امشب در چشمی تلسکوپ چه می‌بینم؟

سیاره‌ها در تلسکوپ کوچک‌تر از آنچه انتظار دارید دیده می‌شوند، چون بسیار دورند. مشتری در بهترین حالت حدود ۵۰ ثانیهٔ قوسی پهنا دارد و ماه کامل حدود ۱۸۰۰ ثانیهٔ قوسی؛ یعنی قرص مشتری حدود ۳۶ برابر کوچک‌تر از ماه است. بزرگ‌نمایی فقط تصویر را بزرگ می‌کند و جزئیات تازه نمی‌سازد؛ آنچه جزئیات را آشکار می‌کند دهانهٔ تلسکوپ است. نور به‌خاطر پراش هر نقطه را به لکه‌ای کوچک تبدیل می‌کند و هرچه دهانه بزرگ‌تر باشد این لکه کوچک‌تر است، پس دو نقطهٔ نزدیک به هم جدا دیده می‌شوند. حد جدایی را با قاعدهٔ داوز، یعنی ۱۱۶ تقسیم بر دهانه برحسب میلی‌متر، به ثانیهٔ قوسی تخمین می‌زنند. بزرگ‌نمایی بیش از حدود دو برابر دهانه (به میلی‌متر) تصویر را فقط بزرگ‌تر و تارتر می‌کند. در عمل، آشفتگی هوا هم اغلب پیش از پراش جلوی جزئیات را می‌گیرد.

ناهید مثل ماه هلال و بدر می‌شود. گالیله در سال ۱۶۱۰ با تلسکوپ ساده‌اش این فازها را دید و دریافت که ناهید به دور خورشید می‌گردد، نه زمین؛ چون اگر به دور زمین می‌گشت، هرگز نمی‌توانست تقریباً بدر دیده شود. وقتی ناهید به ما نزدیک است هلالی باریک و نسبتاً بزرگ (در حدود یک دقیقهٔ قوسی) دارد، و وقتی دور است قرصی کامل و کوچک (در حدود ده ثانیهٔ قوسی). عطارد هم همین فازها را دارد، اما چون همیشه نزدیک خورشید است کمتر رصد می‌شود. مریخ از بیرونِ مدار زمین به خورشید نگاه می‌کند و هیچ‌گاه هلال نمی‌شود؛ فقط گاهی کمی ناقص به نظر می‌رسد. تلسکوپ ۱۶۱۰ گالیله هم در فهرست ابزارهای این صحنه هست؛ تاریخ را جابه‌جا کنید و تغییر فاز و اندازه را ببینید.

جای هر جرم در مرورگر خودتان و با کتابخانهٔ متن‌باز Astronomy Engine حساب می‌شود، برای شهر شما و هر تاریخی که بخواهید. می‌توانید تاریخ شمسی را تقریباً از سال ۱۰۰۰ تا ۱۹۰۰ وارد کنید، با گام‌های ده‌دقیقه‌ای تا یک سال زمان را جلو و عقب ببرید یا با چند سرعت پخشش کنید. دکمه‌های رویدادها شما را به ربع‌های ماه، ماه‌گرفتگی، حضیض ماه، خورشیدگرفتگی محلی، عبور عطارد و ناهید، بیشینهٔ کشیدگی، مقابله، عبور لکهٔ سرخ مشتری، سایهٔ قمرهای مشتری و طلوع و غروب و عبور از نصف‌النهار می‌برند. جای قمرهای سیاره‌های دیگر از عنصرهای مداری سامانهٔ هورایزنز (JPL Horizons) می‌آید. نتیجه را با همین سامانه سنجیده‌ایم: اندازهٔ قرص‌ها تا نیم درصد، فاز تا یک واحد درصد، و لرزش ظاهری ماه (لیبراسیون) و نصف‌النهار مرکزی مریخ تا نیم درجه یکی‌اند.

ماه را با نقشه‌های ماه‌پیمای شناسایی ماه (LRO) ناسا می‌سازیم: روشنایی سطح از نقشهٔ LROC و ارتفاع‌ها از نقشهٔ LOLA. هر نقطهٔ تصویر به نقطه‌ای از سطح برمی‌گردد و با زاویهٔ واقعی تابش خورشید روشن می‌شود؛ پس نزدیک مرز شب و روز، لبهٔ دهانه‌ها و کوه‌ها سایه می‌اندازند. لرزش ظاهری، تابش زمین بر بخش تاریک ماه و در ماه‌گرفتگی، نیم‌سایه و سایهٔ سرخ زمین که از مخروط سایه حساب می‌شود، همه در تصویرند. ۸۲ جای نام‌دار نشان داده می‌شود: دریاها، دهانه‌ها، کوه‌ها، دره‌ها و جای فرود فضاپیماهای آپولو، چانگ‌اِ و چاندرایان؛ از جمله دهانه‌هایی به نام دانشمندان ایرانی و جهان اسلام مانند نصیرالدین طوسی، صوفی (عبدالرحمن)، فرغانی، البتانی، ابن‌هیثم، ابوریحان بیرونی، الغ‌بیگ و الزرقالی.

مشتری، مریخ و زحل با نقشه‌های سطحی ساخته‌شده از تصویر فضاپیماها (Solar System Scope) نقاشی می‌شوند و به نصف‌النهار مرکزی واقعی همان لحظه می‌چرخند. طول لکهٔ سرخ بزرگ مشتری تقریبی است و از روند اندازه‌گیری‌های رصدگران آماتور برآورد شده، پس آن را مرجع دقیق نگیرید. حلقه‌های زحل (C، B، شکاف کاسینی، A و شکاف انکه) با سایهٔ کره بر حلقه‌ها و سایهٔ حلقه‌ها بر کره کشیده می‌شوند. چهار قمر گالیله‌ای با سایه‌شان روی قرص مشتری دیده می‌شوند و قمرهای مریخ، زحل، اورانوس و نپتون هم هستند. خورشید فقط با صافی خورشیدی تمام‌دهانه رسم می‌شود و بدون آن صفحهٔ هشدار می‌بینید. در نور سفید، عکس همان روز ماهوارهٔ SDO (دستگاه HMI) با زاویهٔ قطب خورشید چرخیده و تاریکی لبه گرفته است؛ تصویر هیدروژن‌آلفا طرح است.

سحابی‌ها، کهکشان‌ها و خوشه‌ها عکس نیستند، طرح‌اند: از اندازه، درخشندگی و نوع هر جرم ساخته می‌شوند و به همان اندازه روشن‌اند که درخشندگی سطحی‌شان از چشمی و آسمان انتخابی شما می‌گذرد؛ پس در آسمان شهری کم‌رنگ می‌شوند یا ناپدید. خوشه‌های کروی وقتی دهانه به اندازهٔ کافی بزرگ باشد به ستاره تفکیک می‌شوند. ۲۸ ستارهٔ دوتایی و چندتایی مانند البیرئو، میزار و سها، دوتایی‌دوتایی ε شلیاق، کاستور، ذوزنقهٔ شکارچی، شباهنگ با همدم کوتولهٔ سفیدش و ستارهٔ قطبی هستند. ستاره‌های کم‌نورتر از کاتالوگ (هیپارکوس تا قدر ۸) به‌صورت آماری ساخته می‌شوند و هر بار یکسان‌اند؛ پس هر ستارهٔ ضعیف زمینه ساختگی است، نه موقعیت واقعی.

چهل ابزار رصد دارید: چشم غیرمسلح، دوچشمی‌های ۷×۳۵ تا ۲۵×۱۰۰، شکستی‌های آکروماتیک و آپوکروماتیک، نیوتنی و دابسونی ۷۶ تا ۵۰۸ میلی‌متر، ماکسوتوف، اشمیت-کاسگرین، ریچی‌کرتین و تلسکوپ ۱۶۱۰ گالیله، و برای مقایسه رصدخانهٔ ملی ایران (۳٫۴ متر) و هابل. چشمی، بارلو، کاهندهٔ کانونی، قطری، پایه، صافی، دوربین و یاب هم می‌گذارید. بزرگ‌نمایی، میدان دید، مردمک خروجی، حد داوز و ریلی و کم‌نورترین ستاره از همان رابطه‌های نوری ساخته می‌شوند. دوچشمی و منشور آسمان را راست نشان می‌دهند، قطری آینه‌ای راست اما آینه‌ای، و شکستی مستقیم و نیوتنی ۱۸۰ درجه چرخیده. می‌توانید با کشیدن، فاصله را به ثانیهٔ قوسی (و روی ماه کیلومتر) بسنجید.

هوا و چشم هم مدل شده‌اند: سیینگ (seeing) با لرزش زندهٔ تصویر، کلاس بورتل (برای شهرهای ایران از اطلس آسمان تاریک سایت)، نور ماه و گرگ‌ومیش، و مردمک تاریکی‌سازگار چشم. خطاهای نوری هم هستند: کانون و هم‌محوری، کیفیت اپتیک، رنگ‌پراکنی آکروماتیک، پاشیدگی جو نزدیک افق، کما، پره‌های نیوتنی و حلقه‌های ایری در هوای آرام. محدودیت‌ها را بدانید: سطح سیاره‌ها و لکهٔ سرخ تقریبی یا از نقشه‌اند، سحابی‌ها طرح‌اند، و دیدن واقعی به چشم و تجربهٔ رصدگر بستگی دارد؛ نمایشگر هرگز دقیقاً شبیه چشمی نیست. وضعیت صحنه فقط در نشانی پس از # می‌ماند و چیزی به سرور فرستاده نمی‌شود.