والفضائية

مختبر الفضاء : كيف تختار تلسكوباً مناسباً للرصد الفلكي

الفصل 3 دليل مراجعة الفصل الفكرة البات ان معرفتنا بالكون مستمدة في معظمها من رصد وتحليل وتفسير طيف النجوم وآلية انتقاله. المفردات المفاهيم الرئيسة 1- البنك الكهرو مقاطي الأنجستروم المعليام الطيف المستمر طيف الانتعات العادة الست الضوء المرئي ليس إلا جزءا صغيرًا من كامل الإشعاع الكهرومغناطيسي تشمل الأشعة الكهرومغناطيسية أنواعًا كثيرة من الموجات كسوجات الأشعة السينية وأشعة جاما بالإضافة إلى موجات الضوء المرئي. تردد الشعاع الكهرومغناطيسي خطوط اختصاص يمكن حساب طاقة الفوتون من المعادلة الآتية : E=lif الطيف المستمر ينبعث من جسم ساخن أما طيف الانبعاث فنائج من غاز ساخن من خلال معرفتنا بسلاسل الطيف التي تصدر من مستويات الطاقة المختلفة ومن الذرات المختلفة يمكن التعرف على المركبات والعناصر الموجودة في أطياف النجوم والأجرام السماوية. 2- المساطير الرسمية و اللساسة العد الرئيس يمتلك الفلكيون اليوم أدوات لرصد كل أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي الآتية من الفضاء وتحليلها وتفسيرها. قوة التفريق الزيغ اللوبي الربع الكروتي مهام التلسكوب الربع الخالي 1-جمع الضوء. D' 0.49 أنواع التلسكوبات: D 2- التفريق . R1158 -3- تكبير الصورة MG 1 تلسكوبات الضوء المرئي Optical Telescopes التلسكوب الكاسر Refractor telescope التلسكوب العاكس Rellector telescope 2 التلسكوبات الراديوية Radio Telescopes 3 تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء Infrared Telescopes :4 تلسكوبات الاشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية X-ray & UV-ray Telescopes عيوب المنظار الكاسر الزيغ اللوني - الزيغ الكروي - ثقل عدساته غير منفذ الجميع أطياف الضوء المربي. مراره 323

3-2: المناظير الأرضية والفضائية

دليل مراجعة الفصل 3 : الطيف الكهرومغناطيسي

دليل مراجعة الفصل 3 : المناظير الأرضية و الفضائية