طوِّر إنتاجيتك في الرصد والتصوير-أبريل 2022

عندما يجتمع كل شيء معاً، يمكن للهواة رؤية الجمال الهائل لسماء الليل عبر العينية أو الكاميرا. تملأ السدم الانبعاثية IC 405 (في أعلى اليمين)، وIC 410 (أسفل اليسار) وجزء من IC 417 (أعلى اليسار) مشهد كوكبة ممسك الأعنة Auriga

ظهرت معادلة دريك Drake Equation في العام 1961، عندما صاغها د. فرانك دريك لتقدير عدد الحضارات النشطة، القادرة على التواصل، التي قد تكون موجودة في مجرة درب التبانة. تأخذ المعادلة نهجاً احتمالياً، حيث تُضاعف العوامل المختلفة بضربها بعضها ببعض، مثل عدد النجوم التي تولد كل عام، ونسبة النجوم التي لها كواكب، والمدى الزمني لاستمرار حضارة ما، وما إلى ذلك. لم يكن الدافع الأصلي لدريك لصياغة معادلته الشهيرة هو تقدير عدد الحضارات، بل لتأطير المناقشة خلال الاجتماع العلمي الأول لمعهد البحث عن ذكاء خارج كوكب الأرض Search for Extraterrestrial Intelligence (اختصاراً: المعهد SETI). يقدم المعهد SETI مزيداً من المعلومات عن معادلة دريك على الرابط: www.seti.org/drake-equation-index.

إحدى ميزات معادلة دريك هي أنه يمكن تكييفها لمعالجة أسئلة كبيرة أخرى ذات أهمية كبيرة لقراء هذه المجلة، مثل ”ما مدى إنتاجي المحتمل كمصور فلكي أو راصد لسماء الليل؟“ الإجابة عن هذا السؤال البسيط معقدة تعقيداً يثير الدهشة. في الواقع لقد حددت ستة عوامل يمكن أن تؤثر في إنتاجية الفلكيين، والتي ستناقش كلها في هذه المقالة. كما سترى، بعضها هو تحت سيطرتك، وبعضها الآخر مجرد حقيقة من حقائق الحياة (حياتك)، ولكن مع ذلك يمكن الحد من تأثيرها على الأنشطة الفلكية في حديقة منزلك الخلفية.

فرانك دريك، هنا في جامعة كورنل في العام 2017، هو رائد في أبحاث المعهد SETI- البحث عن حضارات ذكية خارج كوكب الأرض

تقدَّر معادلة دريك عدد الحضارات التي يمكن للبشر أن يتواصلوا معها- بالقيمة N. شكلت هذه المعادلة إطار المناقشة في الاجتماع الأول عن أبحاث المعهد SETI في العام 1961

معادلة النجاح أو الفشل

للبدء في الإجابة عن هذا السؤال: ”ما مدى إنتاجي المحتمل كمصور فلكي أو راصد لسماء الليل؟“، فلنُلقِ نظرة على ”معادلة النجاح أو الفشل“ Make-or-Break، المقتبسة من معادلة دريك. يمكننا استخدام هذه لتقدير عدد الليالي الإنتاجية سنوياً لفلكي هاو، يُشار إليه بالعامل المتغير N:

 N = Y x f_c x f_m x f_fr x f_bw x f_bt x f_e

حيث تمثل المتغيرات المتنوعة هذه العوامل:

Y = إجمالي عدد الليالي في السنة.

f_c = عدد الليالي الصافية.

f_m = عدد الليالي الخالية تقريباً من القمر.

f_fr = عدد الليالي التي ”تستطيع الرصد فيها“.

f_bw = عدد الليالي التي يمكنك تحمّل الرياح فيها. 

f_bt = عدد الليالي ذات الحرارة المناسبة. 

f_e = مقدار الوقت الذي تعمل فيه جميع معداتك بنحو صحيح.

فلنلق نظرةً على فهم كيفية تأثير هذه العوامل على تقديرات الإنتاجية وتحديد طرق الحد من عوامل تقليل الإنتاجية. سأناقش كلاً من نشاطي التصوير والرصد البصري، نظراً إلى استمتاعي بهما. 

 يجعل المرصد المنزلي للمؤلف التصوير الفلكي طوال الليل مريحاً، حتى في عز الشتاء. توفر الجدران أيضاً حاجزاً يصد الرياح عن التلسكوب، مما يمكِّن من مشاهدة أكثر ثباتاً

 ارتدِ ما يناسب الأجواء أبرد بكثير، مع قبعة وقفازات وجوارب وأحذية دافئة. أضف أيضاً مشروباً ساخناً، وبعض قطع التدفئة. يمكن للجورب الإضافي (أسفل اليسار) الموجود فوق المنظار الإرشادي أن يمنع تشكل الندى عليه

التعامل مع حالة الطقس

عدد الليالي في السنة (ممثلة بقيمة العامل Y التي تبلغ 365.25 ليلة) هو مثال على عامل واحد خارج عن إرادتك. وبالمثل، فإن القمر يرتفع في السماء ويتداخل مع نشاط رصد أعماق السماء وتصويرها بمقدار نصف الوقت (fm= 0.5)، بين التربيع الأول والأخير، سواء شئنا أو أبينا. بالطبع، الراصدون البصريون Visual observers ومصورو الكواكب والقمر أقل انزعاجاً من ضوء القمر- بل قد يستمتعون به- لذا فإن قيمتهم للعامل fm تكون أعلى، ربما بمقدار 0.8. وبذا ما زال بإمكان معدات التصوير ذات النطاق الضيق والفلاتر (المرشحات) أن تصوّر في ضوء القمر، لذلك يمكن أن يؤدي أسلوب النطاق الضيق Narrowband إلى زيادة الإنتاجية الإجمالية.

ما عليك سوى ممارسة النشاط الفلكي فترة قصيرة لتستنتج أنه لا يمكنك التحكم في الطقس، وهذا صحيح: فالتحكم في غطاء السحب المحلية (fc) مازال بالطبع بعيداً عن متناول أيدينا. ومع ذلك، يمكن التخفيف من تأثير جوانب أخرى للطقس- مثل البرودة الشديدة والحرارة والرطوبة الخانقة.

يتأثر الراصدون البصريون وأجهزة التصوير المحمولة بالطقس أكثر من أولئك الذين يستخدمون معدات تصوير ثابتة، سواء كانت محلية أو بعيدة. أفضل طريقة لزيادة قيمة fbt هي ارتداء ملابس مناسبة للطقس. في الليالي الصافية، تشع أجسادنا حرارتها بعيداً في الفراغ، لذا ارتدِ ملابسك في درجة حرارة أقل بـ 10ـــ15°س تقريباً مما يقرؤه مقياس الحرارة. ستحافظ الجوارب والأحذية الطويلة والقفازات والقبعة الدافئة على دفء أطرافك. في أبرد الليالي (برودة تصل إلى 28° في منطقتي) أستخدم عبوات تسخين كيميائية تستعمل مرةً واحدة في القفازات والحذاء، وسخّان إضافي في جيبي لمنع تشكل الجليد على العينية Eyepiece. من الجيد أيضاً أن يكون لديك مكان دافئ للملحقات التي تعمل بالبطارية، مثل المصباح اليدوي أو المؤشر الليزري. وأخيراً، يمكن أن يساعد كوب معزول يحتوي على شراب ساخن على إطالة جلسة الرصد أو التصوير.

غالباً ما تكون فرص الرصد والتصوير من بُعد أكثر عدداً. التقطت هذه الصورة لمجرة الدولار الفضي Silver Dollar Galaxy، NGC 253، من مرصد بعيد في أستراليا، وعالجها المؤلف

من ناحية أخرى، يمكن أن تكون ليالي الصيف دافئة ورطبة، وتكون مقرونة بلعنة الحشرات القارصة. أنا أرتدي ثياباً وسراويلات خفيفة الوزن بأكمام طويلة، وأرش ملابسي بمواد طاردة للحشرات، مع تجنب ملامسة اليد للعين أو حولها- لقد سمعت أنه يمكنها أن تلحق الضرر بالطلاء البصري. وإذا لم يهب النسيم، يمكن لمروحة صغيرة أن تساعدك على البقاء منتعشا أيضاً.

تُعتبر الرياح عاملاً محدداً مهماً- ليس فقط للراحة، ولكن أيضاً للإنتاجية، خاصة عندما يتعلق الأمر بالتصوير. فكيف يمكننا زيادة قيمة fbw؟ كلما زاد ثبات وصلابة تلسكوبك، قلَّ تأثرك بالرياح. يمكن أن تساعد خيمة الرصد في التخفيف من تأثير أي نسمات في جلسة الرصد البصري المحمول أو التصويري. الأفضل من ذلك هو إعداد منصة دائمة بجدران تصد الريح؛ أنا لم أضطر قط إلى قطع جلسة التصوير في مرصدي الصغير Doghouse Observatory بسبب الرياح.

يمكن للمصورين الفلكيين الذين يشترون وقتاً للرصد، أو يتركون معداتهم منصوبة في مرصد بعيد، تحقيق أعلى قيم للعامل fc. فعلى الرغم من كل الظروف، السماء دائماً ما تكون صافية في مكان ما

يستطيع مصورو النجوم الذين يشترون وقتاً للرصد، أو يضعون معداتهم في مرصد بعيد، تحقيق قيمة أعلى للعامل fc. فعلى الرغم من جميع الظروف، ستكون السماء صافية دائماً في مكان ما. توجد المراصد التجارية البعيدة تحت بعض أفضل السماوات في نصفي الكرة الأرضية، بما في ذلك جنوب الولايات المتحدة وتشيلي وإسبانيا وأستراليا. بالطبع، لا تزال متأثراً بضوء القمر، لكن لا تقلق بشأن تأثير الحرارة أو الرياح أو لدغات الحشرات.

التخطيط الجيد يؤتي ثماره

يتعرف الكثير منا إلى النشاط الفلكي في وقت منتصف العمر أو لاحقاً. وبحلول هذا الوقت من حياتنا، عادة ما يكون لدينا كثير من المسؤوليات، سواء كانت عائلية، أو عمل، أو كليهما. قد يكون من الصعب تخصيص وقت للنشاط الفلكي. ولا يقتصر الأمر على مجرد الحصول على بيانات تصويرية تأخذ وقتاً، بل نحتاج الوقت لأمور أخرى أيضاً، مثل التخطيط لجلسة رصد أو معالجة بيانات التصوير الأولية لإنتاج صور مذهلة. كيف يمكننا زيادة الإنتاجية إلى الحد الأقصى بهذا الوقت الحر القليل (ffr) عندما تتراصف النجوم في سماء صافية وخالية من القمر؟

 من خلال الكاميرات والفلاتر وأدوات ضبط التركيز وحامل للتحكم، من المهم التأكد أن البرمجيات وبرامج التشغيل- والحاسوب المثبتة عليه- هي محدّثة وتعمل جيداً، وأن المعدات قد جهزت بنحو صحيح. يجب فحص المعدات قبل الجلسة

يجب إعداد التجهيزات المحمولة وإزالتها مع كل جلسة تصوير. تتضمن هذه العملية عادةً الانتظار حتى تتمكن من رؤية نجوم كافية لإجراء المحاذاة القطبية Polar align، واستكشاف مشكلات المعدات على طول الطريق، ثم الاضطرار إلى تفكيك المعدات عند هجوم الغيوم، فقط لتبدأ من جديد في الليلة الصافية التالية. أي شيء يمكنك فعلُه لزيادة مقدار التصوير مقابل وقت الإعداد مفيدٌ هنا. تدربْ على الكفاءة والدقة في إعداد أجهزتك حتى تكون مستعداً عند وقت الغسق. إذا كان في إمكانك ترك معداتك المحمولة كلياً أو جزئياً جاهزة في موقع آمن للاستخدام على مدار عدة ليالٍ، فسيؤدي ذلك إلى تقليص عمل الإعداد واستهلاك الوقت. كما أنه سيجعل التصوير أو الرصد أكثر إنتاجية، بافتراض تعاون الطقس. إذا كنت تستخدم معدات ثابتة للتصوير أو الرصد، فهذه لا تأخذ وقتاً تقريباً لتشغيلها، بشرط أن تكون الظروف جيدة، وأن تعمل جميع المعدات.

 حتى إذا كانت لديك مجموعة معدات متقدمة جداً، يمكن لمنظار مزدوج أن يزيد من إنتاجية أرصادك البصرية

عندما يتعلق الأمر بقابلية النقل، فإن أفضل حل للراصدين البصريين هو منظار مزدوج. لا يتطلب هذا أي وقت تقريباً لإعداده، ويمكنه أن يزيد بقدر كبير من عدد الأمسيات التي يمكنك قضاء بضع لحظات على الأقل في رصد النجوم فيها. في بعض الأحيان، يمكن لبضع دقائق من معالجة المنظار المزدوج بين فترات انقشاع السحب أن تساعدك إلى الليلة الصافية التالية، الخالية من القمر.

المعدات والبرمجيات وبرامج التشغيل

يعني الحفاظ على قيمة fe قرب القيمة 1 أنه عندما تكون الظروف مناسبة، فستعمل معداتك بنحو صحيح. مفتاح النجاح هو إنجاز أكبر قدر ممكن من الإعداد والضبط والصيانة والاختبار خارج وقت التصوير أو الرصد.

بالنسبة إلى الراصدين البصريين، سيعني هذا أن يكونوا مدرّبين على إعداد وتفكيك المعدات. ومع القليل من الممارسة، يمكن تنفيذ مهام مثل الموازاة Collimation، أو محاذاة أداة التسديد Finder بسرعة، قبل أن يحل الظلام بدرجة كافية لمشاهدة جادة. إذا كنت تستخدم حاملاً محوسباً Computerised، أو بنظام Go-To، للرصد، فتعرفْ على كيفية عمله في أثناء النهار، وتدربْ على استخدامه في ليالٍ عادية. هذا سيجعل تلك الجلسات الرئيسة أكثر جدوى، لأنك لن تتلاعب بأي تجهيزات. 

رون بريشر Ron Brecher: يرصد أجرام أعماق السماء من الحارة القصيرة عند بيته في أونتاريو، كندا، ويصوِّر في الوقت نفسه من مرصده. انظر موقعه astrodoc.ca

مقارنةً بمعدات الرصد البصري، تحتوي معدات التصوير على كثير من المكونات القادرة على تقليل قيمة العامل fe. ومع استخدامي تلسكوباً عاكساً خالياً من الأجهزة الإلكترونية، بحجم 10 أو 20 بوصةــ جنباً إلى جنب مع مصباح يدوي أحمر وخريطةــ لمعظم الأرصاد البصرية، فإن مجموعتي من معدات التصوير هي أكثر تعقيداً. إنها تتضمن حاملاً عالي الأداء يحمل تلسكوبين، كل منهما مزود بكاميرا مبردة وقرص فلاتر إلكتروني وأداة ضبط تركيز Focuser إلكترونية. هناك أيضاً كاميرا إرشادية Guide camera واثنان من سخانات الندى Dew heaters وحاسوب للتحكم في جميع معدات التصوير. يمكن أن تؤدي مشكلات تشغيل أي قطعة من المعدات، مثل قدرتها على الاتصال بالحاسوب (عبر برنامج التشغيل الخاص به) أو مشكلة في البرمجية، إلى إنهاء ليلة من التصوير. ويمكن للأشياء الصغيرة، مثل الكابلات المتدلية من تلسكوبك، أن تسبب مشكلات كبيرة. يمكن أن يتغير توازن المجموعة مع حركة المتتبع Mount، أو ما هو أسوأ، يمكن للكابل أن ينتزع ويسبب تلف المعدات.

 في هذا الجدول، طبَّق المؤلف عوامل معادلة النجاح أو الفشل لإعطاء أمثلة على عدد الليالي الإنتاجية للنشاط الفلكي سنوياً التي يمكن تحقيقها باستخدام معدات مختلفة

يمكن للمصورين الفلكيين اتباع العادات الحميدة ذاتها المذكورة في الأعلى للراصدين البصريين. يجب فحص المحاذاة القطبية للمعدات الثابتة بصورة دورية (تتغير عندي قليلاً عندما تتجمد الأرض أو يذوب الثلج). إضافة إلى ذلك من المهم تحديث البرمجيات وبرامج تشغيل المعدات. لاحظ مع ذلك أنه ليس من الضروري حتماً فعل ذلك قبل ليلة التصوير الرئيسة، أو خلال فترة مطولة متوقعة من الطقس الجيد. بدلاً من ذلك، افعل هذا عندما تكون تنبؤات الطقس سيئة إذا استطعت. فأنا أحرص على نسخ نسخة احتياطية Back up لبرمجياتي وبياناتي على حاسوبي لكي أتمكن من التبديل بسهولة مرة أخرى إلى الإعداد الذي كان يعمل، عندما يلزم الأمر. تتمثل ميزة التصوير من بُعد في أنه لا يلزمك سوى فعل القليل للحفاظ على قيمة fe قريبة من 1، إذ يتوقع أن يحافظ المرصد المضيف على تشغيل جميع المعدات بسلاسة.

إذا كنت تستخدم جهاز حاسوب في نشاطك الفلكي، فمن المحتمل أنك تعرضت لإطفاء غير متوقع. ستعمل تحديثات نظام التشغيل (OS) التي تعيد تشغيل الحاسوب تلقائياً على إيقاف تشغيل التصوير. ولحسن الحظ، غالباً ما يمكن حل هذا الأمر بسهولة من خلال منع التحديثات التلقائية. إذا لم تتمكن من تعطيل هذه، فقد تتمكن من ضبط حدوثها نهاراً فقط، عندما لا تكون في حالة تصوير. كما يمكن أن تتعطل البرمجيات (التطبيقات والبرامج) أيضاً. ومرة أخرى، سيؤدي الكشف والاختبار في غير وقت الحاجة والعمل إلى كشف أي مشكلة، مما يمنحك فرصة لإصلاحها قبل جلستك التالية.

ليس على الراصدين البصريين أن يقلقوا عادة بشأن عمليات توقف العمل غير المخططة بسبب المعدات الإلكترونية. لكن قد تطرأ معهم مشكلات أخرى مفاجئة، مثل الندى على القطع البصرية. سيكون ضرورياً وجود واقيات الندى و/أو سخانات الندى الكهربائية في الأماكن المعرضة لتشكل الندى. أنا أضع جورباً فوق جهاز التسديد بالضوء الأحمر لمنع تشكل الرطوبة والغبش على الزجاج الأمامي؛ من دونه، لا أستطيع العثور على أهدافي البصرية.

يضيء القمر السماء نصف الوقت تقريباً، مما يجعل رؤية أجرام أعماق السماء أكثر صعوبة. يمكن أن يؤدي تضمين القمر كهدف فوتوغرافي أو بصري إلى زيادة عدد الليالي التي تستمتع فيها بنشاطك الفلكي

تقديرات الإنتاجية

عند وضع جميع العوامل التي نوقشت في الأعلى في وعاء، وتعيين قيم لسيناريوهات مختلفة، فسيمكن تقدير الإنتاجية، بعدد الليالي في كل عام. لقد وضعت جدولاً لتقدير حال جلساتي الرصدية (انظر: الجدول)؛ أما نتائجك فربما تختلف.

يمكن للراصدين عبر العينية أن يتوقعوا الحصول على أربع أو خمس جلسات مشاهدة جيدة في الشهر، إذا لم يزعجهم كثيراً ضوء القمر. إما بالنسبة إلى المصورين الفلكيين، فستكون هناك اختلافات كبيرة بناءً على مجموعة معداتك وإعداداتك. يمكن إجراء التصوير من بُعد في أي ليلة خالية نسبياً من القمر، أو بمقدار 148 ليلة تقريباً في السنة. ولكن إذا كنت تستمتعــ مثليــ بوقتٍ عملي مع معداتك الخاصة، فقد تكون المعدات الثابتة في المكان، أو المحمولة، خياراً أفضل، وإن كان أقل إنتاجية. لقد زادت إنتاجيتي بمقدار ثلاثة أضعاف تقريباً عندما انتقلت من مجموعة محمولة إلى مرصد منزلي للتصوير. كما أنني أرصد أيضاً عبر مجموعة محمولة، وأحياناً أصل إلى السماء الجنوبية عبر مراصد بعيدة؛ حقاً لدي التشكيلة الأفضل من جميع ما هو متاح. 

استمتعْ بالمشهد

بالنظر إليها بعدسة النجاح أو الفشل، فإن العوائق التي يجب على الفلكيين الهواة التغلب عليها تأتي في بؤرة تركيز واضحة. لحسن الحظ، هناك طرق عملية للتكيف مع ظروفنا واهتماماتنا الفريدة لزيادة الإنتاجية. وكما هي حال معظم الأمور، يتلخص النجاح عادة في الاستعداد الجيد عندما تسنح الفرص، مع قدرة تحديد المشكلات وتنفيذ الحلول بسرعة. في رأيي فإن جمال السماء، عبر العينية وعبر الكاميرا، يجعلها تستحق العناء. وبإعادة صياغة أغنية مايلي سايروس Miley Cyrus، فإن النشاط الفلكي هو عملية تسلق، لكن المشهد رائع. استمتع به بقدر ما تستطيع!