اسطرلاب چیست؟

اُسطُرلاب (به یونانی: اَسْترُلابُن و به پارسی باستان: استاره‌ یاب) از ابزارهای قدیم نجوم و طالع‌بینی است. اسطرلاب وسیله‌ای در نجوم رصدی بوده و اکنون بیشتر برای کاربردهای آموزشی بکار می‌رود. اسطرلاب رایج و معمولی دستگاه و صفحه مدور فلزی است که از جنس برنز یا برنج یا از آهن و فولاد یا تخته به طرز بسیار دقیق و ظریف و مستحکمی ساخته شده و برای مطالعات و محاسبات کارهای نجومی از قبیل پیدا کردن ارتفاع و زاویه آفتاب، محل ستارگان و سیارات و منطقه البروج و به دست آوردن طول و عرض جغرافیایی محل در تمام مدت شبانه روز و فصول مختلف سال بکار برذه می‌شود. در واقع اسطرلاب یکی از مهم ترین و کامل ترین ابزارها بوده و در تاریخ نجوم اهمیت داشته است.به احتمال زیاد اسطرلاب مسطح در حدود قرن دوم میلادی در یونان اختراع شد اما در دوره اسلامی تکامل یافت و به یکی از مهم ترین ابزار های نجومی تبدیل شد.

اسطرلاب برای بدست آوردن ارتفاع کوه‌ها و پهنای رودخانه‌ها و سایر عوارض طبیعی زمین و تعیین ساعات طلوع و غروب یکایک ستارگان ثابت و سیاراتی که نام آنها بر شبکه اسطرلاب نقش بسته نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. (با اسطرلاب می توان ارتفاع ستاره ها،ماه و خورشید را تعیین کرد.)
اسطرلاب همچنین برای محاسبه ساعات طلوع و غروب آفتاب هر محل (علی الخصوص در دوره اسلام که تعیین ساعات نماز هم برآن اضافه شد) ساخته شده است. با توجه به این حقیقت که در هنگام استفاده از دستگاه مذکور هیچ احتیاجی جهت به کاربردن و دانستن فرمولهای ریاضی نیست. (مانند خط کش محاسبه‌ای که به وسیله مهندسین به کار برده می‌شود).
از اسطرلاب برای سنجش ارتفاع، سمت، بعد و میل خورشید و ستارگان، تعیین وقت در ساعات روز و شب، قبله و زمان طلوع و غروب آفتاب استفاده می‌شده و ابزاری در مبحث تاریخ ابزارهای زمان بوده است که برای کاربردهای دیگر نیز به‌کار می‌ رفته است.
اسطرلاب،نمودارها و صفحاتی دارد که تعیین مکان ستاره ها نسبت به افق،تعیین مکان خورشید و ماه و سیارات را نسبت به ستاره های ثابت و تعیین زمان را ممکن می کند.
از اسطرلاب در اندازه‌گیری های زمینی هم می‌توان استفاده‌ کرد. مثلا می‌توان فواصل اجسام، ارتفاع کوه و عمق چاه را اندازه گرفت. اسطرلاب انواع مختلفی دارد که اسطرلاب مسطح،کروی و خطی از آن جمله اند.اما اسطرلاب مسطح رایج ترین نوع بود که طی قرن‌های میانی، تا حد ممکن کامل شد.

فرهنگ انگلیسی آکسفورد ترجمه‌ٔ ریشهٔ واژهٔ انگلیسی astrolabe را «ستاره-گیر» عنوان می‌کند و ریشهٔ آن را در لاتین قرون وسطی و پیش‌تر از آن واژهٔ یونانی astrolabos می‌داند که ترکیبی از astron (ستاره) و lambanein (گرفتن) است. بر طبق اسناد بدست آمده در ماوراءالنهر، این دستگاه را «استاره‌لاب» می‌گفتند. «استاره» یا «استره» که یونانیان «استاریوس» می‌نامند، همان ستاره و نام ایرانی است و «لابیدن» از مصدر پارتی به معنی «تابیدن» است. بعضی از منابع عربی نام آن را مشتق از کلمه یونانی استرلابوس نوشته‌اند و برخی معنی آن را «ترازوی ستارگان» ذکر کرده‌اند. اما از آنجا که اسطرلاب در حوزه فرهنگ ایرانی و اسلامی بکار گرفته شده و در فرهنگ یونانی جایگاهی ندارد و اروپاییان در اندلس مسلمان قرن یازدهم با آن آشنا شدند بنابراین ارتباط این واژه با استرلابوس نیز بعید به نظر می‌رسد. حمزه اصفهانی واژه «اسطرلاب» را معرب ترکیب فارسی «استاره‌یاب» می‌داند. نظر حمزه اصفهانی قابل قبول‌تر بنظر می‌رسد زیرا Star یا استارا یا ستارا و ستره ریشه درسانسکریت و در زبانهای پارسی باستان دارد و واژه استار در فرهنگ ایرانی و بین‌النهرین و حتی زبان آرامی و سریانی معمول بوده است. استاره یاب هنوز هم در ادبیات خراسانی بکار می‌رود. مثلاً می‌گویند طرف جادو و جمبل بلد است مهره خر و استره یاب دارد. ابوریحان بیرونی در رسالهٔ «إفراد المقال فی أمر الظلال» نظر حمزه اصفهانی را در کتاب «الموازنه» رد کرده و به فرض رواج این کلمه در زبان فارسی، آن را برگرفته از تعریب واژهٔ یونانی اسطرلابوس می‌داند که در آن اسطر (star) به معنی ستاره است، همانند واژه‌های astronomy و astrology (که در ریشهٔ یونانی آن‌ها تردیدی وارد نشده) و اشاره می‌کند که این وسیله در زمانی که هیچ جای دیگری وجود نداشته، در صنعت و کتب قدیمی آن‌ها یافت می‌شده است. وی اضافه می‌کند که مردم مشرق زمین اسطرلاب را نمی‌شناخته‌اند و از سایه برای این منظور استفاده می‌کرده‌اند.

اسطرلاب را ایرانیان مسلمان، “جام جم” یا “جام جهان‌ نما” یا “آینه جم” می‌خواندند. «جم» با پسوند «شید»، «جمشید» غیاث‌ الدین جمشید کاشانی (حدود ۷۹۰–۸۳۲) ریاضی‌ دان برجسته، اخترشناس و شمارشگر زبردست نامیده می‌شود که از بزرگترین منجمان و ریاضیدانان و فیزیکدانان ایرانی است که در تاریخ اساطیری ایران تا مقام خداوندی ارتقاء یافت.حافظ در غزلی از آینه جام نام می‌برد که منظورش همان اسطرلاب است که جهان را مانند جام آینه‌واری به آدمی نشان می‌دهد. قدیمی‌ترین کتاب جامع به زبان فارسی دری دربارهٔ اسطرلاب و ستاره‌شناسی، کتاب «روضه المنجمین» نام دارد که آنرا «شهمردان» فرزند ابی‌الخیر رازی در سده پنجم هجری تألیف کرده است.

بسیاری از منابع تاریخی اختراع اسطرلاب را به هیپارخوس نسبت می‌دهند اما به نظر می‌رسد ابزارهای مشابه با توانایی‌های مختلف در بین ستاره‌شناسان آشور و بابل رایج بوده و نمونه‌های یونانی نتیجه تکمیل این ابزارها بوده است. از اسطرلاب‌های یونانی نمونه‌ای در دست نیست. اما این ابزار در بخش حوزه ایرانی اسلام مورد استفاده بود زیرا ابزاری بر آن نصب بود که ساعت آفتابی محسوب می‌شد و زمان ظهر شرعی را تعیین می‌کرد. از قرن نهم میلادی تا قرن نوزدهم اسطرلاب‌های بسیاری در ایران و دیگر کشورهای جهان اسلام ساخته شد. به گفته‌ای نخستین سازنده اسطرلاب در میان مسلمانان محمد فزاری پسر ابراهیم فزاری بوده است. تا چندی پیش احتمال می‌رفت که کهن‌ترین اسطرلابی که تاکنون باقی‌مانده، در ۳۷۴ق/۹۸۴م به دست دو برادر اصفهانی به نامهای احمد و محمد بن ابراهیم در اصفهان ساخته شده باشد. اما ظاهراً کهن‌ترین نمونه شناخته شده که نام سازنده و تاریخ ساخت برآن حک شده‌است اسطرلابی است که به گواهی کتیبه کوفی پشت کرسی آن به دست «بسطلس» در تاریخ ۳۱۵ هجری قمری ساخته شده‌است.

آموزش ساخت اسطرلاب

اسطرلاب دارای دو صفحه است که روی یکدیگر قرار می گیرند. روش ساخت در سه بخش نوشته شده است.در بخش اول برگه زیرین یا همان پایه کار ساخته می شود. پایه کار در هر دو برگه اصلی اسطرلاب یکسان است. بنابراین شما باید دو برگه از قسمت اول بسازید. بخش دوم مربوط به مختصات افقی در اسطرلاب می شود.وبخش سوم شامل روش درج ثوابت و مسیر حرکت ظاهری خورشید در آسمان است. آموزش های زیر یک اسطرلاب مبتدی را پدید می آورد که در بعضی موارد دقت لازم را دارد که از آن می توان برای رصد ها به عنوان یک رایانه استفاده کرد.این اسطرلاب برای رصدهای معمولی ساخته می شود و اجرام آسمانی را از حداقل میل -۲۳٫۵ درجه تا قطب شمال نمایش می دهد. روش ساخت اسطرلاب ابتکاری که ستاره هایی تا حداقل میل -۳۰ درجه را هم نمایش می دهد وجود دارد که کمی با مطالب زیر تفاوت دارد.

وسایل مورد نیاز برای ساخت اسطرلاب

دو برگه A4 معمولی (البته بهتر است از یک مقوا در همین اندازه استفاده کنید)
یک پرگار محکم
یک خط کش ۳۰سانتی متری (برای راحتی یک خط کش ۲۰سانتی هم نیاز دارید)
نقاله معمولی
مقوا برای زیر کار در ابعاد حداقل ۵۰ در ۳۰

گزارش روش کشیدن اسطرلاب {قسمت اول پایه کار}

یکی از برگه های A4را انتخاب می کنیم. در مرکز آن دایره ای می کشیم.شعاع دایره شما می تواند از ۵ تا ۱۰ سانتی متر بسته به حوصله،دقت و تیز چشمی شما،باشد. (من به شما شعاع ۸ سانتی متر را پیشنهاد می کنم) چهار قطر عمود بر هم دایره را می کشیم.نقطه هایالف ب ج د را مانند نگاره ۱ نام گذاری می کنیم. سپس دایره را به دقت به ۳۶۰درجه تقسیم می کنیم. (البته چون این کار زمان زیادی می برد و کمی هم سنگین است می توانید به جای تقسیم آن به ۳۶۰ قسمت یک درجه ای آن را به ۷۲ بخش ۵ درجه ای تقسیم کنید) در تصاویر به علت شلوغ شدن این کار انجام نشده است.

ساخت اسطرلاب – مرحله اول

قدم بعدی این است که مانند تصویر،از نقطه ج به طرف نقطه ب به اندازه زاویه میل خورشید یعنی ۲۳:۲۶:۱۹ خارج کنیم. می توانید به طور تقریبی این زاویه را ۲۳ یا ۲۴ درجه درنظر بگیرید. نقطه ح به این صورت پیدا می شود. خطی فرضی(یعنی خطی بکشید و سپس آن را پاک کنید) از ح به د رسم کرده و محل برخورد آن را با خط الف ج ،ک می نامیم. دایره ای به شعاع ه ک و به مرکز ه می زنیم. سپس خطی فرضی از ح به ن می کشیم. برخورد آن را با خط الف ج ، ق می نامیم. دایره ای دیگر نیز به مرکز ه و شعاع ه ق می کشیم. برگه پایه به همین سادگی رسم شد.

دایره ق ر ش ت مسیر حرکت خورشید در اول تابستان یعنی بیشترین میزان ارتفاع گیری خورشید در طول سال است. دایره ک ل م ن مسیر حرکت خورشید در اول بهار یا اول پاییز یا همان دایره استوای آسمانی است که با قرار گرفتن خورشید روی آن شب و روز مساوی می شود (اعتدالین).بالاخره دایره ا ب ج د مسیر خورشید در اول زمستان است. یعنی همان زمانی که خورشید در کمترین ارتفاع خود قرار دارد. شما باید مانند تصویر دو نمونه رسم کنید.توجه کنید که مکان درجه بندی ها در دو صفحه با هم مساوی نباشد تا درجه ها روی هم قرار نگیرند.از این دو نمونه یکی برای صفحه ثابت اسطرلاب لازم داریم و یکی را برای صفحه متحرک.در قسمت دوم شیوه رسم صفحه ثابت و در قسمت سوم شیوه رسم صفحه متحرک آن نوشته شده است.

قسمت دوم،صفحه ثابت

الف:شیوه کشیدن دایره کرانه(افق) و دایره های بلندای آسمان(ارتفاع): ابتدا یکی از صفحه ها را به مقوا ثابت کنید (بهتر است صفحه مقوایی باشد) سپس مراحل زیر را دنبال کنید.

دایره کرانه اسطرلاب یعنی افق محل و جایی که اجرام آسمانی طلوع و یا غروب می کنند.در این بخش شما به عرض شهر خود نیاز دارید.در تصاویر این عرض ۳۶ درجه و برای شهر مشهد در نظر گرفته شده است.اما شما اسطرلاب را به عرض محل سکونت خود بکشید. کمان ن ح را روی دایره ک ل م ن که در تصویر در سمت چپ خود می بینید برابر عرض شهر خودتان اندازه گیری کنید.نقطه ح را که به دست آوردید با خطی فرضی به ه وصل کنید و آن را ادامه دهید تا دایره ک ل م ن را در نقطه ای قطع کند.آن نقطه را ی بنامید. ن و ح را با خطی فرضی به یکدیگر وصل کنید و آن را به سمت بالا ادامه دهید.الف ج را نیز به همین به طرف بالا و پایین ادامه دهید.ممکن است این خط خارج از برگه A4 قرار گیرد. بنابراین شما باید طوری این برگه را روی مقوا ثابت کنید که این خط ها کشیده شوند. خط ن ح را تا برخورد آن با ادامه الف ج رسم کنید.نقطه برخورد را ط بنامید. ن و ی که در تصویر در سمت راست دیده می شوند به هم وصل کنید و به سمت پایین ادامه دهید تا در نقطه ای به نام ق با الف ج برخورد کند. حالا دو نقطه جدید ط و ق به دست آمده اند.خط ط ق را نصف می کنیم تا نقطه ر را به دست آورید. دایره ای به میانگاه ر و اندازه ر ط می کشیم. این دایره داخل اسطرلاب از نقاط ش م ق ن و می گذرد.به کمانی که داخل دایره بزرگ الف ب ج د قرار دارد کمان کرانه یا افق اسطرلاب می گویند.

ساخت اسطرلاب – مرحله دوم

بلندا یا همان ارتفاع یعنی زاویه ای که جرم آسمانی با افق دارد.برای کشیدن هر کمان بلندا باید مراحل زیر دنبال شوند. در این اسطرلاب زاویه هر کمان بلندا ۱۰ درجه در نظر گرفته شده است. البته شما می توانید این اندازه را به دلخواه خود زیاد یا کمتر در نظر بگیرید.توصیه من همین ۱۰ درجه است.برای کشیدن هر کمان باید به اندازه زاویه آن از نقاط ح و ی به سمت بالا روی دایره ک ل م ن کمانی خارج کنید.به زاویه دلخواه که رسیدید در بالا نقطه را س و در پایین نقطه را ف بنامید(مطابق شکل). نقطه ن را با خطوطی فرضی هم به س و هم به ف وصل کنید.خط ن ف باخط الف ج در نقطه ای به نام ص برخورد می کند.با ادامه دادن خط ن س این خط در نقطه ای به نام ع با خط الف ج برخورد می کند.خط ع ص را نصف کرده تا نقطه ای به نام ذ به دست آید.سپس به میانگاه ذ و اندازه ذ ع دایره ای بکشید. کمانی از این دایره که داخل اسطرلاب است بلندای ۱۰درجه نامیده می شود. به همین ترتیب دیگر کمان های بلندا را نیز بکشید.تا اینجا یک پنجم از اسطرلاب آماده شده است.خسته نباشید.

ب:روش کشیدن دایره های سو (سمت)

سو یا همان سمت در اصطلاحات یعنی فاصله زاویه ای پای ارتفاع جرم آسمانی تا نقطه شمال محل. شمال دارای سوی صفر درجه جنوب ۱۸۰ درجه شرق ۹۰ درجه و غرب ۲۷۰ درجه است. پس از کشیدن دایره های بلندا به مرحله ی رسم کمان های سو می رسیم.برای رسم این کمان ها باید ابتدا سرسو (یا سمت الراس یعنی بالای سرمان هنگام نگاه کردن آسمان) را روی اسطرلاب پیدا کنیم. برای این کار باید از نقطه ک (به سمت م) به اندازه عرض شهرمان روی دایرهک ل م ن کمانی خارج کنیم.نقطه به دست آمده را ح می نامیم.از ح به ه با خطی فرضی وصل می کنیم و ادامه می دهیم تا دایره ک ل م ن را در نقطه ط قطع کند. سپس نقطه ن را با خطی فرضی هم به ح و هم به ط وصل می کنیم.برخورد این دو خط را با خط نیمروزان (الف ج) در بالاس و در پایین ی می نامیم.نقطه س سرسو و نقطه ی پا سو است.

ساخت اسطرلاب – مرحله سوم

با به دست آمدن این دو نقطه وارد بخش رسم سو ها می شویم.همان طور که می دانید باید هر کمان سو در اسطرلاب از روی سر سو بگذرد. همچنین ادامه این کمان ها از پاسو نیز بگذرد. به علاوه این کمان ها باید از نقطه ای دیگر روی دایره کرانه نیز بگذرند. برای یافتن نقطه سوم در دایره ک ل م ن از خط ل به سمت راست به اندازه سوی مورد نظر (مثلا در تصویر ها این مقدار ۲۰ درجه اختیار شده است.)خارج می کنیم و نقطه به دست آمده را ص می نامیم. (اگر بخواهیم سوی شرقی بکشیم این زاویه را از ل به سمت چپ و در غیر این صورت به سمت راست می کشیم.) س سرسو را به ص با خطی فرضی وصل می کنیم. برخورد این خط با کمان کرانه را ع می نامیم که همان نقطه سوم مورد نظر است. حالا باید دایره ای بزنیم که از روی هر سه نقطه عبور کند. برای رسم این دایره ابتدا باید مرکز آن را بیابیم. مرکز دایره ای که از این سه نقطه می گذرد به این ترتیب یافت می شود:

خط س ی را نصف می کنیم.سپس از این نقطه خطی عمود بر س ی می کشیم و آن را ز می نامیم.(این خط را کمرنگ بکشید چون باید بعدا آن را پاک کنید.)خط ز جایگاه تمام میانگاه های کمان های سو است.حالا نقطه ع را با خطی فرضی به س (ویا ی)وصل کرده این خط را هم نصف می کنیم و از نقطه حاصل عمودی بر ع س (ویا ع ی) رسم می کنیم.محل برخورد ای خط با خط ز را گ می نامیم.پرگار را به اندازه س گ باز می کنیم و داخل اسطرلاب مانند شکل ها کمانی رسم می کنیم.(این جا توجه داشته باشید که این کمان از روی هر سه نقطه س ع ی بگذرد.اگر با هر یک از نقاط فاصله زیادی داشت امکان دارد در بخش پیدا کردن میانگاه اشتباه کرده باشید.برای دقیق تر شدن کارتان عمود منصف خط ع ی را نیز بکشید.) روی اسطرلاب نقطه ع نمایانگر سوی ۲۰ درجه و نقطه ذ نمایانگر سوی ۲۰۰درجه در آسمان شب می باشد.بقیه سو ها را نیز می توانید به همین روش بکشید.البته بر اساس سلیقه و حوصله خود می توانید سو ها را با فاصله ۱۰و یا ۵ درجه بکشید.ممکن است در کشیدن سوی ۹۰- ۲۷۰ درجه به مشکل برخورد کنید.به عنوان راهنمایی میانگاه این کمان نقطه ر است که خط س ی را نیم کرده .خسته نباشید.

تبریک می گویم. شما موفق شده اید اولین برگ اسطرلابتان را رسم کنید.البته مقداری خرده کاری باقی مانده است که باز هم براساس میل و حوصله شخصیتان می توانید آن ها را انجام دهید.

در اسطرلاب بخشی هم به اوقات شرعی اختصاص یافته است.این بخش شامل دو کمان است که به همان روش رسم دایره های بلندا کشیده می شود.البته با اندکی تفاوت که این بار باید مقدار زاویه ها را منفی در نظر بگیرید. یعنی به جای آن که زاویه را از ح به بالا جدا کنید این کار را بر عکس انجام دهید.در مورد نقطه ی نیز همین طور است. (این قسمت ها در شکل وجود ندارند.)کمان اولی که قرار است رسم کنیم کمان اذان مغرب است.بر اساس آیین این مقدار تقریبا ۴ درجه در نظر گرفته می شود.یعنی از ح ۴ درجه به سمت ن و از ی نیز ۴ درجه به سمت ک خارج کنید.از این به بعد مانند قبل عمل می کنیم.از ن به هر دو نقطه وصل می کنیم (با خطی فرضی)و ادامه می دهیم تا با ا ج برخورد کند.محل برخورد ها خطی می سازند.آن را نصف کرده تا مرکز دایره به دست آید.سپس کمان داخل اسطرلاب را رسم می کنیم.این کمان زمان اذان مغرب را نشان می دهد.(با پیشروی و ساخت بقیه بخش های اسطرلاب خودتان می توانید با تنظیم وسیله زمان اذان را با دقت زیادی به دست آورید).کمان اذان صبح نیز به همین صورت رسم می شود با این تفاوت که به جای ۴ درجه ۱۸ درجه خارج می کنیم.در این مورد ممکن است به مشکل کوتاهی پرگار برخورد کنید.راه حل آن را می توانید خودتان بیابید.اگر نتوانستید در قسمت نظرات مشکل خود را بنویسید.

تنظیم زمان با آنالما

یکی از بخش هایی که به این اسطرلاب اضافه شده بخش زمان سنج است.البته نه به آن معنا که فکر می کنید.این بخش برگرفته از حرکت خورشید در آسمان در طول سال است.در این حرکت خورشید رد پایی به شکل عدد هشت انگلیسی ایجاد می کند که به آن Analemma می گویند.در قسمت های دیگر وبلاگ که بعدا خواهم نوشت در این باره بیشتر توضیح می دهم.این قسمت شامل یک برگه طلق شفاف است که دور آن درجه بندی شده است.همچنین شما باید روی برگه ثابت (همان پایه استرلاب که داریم آن را می کشیم) شکل را رسم کنید.هنوز راه ساده تر و دقیق تری برای رسم آنالما پیدا نکرده ام اما با روش زیر می توان آن را کشید:

می دانید که برای مشاهده رد خورشید باید در بالای افق به دنبال آن بگردیم.بهترین ساعت هم برای در نظر گرفتن مبدا زمان ساعت ۱۲ ظهر است.اما با در نظر گرفتن شرایط اسطرلاب این زمان باعث شلوغ شدن فضای مختصات می شود.بنابراین می توانیم قرینه این زمان یعنی ۲۴ شب را به عنوان مبدا در نظر بگیریم.اما در این روش اعداد فقط با مختصات آسمان پیدا می شوند بنابراین باید این اعداد در اسطرلاب پیدا شوند سپس قرینه آن ها نسبت به مرکز اصلی پیدا مشخص شود.

چون این حرکت خورشید در طول سال است پس ما با تقریب به ۱۲ عدد نیاز داریم.این اعداد می توانند مختصات خورشید در ساعت ۱۲ در اول هر ماه خورشیدی باشند. این اعداد را از نرم افزار استاری نایت استخراج کرده و در جدول زیر نوشته شده است:

تاریخ	سو (سمت)	بلندا(ارتفاع)	تاریخ	سو (سمت)	بلندا(ارتفاع)
۱/۱	۱۸۶	۵۴	۱/۷	۱۹۲	۵۵
۱/۲	۱۹۳	۶۵	۱/۸	۱۹۲	۴۴
۱/۳	۲۰۱	۷۳	۱/۹	۱۹۰	۳۴
۱/۴	۲۰۲	۷۷	۱/۱۰	۱۸۶	۳۱
۱/۵	۱۹۵	۷۵	۱/۱۱	۱۸۳	۳۳
۱/۶	۱۹۱	۶۷	۱/۱۲	۱۸۲	۴۲

برای یافتن این نقاط مثل یافتن نقطه در دستگاه مختصات عمل می کنیم.عدد سو را روی کمان های سو ،و بلندا را روی کمان مربوطه مشخص می کنیم. محل برخورد دو کمان محل خورشید است.سپس آنرا به مرکز اصلی وصل و به همین اندازه ادامه می دهیم.نقطه پایانی جایی در ربع چهارم خواهد بود.مجموعه این نقاط را پس از مشخص کردن به یکدیگر وصل می کنیم تا شکل زیر(با تفاوت در اندازه بیضی ها) به دست آید.

آنالما

البته این اعداد مربوط به عرض شمالی ۳۶ درجه است.اما می توان از آنها برای شهر های مرکزی ایران هم استفاده کرد.این اختلاف ممکن است محسوس نباشد مگر در بخش اذان یا مختصات یابی که زیاد مورد استفاده قرار نمی گیرند و به عنوان یک برتری در اسطرلاب وجود دارند.آنالما یک بخش دیگر نیز لازم دارد.در این مرحله به یک طلق شفاف نیاز داریم.ابعاد آن باید به گونه ای باشد که تمام صفحه اسطرلاب را بگیرد و یک سانتی هم بزرگتر باشد.روی این طلق دایره ای به شعاع دایره قبلی (بهتر است چند میلیمتری بزرگتر باشد تا درجه بندی ها روی هم قرار نگیرند.)می کشیم.آنرا درجه بندی می کنیم.این درجه بندی هم به حوصله شما بستگی دارد.۷۲ قسمت ۵ درجه ای برای این بخش کافی است.به این ترتیب فاصله بین هر درجه در زمان سنجی در حدود ۲۰ دقیقه خواهد بود.البته قبل از درجه بندی یک مبدا که یکی از شعاع های دایره است را می کشیم.این شعاع وقتی روی آنالما باشد زمان ۲۴ شب است.و با توجه به درجه بندی های دیگر ساعت ها را به وسیله خط واصل ستاره قطبی به خورشید (که در مرحله بعد درست می شود) می سنجیم.برای راحتی کار در زمان استفاده از مبدا شروع کرده و هر ۱۵ درجه را پر رنگ تر می کنیم.به این ترتیب ۲۴ درجه پیدا می شود که نشانه ۲۴ ساعت شبانه روز است. سپس دایره ای که رسم کرده ایم جدا کرده و کنار می گذاریم تا مراحل بعد.

باز هم می گویم این قسمت کاملا ابتکاری است و امکان اشتباه در آن زیاد است.چون پایه محاسباتی نجومی ندارد.(از دوستانی که در مسائل نجومی اطلاعات زیادی دارند خواهش می کنم اگر در مطالب اشکالی پیدا کردند در قسمت نظرات مطرح کنند تا اسطرلابی با پایه نجومی کامل رسم کنیم.)

قسمت سوم:صفحه متحرک (صفحه عنکبوتی ،رسم ثوابت)

حالا به بخش مهم رسم ثوابت روی اسطرلاب رسیدیم.این صفحه شامل رسم ستارگان آسمان ،وصل کردن آنها و ایجاد صور فلکی و سیستم مکان یابی خورشید و سایر قسمت های دیگر می شود.برای این مرحله به یک برگه مقوا ،یک برگه طلق شفاف ،پرگار ،گونیا ،خط کش ،و دیگر وسایل لازم برای رسم نیاز داریم.ابعاد مقوا باید از قطر اسطرلاب بیشتر باشد.مثلا برای اسطرلابی با قطر ۱۶ بهتر است مقوای ۲۰ در ۲۰ انتخاب کنیم.طلق شفاف ما هم باید کمی بیشتر از قطر اسطرلاب باشد و تمام صفحه را در بر گیرد.

در این مرحله به برگه دومی که در اول تهیه کردید نیاز دارید. به یاد دارید که این برگه شامل قطر های عمود بر هم دایره ،دایره استوای آسمانی و دو دایره دیگر می شد.در این قسمت از همین ها برای رسم ستارگان استفاده می کنیم.توجه کنید دور تمام صفحات اسطرلاب درجه بندی می شود.برای این که درجه ها روی هم نیفتند شعاع هر دایره را کمی تغییر دهید.

رسم دایره البروج

همان طور که می دانید مسیر حرکت سالانه خورشید در آسمان دایره ای را ایجاد می کند که دایره البروج نام دارد.این دایره با استوای آسمانی زاویه ۲۳٫۵ درجه می سازد.یعنی حداکثر میل آن ۲۳٫۵ درجه شمالی و حداقل میل آن ۲۳٫۵ درجه جنوبی است.برای رسم آن باید اول مرکزش را پیدا کنیم.مرکز آن (نقطه K در نجوم کروی) روی خط ه ج و به فاصله ۲۳٫۵ درجه با نقطه ه قرار دارد.برای پیدا کردن آن باید از نقطه ک روی دایره ک ل م ن به صورت ساعت گرد کمانی ۶۶٫۵ درجه ای خارج کنیم(۹۰ – ۲۳٫۵).نقطه انتها را با خطی فرضی به نقطه ن وصل می کنیم.برخورد آن با ه ج را ز می نامیم که مرکز دایره البروج در اسطرلاب است.یک راه ساده تر این که خط ق ج را نصف می کنیم.نقطه به دست آمده همان مرکز مورد نظر ما است.حالا به مرکز ز و اندازه ز ج دایره ای می زنیم که همان دایره البروج است.اگر دایره البروج را درست رسم کنیم باید از نقاط م ،ج ،ن ،ق بگذرد. حالا مکان ستاره ها را به صورت زیر روی اسطرلاب مشخص می کنیم.اگر روش زیر را دنبال کنید در انتها خواهید دید که صور فلکی برعکس کشیده شده اند.اشکالی پیش نیامده است.این مسئله را می توانید در قسمت کار با اسطرلاب برطرف کنید.

الف:تعیین دایره میل ستاره

برای تعیین مدار میل ستاره روی اسطرلاب ابتدا به میزان میل از خط ه ج در جهت عقربه های ساعت زاویه ای ایجاد می کنیم.نقطه برخورد با دایره استوای آسمانی یا همان ک ل م ن را ح می نامیم.(به عبارت دیگر روی این دایره کمانی به اندازه میل ستاره جدا می کنیم.) نقطه ح را به نقطه ن با خطی فرضی وصل کرده تا با ه ج برخورد کند.محل برخورد را ک می نامیم.حال دایره ای فرضی به مرکز ه و اندازه ه ک می زنیم.این همان مدار میل ستاره است.برای میل های منفی کمانی را که روی دایره ک ل م ن ایجاد می کنیم برعکس و پاد ساعت گرد آن را خارج می کنیم.سپس همان مراحل بالا را دنبال می کنیم. اگر بخواهیم حدود ۲۰۰ ستاره را با همین روش مشخص کنیم هم کار سخت تر می شود و هم سطح کار کثیف می شود.برای راحت کردن این کار یک خط کش که بر اساس میل درجه بندی می شود می سازیم.یک تکه مقوا به اندازه شعاع اسطرلاب(دو سانتی بیشتر) و عرض دو سه سانتی متر روی خط ه ج به طور موقت می چسبانیم.سپس همان مراحل قبل را انجام می دهیم.یعنی برای هر ۱۰ درجه میل یک کمان روی تکه مقوا می زنیم.بعد به جای این که برای هر ستاره این کار را تکرار کنیم یک بار آن را انجام داده و از آن استفاده می کنیم.

ساخت اسطرلاب – مرحله چهارم

ب:تعیین نصف النهار بعد ستاره

ما ابتدا باید مبدا سنجش بعد ها که به طور قرار دادی نصف النهاری است که خورشید در اول بهار روی آن قرار می گیرد را روی اسطرلاب پیدا کنیم.این خط همان خط ه د است.برای مشخص کردن نصف النهار بعد ستاره باید به اندازه بعد آن از ه د به صورت پاد ساعت گرد زاویه ای ایجاد کنیم.می دانید که بعد اجرام آسمانی را بر حسب ساعت،دقیقه،ثانیه اندازه می گیرند.ما هم می توانیم آن را به همین صورت استفاده کنیم.هم می توانیم آن را به صورت درجه در آورده استفاده کنیم.برای این که بعد ها به صورت استاندارد سنجیده شوند باید درجه بندی دور اسطرلاب را مثل برگه آنالما انجام دهیم.یعنی از نقطه د درجه هایی با فاصله ۱۵ درجه را پر رنگ کنیم.به این صورت درجه هایی که کمرنگ باقی می مانند به ترتیب ۲۰ و ۴۰ دقیقه را نشان می دهند. محل برخورد مدار میل ستاره با خط بعد آن محل ستاره است.در استفاده از خط کشی که برای میل ستاره ها درست کردیم دقت کنید.باید لبه پایین آن را که جای مرکز است کنار مرکز اصلی گذاشته امتداد لبه را گرفته و زاویه بعد را می سازیم.درست مثل استفاده از خط کش.محل میل را روی صفحه اسطرلاب علامت می زنیم.این جای ستاره است.اگر مشکل داشتید با من تماس بگیرید. البته لازم نیست خیلی دقیق باشیم.وقتی ستاره ها را به هم وصل می کنیم می توانیم جای ستاره را عوض کنیم.البته به عکس های صور فلکی نیاز است.بعد و میل ستاره ها را هم می توانید از نرم افزار های مختلف یا نقشه های آسمان به دست آورید. مثلا در عکس ستاره آلفا شکارچی مشخص شده است.میل این ستاره ۷ درجه و ۲۴ دقیقه و ۲۶ ثانیه است.ثانیه را در نظر نمی گیریم.دقیقه را هم رند کرده و ۳۰ در نظر می گیریم و می شود ۷٫۵ درجه.حالا مدار آن را پیدا می کنیم.بعد آن ۵ ساعت و ۵۵ دقیقه و ۱۸ ثانیه است.ثانیه که هیچ.۵۵ دقیقه را بر عدد ۶۰ تقسیم می کنیم و به ۵ ساعت می افزاییم.می شود ۵٫۹۱۶ که آن را در عدد ۱۵ ضرب می کنیم تا بعد ستاره بر حسب درجه به دست آید.که می شود ۸۸٫۷۴ درجه.این زاویه را از خط ه د و پاد ساعت گرد خارج می کنیم.محل برخورد آن با مدار میل محل ستاره است. وقتی ستاره ها را مشخص کردیم عکس صورت فلکی مورد نظرمان را جلویمان گذاشته و ستاره ها را با توجه به آن به هم وصل می کنیم تا صورت فلکی شکل بگیرد.مشکلی که پیش می آید این است که صورت فلکی برعکس شکل می گیرد.برای رسم آن باید عکس را از پشت نگاه کنیم یا از آینه به آن نگاه کنیم. زمانی که همه ستاره ها،اجرام غیر ستاره ای و صور فلکی را رسم کردیم باید این صفحه را روی یک طلق شفاف کپی کنیم.راحت ترین کار این است که طلق را روی صفحه مقوا ثابت کنیم و همه اشکال و ستاره ها را روی طلق می کشیم.خسته نباشید.

نشانگر محل خورشید

برای این قسمت نیاز به یک تکه طلق داریم.آن را به صورت عقربه ساعت پهن در می آوریم.یک طرف آن را برای اتصال آن به مرکز اصلی سوراخ می کنیم.این عقربه مکان خورشید میانگین را روی اسطرلاب نشان می دهد.به این صورت که مانند مشخص کردن بعد از خط ه د به صورت پاد ساعت گرد روی اسطرلاب می چرخد و هر روز یک درجه را طی می کند.در قسمت کار با اسطرلاب به این موارد بیشتر پرداخته می شود. این خورشید میانگین هر روز یک درجه به بعدش افزوده می شود.سرعت گردش ظاهریش به دور زمین در طول سال ثابت است.مدار آن در اصل روی استوای آسمانی است اما چون اسطرلاب کوچک است و اختلاف بعد خورشید میانگین و ظاهری در آن محسوس نیست می توان مکان آن را روی دایره البروج در نظر گرفت.به این صورت که محل برخورد عقربه خورشید با دایره البروج داخل اسطرلاب مکان خورشید است. تا به حال که من از اسطرلاب دست ساخته ام استفاده می کنم اشتباه زیادی در آن ندیده ام.اگر درست تنظیم شود زمان اذان ها را با دقتی حدود ۱۰ دقیقه جلو و عقب نشان می دهد.البته به این بستگی دارد که برای چه تاریخی تنظیم شود.همچنین سمت و ارتفاع ستارگان و خورشید را به خوبی نمایش می دهد.

سر هم کردن اسطرلاب

قسمت ساده کار اینجا است.تا حالا ما یک برگه مقوا داریم که روی آن خطوط مختصات کشیده شده اند.یک برگه طلق که ستاره ها و صورت های فلکی روی آن رسم شده اند.یک برگه طلق که درجه بندی شده و یکی از شعاع هایش رسم شده اند(برای استفاده از آنالما).و یک تکه طلق که مثل عقربه در آمده است. اضافه بر این ها یک برگه کاغذ داریم که روی آن ستاره ها را رسم کرده و به طلق انتقال دادیم.به این برگه احتیاجی نیست.پس آن را کنار می گذاریم. در این قسمت به یک پیچ و مهره کوچک احتیاج داریم.اندازه پیچ و قطر آن را طوری انتخاب کنید که زیاد به برگه ها آسیب نزند و خیلی اضافه نیاید.به ترتیب برگه مقوا (ام) ،برگه طلق (عنکبوتی) و عقربه را هم مرکز کرده پیچ می کنیم.اسطرلاب ما آماده به کار است.

روش کار با اسطرلاب

آخرین مرحله یاد گرفتن چگونگی کار با دست سازه نجومی خودتان است.اول باید نحوه تنظیم آن را بلد باشیم.تنظیم آن سه مرحله دارد که به شرح زیر است.

تنظیم تاریخ: گفتیم خط ه ن اول نوروز و اول سال را نمایش می دهد.برای یافتن این خط ،صورت فلکی حوت که به شکل عدد ۷ یا ۸ فارسی است را پیدا می کنیم.خطی که تقریبا از روی آن می گذرد همان خط اعتدال بهاری است.حالا نشانگر خورشید را روی آن می گذاریم و به اندازه تعداد روز هایی که از سال گذشته به بعد خورشید اضافه می کنیم.برای راحتی کار هر پنج درجه را یک واحد و هر شش واحد را یک ماه در نظر می گیریم.مثلا روز ۲۳ مرداد می شود ۵ ماه و ۴ واحد و ۳ درجه.به همین راحتی.
تنظیم برگه آنالما: حالا باید برگه ای را که برای آنالما درست کرده ایم بچرخانیم تا خط روی آن روی شکل آنالما قرار بگیرد.این خط که آن را به عنوان یکی از شعاع های دایره کشیدیم همیشه در همین محدوده قرار می گیرد.یعنی در روز های مختلف سال این برگه می چرخد تا خط در نقطه خاصی از شکل قرار بگیرد.شما می توانید روی شکل تاریخ بگذارید تا به راحتی آن نقطه پیدا شود یا اینکه مکان آن را از روی عکس مربوط پیدا کنید.
تنظیم ساعت: وقتی ساعت اسطرلاب را تنظیم کنیم کار ما تمام شده و می توانیم از آن بهره ببریم. عقربه ساعت ما همان عقربه خورشید است که روی بعد مورد نظر ما ثابت شده است.همچنین صفحه ساعت ما یا همان اعداد ساعت روی برگه آنالما مشخص شده اند.ساعت صفر یا همان ۲۴ یعنی قرار گرفتن عقربه روی شعاع برگه آنالما.و به همین ترتیب هر ساعت دیگر از همین قرار گیری به دست می آید.درجه بندی آنالما ۷۲ قسمت ۵ درجه ای بود.با یک تقسیم ساده می فهمیم که هر قسمت ما حکم ۲۰ دقیقه را دارد.بنابراین هر سه قسمت یک ساعت محسوب می شود.بهتر است برای راحتی کار این قسمت ها را پر رنگ تر کنیم./ منبع : http://astrosky.persianblog.ir