עמוד הבית
מי אנחנו
פורומים ורשימת תפוצה
אלמנך שמי ישראל
אסטרו-לאב
ציוד לצפייה בשמיים
בנה במו ידיך
חדשות ומאמרים

 

חדשות ומאמרים

 

ציוד ותצפיות

מערכת השמש

ציוד ותצפיות

אסטרונומיה ואסטרופיזיקה

שונות

עבודות גמר

קבוצות הכוכבים

הלוח העברי, חגים ומועדים
גלרייה
 
 

יסודות בתצפית האסטרונומית

מאת: ד"ר יגאל פת-אל 

השמים הפרושים מעל טומנים בחובם אינספור גרמי שמים מעניינים. בשנים האחרונות, עם ההשפעה הטוטאלית כמעט שיש לאינטרנט ולערוצי הלווין על חיינו, קשה למצוא כאלה שלא נחשפו למראות המרהיבים של גרמי השמים, בין אם אלה צולמו בידי טלסקופ החלל ע"ש האבל או באמצעות חלליות וגישושיות התרות במרחבי מערכת השמש שלנו. לצילומים אלה השפעה ברוכה כיוון שהודות להם נחשף הציבור בצורה מסיבית, לראשונה, לעושר הבלתי נדלה של גרמי השמים והמראות המרהיבים משמשים כמקדם המכירות הטוב ביותר של מדע האסטרונומיה והמדעים הקשורים אליו.  אולם, גם באמצעים פשוטים יותר אפשר להתבונן בשמים ומטרת סדרת כתבות זו היא לסקור את האמצעים בהם אנו, החובבים, צופים בשמים ומה אנו עשויים לראות באמצעים העומדים לרשותנו, החל מהעין העירומה, משקפות, טלסקופים וכלה בצילומים שחובבים יכולים לעשות כיום גם באמצעים הפשוטים ביותר. זאת בהתאם למגבלה הגדולה ביותר הקיימת כיום באשר לאפשרות לצפות בגרמי השמים מתוך אזורים מוארים והרי ישראל ומישור החוף במיוחד, הם בין האזורים הצפופים בעולם. 

כל מי שהיה אי פעם במדבר בליל נטול ירח זוכר את הרושם העז הנגרם על ידי אלפי הכוכבים הנוצצים בכיפת השמים השחורה. גם שביל החלב, אותה עננה קלושה המשתרעת מאופק לאופק, מוסיפה נופך רב לרושם המיסטי כמעט שמותיר בנו המראה של השמים במדבר. לצערנו, מדינת ישראל היא מדינה צפופה ומוארת. הוסיפו לזאת את העובדה שאנו שוכנים בקצה אקלים מדברי, המתבטא בשמים עשירים באבק וכן לחות רבה המאפיינת סמיכות למקווה מים גדול, והרי לכם מתכון לזיהום אור. מסיבה זו, קשה מאוד לצפות בגרמי שמים מתוככי ערים מוארות. אמנם, לאחר שעת חצות ולקראת בוקר יש שיפור רב כיוון שאורות רבים כבים, אך נוכחות האבק, הערפיח ואדי המים יוצרים זיהום אור גדול גם כאשר התאורה לכאורה מתוכננת נכון וחסכונית. הפתרון אמנן לצאת אל מרחבי המדבר, אך כמובן שזהו פתרון הכרוך בנסיעה של כמה שעות לכל כיוון. אפשר כמובן להסתפק במקומות חשוכים יחסית וכאלה יש בשפע. במסגרת הכתבה נמליץ על כמה אזורים כאלה שאינם כה רחוקים ממקומות יישוב. 

ההיסטוריה של התצפית האסטרונומיות 

בימי קדם, כאשר השמש פרשה משמי היום ושקעה לה למנוחת הלילה, נותרו הקדמונים עם השמים עטורי הכוכבים. כמובן שלא היו ברשותם טלסקופים או משקפות. האמת שלמעט שמי הלילה וסיפורים מסביב למדורה לא היה כל בילוי אחר בנמצא ולכן, בלית ברירה, היו הקדמונים חייבים להביט בשמי הלילה עם רדת החשיכה וכאשר הם הביטו בשמים הם הבחינו באלפי כוכבים. כאן באה הנטייה הטבעית לחבר בקווים דמיוניים נקודות אקראיות וכך נולדו קבוצות הכוכבים הראשונות. כמובן שהקשר המיידי בין קבוצות הכוכבים לשמות שניתנו להם הוא קשר המבוסס על אמונות ועל הקשר למיתוסים השונים. אולם מלבד קבוצות הכוכבים הקדמונים שמו ליבם לתופעות נוספות – הם ראו את ליקויי המאורות, ידעו שיש כמה כוכבים הנעים בינות ליתר הכוכבים – אלה הם הפלנטות (כוכבי הלכת), ראו מטאורים ושביטים וכמובן שמו ליבם לקשר שבין השמש לעונות השנה ולמחזוריות הירח. 

התצפיות שנעשו בעין היו מדויקות באופן יחסי והמצטיינים בהן בעת העתיקה היו הבבלים, שידעו לחשב בדיוק רב את מחזור הליקויים וכן היוונים, שתצפיותיהם הביאו לבניית מודלים שונים המסבירים את תנועות השמש וכוכבי הלכת. תצפיותיהם של היפארכוס ואחריו תלמי, הביאו ליצירת אטלסי הכוכבים הראשונים. תצפיות אלה היו כה מדויקות עד שהיפארכוס הסיק שלכיפת השמים יש מחזור תנועה גדול של 26000 שנים, מחזור שכיום אנו יודעים קשור לתנועת הנקיפה של ציר כדור הארץ. 

למעשה העין שימשה כלי תצפית עיקרי עד לתחילת המאה ה-17. קפלר הגדול נשען על תצפיותיו המדויקות מאוד של טיכו ברהה שנעזר במכשירי מדידה שונים למדידת מרחקים זויתיים בין גרמי השמים. בזכות הדיוק של התצפיות הן של טיכו והם של הקודמים לו, הגיע קפלר למסקנה כי המאדים, ויתר כוכבי הלכת, מקיפים את השמש במסלולים אליפטיים. התצפיות המדויקות שערכו קפלר וטיכו בסופר נובות שנראו בזמנם מהוות מקור מידע מדעי התקף עד עצם היום הזה. 

אולם תור הזהב של התצפיות בעין הבלתי מזוינת תם עם המצאת הטלסקופ בידי ליפארשי ושכלולו בידי גלילאו. בבת אחת גדל היקום והתרחב. נגלו צורות הנוף על הירח, נתגלו ירחי צדק, טבעות שבתאי, מופעי נוגה ואינספור הכוכבים בשביל החלב, גם הטלת דמות השמש על הרצפה גילתה שהחמה אינה ברה כלל אלא מכוסה בכתמים. הטלסקופ הלך והשתכלל – ניוטון המציא את טלסקופ המראות, שהקל מאוד על בניית הטלסקופים בעיקר כאלו בעלי קוטר גדול. ככל שקוטר הטלסקופים שנבנו הלך וגדל, וככל שאיכותם עלתה, כך העמיק האדם יותר ויותר אל תוככי היקום; כתמים שונים נגלו בינות לכוכבים, חלקם בעלי צורת עדשה, חלקם לולייניים וחלקם ללא צורה מוגדרת. האטלסים הפכו למדויקים יותר ויותר ונגלו כוכבי לכת ואסטרואידים חדשים. בד בבד הומצאו מכשירי עזר נוספים – ההבנה של מהות האור הביאה ללידתו של מדע הספקטרוסקופיה על ידי מגלי הקווים הספקטראליים: פראונהאופר, קירכהוף ובונזן. הקווים השחורים המתקבלים על ידי העברת אור השמש במנסרה לימד אותנו על הרכב השמש והכוכבים. 

אולם, עד למחצית המאה ה-19, נעשה כל התיעוד של התצפיות האסטרונומיות על ידי רישום. משוכלל הטלסקופ ככל שיהיה, טיב המידע המדעי שהתקבל מבעד לעדשה היה תלוי בכישרונו של הצופה לתאר נאמנה את אשר הוא רואה.  מכאן החשיבות הרבה וקפיצת המדרגה המשמעותית הבאה עם המצאת הצילום והצילום האסטרונומי. מעבר לדיוק  והאובייקטיביות הגדולה יותר של התיעוד, לצילום היה יתרון נוסף גדול – העין אינה מסוגלת לשמור מידע. כלומר, אם נבהה בגרם שמים קלוש זמן קצר, לא נוכל לשפר את המידע המתקבל ממנו אם נבהה בו זמן רב יותר. העין אינה אוגרת אור. המצלמה כן. יותר מזה -  העין מתקשה בהבחנה של צבעים של מקורות אור חיוורים בתנאי חשיכה. המצלמה לא. לכן, צילומי הצבע של השמים הראו בפעמים הראשונות את ססגוניות השמים. אמנם, בתחילה נדרשו שעות רבות של חשיפת התשליל או פלטת הצילום לאור הקלוש של גרמי השמים. אולם, עם השתכללות הצילום הדיגיטלי בשנים האחרונות, התקצרו פרקי הזמן הנדרשים לצילום אסטרונומי בכמה סדרי גודל – לצילום שדרש פעם שעות רבות, מספיקות כמה עשרות שניות להגיע לאותה התוצאה. שכלול טכנולוגי זה בד בבד עם הירידה הדרסטית במחירי הציוד הביאו לכך שצילום אסטרונומי ברמה שמצפים גדולים רק יכלו לחלום עליו לפני כמה עשורים, הפך לנחלת הכלל. 

מכשול אחד עדיין קיים וזו האטמוספרה. יש לזכור כי אנו מצויים תחת מאות קילומטרים של אוויר שנע וזורם ומפריע לתצפית. למעשה טיב התצפית (החדות של הצילומים) תלוי בפעילות האטמוספרית לאותו זמן. הפתרון – טלסקופ חלל המשייט כמה מאות קילומטרים מעל פני הקרקע ומעל האטמוספרה היה הפתרון המתבקש בדמותו של טלסקופ החלל ע"ש האבל, טלסקופ שהרחיב את אופקינו בכמה וכמה מונים. למרות שקשה יותר להגיע לרכישת דירה בישראל, עדיין לא לכל אחד מאיתנו יש את התקציב לבנות טלסקופ חלל משלו. אולם יש פתרונות מדף, הן לחובבים והן למצפים גדולים, המנטרלים את השפעת  אטמוספירה על ידי מערכות טכנולוגיות משוכללות ואלגוריתמים משוכללים בשיטה הקרויה: אופטיקה מסתגלת. למעשה, חזית הפיתוח כיום היא שיפור טכנולוגי של כל אחד מהמכשירים בהם אנו משתמשים, בכדי להגיע לדיוקים גבוהים יותר במאמץ קטן יותר.  

כמובן שהאדם צופה בחלל גם בתחומי קרינה נוספים לאור הנראה ולמעשה אנו צופים ביקום בכל הטווח של הקרינה האלקטרו-מגנטית – החל מגלי גאמה, גלי X והתחום העל סגול, וכלה בתת-אדום, המיקרו והרדיו. בסדרת כתבות זו נתמקד רק בתחום הצר של האור הנראה ובכתבה הבאה נסקור את התצפיות בעין הבלתי מזוינת.