القبب السماوية، هي أدوات تعليمية لإظهار مواقع وحركات الكواكب والأجسام الأخرى في الكون. القبة السماوية الحديثة هي أداة بصرية معقدة. فهو يعرض صور الكواكب والقمر والنجوم على سقف مقبب، مما يخلق تمثيلاً دقيقًا للسماء ليلاً. تسمى الغرفة أو المبنى الذي توجد فيه هذه الأداة أيضًا بالقبة السماوية.
تشكل القبة السماوية النموذجية صورًا للنجوم من خلال تركيز الضوء من واحد أو أكثر من المصابيح الساطعة من خلال آلاف الثقوب الصغيرة المحفورة عبر الصفائح المعدنية. تتوضع الصفائح حول مبنيين كرويين، أحدهما لنجوم نصف الكرة الشمالي والآخر لنجوم نصف الكرة الجنوبي.
يتم إنتاج صور القمر والكواكب بواسطة أجهزة عرض منفصلة مثبتة على إطار بين المجالين النجميين. ومن خلال مجموعات مختلفة من التروس والمحركات الكهربائية، يمكن للقبة السماوية أن تظهر شروق وغروب النجوم وحركة القمر والكواكب على طول مسير الشمس.
يمكن للقبة السماوية أيضًا إظهار مظهر السماء من أي مكان معين على الأرض في أي وقت بعيدًا في الماضي أو المستقبل. تُستخدم أجهزة عرض إضافية لتصوير ظواهر مثل الكسوف أو الشفق القطبي أو النيازك، ولإظهار وسائل المساعدة للتعليم مثل نظام الإحداثيات السماوية أو الخطوط العريضة للأبراج.
يستخدم نوع آخر من القبة السماوية أنبوب أشعة الكاثود الذي يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر، وهو مشابه لأنبوب الصورة الموجود في جهاز التلفزيون. يتم تشكيل صور النجوم والكواكب على شاشة الأنبوب ويتم عرضها بواسطة عدسة عين السمكة على سقف مقبب.
ما هي القبة السماوية؟
في الاستخدام الحديث، تُستخدم كلمة “القبة السماوية” غالبًا لوصف مسرح تم بناؤه أساسًا لتقديم العروض التعليمية والترفيهية حول علم الفلك والسماء ليلاً. اعتمادًا على السياق، يمكن أيضًا استخدام “القبة السماوية” لوصف جهاز عرض النجوم نفسه، أو حتى المبنى بأكمله الذي يقع فيه “مسرح النجوم”. السمة السائدة في معظم القباب السماوية هي السقف الكبير على شكل قبة، والذي يعمل بمثابة شاشة عرض تظهر عليها مشاهد النجوم والكواكب والأجرام السماوية الأخرى.
تاريخيًا، تم استخدام كلمة “القبة السماوية” لوصف ما نسميه الآن أوريري، وهو نموذج ميكانيكي للنظام الشمسي.
القباب السماوية المبكرة
كانت القباب السماوية المبكرة إما عبارة عن صور محمولة للسماء المرصعة بالنجوم مرسومة داخل كرة أو قبة، أو نماذج ميكانيكية للنظام الشمسي. في أواخر القرن السابع عشر في أوروبا، تم بناء نماذج صغيرة للقباب السماوية تحاكي حركة الكواكب حول الشمس داخل الساعات. حتى أن بعضهم أظهر ثورة الأقمار حول كواكبها.
خلال هذا الوقت، تم صنع واحدة من أولى القباب السماوية، المعروفة باسم غوتورب غلوب، مع لوحة محمولة للسماء المرصعة بالنجوم، في ما يعرف الآن بألمانيا. كان الجزء الرئيسي من القبة السماوية عبارة عن كرة نحاسية مجوفة يبلغ قطرها 10.2 قدم (3.1 م) وبداخلها طاولة ومقعد منحني يتسع لـ 12 شخصًا. كان السطح الداخلي للكرة يحتوي على صور للأبراج. كانت النجوم عبارة عن رؤوس مسامير نحاسية مطلية بالذهب تشرق بضوء مصباح زيت مركزي. كانت هناك كرة نحاسية تمثل الأرض موضوعة على الطاولة.
في أوائل القرن الثامن عشر، تم بناء نموذج للقبة السماوية معروف باسم أوريري، سمي على اسم إيرل أوريري، وهو نبيل أيرلندي صنع واحدًا في عام 1712. وحتى يومنا هذا، يستخدم مدرسو العلوم المصفوفات الصغيرة، لأنها تساعد الطلاب على فهم حركات الكواكب.
بعد اختراع الأضواء والمحركات الكهربائية في أواخر القرن التاسع عشر، أصبح من الممكن بناء مصانع كبيرة. تم تركيب أولها في المتحف الألماني في ميونيخ، ألمانيا، في أوائل العشرينيات من القرن الماضي.
وفي وسط غرفة دائرية كانت هناك كرة كبيرة مضاءة تمثل الشمس. تمثل الكرات الأرضية الصغيرة المضيئة الكواكب، وتم تعليق الكرات الأرضية الصغيرة من السقف بواسطة قضبان. تم تثبيت القضبان على السيارات ذات المحركات التي كانت تسير على طول المسارات “المدارية” حول العالم.
أسفل الكرة الأرضية التي تمثل الأرض كانت هناك منصة صغيرة تعمل بمحرك يمكن للفرد ركوبها. وأثناء سير المسبار، تمكن الراكب من رؤية محاكاة لثورة الكواكب حول الشمس من منظور الأرض. تم بناء أنواع مماثلة من الموريريز لاحقًا في هايدن بلانيتاريوم في مدينة نيويورك وفي جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل.
أجهزة العرض الميكانيكية
تم بناء أول قبة فلكية حديثة في أعمال زايس للبصريات في يينا، ألمانيا، حوالي عام 1924. تم تركيب هذا الجهاز المعروف باسم مارك الأول، في المتحف الألماني في ميونيخ من قبل الشركة الألمانية كارل زايس، داخل قبة يبلغ ارتفاعها 32 قدمًا (10 أمتار). ) في القطر. كانت قبة أدلر السماوية، التي بنيت في شيكاغو عام 1930، أول قبة سماوية كبيرة في الولايات المتحدة.
استخدمت كرة معدنية مقعرة تُعرف باسم الكرة النجمية 31 عدسة لإظهار صور 4500 نجم على القبة. قامت سبعة أجهزة عرض إضافية متصلة بالكرة بإنشاء صور للشمس والقمر وعطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل. وكانت حركة أجهزة العرض هذه تحاكي حركة الأجسام الشمسية بالنسبة للنجوم. جاءت إضاءة الصور من مصباح كهربائي ساطع في وسط الكرة، محاطًا بالعدسات الـ 31. خلف كل عدسة تم تركيب قرص يسمى لوحة النجمة والذي كان بمثابة شريحة فوتوغرافية. كان الضوء المنبعث من المصباح يمر عبر ثقوب في اللوحة، كل منها يمثل نجمة. ومع قيام كل عدسة بتركيز الضوء على القبة من خلال الثقوب الموجودة في لوحة النجمة، أنتجت أجهزة العرض الـ 31 معًا صورة للسماء بأكملها.
ومع ذلك، كان للقبة السماوية في ميونيخ بعض القيود. وقد اقتصر منظر القبة السماوية على ميونيخ وغيرها من الأماكن التي لها نفس خط العرض الشمالي، مما يعني أن القبة السماوية لا يمكنها أن تظهر إلا النجوم التي ارتفعت فوق الأفق عند خط عرض ميونيخ. ولكن مع التقدم التقني، يمكن للإصدارات المحسنة من القباب السماوية في ميونيخ أن تظهر السماء من أي مكان على الأرض وفي أي وقت حتى 26000 سنة في الماضي أو المستقبل. في القباب السماوية المحسنة، والتي تستخدم كرتين نجميتين كبيرتين وجهاز عرض كوكبي بينهما، تظهر النجوم متشابهة من أي مكان في النظام الشمسي ولكن الكواكب لا تبدو كذلك. وذلك لأن النظام الشمسي أصغر بكثير من المسافات إلى النجوم.
أدى نجاح أجهزة العرض زايس إلى إنشاء الآلاف من القباب السماوية في القرن العشرين. في الولايات المتحدة، تم تركيب أول أجهزة عرض زايس في ثلاثينيات القرن العشرين في قبة أدلر السماوية في شيكاغو، وقبة هايدن السماوية في مدينة نيويورك، وقبة فيلس السماوية في متحف معهد فرانكلين للعلوم في فيلادلفيا، ومرصد جريفيث في لوس أنجلوس. كما أصبحت الشركات اليابانية Goto Optical Manufacturing Company وشركة Minolta Limited والشركة الأمريكية Spitz Incorporated من الشركات الرائدة في تصنيع أجهزة عرض القبة السماوية خلال أواخر القرن العشرين.
واليوم، تعرض أجهزة العرض الميكانيكية المتقدمة تقنيًا صورًا واضحة ومشرقة مثل النجوم الفعلية. أحد هذه الأجهزة، المعروف باسم Zeiss Mark IX، الموجود في Hayden Planetarium بمدينة نيويورك، يعرض صورًا لأكثر من 9000 نجم. ويستخدم شريطًا زجاجيًا رفيعًا يسمى الألياف الضوئية لإلقاء الضوء على القبة. الألياف صغيرة جدًا لدرجة أن الصورة الموجودة على القبة تبدو وكأنها نجمة حقيقية في السماء. يتم إنشاء صور الشمس والقمر والكواكب بواسطة أجهزة عرض منفصلة يتم توجيهها بواسطة محركات يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر.
اسئلة وأجوبة عن القبب السماوية
مما تتكون قبة القبة السماوية؟
القبة مصنوعة من ألواح الألمنيوم المثقبة. تسمح الثقوب أو الثقوب الصغيرة الموجودة في القبة بمرور الصوت من مكبرات الصوت والهواء من قنوات التهوية عبر سطح القبة. وهذا يعني أن مكبرات الصوت والقنوات يمكن وضعها فوق وحول الجزء الخارجي من القبة، مما يترك الجزء الداخلي مرتبًا.
هل يمكن فتح القبة السماوية؟
لا، قبة القبة السماوية لا تفتح. ونتيجة لذلك، لا تتأثر القبة السماوية بالطقس، طالما بقيت الطاقة موصولة بأجهزة العرض والمعدات الأخرى.
ما الفرق بين القبة السماوية والمرصد؟
نظرًا لأن كلاهما يحتوي على قباب ويتعاملان مع علم الفلك، يتم أحيانًا الخلط بين القبة السماوية والمرصد. القبة السماوية هي “مسرح سماوي” حيث تقوم أجهزة عرض خاصة بإنشاء محاكاة لسماء الليل على سقف قبة. المرصد هو مكان تستخدم فيه التلسكوبات لمشاهدة السماء ليلاً، وبالتالي فإن قبة المرصد مفتوحة، على عكس تلك الموجودة في القبة السماوية.