مقدمه:
بحث و بررسي پيرامون هلال هاي جوان هلال ماه بحثي جالب و جذاب است. اين اهميت براي ما مسلمانان از جنبه اي ديگر نيز قابل بررسي است و آن اينكه بسياري از اعمال عبادي ما ، كه هماهنگ با ماه قمري است ، به رؤيت هلال ارتباط مستقيم دارد كه اهميت بحث پيرامون اين مطلب را برايمان روشن مي سازد.
اميد است كه مقاله پيش رو شروعي بر افزايش اطلاعات ما در زمينه هلال ماه باشد.
اصطلاحات مربوط به رؤيت هلال ماه
مقارنه : به زماني گفته مي شود كه اختلاف طول دايره البروجي ماه و خورشيد دقيقاً برابر صفر درجه باشد.
در واقع زماني را گوييم كه دو جرم آسماني (همانند ماه و خورشيد) كمترين فاصله(جدايي زاويه اي) را در حين يكبار چرخش ظاهري به دور خورشيد داشته باشد.
سن ماه: به مدت زمان گذشته از زمان مقارنه ماه و خورشيد اطلاق مي شود.
سن ماه يكي از مهمترين پارامترها(عوامل) براي رؤيت پذيري هلال ماه مي باشد. هرچه سن هلالي كمتر باشد با تاثير گذاري بر عوامل ديگر از جمله جدايي زاويه اي رؤيت هلال را سخت و سخت تر مي كند.
به هلال هايي با سن كمتر از 20 ساعت هلال هاي جوان ، بين 20 تا 24 ساعت هلال هاي ميان سال و بالاتر از 24 ساعت هلال هاي پير مي گويند.
جدايي زاويه اي: اصطلاحاً به زاويه اي گفته مي شود كه از تلاقي دو خط فرضي كه نقطه تلاقي آن چشم ناظر و دو سر ديگر اين خطوط دو جرم سماوي مورد نظر است ،بدست مي آيد.
در بحث جدايي زاويه اي مبحثي به نام حد دانژون وجود دارد كه به بحث پيرامون آن مي پردازيم.
دانژون ، دانشمند فرانسوي ، با تحقيق بر روي ماه و سطح آن به اين نظر دست يافت كه اگر جدايي زاويه اي ماه از خورشيد كمتر از 7 درجه باشد اصولاً هلالي تشكيل نمي شود تا ديده شود. او دليل اين امر را ارتفاعات و پستي و بلندي هاي ماه دانست.
اگر بر فرض سطح ماه كاملاً صاف همانند يك توپ گرد بود ، آنگاه با كمترين جدايي زاويه اي از خورشيد مي توانستيم براي ماه هلالي فرض كنيم. اما به علت وجود ارتفاعات در لبه ماه نور نمي تواند به چشم راصد برسد در نتيجه اصولا هلالي شكل نمي گيرد. تا زمان حال هلالي كمتر از اين حد ديده نشده تا اين نظر رد شود يا تغيير يابد.
مدت مكث ماه : در بحث رؤيت هلال ماه به مدت زمان بين غروب خورشيد تا غروب ماه مدت مكث ماه مي گويند. اين پارامتر نيز نقش مهمي در رؤيت پذيري هلال ايفا مي كند، زيرا هر چه اين مدت زمان بيشتر باشد لحظه به لحظه بر تاريكي هوا افزوده مي شود و در نتيجه هلال راحت تر ديده خواهد شد. در واقع هلال هنگامي ديده مي شود كه تضاد رنگي بين زمينه آسمان و هلال ايجاد شود. در هنگام روز اين تضاد رنگي بسيار كم است به همين دليل با تاريك شدن هرچه بيشتر آسمان اين تضاد رنگي افزايش يافته و در نتيجه ي آن هلال راحت تر ديده مي شود.
طول كمان هلال: در واقع اگر محيط ماه را يك دايره فرض كنيم به زاويه اي كه دو نوك هلال،كه بر روي اين دايره قرار دارند، با مركز ايجاد مي كند طول كمان هلال مي گويند.
فاز(سطح روشن) ماه: به ميزان سطح روشن ماه نسبت به كل سطح قابل رؤيت ، فاز ماه گويند. فاز ماه را بصورت عددي بين صفر تا 01/0 نمايش مي دهند كه فاز صفر(0%) مربوط به زمان مقارنه و فاز 01/0 (يا 100%) مربوط به ماه كامل (بدر) است.
شماره ماه گرد اسلامي : شماره ماه در تقويم هجري قمري است يعني تعداد ماه هاي گذشته از اول محرم سال هجرت پيامبر اكرم (ص) از مكه به مدينه.
شماره ماه گرد نجومي (شماره ماه گرد Brown) : اين ماه بر اساس تعداد ماه هاي گذشته از 16 ژانويه 1923 ميلادي به افتخار كارهاي ارزشمند Ernest Brown (1938-1866) تعريف مي شود.
براي رصد هلال ماه چه بايد كنيم؟
1 - انجام محاسبات
براي رصد هلال شامگاهي بايد مشخصات ماه را براي لحظه غروب خورشيد محاسبه كنيم.
امروزه براي انجام اين محاسبات از نرم افزارهاي رايانه اي با دقت بسيار بالا استفاده مي شود كه علاوه بر دقت بالا سرعت محاسبه را بسيار بالا مي برد. در محاسبات ما بايد مقادير پارامتر هايي مانند سن ماه ، جدايي زاويه اي ، مدت مكث ، طول كمان ، فاز ماه ، ضخامت مياني ، اختلاف سمت ماه با خورشيد و ... را براي منطقه رصد مورد نظر در لحظه غروب خورشيد را استخراج كنيم.
در نهايت نيز سمت و ارتفاع ماه را حداكثر به ازاي هر 5 دقيقه محاسبه مي كنيم تا بتوانيم مكان ماه را در لحظات مختلف بيابيم.
2-انتخاب منطقه رصد
يكي از مهمترين عوامل رؤيت پذير بودن هلال انتخاب منطقه رصدي مناسب است . به طوري كه شرح خواهيم داد اين عامل بسيار بر رؤيت پذير بودن يك هلال تاثير گذار خواهد بود.
يك رصدگاه مناسب بايد ويژگي هاي خاصي داشته باشد كه سعي مي كنيم به طور اجمالي به شرح چند ويژگي بپردازيم.
الف – وضعيت افق رصدگاه:
شايد مهمترين ويژگي يك رصدگاه مطلوب بودن افق رصدگاه است. مطلوب بودن يعني اينكه در مكاني كه ماه بايد رؤيت شود حتي الامكان موانعي همانند كوه و درخت و ... كمتر وجود داشته باشد و يا حداقل ارتفاع اين موانع به صفر نزديك باشد. البته وجود موانع با ارتفاع بسيار كم و در فاصله بسيار دور بطوري كه مانعي به حساب نيايد ، مي تواند راهنماي بسيار خوبي براي رؤيت هلال باشد مثلاً مي توان از آنها به عنوان شاخص سمت استفاده نمود.
لازم به ذكر است كه افق صفر افقي است كه جدايي زاويه اي لبه افق در هر قسمت تا سمت الراس 90 درجه باشد. به عنوان مثال هنگامي كه از ساحل به دريا نگاه مي كنيم به افقي تقريبا صفر نگاه كرده ايم . البته افق هاي منفي نيز وجود دارد كه در ويژگي هاي ديگر رصدگاه به آن مي پردازيم.
ب – ارتفاع رصدگاه:
هر چه ارتفاع رصد گاه از سطح دريا بيشتر باشد آن وقت رصدگاه چند مزيت پيدا مي كند.
اولاً ارتفاع موانع افق رصدگاه كم مي شود به طوري كه گاهي مي توانيم زير افق(افق منفي) را - كه در حالت عادي و در شرايطي كه روي زمين با ارتفاع كم از دريا هستيم نمي توانيم ببينيم - مشاهده كنيم.پس كمترين فايده يك رصدگاه كم شدن موانع رصدي است.
ثانياً اثر پديده شكست نور نيز بيشتر مي شود و در نتيجه آن بخت رؤيت پذيري هلال افزايش مي يابد و حتي هنگامي كه ماه به طور حقيقي غروب كرده است به علت پديده شكست زمان بيشتري مي توانيم هلال را مشاهده كنيم.
ثالثاً به علت رقيق شدن جو ،اثر كم شدن نور جسم كمتر مي شود و همچنين به علت وجود آبادي هاي كمتر در ارتفاعات و دور بودن از شهرها گرد و غبار نزديك افق كمتر خواهد بود.
ج – وضعيت جوي رصدگاه:
مطمئنا براي هر رصد نجومي ، از جمله رصد هلال ، آسماني ابري يا نيمه ابري مطلوب نخواهد بود. در نتيجه براي رصد هلال مناطقي توصيه مي شود كه داراي ثبات جوي نسبتا خوبي باشند. همچنين عواملي مثل رطوبت نيز در بررسي وضعيت جوي رصدگاه مورد مطالعه قرار مي گيرند زيرا مثلا وجود رطوبت در هوا باعث متفرق كردن (پراش) نور به اطراف و در نهايت تضعيف نور رسيده از هلال به چشم راصد مي شود.
د – وضعيت نوري رصدگاه:
معمولا براي رصدهاي نجومي مناطقي مناسب است كه از منابع نوري فاصله داشته باشد. در مورد رصد هلال نيز بهتر است به اين موضوع نيز توجه كنيم. البته اين عامل نقش كمتري را بر رؤيت هلال ايفا مي كند ولي مي توان نقش آن را در هلال هاي بحراني مشاهده كرد.
3-انتخاب ابزار آلات رصدي:
امروزه استفاده از ابزارهاي رصدي براي رصد هلال بسيار اهميت يافته است. در گذشته تنها وسيله رصدي براي رصد هلال ، دو چشم سالم راصد بود. اما امروزه و پس از ساخت دوربين هاي پيشرفته از اين ابزارها بسيار استفاده مي شود بطوري كه هلال هايي مشاهده مي شوند كه به جز با ابزار ديده نخواهند شد.
الف – دوربين دوچشمي :
رايجترين ابزارها براي رصد هلال ماه دوربين هاي دوچشمي هستند.اين ابزار برخلاف تصور بسيار كارا است. چند ويژگي خاص اين ابزار را تا اين حد مؤثر و كارا كرده است. شايد مهمترين و بارزترين ويژگي آن ميدان ديد وسيع آن باشد. علاوه بر ميدان ديد وسيع آن ، كه گاهي به حدود 5 درجه نيز مي رسد ، كار كردن با آن نيز راحتتر است زيرا از هر دو چشم راصد براي رصد استفاده مي شود. اين كار چند مزيت دارد. اولاً باعث خستگي يك چشم نمي شود. ثانياً باعث افزايش توان جمع آوري نور و توان تفكيك شده كه در نتيجه آن هلال راحتتر رؤيت مي شود.
هرچه قطر عدسي دوربين دوچشمي بزرگتر باشد توان جمع آوري نور آن بيشتر خواهد بود.
يك دوربين دو چشمي با دو ويژگي شناخته مي شود. يكي قطر عدسي شيئ و ديگري بزرگنمايي دوربين. شيوه نمايش اين دو ويژگي به اين شكل است كه ابتدا بزرگنمايي دوربين را مي نويسند و پس از علامت ضربدر قطر عدسي را بر حسب ميلي متر نشان مي دهند. مثلاً اگر روي دوربيني نوشته شده باشد 70×15 يعني اينكه بزرگنمايي دوربين 15 برابر و قطر عدسي شيئ آن برابر 70 ميلي متر (7 سانتي متر) است.
يكي ديگر از ويژگي هاي اين ابزار داشتن استقرار سمت – ارتفاعي است. از آنجايي كه شخص راصد در پشت دوربين قرار مي گيرد (بر خلاف تلسكوپ) منطقه مورد جستجو را نيز مي تواند در جلوي خود ببيند و راحتتر مي تواند دوربين را هدايت كند.
در ضمن دوربين هاي دوچشمي از وضوح تصوير بالايي نسبت به تلسكوپ هاي بازتابي برخوردارند كه علت آن انكساري بودن آنها است.
البته دوربين هاي دوچشمي معايبي نيز دارند. يكي از مهمترين اين معايب اندازه قطر عدسي شيئ آنها است كه به مراتب كوچكتر از تلسكوپ ها است و همين عامل باعث مي شود كه تلسكوپ ها قدرت جمع آوري نور بيشتري را داشته باشند.
يكي ديگر از معايب اين ابزارها اين است كه اگر هر يك از چشمي ها از تنظيم (فوكوس) خارج شود تار شدن تصوير نهايي و همچنين خستگي چشم مي شود.البته درست است كه در تلسكوپ ها اين نقص وجود ندارد ولي به علت اينكه فقط يك چشم درگير رصد است چشم ها زودتر خسته مي شوند.
در ويژگي هاي دوربين دوچشمي ذكر كرديم كه استقرار سمت – ارتفاعي يك امتياز براي اين ابزارها به حساب مي آيند. البته اين حرف تا حد زيادي درست است ولي امروزه با استفاده از رايانه ها و اتصال تلسكوپ ها با سيستم استوايي به آنها هدايت دقيق ابزارها به مراتب آسانتر شده است. در اين حالت كافي است كه استقرار استوايي به طور دقيق تنظيم شود و پس از آن با استفاده از بعد و ميل ماه به تعقيب آن مي پردازيم تا هلال را شكار كنيم. البته تنها اشكال اين روش آن است كه تنظيم دقيق اين سيستم سخت است و براي هلال هايي توصيه مي شوند كه اهميت خاصي داشته باشند.
دوربين دوچشمي و بطور كل دوربين هاي انكساري داراي كجنمايي رنگي در لبه ها هستند پس اگر هلالي در هنگام جستجو در ميدان ديد ولي در لبه ها قرار بگيرد ، احتمال رؤيت آن كاهش مي يابد.
با توجه به نقص هايي كه در دوربين هاي دو چشمي وجود دارد هنوز هم يكي از پركاربردترين ابزارها در مبحث هلال است.
ب– تلسكوپ ها :
يكي ديگر از ابزارهايي كه در رصد هلال به وفور از آن استفاده مي شود تلسكوپ ها هستند. اين ابزار نه تنها در هلال بلكه در تمام قسمت هاي نجوم رصدي استفاده مي شود. بطور كلي مي توان گفت نقص هايي كه در دوربين دوچشمي وجود دارد ، يا در تلسكوپ ها وجود ندارد و يا جزء محاسن آن به حساب مي آيد.
همانطور كه در قسمت دوربين دوچشمي گفتيم قطر عدسي شيئ اين دوربين ها معمولاً زياد نيست در حالي كه تلسكوپ هايي با قطر بزرگتر وجود دارند كه نتيجه آن بالا رفتن توان جمع آوري نور است. هم اكنون رصدگران ايراني معمولاً از تلسكوپ هايي با قطر دهانه 6 ، 8 و حتي 14 اينچ استفاده مي كنند.
همچنين بحث كجنمايي رنگي در تلسكوپ هاي بازتابي به علت ماهيتشان مطرح نيست.
با توجه به نكات گفته شده تلسكوپ هاي مجهز به استقرار استواييِ تنظيم شده رصد هلال را بسيار راحت مي كند البته به شرط اينكه دقيقاً تنظيم شده باشند.
در ضمن از آنجايي كه تلسكوپ ها داراي بزرگنمايي متغيير هستند كاركرد وسيع تري نسبت به دوربين هاي دوچشمي دارند. مثلاً به تجربه ثابت شده است كه براي رصد هلال هاي جوان و نازك ، بزرگنمايي زياد (در حد 40 الي 50 برابر) نتيجه بهتري مي دهد.
تلسكوپ هاي بازتابي نواقصي نيز دارند كه دوربين هاي دوچشمي يا تلسكوپ هاي شكستي اين نواقص را ندارند.
مثلاً ميدان ديد در اين نوع تلسكوپ ها به مراتب كمتر از دوربين هاي دوچشمي است.
تلسكوپ ها به نسبت گرانتر از دوربين ها هستند به همين جهت بسياري از رصدگران دوربين هاي دوچشمي را ترجيح مي دهند.
با توجه به نواقصي كه تلسكوپ ها دارند امروزه از تلسكوپ ها به طور چشمگيري استقبال مي شود.
ج– تئودوليت :
اين ابزار يكي از ابزارهاي مهندسي محسوب مي شود و مبناي كار آن اينگونه است كه دوربيني با بزرگنمايي خاصي روي پايه اي كه داراي درجه بندي دقيق سمت و ارتفاع است قرار دارد. بدين طريق مي توان مكان ماه را با استفاده از سمت و ارتفاع آن به طور دقيق پيدا كرد. جديداً از اين وسيله براي پيدا كردن هلال در روز بسيار استفاده مي شود.
چگونه هلال ماه را رصد كنيم؟
با توضيحاتي كه داده شد پس از انجام محاسبات ، انتخاب مكان و ابزار رصد حال موقع آن است كه در رصدگاه حاضر شويم و كار را شروع كنيم . اما چگونه ؟
در اين بخش سعي مي كنيم روش هاي مختلفي را براي رصد هلال معرفي كنيم. البته انتخاب روش به عواملي ارتباط دارد كه ذكر خواهيم كرد.
ابتدا بايد در زمان خاصي در رصدگاه حاضر شويم. اين زمان براي هلال هاي شامگاهي بايد قبل از غروب خورشيد باشد.
روش هاي جستجوي هلال ماه :
الف) روش جاروب افقي : اين روش ساده ترين روش جستجوي هلال است كه معمولاً اكثر رصدگران از اين روش استفاده مي كنند. در اين روش سيستم پايه سمت – ارتفاعي است. ابتدا با توجه به ارتفاع و سمت ماه در هر لحظه مكان تقريبي ماه را پيدا مي كنيم. سپس ابزار را به آن سمت نشانه مي رويم. پس از آن از درون چشمي نگاه مي كنيم و در همين حال محور ارتفاع را ثابت و محور سمت را آزاد مي كنيم. در اين حالت ابزار در يك ارتفاع ثابت تنها مي تواند در سمت جابجا شود. ابزار را به آرامي به صورت افقي جابجا مي كنيم. بايد توجه داشت كه تمام نقاط را بايد به دقت جستجو كرد و پس از اطمينان از رؤيت نشدن هلال در نقطه اي به نقطه بعدي توجه كنيم. پس از بررسي حدود 5 درجه از مكان احتمالي ماه ( از هر طرف ) ضامن ارتفاع را آزاد مي كنيم و ارتفاع را كمي كاهش يا افزايش مي دهيم. آن قدر اين كار را انجام مي دهيم تا تمام مناطق احتمالي رؤيت شدن هلال را پوشش داده شود. حال بايد منتظر رؤيت هلال باشيم.
مسير حركت مركز ابزار رصدي به شكل زير مي تواند باشد.
اين روش يكي از ابتدايي ترين روشها در رصد هلال با ابزار است كه البته به علت دقت كم براي رصد هلال هاي بحراني كارا نيست.
ب) روش اجرام هم ميل : در اين روش كار كمي سخت تر است. بهتر است سيستم پايه استوايي باشد ولي اگر سيستم سمت – ارتفاعي بود قابل اجرا است ولي كمي كار سخت تر مي شود. نحوه كار به اين شكل است كه ابتدا بهترين زمان رصد هلال را حدس مي زنند. سپس ميل ماه را بدست مي آورند. پس از آن به وسيله نرم افزار هاي نجومي اجرامي را كه داراي اين ميل هستند را پيدا مي كنند. مثلاً ستارگان به نسبت پرنور ، سيارات و يا اجرام غير- ستاره اي مانند سحابي ها. در نهايت شب قبل از رصد هنگامي كه سمت و ارتفاع جرم هم ميل برابر با سمت و ارتفاع ماه در بهترين زمان رؤيت است به طرف آن جسم نشانه مي رويم و آن را در مركز ميدان ديد قرار مي دهيم. پس از آن ديگر ابزار نبايد تغيير كند. سپس در زمان رصد هلال بايد منتظر نمايان شدن ماه باشيم. اگر سيستم استوايي باشد در صورت نمايان نشدن هلال تا آن زمان ، مي توان باز هم هلال را تعقيب كرد تا شايد بتوان هلال را قبل از غروبش رؤيت كرد.
ج) رصد هوايي : اين نوع رصد ، يك رصد كاملاً ويژه است و فقط در شرايط خاص استفاده مي شود زيرا در اين روش بايد از هواپيما استفاده كرد. گاهي اوقات پيش مي آيد كه شرايط براي رصد در روي زمين مناسب نيست و هلال نيز اهميت دارد (مانند هلال هاي رمضان و شوال) ، در اين حالت از اين روش استفاده مي كنند زيرا عوامل مزاحمي مثل هواي ابري ، گرد و غبار و ... وجود ندارد و در صورتي كه هواپيما (مخصوصاً شيشه هاي آن) مناسب باشد مي توان هلال را رصد كرد.
د) جستجوي هلال با موتور ردياب (روش بعد و ميلي) : اولاً اين روش روي ابزارهايي كاربرد دارد كه داراي سيستم استوايي باشد. ثانياً سيستم پايه بايد به طور كاملاٌ دقيق تنظيم شود چون در صورت تغيير اندك ابزار ، هلال ديگر در ميدان ديد نخواهد بود. در اين روش با مراجعه به نرم افزارهاي نجومي بعد و ميل ماه را بدست مي آورند و سپس ابزار را با اين اعداد (بعد و ميل) به سمت ماه نشانه مي روند. اين روش معمولاً براي ابزارهايي استفاده مي شود كه در يك رصدخانه قرار دارند زيرا اين ابزارها ثابتند و به طور دقيق تنظيم شده اند.
با توضيحاتي كه داده شد اين روش در ايران به علت نبود رصدخانه ها در مكانِ مناسبِ رصد هلال ، تقريبا استفاده نمي شود.
به هر حال انتخاب روش رصد ارتباط مستقيمي به ابزار رصد ، اهميت هلال و تجربه رصدگر دارد كه با توجه به نكات گفته شده بهترين گزينه انتخاب مي شود.
در پايان بايد گفت كه تجربه ، حرف اول را در رصد هلال مي زند و يك رصدگر هلال بايد تجربه خود را افزايش دهد تا با انتخاب بهترين گزينه ها بتواند هلال ماه را شكار كند.