مواضيع

1

منتدى علوم الفلك / الاقمار الصناعيه

« في: أكتوبر 29, 2009, 09:15:23 صباحاً »

السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
مرحبا بكم اخواني في الله
سوف نتكلم في هذا الجزء عن القوانين التي تحكم مدارات الاقمار الصناعيه
قوانين كبلر :-
تمكن أحد علماء الفيزياء والفلك جوهانز كيبلر خلال دراسة طويلة لحركة الكواكب حول الشمس وبدعم من ملاحظات أستاذة (تايكو براهي) ومعتمداً على قياساته التي أجراها بنفسه من وضع قوانين تصف حركة الكواكب السيارة حول الشمس وذلك في الفترة
1)القانون الأول : ينص هذا القانون على أن الكواكب تدور حول الشمس في مدارات بيضاوية (اهليجية) بحيث تكون الشمس في إحدى بؤرتي المداروتعرف نقطة الحضيض  بأنها أقرب نقطة في المدار إلى  مركز االشمس و نقطة الأوج  بأبعد نقطة في المدار عن مركز الشمس .

2) القانون الثاني : عند دوران الكوكب حول الشمس يغطي الخط الذي يصل الكوكب بالشمس مساحات متساوية في أوقات متساوية بمعنى أن السرعة تزداد إذا اقترب الكوكب من الشمس حتى تصل إلى أعلاها عند ما يسمى بنقطة الحضيض ثم تقل إذا ابتعد عنها حتى تصل إلى أقل قيمة لها عند نقطة الأوج.
3)القانون الثالث :
 اكتشف كبلر قانونه الثالث بعد مضى عشر سنوات تقريباً من طرحه للقانون الأول والثاني فقد تبين له أن مربع زمن دوره الكوكب حول الشمس تتناسب تناسباً طردياً مع مكعب نصف المحور الكبير (أو متوسط المسافة بين الكوكب والشمس).
قانون نيوتن للجاذبية و قوانين الحركة:-
استعان إسحاق نيوتن (1642 ـ 1727م) بقوانين كبلر وخصوصاً القانون الثالث كأساسيات في طرحه لنظرية الجاذبية الأرضية وينص قانون نيوتن للجاذبية أن قوة التجاذب بين أي جسمين تتناسب عكسياً مع مربع المسافة بين مركزيهما وطردياً مع كتلة كل منهما، وبصيغة رياضية يمكن حساب هذه القوة (F) كما يلي .
         f=GMm/r^2               
تصف قوانين نيوتن للحركة العلاقة بين حركة الجسيم والقوى المؤثرة عليه .
القانون الأول( قانون الاستمراريه) : أن الجسم المتحرك في خط مستقيم أو الثابت سوف يبقى على حالته إذا لم يؤثر عليه بقوة  بمعنى أن السرعة ( في حالة الجسم المتحرك ) سوف تكون ثابتة إذا لم يكن هناك قوى مؤثرة .
القانون الثاني : إذا كان هناك قوة مؤثرة على جسم ما فإنه سوف يتسارع بقيمة تتناسب مع القوة المؤثرة عليه وفي نفس الاتجاه
متجه القوة  =   الكتلة  ×   متجه التسارع
القانون الثالث:
" لكل فعل رد فعل مساوي له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه" .
  لماذا يدور القمر حول الأرض:-
عندما تقف على قمه جبل و ترمى كره بسرعة أفقية معينة  فإنها سوف تتسارع إلى الأرض حسب قانون نيوتن الثاني (سقوط حر) وتأخذ مساراً مقوساً قبل إن ترتطم بالأرض بعد مسافة أفقية معينة تعتمد على قيمة السرعة البدائية عند الرمي .
ووجد أنه عند  سرعة معينه (عالية جداً) لا ترتطم الكرة بالأرض بل تسلك مداراً دائرياً حول الأرض وعند هذه السرعة تتساوي قوة الطرد المركزية للكره مع قوة جذب الأرض لها.
بناء على هذه الظاهرة، يتمكن القمر الاصطناعي من الدوران على الأرض والسرعة المدارية تتناقص كلما ابتعادنا عن سطح الارض (جاذبيه الارض) وفي حالة زيادة السرعة عن السرعة المداريه يتحول المدار إلى مدار بيضاوي (أهليجيه)بحيث تزداد فلطحه هذا المدار كلما زادت السرعة حتى يفلت القمر من جاذبية الأرض عند سرعة تسمى بسرعة الأفلات (escape velocity) و يسلك القمر الاصطناعي مساراً بشكل قطع مكافئ ويبتعد عن جاذبية الأرض الجدير بالذكر أن القمر الاصطناعي في حالة سقوط دائم وهو في مداره حول الأرض تحت تأثير الجاذبية ويتناقص ارتفاعه عن سطح الأرض بسبب الاحتكاك مع الجزئيات الموجودة في مداره وخصوصاً عند الارتفاعات المنخفضة (400 ـــ 800كلم).
معادلات حركة القمرالاصطناعي حول الأرض :-
بتطبيق قانون نيوتن الثاني وقانون نيوتن للجاذبية بين قمر اصطناعي بكتلة (m) والأرض بكتلة (M) يمكن إيجاد معادلة الحركة ومن ثم معرفة شكل المدار حول الأرض عن طريق حل المعادلة  إذ يكفي للتنبوء بمسار القمر(لفترات زمنيه قصيره) معرفة حالته الابتدائية وبعدها تصبح حركه القمر معلومهً كنتيجة لحل معادلات الحركة.
بتعويض قوة الجاذبية في قانون نيوتن الثاني للحركة نستطيع أن نحصل على معادله لمتجه التسارع للقمر الصناعى
وتسمى هذه المعادلة بمعادلة حركة الجسم وهي مبنية على بعض الفروض منها
إهمال كتلة القمر الاصطناعي بالمقارنة مع كتلة الأرض .
إن قوة الجاذبية هي القوة المؤثرة الوحيدة بين القمر الاصطناعي والأرض.
عدم احتساب فلطحة الأرض عند الأقطاب ( الأرض ليست كروية تماماً).
بعد إجراء بعض العمليات الرياضية لمعادلة الحركة يمكن التوصل للحل النهائي كما يلي :
r=p/(1+e cos o)1
يمثل هذا الحل مدار القمر الاصطناعي حول الأرض حيث إن الزاوية القطبية () تحدد موقع القمر في مداره , (e) تمثل مقدار الانحراف (Eccentricity )  و (p) ثابت المدار وبذلك يكون مدار القمر الاصطناعي حول الأرض دائرياًcircular) ) إذا كان مقدار الانحراف (e) يساوي صفرإذا كان مقدار الانحراف بين صفر وواحد ( ) و قطاع مكافئ(parabola) في حالة ( ) و قطع زائد(hyperbola)  في حالة ( ).
الجدير بالذكر أن هذا الحل تقريبي وتزداد دقته كلما أخذنا في عين الاعتبار تأثير القوى المحيطة بالجسمين كما تقدم ذكره.
تأثير الكواكب على مدار القمر الاصطناعي : -
تؤثر الكواكب المحيطة بالقمر الاصطناعي على حركته في مداره فقوى الجاذبية للشمس والقمرمثلا تسبب تغيرات دورية على عناصر مدار القمرالاصطناعي حول الأرض مثل ارتفاع المدار( H ) وزاوية الميل ( i) ومقدارالإنحراف ( e) بينما يسبب تغيرات تصاعدية  في  زاوية الحضيض و زاوية العقدة الصاعدة ( , ).
 وتعبر التغيرات التصاعدية الناشئة من تأثير الشمس والقمر ذات أهمية أكبر بالمقارنة بالمتغيرات الدورية ففي حالة المدار الدائري نستطيع حساب معدل التغير في () و() الناتجة من تأثير الشمس والقمر
تأثير فلطحة الأرض على مسار القمر في مداره :-
عندما استنتجت معادلة الجسمين (2body Problem) لم يؤخذ في عين الاعتبار فلطحة الأرض عند الأقطاب (وذالك نتيجة دوران الأرض حول محورها ) بل اعتبرنا أن الأرض كروية بشكل تام وأن كتلة الأرض موزعة بشكل منتظم  وفي الحقيقة إن فلطحه الأرض تسبب تغيرات تصاعدية في زاوية الحضيض ()  و زاوية العقدة الصاعدة ()
لذلك في حالة الأقمار المنخفضة الارتفاع ( قريبة من جاذبية الأرض) يجب حساب قيمة هذه المتغيرات حيث يستفاد من هذه الظاهرة في تصميم مدار متزامن مع الشمس وذالك باختيار ارتفاع المدار مع قيمة معينة لزاوية ميلهبحيث تتغير قيمة  بمعدل 0.985 درجة في اليوم وينتج عن ذلك تزامن دوران المدار مع دوران الأرض حول الشمس
...........
انتظروا الجزء القادم
والختام السلام

2

منتدى علوم الفلك / الاقمار الصناعيه

« في: أكتوبر 22, 2009, 06:36:09 مساءاً »

السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
المدارات القريبة مـن الأرض"Low Earth Orbits"  "LEO ":-
تكون هذه المدارات في العادة بيضاوية الشكل ويحدد ارتفاع المدار بنقطتين هما:
"الحضيض" "Perigee "، وهي أقرب نقطة إلى الأرض، و"الأوج" "Apogee "، وهي أبعد نقطة عنها.  
وتدور أغلب الأقمار في هذه المدارات بسرعة 800 28 كم/ساعة، وتُكمل دورة كاملة حول الأرض في حوالي ساعة ونصف وقد أطلق منها ما يقرب من 792 قمراً  .
ويصل عمر أقمار الاتصالات، التي توضع في المدارات القريبة أربعة أعوام
  -ج-أقمار (  polar satellite ) :-
 وهي أقمار تدور حول الأرض باتجاه قريب من موازاة خطوط الطول أي من القطب إلى القطب وعلى ارتفاع 850  كيلومتر .
تتميز بقدرة على تغطية كل الأرض وخاصة الأقطاب وبنفس درجة الوضوح ولكن معدل الانحلال الزمني متدنٍ  فهي لا تستطيع تغطية نفس المكان إلا مرتين باليوم وهي مناسبة مثلا لمراقبة مستوى الماء في بحيرة أو الغطاء النباتي لمكان ما .
-د-مدارات الغسق والفجر:-
تبعا لميل مدارات الأقمار المتزامنة مع الشمس يحدث خسوف قصير للقمر فى كل دورة لمدة عدة أسابيع حول نقطة الانقلاب الصيفى.
وهذه المدارات تستخدم لبعض أقمار الاستشعار عن بعد مثل radrsatحيث تحتاج أجهزة الرادار لقدر كبير من الطاقة لهذا يجب أن يتجنب القمر حدوث خسوف له فىظل الأرض حيث يمنع الخسوف وصول أشعة الشمس إلى اللواح الشمسية. ويتم خسوف القمر  radrsatلمدة18 دقيقة فى كل دورة أثناء الانقلاب الصيفى .
22-الأخطار التى تهدد القمر الصناعى:-
الفضاء ليس فارغا تماما ولكن يعتبر كذلك اذا ما قورن بالغلاف الجوى الارضى فان ضغط الغلاف الجوى على سطح الأرض يحفظ بعض الغازات داخل مسام المواد الصلبة وهذه الفكرة تستخدم لبناء المركبة الفضائية ولإيضاح هذه الفكرة نتصور ما يحدث داخل علبة مياه غازية فثاني أكسيد الكربون يؤثر على السائل بضغط أعلى من الضغط الخارجى وعند فتح علبه المياه الغازية فان ثانى أكسيد الكربون سيندفع للخروج حيث الضغط اقل ومركبة الفضاء فى مساره تعانى نفس الشئ فبدون ضغط جوى فى الفضاء فان الغازات التى تحتويها المواد التى تم تصنيعها على سطح الأرض ستهرب إلى الفضاء وهذه العملية مدمرة لأجهزة الاستشعار الدقيقة فى مركبة الفضاء مثل العدسات حيث تصبح المسام التى خرجت منها الغازات فارغة وتصبح المادة هشة لهذا يتم اختيار المواد التى يصنع منها أجزاء مركبة الفضاء تبعا لفحص دقيق وعند تصنيعها يتم ذلك فى أفران مفرغة للتأكد من عدم حدوث تدمير لها فى الفراغ نتيجة لهروب الغازات منه.
 و الأخطار الأخرى فى الفضاء هى الإشعاع والجسيمات المشحونة الميكروويف ويجب أن نعلم أن الشمس تشع جميع أنواع الإشعاعات التى منها النافع ومنها الضار على الاقمار الصناعية فالجانب النافع من الإشعاع الشمسى هو الضوء المرئى الذى يتم تحويله إلى طاقة كهربائية من خلال الخلايا الشمسية وأيضا الإشعاع الشمسى الذى ينتج حرارة غير مطلوبة التى يمكن أن تؤدى إلى إتلاف العديد من طبقات الطلاء الخارجية التى تحمى المركبة مع مرور الوقت فطلاء سيارتك يبهت مع مرور الوقت بتأثر أشعة الشمس رغم أن الغلاف الجوى يعطى بعض الحماية بترشيح الإشعاعات الشمسية الخطرة لكن الاقمار الصناعية تتعرض للإشعاعات الشمسية مباشرة بدون ترشيح بعضها لهذا يجب عند تصنيع الأقمار تركيب طبقة خارجية واقية لحماية المكونات الدقيقة للمركبة من تأثير الإشعاع والحرارة والإشعاع الشمسى مع الجسيمات المشحونة المنبعثة من الشمس لها ضغط ومع مرور الوقت فان ضغط الجسيمات المشحونة يؤثر على الأقمار الصناعية أيضا والجسيمات المشحونة هى جزء اخر من بيئة الفضاء والمقصود بالجسيمات المشحونة هى الاجزاء الموجبة والاجزاء السالبة من الذرة البروتينات والاليكترونيات ففى الشمس توجد الاليكترونيات والبروتينات حرة وغير مرتبطة بالذرة فدرجة الحرارة العالية جدا والمجال المغناطيسى للشمس يساعد على اندفاع هذه الجسيمات المشحونة بعيدا عن الشمس بسرعات تصل إلى 15600 ميل\ساعة وهذه الجسيمات المشحونة يمكن أن تؤثر على الاقمار الصناعية بعدة طرق فمع مرور الوقت تتجمع تلك الجسيمات على أجزاء من جسم القمر الصناعى وعندما يحدث تفريغ لهذه الشحنة فإنها تشبه الصدمة التى تحدث لك عندما تلمس مفتاح المصباح الكهربائى بعد ان تكون مشيت على سجادة بجورب ويصل الجهد الكهربائى على سطح القمر الصناعى إلى 10 ألاف فولت مما يتسبب فى تلف للمكونات الاليكترونية الحساسة للقمر والتأثير الآخر للجسيمات المشحونة هو تاثير الجسيمات المشحونة عالية الشحنة علي أجزاء من ذاكرة الحاسب للقمر الصناعى من واحد الى صفر أو من صفر إلى واحد وهذا يبدو شئ صغير أو تافه إلا أن هذا تغيير ضخم يؤثر دائرة الاتصالات بين القمر والمحطة الأرضية فيغير أمر من فتح إلى غلق أو العكس بهذا لا يستطيع نظام الاتصال بالقمر استقبال أوامر أو رسائل التحكم وذلك لإغلاق نظام الاتصال نتيجة تأثير هذه الجسيمات المشحونة عليه وهذه التأثيرات تكون عالية أثناء انبعاث الوهج الشمسىsolar flare .
............
الجزء القادم سيكون باذن الله عن ميكانيكيه الاقمار الصناعيه
والختام السلام

3

منتدى علوم الفلك / الاقمار الصناعيه

« في: أكتوبر 09, 2009, 03:44:20 مساءاً »

السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
في هذا الجزء سوف نتكلم عن المحطات الارضيه وأول نوع مدارات أقمار الاتصالات
المحطات الأرضية:-
وهي العنصر الرئيسي الثاني في منظومة الاتصال الفضائية وتنقسم، وظيفياً إلى نوعين هما محطات الإرسال والاستقبال ومحطات التحكم.
1)   محطات الإرسال والاستقبال :-
تَبث الإشارات إلى القمر، محمّله بالمحادثات الهاتفية والبرامج الإذاعية والتليفزيونية والصور والخرائط والبيانات الرقمية ... إلخ. كما تستقبل كل هذه الإشارات من القمر وتؤدي مجموعة الهوائي كلتا المهمتَيْن معاًالإرسال والاستقبال وتتكون محطة الإرسال والاستقبال بصفة عامة من هوائي على شكل قطع مكافئ "Parabola" ))، يُكَبّر الإشارات في بؤرته ـ كما تفعل المرآة المقعرة ـ ومحول "Converter "، يُكَبّر الإشارات ذات التردد العالي ويحولها إلى ترددات منخفضة ثم كابل محوري يمرر هذه الإشارات إلى جهاز الاستقبال ويجب أن يوجّه الهوائي الأرضي بدقة نحو القمر الصناعي توجيهاً لا يتجاوز الخطأ فيه جزءاً ضئيلاً من الدرجة حتى يمكن تركيز الموجات متناهية الدقة التي تحمل الإشارة، في بؤرة  الجهاز
وهناك العديد من المحطات الأرضية، التي تُستخدم في الاستقبال فقط، مثل محطات التليفزيون المنزلية وتسمى TVReceive - Only TVRO والمعروف أنه كلما ازدادت قدرة الإرسال للقمر الصناعي، صَغُر قطر هوائي الاستقبال المستخدم ويمكن، حالياً استقبال البث من الأقمار الحديثة بهوائيات، يراوح قطرها بين 60 و80 سم فقط.
محطات التحكم :-وظيفتها متابعة موقف القمر الصناعي متابعةً مستمرة، وضبط أجهزته، وتصحيح مداره حول الأرض، والتأكد من أداء مهامه أداءً صحيحاً.
21-مدارات أقمار الاتصالات:
حتى وقت قريب، كانت غالبية أقمار الاتصالات الغربية، تُحلّق في مدار مرتفع، يسمى: "المدار الجغرافي الثابت" أو "المتزامن". بينما كانت جميع الأقمار السوفيتية / الروسية )تقريباً)، تُحلّق على مدارات قريبة من الأرض.
1)المدار الجغرافي الثابت "Geostationary Orbit  "GEO:-
هو مدار دائري في مستوى خط الاستواء، ويبعد عن الأرض مسافة 786 35 كم أي ما يساوي خمسة أضعاف قطر الكرة الأرضية وتسبح فيه الأقمار بسرعة هي نفسها السرعة الزّاوِيّة لدوران الأرض حول محورها ومن ثم فإن القمر يظل ثابتاً نسبياً فوق بقعة بعينها من الأرض بصفة مستمرة لذا فإن هوائي المحطة الأرضية الذي يُرْسِل إلى القمر أو يَسْتقَبل منه يظل موجهاً بصفة مستمرة نحو القمر ويدور القمر حول محوره بمعدل 30 لفة في الدقيقة محققاً بذلك الاتزان المطلوب أثناء حركته الهائلة السرعة أمّا هوائيات القمر فقد جُهزت بطريقة خاصة تظل بموجبها متجهة صوب المحطات الأرضية.
 ويسمى هذا المدار أحياناً المدار الجغرافي المتزامن "Geosynchronous Orbit".ويستطيع القمر من هذا الارتفاع تغطية مساحة شاسعة والواقع أن ثلاثة أقمار فقط يمكنها من هذا المدار تغطية سطح الكرة الأرضية كله  ومع ذلك فهناك شبكات اتصال فضائية تصل حتى 15 قمراً وذلك تلبيةً للحاجات المختلفة لمئات الآلاف من المشتركين والأقمار التي تطلق إلى هذا المدار والتي تسمى أحياناً بالأقمار المتزامنة تكون عادة كبيرة الحجم وقد يزيد وزنها على سبعة أطنان مثل القمر "لي سات ـ 5" الذي تستخدمه القوات البحرية الأمريكية (7711 كيلوجراماً) وتحتاج إلى قواذف قوية لوضعها في مدارها، مثل صواريخ "إيريان" الفرنسية "ARIANE"، و"تيتان" "TITAN " و"أطلس" "ATLAS " الأمريكيين، و"إنرجيا" "ENRGIA و"بروتون" "BROTON "الروسيين، و"لونج مارش" "LONG MARCH " الصيني، إضافة إلى مكوك الفضاء الأمريكي وقد أطلق من هذا النوع حوالي 442 قمرا ً تطورت أعمارها حتى وصلت إلى 15 عاماً، ومنها أقمار عربسات.
..........
في الجزء القادم سوف نتكلم عن المدارات القريبه من الارض
........
والختام السلام

4

منتدى علوم الفلك / * كل ما تريد معرفته عن لاقمار الصناعيه *

« في: أكتوبر 09, 2009, 03:55:58 صباحاً »

الجزء الاول مقدمه


المحطات الارضيه


المدارات القريبه من الارض والاخطار التي تهدد القمر الصناعي


القوانين التي تحكم مدارات الاقمار الصناعيه

5

منتدى علوم الفلك / الاقمار الصناعيه

« في: أكتوبر 08, 2009, 02:04:45 مساءاً »

السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
باذن الله تعالي سوف أقوم بعمل دوره كامله عن الاقمار الصناعيه تشتمل جزئين
الجزء النظري
ثم الجزء الخاص بحسابات وقوانين القمر الصناعي وهذا الجزء سكون بناء علي رغبتكم (هل تريدون هذا الجزء أم لا )
سوف أبتديء باذن الله بالجزء النظري
مقدمه
تحتل أقمار الاتصالات المرتبة الأولى في عدد الأقمار الصناعية، ومن مهام أقمار الاتصالات إعادة إرسال المكالمات التليفونية والبرامج التليفزيونية والإذاعية حول العالم، ونقل الخرائط والصور والمخططات، عبر المحيطات وفي السبعينيات، بدأ استخدامها في عقد المؤتمرات على الهواء مباشرة، بين مجموعة من الأشخاص، يوجد كل منهم في أحد أركان الكرة الأرضية، ولكن يبدو لهم وللمشاهد وكأنهم يجتمعون في قاعة واحدة، إضافة إلى نقل المباريات الرياضية والدورات الأوليمبية والأحداث المهمة حيّـة ومباشرة.وتتميز الاتصالات بواسطة الأقمار الصناعية بالمرونة وسرعة الإنشاء، وسعة الاستيعاب، وكفاءة الإرسال والاستقبال على مسافات تقاس بآلاف الأميال، إضافة إلى انخفاض النفقات.
الأقمار الصناعية  
ما هو القمر
هو أى جسم صغير يدور حول جسم سماوى أكبر منه حجما وتنقسم الأقمار إلى   أقمار طبيعية وأقمار صناعية من صنع الإنسان وتوضع الأقمار الصناعية في مداراتها بعد إطلاقها من سطح الأرض بمساعدة صواريخ دافعة تدور هذه الأقمار في مدارات بيضاوية حول الأرض أو فى مدارات مفتوحة  إلى أي كوكب أخر أو فى رحلات استكشافية فى المجموعة الشمسية.
مكونات  القمر الصناعى:-
أول خطوة فى تصميم القمر الصناعى هى تحديد كتلة وحجم الشحنة التى سيحملها ونوعيتها ووزنها والمقصود بالشحنة هى أجهزة الاستشعار والأجهزة الأخرى التى ستخدم الرحلة وحمولة القمر هى التى ستتحكم فى تصميم المكونات الأخرى للقمر ومتطلباتها مثل حجم القمر ونوع المدار الذى سيتخذه ونوع الصاروخ الذى سيتم استخدامه لإطلاق هذا القمر والحمولة هى أعقد جزء فى القمر وأكثرها تكلفة وكل قمر  عامة يحتوى على حمولة واحدة ولكن إذا وجد مكان متسع يمكن حمل  حمولة أساسية وأخرى أو أكثر ثانوية.
النشأة
في خمسينيات القرن العشرين، بدأ تطوير أقمار الاتصالات استجابةً لتزايد الطلب على اتصالات أفضل من تلك النُّظم الأرضية الاعتيادية. وقد نجمت هذه الطلبات بسبب التطوُّرات والتوسع السريع في النظم الهاتفية وزيادة محطات التلفاز والإذاعة. وقد أطلقت الولايات المتحدة الأمريكية عام 1960م، قمر الصَّدى، وهو بالون معدني كان يعكس الإشارة. وبعدئذٍ، كانت أقمار الاتصالات تحوي مرسلات مستجيبة مثل تلستار وريلاي. وفي عام 1963م، أُطْلق قمر سينكوم 2 وهو أوَّل قمر يُوضَع في مدار تزامني بالنسبة للأرض. وكان انتلسات 1 أول قمر عالمي لغرض الاتصالات وكان يسمى أيضًا الطائر المبكَّر وقد أطلقت الولايات المتحدة الانتلسات 1 ثم وضعته فوق المحيط الأطلسي عام 1965م لنقل الإشارات الهاتفية والتلفازية بين أمريكا الشمالية وأوروبا.
وفي ثمانينيات القرن العشرين الميلادي أصبحت أقمار الاتصالات جزءًا أساسيًا من الاتصالات العالمية؛ إذ تطورت أقمار كبيرة وتحسنت النظم الكهربائية وصمم المهندسون محطات أرضية أصغر ذات هوائيات يمكن وضعها على أسطح البنايات لاستقبال البث المباشر.
منظومـة الاتصالات الفضائية :-
 تتكون من عنصرين رئيسيين، هما القمر الصناعي، والمحطات الأرضية وتتلخص فكرة الاتصال عبر الفضاء، في أن المحطة الأرضية تُرسل إشاراتها إلى القمر الصناعي، الذي يلتقطها ويكبّرها ثم يعيد إرسالها إلى محطات الاستقبال الأرضية. وبذلك، فإن قمر الاتصالات، من حيث فكرة عمله، يَسْتخدم الموجات متناهية القصر "الميكروويف" " "Microwaves، التي يمكنها أن تحمل كمّاً هائلاً من المعلومات ولكنها تسري في خطوط مستقيمة ولذا فإن التغلب على كروية الأرض يجعل من المحتوم وضع محطات إعادة الإرسال على مسافات لا تزيد على 50 كم من بعضها بعضاً. وهو أمر يمكن تنفيذه ـ إلى حدٍّ ما ـ على الأرض، بينما يتعذر تحقيقه في المحيطات.
قمر الاتصالات:-يُسمى العنصر الرئيسي في القمر، المستجيب (Transponder.) ويشمل أجهزة استقبال، وأجهزة معالجة المعلومات، ومكبرات عالية القدرة لتكبير الإشارات المرسلة من الأرض، وأجهزة الإرسال التي تُعيد بث هذ الإشارات، ثم مجموعة هوائيات الإرسال والاستقبال، التي تُصمّم حسب الترددات المختلفة، وبما يتفق مع منطقة الاستقبال وتُغذى مجموعة المستجيب بالطاقة بواسطة الخلايا الشمسية التي تكون عادة في شكل أجنحة للقمر كما توجد في القمر بطاريات لإمداده بالطاقة اللازمة عندما تحتجب عنه أشعة الشمس وهناك طرق متعددة للاتصال بواسطة القمر الصناعي من أهمها:
طريقة "FDMA" " Frequency Division Multiple Access"، التي تخصص ترددات معينة لكل مستخدم على حدة
. وطريقة " Time Division Multiple Access" " TDMA " التي تُمكن كل مشترك من استخدام جميع ترددات القمر لفترة زمنية قصيرة محددة،
تُرْسل خلالها الإشارات في دفعات قصيرة، تُقاس بأجزاء من ألف من الثانية في تتابع تُحدده محطة مركزية.
.......
انتظروا بقيه الاجزاء باذن الله
......
والختام السلام

6

منتدى علوم الفلك / من أين جاء الحديد للسديم الشمسي الأولى ؟

« في: سبتمبر 23, 2009, 12:48:10 صباحاً »

السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
قال تعالي  ]وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس]
كان عالم الفلك أوبيك قد فرض في عام 1953 أن بإمكان أمواج الصدم Shock Waves الناتجة من انفجار جبار متجدد داخل المجرة أن تحفز تشكل النجوم في سحب الغاز(السدم) وبقي هذا الفرض مفتقراً إلي الإثبات حتى وقت متأخر .
برز في عام 1977 دليل على أن انفجار متجدد جبار قريب أدى إلي تقليص السديم الشمسي البدائي ومن ثم تكون الشمس وكواكب المجموعة الشمسية .
كما تحقق الفيزيائيون من فرض العالم أوبيك وذلك بعد تحليل عدة نيازك منها مثلاً نيزك ألندي الذي هوى في المكسيك يوم 8 فبراير عام 1969  وتعد الكتل النيزكية المتجولة بين الكواكب كقطع أثرية تحافظ في باطنها على التركيب الكيميائي الأولي للسديم الشمسي البدائي ذلك لأنها تكونت أثناء ولادة ذلك السديم وقد لاحظ الباحثون من معهد كاليفورنيا التكنولوجي (كالتاك) ومن جامعة شيكاغو وجود عناصر معينة في النيازك تشابه تلك الموجودة في الشمس والأرض ومنها الحديد .
إن تحليل هذا النيزك يشير إلي أنه قد يكون انفجار متجدد جبار قد وقع قبل عدة ملايين من السنين من التكون الأولي للسحابة الشمسية البدائية  ولقد أدى ضغط موجة الصدم الناتجة من الانفجار إلي تقريب الجزئيات وحبيبات الغبار (في السحابة الشمسية البدائية) من بعضها البعض بحيث يستطيع جذبها الثقالي المتبادل أن يقربها ويضمها وبعد ذلك بدأت السحابة تقلصاً بطيئاً وانفصلت عن بقية الغاز المجري .
ولقد وجد الفلكيان وليم هربست وجورج أسوزا من معهد كارنيجي إثبات جديد أفصحا عنه في مؤتمر القمر الثامن الذي عقد في مارس من عام 1977 في هيوستن بتكساس ، إذ وجدوا هالة مشابهة في برج الكلب الكبير ، فقد اكتشفوا تجمعاً نجمياً فتياً فيه غلالة غازية وبقايا انفجار متجدد جبار ، كل ذلك بقطر 190 سنة ضوئية وقد أعاد الفلكيان سيناريو الحدث انطلاقا من سرعة التمدد التي قاسوها وهي 32 كم في الثانية واستنتجا أن الانفجار لابد أنه قد وقع منذ 700 ألف سنة وهو الرقم الدال على عمر النجوم في هذا المجتمع ونتيجة ذلك اعتبر هربست وأسوزا أن هذه الأرصاد تكفي لتأكيد تشكل النجوم عقب انفجار المتجددات الجبارة وتعززت بذلك فكرة أن المجموعة الشمسية قد حفزت على التشكل بعد انفجار متجدد جبار .
وعليه فإن انفجار المتجدد الجبار الذي وقع قبل عدة ملايين من السنين من التكون الأولي للسحابة الشمسية البدائية هو الذي أمد هذه السحابة بالعناصر الثقيلة ومنها الحديد .. وبالتالي فإن الحديد لم يصل الأرض بعد تكونها واختراق النيازك الحديدية القادمة من خارج المجموعة الشمسية لسطحها الصلب والذي يبلغ عدة آلاف من الكيلومترات من الصخور الجرانتية وشبيهاتها !!!
وقد زاد تركيز العناصر الثقيلة في الكواكب عنها في الشمس لأنه أثناء تكون اللب الشمسي ونتيجة لجاذبيته العالية سحب هذا اللب الغازات الخفيفة من السديم الشمسي البدائي كالهيدروجين والهليوم بينما بقيت العناصر الثقيلة كمكون أساسي للكواكب ومنها الحديد في الأرض .
.........
بقلم أ. د. مسلم شلتوت
رئيس مركز بحوث الفضاء والطاقة
........
والسلام الختام

7

منتدى علوم الفلك / المواضيع المميزه بالقسم

« في: سبتمبر 19, 2009, 05:34:25 مساءاً »

الاعجاز العلمي (لابن القيم)


موسوعه كتب فلكيه باللغه العربيه( لطاليس )


موسوعه كتب فلكيه باللغه الانجليزيه(rey_mysteriowww)


سلسله برامج لا غني عنها لهواه الفلك (لطاليس)


لهواه الرصد الفلكي موسوعه التلسكوبات(لطاليس)


محاضرات فلكيه علي النت(amona alymona)

8

منتدى علوم الفلك / اليابان تطلق مركبه للشحن الفضائي

« في: سبتمبر 11, 2009, 11:45:53 صباحاً »

السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
اطلقت اليابان مركبتها الجديدة للشحن الفضائي يوم الخميس من قاعدة تانيجاشيما الواقعة جنوبي البلاد.



ويبلغ وزن المركبة 16.5 طن كما تعتبر مهمتها بالغة الاهمية بالنسبة لمحطة الفضاء الدولية الذي من المتوقع ان تتوقف المركبات الفضائية الامريكية عن خدمتها ابتداء من العام المقبل.

وغادرت المركبة الارض على متن صاروخ "هيتش - 2 بي" في الخامسة ودقيقة واحدة بتوقيت جرينتش يوم الخميس.

وبعد 15 دقيقة على الانطلاق، تأكد نجاح انفصال المركبة عن الصاروخ.

واشرف على هذه المهمة مهندسون وخبراء تابعون للوكالة اليابانية للفضاء في تسوكوبا بالتعاون مع وكالة الفضاء الامريكية (ناسا) ومركزهم مدينة هيوستن الامريكية.

بالغة الاهمية

ومن المتوقع ان تجري مركبة الشحن بعض التجارب في ما يتعلق بالمواعيد والبرمجة والابحار الفضائي قبل ان تقترب من محطة الفضاء الدولية التي لن تلتحم المركبة بها قبل 8 ايام لها في الفضاء.

يشار الى ان حمولة مركبة الشحن اليابانية في هذه الرحلة بلغت 4.5 طن من اصل قدرتها على حمل 6 طن.

ويذكر بأنه ينظر الى هذه المركبة على انها اساسية لانه سيتم الاعتماد عليها بتزويد محطة الفضاء الدولية لدى وجود كامل طاقم رواد الفضاء ومعداتهم عليها.
............
المصدر ال bbc

9

منتدى علوم الفلك / صور مذهلة للمجرات والنجوم التقطها منظار الفضاء هاب

« في: سبتمبر 10, 2009, 02:08:07 مساءاً »

السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
يحتفل علماء الفلك بالحصول على مجموعة جديدة من الصور المميزة التي التقطها منظار الفضاء هابل، والتي تثبت أن المهمة التي نفذها رواد الفضاء لصيانة المنظار العملاق مؤخرا قد أتت أُكلها وحققت نجاحا باهرا.

اصطدام المجرات
فقد احتوت آخر مجموعة من الصور على مشاهد نادرة ومميزة سجلتها عدسات هابل، ومنها عمليات اصطدام المجرات وتبعثر النجوم وتبددها.
وتقول وكالة الفضاء الأمريكية "ناسا" إن التلسكوب هابل، والذي يدور في الفضاء ويُعتبر واحدا من أهم الأجهزة والوسائل العلمية التي سبق للإنسان أن بناها وطورها، يجب أن يستمر في الخدمة حتى عام 2014 على الأقل .
شار إلى أن الرحلة التي قام بها رواد الفضاء على متن المكوك أطلانطس في شهر مايو/أيار الماضي كانت هي خامس وآخر مهمة إصلاح وصيانة تُجرى للمنظار هابل
مرصد أكبر

وتعكف ناسا الآن مع شركائها الدوليين على إعداد مرصد أكبر وذي قدرات أعظم من التلسكوب هابل، وسيُعرف باسم منظار الفضاء جيمس ويب (جي دبليو إس تي).

ويُعتبر إطلاق صور هابل يوم أمس الأربعاء النتيجة الطبيعية والعادية التي تشير إلى القوة والبراعة التي طالما توقع رواد الفضاء تحقيقها إثر إجراء الصيانة اللازمة على منظار الفضاء مؤخرا.
وقد تضمنت المجموعة الجديدة صورا باهرة لمجرات تتجه نحو الاصطدام ببعضها، بالإضافة إلى نجم يقوم بالتخلص من طبقاته الخارجية، وغيوم كثيفة من الغاز والغبار، ولقطة جديدة لكوكب المشتري أُخذت بزاوية حادة وتظهره بشكل مدبب.
عودة إلى العمل

تقول الدكتورة هايدي هامل، كبيرة الباحثين في المعهد العلمي لمناظير الفضاء في بالتيمور بولاية ميريلاند، حيث يمكن مراقبة مهمة هابل والإشراف عليها: "لقد عاد هابل إلى العمل مرة أخرى."

وخاطبت الدكتورة هايدي الصحفيين قائلة: "إن ناسا وهابل يفتحان معا آفاقا جديدة على الكون."

من جهته، قال الدكتور بول موردين، عالم الفلك البريطاني من جامعة كامبردج، إن الصور الجديدة مثيرة للغاية.

رد فعل أولي

 سوف يمضي وقد أحدث ضجة حقيقية مدوية ومجلجلة
الدكتور بول موردين، عالم فلك بريطاني من جامعة كامبردج
ففي مقابلة ع بي بي سي، قال الدكتور موردين: "لقد كان رد فعلي الأول هو أن صرخت قائلا: يا إلهي، لقد أثمر العمل برمته. لعمري إنه لشيء رائع!"
وأضاف قائلا: "إن البعثات التي يكون هدفها إجراء أعمال الصيانة تكون دوما خاضعة للصدفة ويحيط بها الشك وعدم اليقين، وذلك لأن الأمور يمكن أن تسير على غير ما يرام، إذ أن رواد الفضاء يمكن ان يحيلوها إلى مجرد فوضى. لربما لم نفكر بهذا الشيء أو ذاك عندما أعدنا تصميم المعدات وقمنا بتركيبها وصيانتها."
وأردف قائلا: "لكن هذه الصور تظهر بشكل قاطع أن المنظار هابل هو في وضع جيد بالنسبة لما سيأتي، ولسوء الحظ، خلال السنوات الأخيرة من عمره."
دوي كبير

وختم بقوله حول تقاعد هابل من الخدمة: "سوف يمضي وقد أحدث ضجة حقيقية مدوية ومجلجلة."

يُشار إلى أن رواد الفضاء الذين كانوا على متن مكوك الفضاء أطلانطس نفذوا خمس جولات من السير في الفضاء خلال مهمتهم الأخيرة، وذلك لتركيب أجهزة جديدة وأغطية حرارية بغية إصلاح جهازين موجودين حاليا في التلسكوب، بالإضافة إلى استبدال بطاريات وأجهزة توازن المنظار (الجيروسكوبات).

ويقول العلماء إن هابل قد أصبح الآن أكثر حساسية من ذي قبل بالنسبة للضوء، الأمر الذي يحسن إلى حد كبير من كفاءته ومقدرته على الرصد والتصوير.
كاميرا جديدة

ومن الإضافات الرئيسية التي أُدخلت على هابل خلال الرحلة الأخيرة الكاميرا رقم 3 ذات العدسة الواسعة (دبليو إف سي 3)، والتي يغطي مجال عملها مساحة كبيرة، ويعتقد العديد من رواد الفضاء بأنها هي التي ستكون مسؤولة عن الاكتشافات الحقيقية الكبيرة خلال السنوات المتبقية من فترة تشغيل المنظار.

فهذه الكاميرا هي التي سوف تمكن علماء الفلك من تنفيذ الدراسات الجديدة في مجال الطاقة المظلمة التي تخترق كافة مجالات وطبقات الكون، وعلى المادة السوداء، أو "الأجسام والمواد الغامضة" التي تشكل معظم مادة الكون.

كما ستسمح الكاميرا الجديدة لهابل بالغوص عميقا في اكتشاف الفضاء، وذلك بشكل أعمق وأكبر من أي وقت مضى، الأمر الذي سيمكِّنه من البحث عن النجوم التي بدأت بالإشعاع في الكون قبل غيرها، أي قبل أكثر من 13 مليار عام مضى.

ستسمح الكاميرا الجديدة لهابل بالغوص عميقا في اكتشاف الفضاء، وذلك بشكل أعمق وأكبر من أي وقت مضى
..............
المصدر ال BBC
والختام السلام

10

منتدى علوم الفلك / دورة حياة المجرات

« في: يوليو 09, 2009, 11:49:08 مساءاً »

السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
دورة حياة المجرات
في كثير من روايات الخيال العلمي، تحكم إمبراطورية جبارة على نفسها بالهلاك من خلال غطرستها وشعورها بجبروتها: فهي تطمح إلى احتلال مجرة برمتها وحكمها. ويبدو ذلك طُموحا بعيد المنال حقا. فمن أجل السيطرة على مجرتنا (درب التبانة) يجب على هذه الإمبراطورية أن تقهر 100 بليون نجم. ومع ذلك، فإن علماء الكونيات (الكوسمولوجيين) ـ الفلكيون الذين يدرسون الكون بكليته ـ لا يجدون في هذا ما يُبهر. فمجرة درب التبانة ليست إلا واحدة من 50 بليون مجرة أو أكثر موجودة ضمن أرجاء الفضاء القابلة للرصد. واحتلالها لا يعدو أن يكون احتلال بقعة ضئيلة.
قبل قرن من الزمن، لم يكن أحد يعلم أن تلك المجرات كلها موجودة، وكان معظم الفلكيين يعتقدون أن المجرة والكون مترادفان. وربما احتوى الفضاء حينذاك على بليون نجم متناثر مع لطاخات باهتة بدت كنجوم في سيرورة نشوء أو موت. ثم أتى العصر الذهبي لعلم الفلك في العقود الأولى من القرن العشرين حينما قرر الفلكي الأمريكي هابل وآخرون أن تلك اللطاخات الباهتة كانت غالبا مجرات كاملة قائمة بذاتها.
لماذا تقع النجوم في تكتلات هائلة يفصل بينها فراغ شاسع، وكيف تأخذ المجرات هذا التنوع المحير من الأشكال والحجوم والكتل؟ لقد أضنت هذه الأسئلة الفلكيين لعقود عدة. ومن غير الممكن لنا رصد نشوء مجرة، فتلك السيرورة بطيئة جدا. وعلى الباحثين بدلا من ذلك تجميع أجزاء اللغز معا برصد كثير من المجرات المختلفة التي يمثل كل منها طورا مختلفا من تاريخ تطورها المجرّي. ولم تصبح مثل تلك القياسات أمرا نمطيا إلا قبل نحو عقد من الزمن حين دخل علم الفلك عهدا ذهبيا جديد
وحاليا تُعطي التطورات المدهشة في تقانة المقراب والمكشاف الفلكيين فكرة عن الكيفية التي تغيرت بها المجرات عبر مقاييس زمنية كونية. فقد أخذ مقراب هَبِل الفضائي صورا فوتوغرافية لأعماق السماء البعيدة، كاشفا بذلك عن مجرات إشعاعها على درجة من الخفوت لم تُعهد من قبل. وجمعت أجهزة القواعد الأرضية، مثل مقاريب كيك Keck العملاقة، إحصاءات عن المجرات البعيدة (وبالتالي الهَرِمة). إن الأمر يبدو كما لو أُعطي لعلماء التطور الحيوي آلة زمن تسمح لهم بالسفر إلى الوراء عبر ما قبل التاريخ، وبأخذ صور للحيوانات والنباتات التي استوطنت الأرض في سلسلة من العهود المختلفة. إن التحدي الذي يواجه الفلكيين، والذي كان سيواجه علماء التطور الحيوي، هو إدراك الكيفية التي تطورت بها الأنواع المرصودة في الأزمنة الأقدم لتصبح على ما نعرفه حاليا.

إن المجرة سومبريرو (القبعة) Sombrero تمثل تقريبا كل ظاهرة مجرّية بذل الفلكيون جهدهم طوال قرن لتفسيرها. فيها انتفاخ إهليلجي ساطع من النجوم، وثقب أسود فائق الكتلة مدفون في عمق ذلك الانتفاخ، وقرص ذو أذرع حلزونية (يُرى مُجانبة edge on تقريبا)، وحشود نجوم مبعثرة حول الضواحي. ويُعتقد أن هناك هالة شاسعة من المادة الخفية غير المرئية تمتد فيما وراء هذه الصورة.
إن المهمة في الحقيقة فلكية الحجم. فهي تشتمل على فيزيائيات ذات مقاييس شاسعة التفاوت، تمتد من التطور الشامل للكون برمته حتى تشكُّل نجم واحد. وهذا ما يجعل بناء نماذج معقولة لتشكل المجرات أمرا صعبا، لكنه يعيد الموضوع كله إلى نقطة البداية. إن اكتشاف تلك البلايين من المجرات جعل علم الفلك النجمي وعلم الكونيات يبدوان غير مترابطين معا. وتبعا لمخطط الأشياء الشامل، كانت النجوم أصغر من أن تكون ذات قيمة. وعلى النقيض من ذلك، رأى معظم فلكيي النجوم أن الجدل حول أصل الكون هو تجريد لا طائل منه. أما الآن، فنحن نعلم أن الصورة المتكاملة للكون يجب أن تشتمل على كل من الكبير والصغير.
الأنواع المجرّية
من أجل فهم كيفية تشكل المجرات، يبحث الفلكيون عن أنماط ونوازع في خصائصها. وتبعا لنظام التصنيف الذي طوره هبل، يمكن تقسيم المجرات بصورة عامة إلى ثلاثة أنواع رئيسية: إهليلجية، وحلزونية، وغير منتظمة (انظر الشكل في الصفحة المقابلة). وأكبرها كتلة هي المجرات الإهليلجية، وهذه المجرات في معظمها منظومات كروية تقريبا، ناعمة المظهر وبلا معالم، وتحوي قليلا من الغاز والغبار أو لا شيء منهما. وتئز buzz النجوم حول وسط المجرة، كما يئز النحل حول خليته. ومعظم هذه النجوم عتيقة جدا.
أما المجرات الحلزونية، ومن أمثلتها مجرتنا درب التبانة، فهي بنى شديدة التسطح والترتيب، يتحرك ضمنها النجوم والغاز في مدارات دائرية أو شبه دائرية حول المركز. وفي الواقع تُدعى هذه المجرات أيضا بالمجرات القرصية. أما أذرعها الحلزونية المشابهة لدولاب الهواء (لعبة الأطفال المعروفة) فهي خيوط من نجوم حارة فتية وغاز وغبار. وتحوي المجرات الحلزونية في مراكزها انتفاخات هي تكتلات كروية من النجوم، تذكرنا بالمجرات الإهليلجية الصغيرة. وثلث المجرات الإهليلجية تقريبا ذات بنية مستطيلة نحو المركز. ويُعتقد أن هذه الاستطالات bars تنجم عن إضطرابات في القرص.
أما المجرات غير المنتظمة، فهي تلك التي لا تندرج ضمن التصنيف الحلزوني أو الإهليلجي. فبعضها يبدو حلزونيا أو إهليلجيا، تعرض لتشويه عنيف بسبب اصطدامه حديثا مع جار له. وبعضها الآخر منظومات منعزلة ذات بنى غير بلورية ولا تبدي دلائل على أية اضطرابات حديثة.
وتغطي كل من هذه الفئات الثلاث مجرات واسعة التفاوت في ضيائيتها luminosity. إلا أنه عادة ما تكون المجرات الإهليلجية أشد بريقا من الحلزونية، والمجرات الأخفت هي أعلى احتمالا لأن تكون غير منتظمة من نظيراتها المضيئة luminous. أما بالنسبة إلى المجرات الأشد خفوتا، فإن نظام التصنيف يُخفق معها إخفاقا تاما. فهذه المجرات القزمية dwarf  galaxies غير متجانسة في طبيعتها، وثبت أن محاولة تصنيفها أمر غير متفق عليه. وبشكل عام يمكننا القول إنها تقع في فئتين: منظومات غنية بالغاز ينشط فيها تشكل النجوم، وأخرى فقيرة بالغاز حيث لا تتشكل أية نجوم.
يأتي أحد الأدلة المهمة حول أصل أنواع المجرات من الترابط المدهش بين نوع المجرة المحلية وكثافتها. إن معظم المجرات مبعثرة عبر الفضاء وتفصل بينها مسافات شاسعة، و10 إلى 20 في المئة منها فقط مجرات إهليلجية، في حين أن المجرات الحلزونية هي السائدة. وبقية المجرات مرزومة في حشود، ويختلف الأمر بالنسبة إليها: فالإهليلجية هي الأغلبية فيها، والحلزونية، إن وُجدت، فهي منظومات خاملة فقيرة بالغاز والنجوم الفتية. لقد حيرت هذه العلاقة المسماة الشكل-الكثافة morphology-density الفلكيين فترةً طويلة.
خفيف ومظلم
تتفرد نسبة ضئيلة من المجرات الحلزونية والإهليلجية في أنها تحتوي على نواة شبه نقطية فائقة الضيائية: نواة مجرية نشطة active galactic nucleus (AGN) . والأمثلة الأكثر غرابة وندرة لتلك النوى هي الكوازارات quasars التي تتجاوز درجة سطوعها brightness سطوع المجرات المضيفة لها كليا. ويعتقد الفلكيون عموما أن النوى المجرية النشطة تستمد طاقتها من ثقوب سوداء تزن من ملايين إلى بلايين من الكتل الشمسية. وتتنبأ النظرية بأن الغاز الذي يسقط في هذه الكيانات المرعبة سوف يشع نحو 10 في المئة من طاقته الذاتية، وهذا يكفي لتوليد منارة يمكن كشفها في الجانب الآخر من الكون.
وبعد أن كانت النوى المجرّية الفعالة تُعدُّ شذوذات، فقد بُرهن مؤخرا على أنها جزء لا يتجزأ من سيرورة تَشكُّل المجرة. وقد حصلت الذروة في فعالية النوى المجرية النشطة عندما كان الكون في ربع عمره الحالي، أي في نفس الوقت الذي تشكلت فيه معظم النجوم في المجرات الإهليلجية. يُضاف إلى ذلك أنه يُعتقد أن الثقوب السوداء الفائقة الكتلة تقبع تقريبا في كل مجرة إهليلجية، أو حلزونية ذات انتفاخ، سواء أكانت تلك المجرات تحتوي على نوى مجرية نشطة أم لا(1). وما ينطوي عليه هذا هو أن كل مجرة يمكن أن تشهد حدثا أو أكثر من أحداث نشاط النوى المجرية النشطة. فمادامت المادة تسقط في الثقب الأسود، تكون النوى نشطة. وعندما لا يُغذَّى المركز بمادة جديدة، ترقد النوى خامدة.

إن معظم المعلومات التي لدينا حول جميع هذه الظواهر تأتي من الفوتونات: الفوتونات الضوئية من النجوم، والفوتونات الراديوية من غاز الهدروجين المتعادل، وفوتونات الأشعة السينية من الغاز المتأين. لكن معظم المادة في الكون ربما لا تشع فوتونات بأي طول موجي. وهذه هي المادة الخفية (المعتمة) dark سيئة السمعة التي يُستنتج وجودها من آثارها الثقالية فقط. إذ يُعتقد أن الأجزاء المرئية من المجرات مغلفة ب«هالات» عملاقة من المادة الخفية. وهذه الهالات، خلافا لتلك التي توجد فوق رؤوس القديسين، ذات شكل كروي أو إهليلجي. وعلى المقاييس الأكبر، يُعتقد أن هالات مماثلة تحافظ على حشود المجرات متماسكة معا.
وما يُؤسف له أن أحدا لم يكشف مطلقا المادة الخفية مباشرة، ومازالت طبيعتها واحدا من أكبر الألغاز في العلم. ويفضل معظم العلماء حاليا فكرة أن المادة الخفية تتكون في معظمها من جسيمات غير محددة حتى الآن ولا تكاد تتآثر مع الجسيمات العادية أو فيما بينها. ويسمي الفلكيون عادة هذه الفئة من الجسيمات بالمادة الخفية الباردة، ويسمون أي نموذج كوني يفترض وجودها بنموذج المادة الخفية الباردة وخلال العقدين الماضيين، بذل الفلكيون جهدهم في تطوير نموذج لتشكل المجرة يقوم على نموذج المادة الخفية الباردة. أما إطار العمل الأساسي لذلك فهو نظرية الانفجار الأعظم حول توسع (تمدد) الكون. إن علماء الكونيات مستمرون في الجدل حول الكيفية التي حصل بها التوسع وحول ما حدث قبل ذلك، لكن هذه المبهمات لا تؤثر كثيرا في تشكل المجرات. فنحن نتناول الحكاية في حقبة ما بعد نحو 000 100سنة من الانفجار الأعظم، حينما كان الكون يتألف من الباريونات baryons (أي المادة العادية التي هيمنت فيها نوى الهدروجين والهليوم)، والإلكترونات (المشدودة إلى النوى)، والنيوترينوات والفوتونات والمادة الخفية الباردة. وتشير الأرصاد إلى أن المادة والإشعاع كانا موزعين توزعا سلسا، إذ اختلفت الكثافة بين المواضع المختلفة بنحو جزء واحد من 000 100 جزء فقط. إن التحدي هو اقتفاء الكيفية التي استطاعت بها هذه المكونات البسيطة أن تولد التنوع المذهل من المجرات.
إذا قارن المرء الظروف التي كانت سائدة حينذاك مع توزع المادة اليوم، يجد أن هناك اختلافين مهمين. أولا، يغطي الكون في الأيام الحالية مدى هائلا من الكثافات. فالمناطق المركزية من المجرات ذات كثافة تزيد على 100 بليون ضعف من كثافة الكون المتوسطة. والأرض أكثف من ذلك ب10 بلايين بليون مرة. ثانيا، وبينما كانت الباريونات والمادة الخفية الباردة في البداية متمازجة معا تماما، تُشكِّل الباريونات اليوم عُقدا كثيفة (هي المجرات) داخل هالات ضخمة من المادة الخفية. وبطريقة ما، انفصلت الباريونات عن المادة الخفية الباردة.
يمكن تفسير أول هذه الاختلافات بسيرورة عدم الاستقرار الثقالي. فإذا كانت منطقة ما أكثف بقليل من المتوسط، فإن الكتلة الزائدة سوف تُبدي قوة ثقالية أقوى بقليل من المتوسط، جاذبة مادة إضافية نحوها. وهذا ما يخلق مجالا ثقاليا، ربما أقوى جذبا لمزيد من المادة. وتُضخم هذه السيرورة الجامحة فوارق الكثافة الابتدائية
وطوال الوقت، يكون على ثقالة المنطقة أن تنافس توسع الكون الذي يباعد ما بين المادة. في البداية، يتغلب التوسع الكوني وتتناقص كثافة المنطقة، ولكن على نحو أبطأ من كثافة ما يحيط بها. وعند حد معين، تصبح الكثافة الزائدة للمنطقة، مقارنة بكثافة ما يحيط بها، واضحة إلى درجة أن جذبها الثقالي يتغلب على التوسع الكوني، ومن ثَمَّ تبدأ المنطقة بالانهيار.
وحتى تلك اللحظة، لا تكون المنطقة جسما متماسكا، بل مجرد تحسن عشوائي للكثافة في سديم المادة التي تملأ الكون. لكن ما إن تنهار المنطقة حتى تبدأ حياة داخلية خاصة بها. وتسعى المنظومة ـ التي سوف نطلق عليها من الآن فصاعدا مجرة جنينية (أولية) protogalaxy ـ إلى إقامة شكل ما من التوازن. يسمي الفلكيون هذه السيرورة بالاسترخاء relaxation، حيث تتصرف الباريونات كجسيمات أي غاز. وبسبب تسخينها بالموجات الصدمية التي يقدحها الانهيار، تتبادل الباريونات الطاقة بالتصادم المباشر بعضها مع بعض، مُحدثة بذلك توازنا هدروستاتيكيا، وهي حالةَ توازن بين الضغط والثقالة. إن جو الأرض أيضا في حالة توازن هدروستاتيكي (تقريبا)، وهذا هو السبب في تناقص الضغط أُسِّيا مع الارتفاع.
أما بالنسبة إلى المادة الخفية، فالاسترخاء مختلف على نحو جلي. ومن التعريف، تكون جسيمات المادة الخفية الباردة ذات تفاعل ضعيف، وغير قادرة على إعادة توزيع الطاقة فيما بينها بالتصادم المباشر. ولا تستطيع منظومة من مثل هذه الجسيمات الوصول إلى حالة التوازن الهدروستاتيكي. وبدلا من ذلك، تخضع إلى ما يدعى، ربما تجاوزا، بالاسترخاء العنيف. فكل جسيم يتبادل الطاقة، لا مع جسيم منفرد آخر، بل مع الكتلة الإجمالية للجسيمات بوساطة المجال الثقالي.
..................
انتظروا الجزء الثاني
والختام السلام
نسألكم الدعاء بظهر الغيب

11

منتدى علوم الفلك / أمريكا تستعد لقصف القمر بصاروخ "ضخم"‏

« في: يوليو 01, 2009, 02:03:20 صباحاً »

السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
تستعد الولايات المتحدة لإجراء تفجير ضخم على سطح القمر، مما سيخلف حفرة عميقة فيه، وذلك بغرض البحث عن آثار مياه.
وقالت إدارة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا) ان مركبة فضائية ستنطلق من قاعدة "كيب كانافيرال" ستحمل صاروخا ضخما لتفجيره في سطح القمر، موضحة  ان الغرض من هذه المهمة هو التحقق مما سيكشفه التفجير من آثار قد تدل على وجود مياه في سطح القمر، حسبما قالت صحيفة "ديلي تلغراف" البريطانية.
 وستقوم ناسا بتحليل السحابة الناجمة عن انفجار الصاروخ لالتقاط أي أمارة تدل على الماء أو البخار هناك.
ويتوقع العلماء أن يحدث الانفجار سحابة هائلة من الغبار والغاز وجليد الماء المتبخر قد يصل ارتفاعها إلى ستة أميال على الأقل بحيث يمكن رؤيتها من على الأرض.
وإذا ما أثبتت التجربة نجاحا فإن ذلك قد يضمن توفير إمدادات حيوية للقاعدة المقترح إنشاؤها على سطح القمر.
وستتولى بعثة استطلاع الفوهات البركانية القمرية وأقمار الاستشعار الصناعية غير المأهولة مهمة إطلاق الصاروخ على سطح القمر بسرعة تفوق مرتين سرعة إطلاقة الرصاص.
وستقوم مركبة فضائية مرافقة بالدوران حول القمر لمدة عام بحثا عن مواقع لإنزال رواد فضاء فوقها،  ورسم خريطة لسطح القمر تتضمن أدق تفاصيل لم يسبق مشاهدتها من قبل.
وبذلك تكون هذه المركبة أول سفينة فضاء أمريكية تقوم برحلة إلى القمر منذ عام 1999.
........
والختام السلام

12

منتدى علوم الفلك / حينما تتصادم النجوم

« في: مارس 27, 2009, 07:18:34 مساءاً »

السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
هذا هو الجزء الاول
حينما تتصادم النجوم
قزم أبيض يصدم عملاقا أحمر:
يستغرق قزم أبيض شهرا لاختراق العملاق الأحمر المنتفخ ويخرج القزم دون أن يصاب بأذى، ويسلب بعض غاز العملاق لكن العملاق يتحطم مع أن قلبه يبقى سليما ويتحول إلى قزم أبيض آخر
نجم متتالية رئيسية يصدم نجم متتالية رئيسية :
نجمان عاديان لهما كتلتان غير متساويتين تصادما بعيدا عن مركزيهما النجم الصغير أصغر كتلة، لكنه أكثف من الكبير لذا فإنه يبقى سليما مدة أطول وفي خلال ساعة، يكون قد دخل في النجم الكبير، ونتج من ذلك نجم وحيد يدوّم بسرعة. ويضيع قسم من الكتلة في الفضاء السحيق
مشهد ارتطام:
ما الذي يحدث عندما يتواجه نجمان ويصطدمان بشدة؟ كما هي الحال في تصادم سيارتين، تتوقف النتيجة على عدة عوامل: سرعتي الجسمين المتصادمين، وبنيتيهما الداخليتين، وأبعاد الصدم (التي تحدد ما إذا كان الاصطدام يحدث بين مقدمتي السيارتين أو بين جانبيهما). بعض الحوادث لا تسفر إلا عن ليِّ حاجزَيْ الاصطدام أو الرفرفين، وبعضها الآخر يتمخض عن تحطم السيارتين بالكامل، وبعضها يقع بين هذا وذاك والسرعات العالية والاصطدامات التي تحدث بين المقدمتين هي أفضل الطرق لتحويل الطاقة الحركية إلى حرارة وضغط يؤديان إلى تحطيم السيارتين تماما.
ومع أن الفلكيين يعتمدون على الحواسيب الفائقة في دراستهم للتصادمات بالتفصيل، فثمة بضعة مبادئ بسيطة تحكم آثارها الإجمالية أهم شيء هو التباين في الكثافات فالنجم العالي الكثافة سيحل به أذى أقل بكثير من نجم غير كثيف، تماما كما يحدث عندما تخترق قذيفة مدفع قطعه من  الصخر فالقذيفة تبقى على حالها تقريبا في حين تتمزق قطعه الصخر إربا إن التصادم الذي يحدث بين مقدمتي نجمين  أحدهما شبيه بالشمس والآخر أكثف منها بكثير، كأن يكون قزما أبيض فان النجم الشبيه بالشمس يتحطم بينما القزم الأبيضالذي هو أكثف من الشمس بنحو 10 ملايين مرة، يخرج من حادثة التصادم بارتفاع بسيط في حرارة طبقاته الخارجية فقط وباستثناء وجود وفرة سطحية عالية جدا من النتروجين فإن القزم الأبيض سوف يبدو وكأن شيئا لم يتغير فيه.
إن القزم أقل قدرة على إخفاء آثار فِعْلته، عند حدوث اصطدام عابر رفيق .
من الممكن أن يكوّن النجم الممزق الشبيه بالشمس قرصا ضخما يدور في فلك حول القزم .
عندما تكون النجوم المتصادمة من نفس النمط والكثافة والحجم، فإن تتابع الأحداث يختلف تماما.
مع التراكب المتزايد للنجوم ـ الكروية أصلا ـ فإنها تضغط وتشوه بعضها بعضا لتتخذ أشكال أنصاف دوائروفي خلال ساعة يكون النجمان قد اندمجا في نجم واحد.
والأمر الأكثر احتمالا هو أن يتصادم نجمان ليس بمقدمتيهما بالضبط وأن يكون لهما كتلتان مختلفتان قليلا وليستا متطابقتين وهذه الحالة العامة درسها بالتفصيل
إن الجسم الناتج يختلف جوهريا عن نجم منعزل مثل شمسنا فالنجم المنعزل لا يجد طريقة ليعيد تزويد نفسه بحصته الأولية من الوقود، إذ إن مدة بقائه محددة سلفا وكلما ازدادت ضخامة النجم ارتفعت حرارته أكثر وازدادت سرعته في إحراق نفسه ويدل لون نجم على درجة حرارته وبالتالي فإن النماذج الحاسوبية لإنتاج الطاقة يمكن أن تتنبأ بطول عمره بدقة عالية لكن نجما مندمجا لا يتبع نفس القواعد فتمازج طبقات الغاز أثناء التصادم يمكن أن يضيف وقودا من الهيدروجين الطازج إلى القلب ويؤدي ذلك إلى إعادة الشباب للنجم أضف إلى ذلك أن الجسم نظرا لكونه أضخم من أسلاف سيكون أشد سخونة وزرقة وسطوعا وسوف يخطئ الراصدون الذين يوجهون أنظارهم إلى النجم، إذا استندوا إلى لونه وتألقه لاستنتاج عمره
وعلى سبيل المثال، فإن العمر الكلي للشمس يمتد إلى 10 بلايين سنة في حين أن نجمًا كتلته ضعف كتلة الشمس وأسطع منها بعشر مرات، لا يُعِّمر سوى 800مليون سنة لذا إذا اندمج نجمان شبيهان بالشمس في منتصفي عمريهما فإنهما سيكوّنان نجما حارا وحيدا عمره خمسة بلايين سنة في لحظة تكونه لكنه يبدو كما لو كان عمره أقل من 800 مليون سنة إن ما يتبقى من عمر هذا النجم المندمج الضخم يتوقف على كمية وقود الهدروجين الذي قذف إلى مركزه نتيجة التصادم ويكون هذا العمر عادة أقصر بكثير من عمر كل من والديه وحتى عند موت هذا النجم فإنه يفعل ذلك بأسلوب فريد فعندما يموت (وذلك بأن ينتفخ ليغدو عملاقا أحمر، ثم سديما كوكبيا، وأخيرا قزما أبيض)، يصبح أعلى حرارة بكثير من الأقزام البيضاء الأخرى الأكبر سنا منه، والتي لها كتل مماثلة.
اكتشاف النجوم الزرقاء(*******)
في حشد كروي، تتميز النجوم الضخمة المندمجة عن غيرها بجلاء إن جميع عناصر حشد نجمي تُولَد في وقت واحد تقريبا كما أن درجة حرارتها وسطوعها يتطوران معا لكن النجوم المندمجة تشذ عن هذه القاعدة إنها تبدو فتية على نحو غير عادي وتبقى على قيد الحياة حين تكون النجوم الأخرى التي لها نفس السطوع واللون قد ماتت ووجود مثل هذه النجوم في قلوب الحشود النجمية الكثيفة هو أحد أكثر التنبؤات إثارة للاهتمام بنظرية التصادمات النجمية.
وقد حدث مصادفة أن في أوائل الخمسينات من القرن الماضي اكتشف  أن الحشود الكروية تحوي نجوما ساطعة وساخنة على نحو غير عادي تسمى النجوم الزرقاء وعلى مر السنين قدم الباحثون النظريات لتفسير أصل هذه النجوم
في عام 1991 وجد أن مركز الحشد الكروي 47 Tucanae متخم بالنجوم الزرقاء المنتشرة في غير نظام، وهو بالضبط المكان الذي تنبأت نظرية التصادمات بوجوب وجود هذه النجوم بأكبر عدد ممكن فيه. وبعد ست سنوات من ذلك أجري أول قياس مباشر لكتلة واحد من النجوم الزرقاء المنتشرة في غير نظام في حشد كروي ووجدنا أن كتلته تعادل نحو ضعف كتلة أضخم النجوم العادية في نفس الحشد ـ وهذا هو المتوقع إذا كان الاندماج النجمي هو السبب وقد اكتشف أن كتلة نجم من تلك النجوم الزرقاء المنتشرة في غير نظام، تعادل نحو ثلاثة أمثال كتلة أي نجم عادي في حشده ويعرف الفلكيون أنه لا يوجد سبب آخر غير الاندماج التصادمي لتكوين مثل هذا الجرم الثقيل في هذه البيئة.
ونقوم الآن بقياس كتل وسپينات spins عشرات من النجوم الزرقاء المنتشرة من دون نظام. وفي الوقت نفسه، يقوم الراصدون أيضا بالبحث عن آثار أخرى للتصادمات جرى التنبؤ بها ومنها ملاحظه وجود نقص أكيد في العمالقة الحمراء بالقرب من قلوب الحشود الكروية وللعمالقة الحمر مقاطع عرضية أكبر آلاف المرات من المقطع العرضي للشمس ومن ثم فهي أهداف كبيرة كبرا غير عادي ومن الطبيعي أن تُفسَّر ندرتها بالتصادمات التي سوف تنزع عنها طبقاتها الخارجية وتُحوَّلُ تلك النجوم إلى صنف مختلف
ومن دون ريب، فإن جميع هذه الأدلة ظرفية والبرهان القاطع على هذا صعب المنال إن متوسط الزمن الفاصل بين تصادمين في الحشود الكروية التي عددها في درب التبانة 150 يساوي نحو 000 10 سنة وفي سائر مجرتنا يساوي هذا الزمن بلايين السنين وإذا حالفنا الحظ على نحو استثنائي وحدث تصادم مباشر قريب منا بقدر كاف ـ مثلا، على مسافة منا لا تتجاوز بضعة ملايين من السنين الضوئية فإنه سيسمح للفلكيين بمشاهدته باستعمالهم التقنيات المتوافرة حاليا وقد يُكشف أولُ تصادم نجمي في الزمن الحقيقي في مراصد الموجات التثاقلية التي بدأت حاليا برصد هذه التصادمات ولا بد أن تؤدي المواجهات عن كثب بين الأجسام ذات الكتل النجمية إلى تشوهات في المتصل الزمكاني spacetime continuum وهذه إشارة قوية إلى تصادم ثقوب سوداء أو نجوم نيوترونيةوترتبط مثل هذه الأحداث بتحرير الطاقة الهائلة المتصلة بدفقات أشعة جاما.
لقد ثبت أن دور التصادمات حاسم في فهم الحشود الكروية والأجرام السماوية الأخرى وتوحي محاكيات حاسوبية أن تطور هذه الحشود تتحكم فيه بشدة أنظمة ثنائية عنصرا كل منها يرتبط أحدهما بالآخر ارتباطا محكما وهذه الأنظمة تتبادل الطاقة والاندفاع (الزخم الزاوي) مع الحشد بمجمله. ويمكن للحشود أن تتلاشى تماما نتيجة أحداث شبيهة جدا بالتصادمات تقذف بنجومها خارجا الواحد تلو الآخر
إن مصير الكواكب التي تتعرض نجومها التي ولدتها إلى مواجهات عن كثب مع نجوم أخرى تمثل إضافة حديثة إلى موضوع التصادمات النجمية وتبين المحاكيات أن الكواكب غالبا ما تسوء أحوالها فإما أن يلتهمها النجم الذي ولدها أو واحد من إخوتها الكوكبيين وإما أن تسير على غير هدى داخل الحشد النجمي وإما أن تُقذف خارج الحشد وتتسكع عبر الفضاء بين النجمي وتوحي أرصاد حديثة أن النجوم الموجودة في حشد كروي قريب تفتقر في الحقيقة إلى كواكب بحجم المشتري مع أن سبب هذا الافتقار غير معروف يقينا حتى الآن.
وعلى الرغم من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عنها بعد فإن التقدم في هذا المجال مثير للدهشة لقد كان مجرد التفكير في التصادمات النجمية أمرا سخيفا في وقت من الأوقات؛ أما اليوم، فإن هذا الموضوع يشغل موقعا مركزيا في كثير من مجالات الفيزياء الفلكية إن السكون الظاهري للسماء الليلية يخفي عن العيان كونًا يتصف بطاقة وقوة تدمير لا يمكن تصورهما في هذا الكون يتصادم كل ساعة نحو ألف زوج من النجوم في مكان ما ومن المؤكد أن معلوماتنا عن هذا الموضوع ستتحسن في المستقبل هذا وإن التقانات الجديدة قد تسمح قريبا بالكشف المباشر والروتيني عن هذه الأحداث سنشاهد كيف تموت بعض النجوم موتا عنيفا في حين تعاد ولادة نجوم أخرى أثناء تصادمات نجمية
..........................
والختام السلام

13

منتدى علوم الفلك / حينما تتصادم النجوم

« في: مارس 19, 2009, 03:06:06 صباحاً »

السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
حينما تتصادم النجوم:
عندما يتهشم نجمان بسبب تصادمهما فقد ترى منظرا جميلا جدا، مادمت بعيدًا عنه بُعدًا كافيًا.
من بين جميع الطرق التي يمكن أن تنتهي بها الحياة على الأرض، ربما كان أكثرها إثارة هو اصطدام الشمس بنجم آخر. وإذا كانت القذيفة الواردة قزما أبيض ـ وهو نجم مفرط في كثافته يكدس كتلة بقدر كتلة الشمس في حجم يعادل واحدا في المئة من حجم الشمس ـ فإن قاطني الأرض سيكونون مدعوين لمشاهدة عرض ألعاب نارية لا مثيل له. سيخترق القزم الأبيض الشمس بسرعة فوق صوتية تتجاوز600 كيلومتر في الثانية، مولدا موجة صدمية شديدة سوف تضغط وتسخن الشمس كلها، لتبلغ درجات حرارة أعلى من تلك التي تحدث عندها الانفجارات النووية الحرارية.
إن اختراق القزم الأبيض للشمس لن يستغرق أكثر من ساعة، لكن الضرر الذي سيسببه سيكون شديدا جدا فالشمس التي سوف تسخَّن بإفراط، ستحرر أثناء تلك الساعة طاقة اندماجية تعادل ما تحرره عادة في مئة مليون سنة. واستفحال الضغط سيجبر الغاز على الخروج منها بسرعات أعلى بكثير من سرعة الإفلات
 escape velocity. وفي بضع ساعات، تكون الشمس قد مزّقت نفسها إربا. أما القزم الأبيض، الذي سبب هذه الكارثة، فسوف يواصل في تلك الأثناء طريقه مبتهجا .
وخلال جزء كبير من القرن العشرين، بدا للفلكيين أن دراسة التصادمات النجمية فكرة سخيفة غير جديرة بالاهتمام. فالمسافات بين النجوم الموجودة في جوار الشمس تبلغ من الكبر درجة لا تمكنها من التصادم بعضها ببعض. ثمة كوارث أخرى سوف تحل بالشمس (والأرض) في المستقبل البعيد، لكن اصطدامها بنجم قريب لا يحتمل أن يكون إحدى هذه الكوارث. وفي الحقيقة، فإن الحسابات البسيطة التي أجراها في مطلع القرن العشرين عالم الفيزياء الفلكية البريطاني أوحت بأنه لم يحدث مطلقا أي تصادم بين نجمين من بين النجوم الموجودة في قرص مجرتنا، والتي عددها نحو مئة بليون نجم.
لكن ذلك لا يعني أن التصادمات هي حدث غير شائع. فافتراضات <جينز>، والنتيجة التي توصل إليها، تنطبق على المناطق المجاورة للشمس، ولا تسري على البقاع القريبة الأخرى من درب التبانة. فالحشود النجمية الكثيفة هي بقاع فعلية لعمليات تدميرية. فضمن هذه العقد النجمية التي تكون النجوم فيها مكتزة، اكتشف الفلكيون في السنوات الأخيرة أجساما يستحيل وجودها طبقا لمبادئ التطور النجمي العادي ـ لكن يمكن تفسير وجودها طبيعيا على أنها نجوم محطمة. ويمكن للتصادمات أن تعدل التطور الطويل الأمد للحشود النجمية بكاملها، ويمكن رؤية أعنفها في منتصف المسافة عبر الكون.
عالَمٌ تأكل فيه النجوم بعضها بعضا
إن اكتشافات الكوازارات عام 1963 هي التي دفعت بالفلكيين المتشككين لأخذ موضوع التصادمات النجمية على محمل الجد. وكثير من الكوازارات يشع من الطاقة ما تشعه 100 تريليون شمس. وبسبب كون بعضها يسطع أو يأفل بشدة في أقل من يوم، فإن مناطقها التي تنتج الطاقة يجب ألا تكون أكبر من المسافة التي يقطعها الضوء في يوم ـ وهذا يعادل حيز نظامنا الشمسي تقريبا. ويطرح الفلكيون السؤال التالي: لو تمكنْتَ أن تحشر ـ بطريقة ما ـ ملايين النجوم في مثل هذا الحيز الصغير، فهل ترتطم هذه النجوم بعضها ببعض؟ وهل يمكن لهذا التدافع تحرير تلك الطاقة الهائلة؟
بحلول عام 1970، صار من الواضح أن الجواب عن السؤال الثاني هو لا. ثم إن الرقص النجمي العنيفslam dancing لم يفسر التدفقات الضيقة التي تنبعث من مصادر الطاقة المركزية لكثير من الكوازارات. لذا أُرجع السبب إلى الثقوب السوداء الفائقة الكتلة. (ومن قبيل المفارقة، فقد اقترح بعض الفلكيين، منذ عهد قريب، أن التصادمات النجمية قد تساعد على ضخ المادة في تلك الثقوب)
وفي الوقت الذي كان الفلكيون، الذين يدرسون خارج مجرتنا، يرفضون التصادمات النجمية كسبب لهذه الظاهرة، فإن زملاءهم من المتخصصين بدراسة مجرتنا أخذوا على عاتقهم دراسة التصادمات دراسة مكثفة ومستفيضة. هذا وإن القمر الصناعي  ساتل أوهورو Uhuru، الذي أُطلق عام 1970 لمسح السماء بحثًا عن الأجسام التي تصدر أشعة سينية، اكتشف نحو 100مصدر متألق في درب التبانة. وكان 10 في المئة منها موجودة في أكثف أنماط الحشود النجمية، ألا وهي الحشود الكروية. لكن هذه الحشود لا تشكل سوى 0.01 في المئة من نجوم درب التبانة. ولسبب ما، تحوي هذه الحشود من منابع الأشعة السينية عددا كبيرا لا يتناسب البتة مع عدد نجوم تلك الحشود.
التصادمات النجمية/ نظرة إجمالية
هذه إحدى الحالات التي تقتضي إجراء تعديلات للكتب الدراسية في علم الفلك. إن الرأي التقليدي القائل بأن تصادم نجمين أمر مستحيل هو رأي خاطئ؛ فالتصادمات يمكن أن تحدث في الحشود النجمية، وبخاصة في الحشود الكروية، حيث تكون كثافة النجوم عالية، وحيث تعزز التفاعلات التثاقلية من احتمالات حدوث هذه التصادمات،
 الدليل الرصدي الرئيسي على حدوث هذه التصادمات ذو شقين.
أولهما هو أن الحشود الكروية تحوي نجوما تسمى النجوم الزرقاء المنتشرة في غير نظام، وأفضل تفسير لها هو أنها تكونت نتيجة تصادمات.
ثانيهما هو أن الحشود الكروية تحوي عددا هائلا من منابع الأشعة السينية ـ من المحتمل أيضا أن تكون هذه المنابع نتيجة للتصادمات النجمية.
للتعبير عن هذا الغموض بطريقة أخرى، لننظر فيما يولّد منابع الأشعة السينية هذه. يُظن أن كلا من هذه المنابع هو زوج من النجوم، أحدها مات وانهار متحولا إلى نجم نيوتروني أو ثقب أسود. ويقوم النجم السابق بالتهام رفيقه، وبفعله هذا يسخِّن الغاز إلى درجات حرارة عالية جدا ومن ثم يطلق أشعة سينية. إن مثل هذه الاقترانات المروعة حدث نادر، والتطور المتزامن لنجمين حديثي الولادة في نظام ثنائي، لا ينجح في توليد ثنائي مصدِّر لأشعة سينية ساطعة إلا مرة واحدة فقط في كل بليون محاولة.
ماذا عن العامل الذي يتيح للحشود الكروية أن تتغلب على هذه العقبات؟ لقد تبين للفلكيين أن ظروف الازدحام في هذه الحشود قد تكون هي العامل الحاسم. فيوجد نحو مليون نجم مكدّس في حيز عرضه بضع عشرات من السنين الضوئية ولا يتسع مثل هذا الحجم بالقرب من الشمس إلا لنحو مئة نجم فقط. وكما هي الحال بالنسبة إلى النحل الذي يحوم حول خليته، فإن النجوم تتحرك في مدارات دائمة التغير. أما النجوم التي لها كتل أقل، فإنها تميل إلى أن تُقذف خارج الحشد وذلك نتيجة اكتسابها طاقة خلال مواجهتها عن كثب نجوما وحيدة أو ثنائية ذات كتل أكبر؛ وتسمى هذه العملية تبخرا evaporation لأنها تشبه فرار الجزيئات من سطح سائل. أما النجوم المتبقية التي فقدت طاقة، فإنها تتمركز بالقرب من مركز الحشد. وبمرور قدر كاف من الوقت، تبدأ النجوم المكدسة بكثافة بالتصادم بعضها ببعض.
العمليات التي تزيد من احتمال حدوث التصادمات النجمية
1 ) التبخر : إن النجوم في حشد كروي تندفع بحيوية ونشاط كأنها سرب من النحل. وبين الفينة والأخرى، تقترب ثلاثة أو أربعة نجوم بعضها من بعض. إن الاقتراب الشديد لبعضها من بعض يعيد توزيع الطاقة، ويمكن أن يسمح بقذف واحد من هذه النجوم خارج الحشد كليا. أما العناصر المتبقية من الحشد، فإنها تتجمع معا على نحو مكثف جدا. وإذا ما قذف عدد كاف من النجوم، فإن النجوم المتبقية في الحشد تبدأ بالتصادم. وتحدث هذه العملية عادة عبر بلايين السنين.
2 ) التبئير التثاقلي : في المعيار الكوني للأشياء، تكون النجوم أهدافا صغيرة عندما يتعلق الأمر بالصدم. فكل منها يمسح منطقة ضيقة جدا من الفضاء، ويبدو، للوهلة الأولى، أنه من غير المحتمل أن تتراكب منطقة منها مع منطقة أخرى. لكن الثقالة تحوّل النجوم إلى أهداف كبيرة، وذلك بأنها تحرف  مسارات أي أجرام تقترب منها وفي الواقع فإن كل نجم يمسح منطقة أكبر من حجمه بعدة مرات، وهذا يزيد كثيرا من احتمال التراكب والتصادم.
3 ) الأسر المدّي : يمثل الثقب الأسود أو النجم النيوتروني هدفا أصغر حتى من النجم العادي لكن يمكنه أن يوفر قوى مدّيّة جبارة بمقدورها تشويه شكل نجم عابر. ويبدّد هذا التشوه طاقة، كما يمكن أن يجعل الجسمين يغيران مداريهما. إن حدوث التصادم بينهما يصبح عند ذلك مسألة وقت فقط، لأن المواجهات القريبة المتتالية بينهما تواصل سلبهما طاقة مدارية
وحتى في حشد كروي، فإن متوسط المسافة بين النجوم يكون أكبر بكثير من النجوم ذاتها. لكن هيلز  دايوكان كلاهما يعمل في جامعة ميشيگان بآن آربر،
 بيّنا عام 1975 أن احتمال التصادم لا يتوقف على مجرد المقطع العرضي الفيزيائي للنجوم. فلما كانت النجوم في حشد كروي تتحرك ببطء (بالمعايير الكونية) لأن سرعاتها تقع بين 10 و 20 كيلومترا في الثانية، فسوف يتسع الوقت للثقالة لكي تؤدي دورها خلال المواجهات القريبة بين النجوم. ومن دون ثقالة، لا يمكن لنجمين أن يتصادما إلا عندما يكون كل منهما متجها مباشرة نحو الآخر؛ أما بوجود ثقالة، فيقوم كل من النجمين بسحب الآخر، وبذلك يحرف مساره. وتتحول النجوم من قذائف بالستية، خط طيرانها معد سلفا، إلى قذائف موجهة تندفع نحو هدفها. وعندئذ يزداد احتمال التصادم بمعامل يصل إلى نحو 000 10 مرة. والواقع أن نصف عدد النجوم في البقاع المركزية من الحشود الكروية يحتمل أن تكون قد تعرضت لحادث تصادم واحد أو أكثر خلال الثلاثة عشر بليون سنة المنصرمة
وفي نفس الوقت تقريبا، افترض علماء  من جامعة كمبردج أن تصادمًا، أو مسًا عابرا رفيقا، يمكن أن يجعل نجمين منعزلين يقترنان. وفي الأحوال العادية، فإن مواجهة عن قرب لجرمين سماويين تكون تناظرية: فهما يقتربان أحدهما من الآخر، ويستجمعان سرعة، ويتأرجحان أحدهما أمام الآخر، وما لم يجر تماس بينهما فإن كلا منهما يذهب في سبيله بمعزل عن الآخر.
إذا كان أحدهما نجما نيوترونيا أو ثقبا أسود، فإن ثقالته الشديدة يمكن أن تحرف مسار النجم الآخر، وتجرده من بعض طاقته الحركية وتمنعه من الفرار، وهذه عملية تسمى أسرا مديّا tidal capture. ويواصل النجم النيوتروني أو الثقب الأسود التهام فريسته التي وقعت في شَرَكِه، مطلقا أشعة سينية.
....................................
انتظروا الجزء الثاني باذن الله
نسألكم الدعاء بظهر الغيب
والختام السلام

14

منتدى علوم الفلك / انطلاق مهمة البحث عن عوالم "كالارض"

« في: مارس 09, 2009, 01:28:06 مساءاً »

السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
انطلق من محطة كيب كانفيرال في ولاية فوريدا الامريكية مسبار فضائي أطلق للبحث في اركان الكون عن عوالم أو كواكب شبيهة بالارض يمكن ان توجد حياة فيها.

وسيثبت المسبار، او التلسكوب، في مدار حول الشمس لمراقبة ورصد مساحات من الكون يعتقد انها تحتوي على ما يقرب من 100 ألف نجم شبيه بالشمس، النجم الرئيسي في مجرتنا.

وقد صمم مسبار كيبلر لالتقاط اضعف درجات الضوء التي يمكن ان تكون قد صدرت من نجوم، او شموس، بعيدة اثناء دورانه حول الشمس.

السؤال الازلي
وقال ادورد ويلر نائب المدير في دائرة مهمات الفضاء بوكالة الفضاء الامريكية "ناسا" ان لحظة انطلاق كيبلر ستكون تاريخية "فهذه ليست فقط مهمة علمية، بل تاريخية".

ويضيف ويلر ان الهدف من المهمة هو محاولة الاجابة على السؤال الازلي الذي رافق الانسان منذ فجر التاريخ، والقائل: هل نحن وحدنا في هذا الكون..؟

ويحمل مسبار كيبلر على متنه اقوى كاميرا نصبت على متن مهمة فضائية حتى الآن.

كما انها المهمة الاولى المصممة للبحث عن عوالم صخرية تدور في افلاك حول نجوم شبيهة بنجمنا الشمس.

ويعتقد العلماء ان كواكب موجودة فيما يعرف بـ "المنطقة الدافئة"، او المنطقة القابلة للعيش، قد تحتوى على مياه على سطحها، وهي اولى علامات وجود الحياة، كما يرون.

يذكر ان علماء الفضاء اكتشفوا وجود اكثر من 300 كوكب خارج المجرة الشمسية، لكن عددا قليلا منها ذو تكوين صخري شبيه بالارض.

اما اغلبية تلك الكواكب فهي عبارة عن اجسام عملاقة من الغازات، مثل المشتري، او عمالقة من الجليد الفائق الصلابة مثل نبتون.

وسيراقب المسبار الحديث اكثر من 100 ألف نجم "شمسي" بشكل متواصل لمدة تترواح بين اربعة وستة اعوام، او ربما اكثر، وهو مصمم لرصد كواكب شبيهة بالارض ايضا.

ومن المنتظر ان يبدأ بارسال اول نتائج عملياته البحثية الاستقصائية خلال ثلاثة اشهر من اتخاذه موقعه المداري حول الشمس.

وتصل قوة هذا المسبار حدا تجعله يستطيع رصد اي ضوء شمسي منعكس من كوكب صخري مهما كان ضعيفا.

وفي حال نجح المسبار في ايجاد كواكب شبيهة بالارض وقريبه من حجمها في المنطقة النجمية الدافئة، فسيعني انه سيعثر على اول نجم شمسي شبيه بنجمنا.

ويعتقد العلماء ان المسبار سيحتاج الى نحو ثلاثة اعوام لكي يستطيع رصد وجود نجم شبيه بالشمس في المنطقة النجمية الدافئة.

يذكر ان المسبارات الفضائية لها القدرة على رصد مساحات كونية مترامية الاطراف على نحو يصعب تخيله.

وهو ما تحتاجه تلك الاجهزة المتطورة من اجل مراقبة ورصد النجوم كبيرة الحجم
..........
المصدر BBC
والختام السلام

15

منتدى علوم الفلك / الجزء الثاني من قياس الوقت علي مر الزمان

« في: فبراير 03, 2009, 12:07:51 صباحاً »

الجزء الاول من موضوع قياس  الوقت علي مر الزمان علي هذا الرابط
الجزء الاول
وها هو الجزء الثاني بحمد الله
ما هو أول تقويم عرفه الانسان
تذكر كتب التاريخ أن السومريين والبابليين كانوا أول من تقويما قمريا من اثني عشر شهرا ولانهم كانوا شديدي الارتباط بالزراعه فقد جعلو لاسماء الاشهر دلاله علي مواسم الحصاد وغير ذلك ولكن بما أن السنه الشمسيه أكبر من السنه القمريه فان الفصول بعد سنه لا تأتي في نفس للاشهر السابقه لذلك كانوا يضيفون شهرا بشكل عشوائي عندما يصبح تباعدها كبيرا.
لكن المصريين اكتشفوا هذا الخطأ ولاحظوا تواقت بزوغ نجم الشعري اليمانيه مع شروق الشمس في فتره فيضان نهر النيل وبما أن هذا الحدث كان له أهميه كبيره لهم فقد جعلوا هذا اليوم بدايه سنتهم التي كانت عباره عن ثلاث فترات طول كل منها 120 يوم ويضيفون بعدها 5 أيام كي تصبح السنه كامله.
أما الرومان فقد استخدموا تقويما شمسيا اعتمدوا فيه الشهر القمري 29.5 يوما ولذلك كانوا يضيفون شهرا كل ثلاث سنين كي يحافظوا علي مواقع الفصول وكانت هذه الزياده هامه ولكنها في معظم الاحيان لم تكن تخضع لاعتبارات فلكيه بل لرغبات الكهنه ومصالحهم وقد وصل الامر لدرجه أن تختلف الاشهر من مدينه لاخري وبقيت الاحوال كذلك الي أن استدعي يوليوس قيصر الفلكي المصري سوسيحينس وطلب اليه أن يضع نظاما ثابتا للتقاويم فقام بما يلي :
1 – ألغي العمل بالسنه القمريه  واستخدم بدلا منها السنه الشمسيه بطول 365.25 وهذا ما اضطره لايجاد السنه الكبيسه 366 يوما .
2 – جعل سنه 708 من التقويم الروماني تحتوي علي 445 يوما لازاله الاضطرابات الناجمه عن التقويم السابق .
3 – جعل سنه 709 من التقويم الروماني بدايه للتقويم الجولياني ووافق ذلك عام 45 قبل الميلاد .
4 – غير بدايه التقويم من ابريل الي يناير وجعل الاشهر الفرديه 31 يوما والزوجيه 30 يوما
وكان في هذا التقويم خطأ يوجد به خطا بسيطا وقد لاحظ البابا غريغوري الثالث عشر  هذا الخطأ فاستدعي البابا الراهب كريستوفر كلافيوس الذي كان ضليعا في علم الفلك وعهد اليه بتصحيح الخطأ فأجري ما يلي
1) وجد أن الفارق يبل 3 أيام كل 400 سنه لذلك استقطع ثلاثه أيام من كل 400 سنه
2 ) لتصحيح موضع الاعتدال الربيعي كان لابد من جعل يون 21 أكتوبر بدلا من 11 منه أي يجب استقطاع 10 أيام فاعتبر يوم 5 أكتوبر 1582 هو 15 أكتور 1582
ثم تطور بعد ذلك الكثير من الات مثل الرقاص وغيرها
ولا بد من ذكر ساعات المراصد الفلكيه الدقيقه والضخمه التي كانت تصنع من معادن شديده الحساسيه وبالتالي سريعه التأثر بالعوامل الجويه لذلك كان عزل هذه الساعات ضروريا .
ثم تطورت بعد ذلك الساعات حتي وجدت كما هي بوقتنا الحالي  
............................
هذا الموضع ليس منقول من أي منتدي أخر وانما هو بتوفيق الله  
تلخيص من موضوع قرأته في أحد المجلات العلميه
والختام السلام