جيره بندي و بازيافت آب بخش مهمي از زندگي در ايستگاه فضايي بين المللي را تشکيل مي دهد. مطلبي که پيش روي شماست، درمورد نحوه به دست آوردن آب و چگونگي استفاده مجدد از آن توسط سرنشينان ايستگاه فضايي به بحث پرداخته است.

براي يک لحظه فضانوردان آينده را پيش خود مجسم کنيد. فضانوردان در جاي خود مستقر شده و خود را براي يک پرواز و اقامت طولاني مدت در ايستگاه فضايي بين المللي (ISS) آماده مي کنند. ممکن است پيش خود فکر کنيد آنها از دستشويي هاي پر زرق و برق و از آن مهم تر از حمام هاي مجلل استفاده مي کنند. درحالي که آنها در وضعيت صرفه جويي دائمي به سر مي برند و از آبي براي استحمام حوله يي (بدون دوش) استفاده مي کنند که از تقطير هواي بازدم همکارانشان (و چيزهاي ديگر) تهيه شده است.

اگر آدم نازک طبعي هستيد از خواندن بقيه اين مطلب صرف نظر کنيد، چرا که حيوانات آزمايشگاهي هم جزء ساکنان ايستگاه محسوب مي شوند. آنها هم تنفس مي کنند. همه ساکنان ايستگاه فضايي هنگام بازدم يا عرق کردن مقداري از آب بدن خود را از دست مي دهند. اين بخارها به رطوبت هواي کابين اضافه مي شود، که در نهايت متراکم و به منبع ذخيره آب منتقل مي شود.

بعضي اوقات بهتر است در مورد منشاء آبي که قرار است بنوشيد، فکر نکنيد. جيره بندي و بازيافت بخش بسيار مهمي از زندگي در ايستگاه فضايي بين المللي را تشکيل مي دهد. در مدار زمين که سيستم هاي طبيعي حفاظت حيات وجود ندارد، ايستگاه فضايي بايد انرژي فراوان، آب پاکيزه و هواي قابل تنفس با دماي مناسب را در 24 ساعت شبانه روز و هفت روز هفته در اختيار سرنشينان قرار دهد، در آنجا هيچ چيز دور ريخته نمي شود. در اين مقاله به بررسي اين موضوع مي پردازيم که چگونه سيستم هاي حفاظت حيات و کنترل محيط (ECLSS) ايستگاه فضايي، که مرتباً توسط مرکز پروازهاي فضايي مارشال توسعه و گسترش مي يابد، به فضانوردان کمک مي کند تا از تمامي ذخيره آب خود به نحو مطلوبي استفاده کنند. قبل از آنکه بتوانيم آب را بازيافت کنيم، لازم است مقدار کمي آب در اختيار داشته باشيم. «جيم رويتر» رئيس گروه ECLSS مرکز پروازهاي فضايي مارشال مي گويد؛ «ما هم اکنون مقدار زيادي آب در ايستگاه فضايي در اختيار داريم. تجهيزات روسي زاريا داراي مخازن اضطراري آب (CWC) است. شاتل هاي فضايي هم داراي اين مخازن هستند. هر کدام از اين مخازن که شبيه ساک هاي کيسه يي معمولي است، مي تواند حدود 40کيلوگرم آب را در خود ذخيره کند.» وي در ادامه مي افزايد؛ «اما انتقال آب از زمين به ايستگاه فضايي بسيار پر هزينه است، لذا مجبوريم آب موجود در آنجا را بازيافت کنيم. روس ها پيش از اين يک دستگاه تهيه آب ساخته بودند که رطوبت موجود در هوا را جمع آوري مي کند. ما نيز در ايستگاه فضايي مارشال سرگرم ساخت يک سيستم بازيافت آب هستيم که مي تواند تقريباً هر قطره آب ايستگاه را بازيافت کرده و آب مورد نياز هفت نفر را با کمترين ميزان ذخيره کند.» اين سيستم بازيافت آب که توسط مرکز پروازهاي هوايي مارشال ساخته شده است، مي تواند آب را از سلول هاي سوختي شاتل فضايي، ادرار، پساب هاي دستشويي و بخار آب موجود در هوا تهيه کند. اگر اين گونه بازيافت هاي دقيق صورت نگيرد، لازم است که هر سال حداقل 18 تن آب براي استفاده چهار فضانورد از زمين به فضا منتقل شود. حتي حيوانات آزمايشگاهي از اين طرح کنار گذاشته نشدند. «لاين کارتر» که متخصص بازيافت آب است، مي گويد؛ «حتي حيوانات آزمايشگاهي هم تنفس کرده و ادرار توليد مي کنند. از لحاظ ميزان بازيافت، بازيافت آب 72 موش، معادل بازيافت آب بدن يک انسان است. شايد اين روش تهيه آب نفرت انگيز به نظر برسد، اما لازم است ذکر شود آبي که از دستگاه هاي تصفيه آب ايستگاه فضايي خارج مي شود، از آبي که اغلب ما در زمين مي نوشيم پاکيزه تر است.» کارتر خاطر نشان کرد؛ «آبي که ما توليد مي کنيم، بسيار پاکيزه تر از آبي است که در لوله هاي آب مصرفي شهروندان ايالات متحده جاري است. قطعاً فرآيند تصفيه آبي که ما انجام مي دهيم، نسبت به اعمال انجام شده در ايستگاه هاي تصفيه آب شهري، بسيار پيشرفته تر است. هنگامي که به نظر مي رسد ذخيره آب ما به اتمام رسيده است، باز هم آب فوق العاده پاکيزه در اختيار داريم.»

تقليد از طبيعت

در زمين هم آبي که زماني جزء بدن جانوران بود، پس از طي فرآيندهاي طبيعي پاکيزه مي شود. ميکروب هاي موجود در خاک اوره را تجزيه کرده و آن را به صورتي درمي آورد که براي گياهان قابل استفاده است. گياهان اين مواد را جذب کرده و از آنها در ساخت بافت هاي گياهي استفاده مي کنند. دانه هاي خاک نيز به عنوان يک صافي عمل مي کنند. ذرات خاک، مواد موجود در ادرار را با جاذبه هاي الکتريکي به خود جذب مي کند، در نتيجه هم آب تصفيه مي شود و هم مواد مورد نياز گياهان به دست مي آيد. آبي که توسط جانوران دفع مي شود، تبخير شده و به جو مي رود و سپس به صورت آبي پاکيزه به شکل آب باران فرو مي ريزد که نشان دهنده انجام عمل تقطير در طبيعت است. تجهيزات تصفيه آب ايستگاه فضايي بين المللي نيز فرآيند تصفيه آب در طبيعت را تقليد مي کنند، اما براي انجام تصفيه آب به ميکروب ها يا ديگر موجودات زنده چندان تکيه نمي شود. مونسي رومن ميکروبيولوژيست ارشد اين پروژه مي گويد؛ «ما مجبوريم به جاي تقليد کامل از فرآيند هايي که در زمين روي مي دهد (که اگر به دقت در اين باره فکر کنيم، درمي يابيم که فرآيندي بسيار پيچيده است) از سيستم هايي استفاده کنيم که مديريت صددرصدي روي آنها داشته باشيم.»

براي تصفيه آب در فضا از ماشين استفاده مي شود (نه از ميکروب ها) چرا که«اگر ماشين خراب شود، مي توان آن را تعمير کرد.» دستگاه هاي تصفيه آب موجود در ايستگاه فضايي بين المللي پساب ها را طي يک فرآيند سه مرحله يي تصفيه مي کند. در مرحله اول يک صافي، ذرات معلق از آب را جدا مي کند، سپس از يک «صافي چند لايه» عبور مي کند. اين صافي داراي موادي است که مي تواند ناخالصي هاي آلي و معدني را حذف کند. در نهايت نيز يک «رآکتور اکسيدکننده کاتاليزوري» ترکيب هاي آلي فرار را خارج ساخته و باکتري ها و ويروس هاي موجود را مي کشد.

شمارش قطره هاي آب

پس از آنکه آب تصفيه شد، فضانوردان تا جايي که ممکن است در مصرف آب صرفه جويي مي کنند. کارتر مي گويد؛ «مردمي که در زمين هستند، شير آب را باز کرده و از آن استفاده مي کنند. آنها ممکن است در هر مرتبه چند ليتر آب را به هدر بدهند، فقط به اين دليل که آب فراوان با فشار زياد در دسترس است. در ايستگاه فضايي بين المللي، فشار آب بسيار کمتر از فشار آب موجود در خانه ها است. در ايستگاه فضايي بين المللي از شير آب استفاده نمي شود، بلکه به جاي آن حوله به کار مي رود، چرا که در اين صورت ميزان صرفه جويي بيشتر است. اگر شما هم فضانورد باشيد، آن وقت حوله را توسط يک سرشير که داراي آب پخش کن است مرطوب کرده و از آن براي شستن دست هايتان استفاده خواهيد کرد.» افرادي که در ايستگاه فضايي مستقر هستند، دستشان را با يک دهم آبي که افراد روي زمين مصرف مي کنند، شست وشو مي دهند. به جاي استفاده از 50 ليتر آب براي استحمام که در زمين بسيار معمول است، سرنشينان ايستگاه فضايي براي دوش گرفتن کمتر از چهار ليتر آب مصرف مي کنند. حتي با انجام صرفه جويي هاي شديد و تلاش براي بازيافت آب، ايستگاه فضايي به تدريج آب خود را از دست مي دهد، چرا که سيستم هاي حفاظت حيات و کنترل محيط مرکز فضايي جانسون ناسا مي گويد؛ «هميشه بايد مقداري آب را مجدداً ذخيره کنيم چرا که هيچ کدام از فناوري هايي که هم اکنون براي تصفيه آب در اختيار ايستگاه هاي فضايي است، بازدهي صددرصد ندارند. به همين دليل هميشه مقدار کمي آب از دست مي رود.» آب در ايستگاه فضايي به چند روش ممکن هدر مي رود. به عنوان مثال به اين راه ها مي توان اشاره کرد؛ سيستم هاي بازيافت آب مقدار کمي پساب غيرقابل مصرف توليد مي کنند. سيستم هاي توليد اکسيژن مقدار کمي آب مصرف مي کنند؛ هوايي که از منافذ خارج مي شود، مقدار کمي از رطوبت را هم همراه خود مي برد. سيستم هاي حذف CO2 از محيط مقداري آب را از هوا جذب مي کنند. آب هدر رفته به وسيله آبي که به وسيله شاتل يا راکت هاي روسي پروگرس تامين مي شود، جانشين خواهد شد. در شاتل از ترکيب هيدروژن و اکسيژن در سلول سوختي که براي توليد الکتريسيته به کار مي رود، آب توليد مي شود و موشک پروگرس طوري طراحي شده است که مي تواند مقادير قابل توجهي آب را با خود حمل کند. دانشمندان ناسا به کوشش هاي خود براي يافتن راه هايي درباره بهبود سيستم هاي حفاظت حيات ايستگاه فضايي، کاهش ميزان آب هدر رفته و يافتن راه هايي براي استفاده مجدد و ساير مواد دور ريز ادامه مي دهند. ادين مي گويد سيستم هاي بازيافت بايد به حدي توسعه پيدا کند که بازدهي آن به بيشتر از 95 درصد برسد.

ادين مي گويد؛ «فرآيندهايي طراحي شده است که بازدهي آنان از بازدهي فرآيندهايي که هم اکنون در ايستگاه فضايي صورت مي گيرد، بيشتر است. اينها نسل جديد سيستم هاي تصفيه آب است. هر چند که اين سيستم ها راه اندازي شده است، اما براي نصب در ايستگاه فضايي آماده نيست.» سيستم حفاظت حيات ECLSS طبق برنامه تنظيمي در اکتبر سال 2005 به ايستگاه فضايي بين المللي منتقل شد. تا پيش از آن زمان، محيط درون ايستگاه فضايي بين المللي توسط سيستم هاي حفاظتي حيات تجهيزات روسي زوزدا حفاظت مي شد.

تابش پس زمينه ي كيهاني

دليل سوم و نهايي براي مدل بيگ بنگ تابش پس زمينه ي كيهاني است . در سال 1948 آقاي گاموو

پيش بيني كرد كه تابش حاصل از سنتز هسته اي كيهان اوليه هنوز فابل آشكار سازي است . او دماي لازم براي تشكيل هليوم در كيهان اوليه را محاسبه كرد و بر اساس آن دماي تابش هاي به جا مانده از آن فرآيند را در جهان امروز حدود 5 درجه ي كلوين تخمين زد . اغلب فيزيكدان هاي تئوري و حتي خود او بر اين باور بودند كه اين دما براي رديابي بسيار ضعيف است.

به هر حال در سال 1964 دو ستاره شناس راديويي به نام هاي آرنو پنزياس (Arno Penzias) و رابرت ويلسون (Robert Wilson) مي كوشيدند تا سيگنال هاي مزاحم پس زمينه را از سيگنال هاي دريافتي آنتن راديويي خود حذف كنند . آنها بر اين باور بودند كه عامل اين نويز مزاحم پس زمينه فضله ي كبوتراني است كه در آنتن راديويي آنها لانه كرده اند و با پاك كردن اين فضله ها مي توانند اين نويز مزاحم را حذف كنند اما پس از يك سال آنها همچنان اين نويز مزاحم را دريافت مي كردنند ، و قادر به حذف آن نبودند . آن دو متوجه شدن كه اين نويز در تمام جهات به صورت يكسان دريافت مي شود - چه آنتن راديويي آن ها به سمت خورشيد هدفگيري شده باشد يا به سمت مركز كهكشان و يا حتي محدوده هاي خالي آسمان- اين بدان معنا بود كه اين سيگنال مي بايستي از وراي كهكشان منشاء داشته باشد ، در غير اين صورت نمي توانست در تمام جهات آسمان به صورت يكسان دريافت شود . همگرايي شديد اين سيگنال نشان مي داد كه منبع اين سيگنال در فاصله ي دوري از ما قرار دارد به عبارت ديگر در اوايل عمر كيهان اتفاق افتاده است .همچنين منبع اين سيگنال مي بايستي پر قدرت باشد كه در حال حاضر ما قادر به آشكار سازي آن هستيم . سرانجام فيزيكدان ها پي بردند كه اين تابش ها از انفجار اوليه كيهان منشاء گرفته اند - همان طور كه آقاي گاموو پيش بيني كرده بود - . اما آن ها چگونه مي توانستند مطمئن شوند كه كشف پنزياس و ويلسون همان تابش پس زمينه ي كيهاني است ؟

اگر اين تابش حاصل بيگ بنگ باشد بايد از طيف جسم متعارفي كه جسم سياه ناميده مي شود پيروي كند. جسم سياه جسمي است كه تمام تابش دريافتي را جذب مي كند . بر اساس مدل بيگ بنگ كيهان اوليه تجمعي فشرده شده از ذره و نور بوده است ، و دمايي بسيار بالا داشته است . در يك چنين محيطي ذره دائما با نور در برخورد بوده است ، آن را جذب مي كرده و دوباره آن را تابش مي كرده است . نور در يك چنين شرايطي داراي طيف جسم سياه مي باشد ، و اين مشخصه نور در طول سفرش در فضاي منبسط شونده ثابت مي ماند . در طيف جسم سياه هر طول موج داراي شدت خاصي است . و اين شدت در طول موج هاي مختلف تنها تابع دماي جسم است . بنابراين ستاره شناسان با اندازه گيري شدت تابش در طول موج هاي مختلف ميتوانند نتيجه يگيرند كه اين تابش با تابش جسم سياه مطابقت دارد يا خير.

در دهه ي 1970 گروه هاي مختلفي شدت تابش را در امواج ماكرو ويو و فروسرخ اندازه گيري كردند . تمامي اين مشاهدات تاييد كرد كه تابش پس زمينه ي كيهاني يك تابش جسم سياه مي باشد و دماي آن در حدود 3 درجه ي كلوين است . در سال 1991 رصد خانه فضايي COBE اندازه گيري دقيقي از تابش پس زمينه ي كيهاني انجام داد و نتيجه بسيار شگفت آور بود . در 43 مورد اطلاعات اندازه گيري شده همخواني كاملي با طيف جسم سياه داشتند . اين اطلاعات چنان با طيف جسم سياه هم خواني داشتند كه نمودار طيف جسم سياه به طور كامل در پس آن ها مهو مي شد . اين مورد ، آخرين نمونه از يكسان بودن فيزيك تئوري و مشاهدات انجام گرفته شده توسط نجوم بود .

بر اساس اندازه گيري هاي ماهواره COBE دماي تابش پس زمينه ي كيهاني مي بايستي 0.010±2.726باشد . اين مقدار اندازه گيري شده به اندازه قابل توجهي از مقدار اصلي تابش كمتر است ودليل اين امر انبساط عالم مي باشد -عالم منيسط شونده منجر به افزايش طول موج تابش شده و انرژي موج را كاهش مي دهد - اين موج به اندازه سن عالم در راه بوده تا به ما برسد . امروزه ستاره شناسان مي دانند كه عالم منبسط شونده طول موج تابش پس زمينه ي كيهاني را با ضريب 1000 افزايش مي دهد . درخش پس از بيگ بنگ در زماني اتفاق افتاده است كه عالم تنها 000/500 هزار سال عمر داشته است در نتيجه تابش پس زمينه ي كيهاني قديمي ترين سوژه رصد شده تا كنون است .در حقيقت ما اتفاقات حاصل از بيگ بنگ را نظاره مي كنيم .

نتيجه

در قرن بيستم ما نظاره گر جهش بزرگي در درك و شناخت كيهان بوديم . از زماني كه معتقد به جهاني پايدار بوديم چندي نمي گذرد . كهكشان هاي دوردست كه از ما دور مي شوند ما را متوجه ساختند كه جهان در حال انبساط است . با سفري به گذشته اين جهان منبسط شونده ما به كيهان اوليه اي چگال و داغ مي رسيم . در ميانه هاي قرن بيستم به اين مطلب پي برديم كه واكنش هاي هسته اي در كيهان اوليه رخ داده اند دليلي بر فراواني نسبي هليوم و دتريوم مي باشند . با حركت به جلو توانستيم درخش پس از بيگ بنگ را كه ميليارد ها سال پيش اتفاق افتاده است ، آشكار سازي كنيم . در نهايت كشف اين كه جهان با بيگ بنگ آغاز شده است ممكن است مانند ساير اكتشافات انسان ثابت و پا بر جا باقي بماند .

اگر چه بيگ بنگ به عنوان تنها تصور جهاني از جهان است . اما امروزه فيزيكدان هاي ذره اي در حال تدارك تئوري در مورد تاريخ جهان در چند ترليونيوم ثانيه پس از بيگ بنگ هستند . آنها قادرند كه نظري هاي خود را با استفاده از شتاب دهنده هاي ذرات امتحان كنند و وقايع را ( حتي با انرژي هاي بالا ) همانند جهان اوليه شبيه سازي كنند . براي درك اينكه جهان چگونه آغاز شده است تئوري بايد تدوين شود كه شامل نظريه نسبيت عام (به دليل جاذبه باور نكردني جهان اوليه) و مكانيك كوانتومي (به دليل چگال و فشرده بودن جهان اوليه) باشد . هدف فيزيك امروزه ارتقا بخشيدن نظريه كوانتومي جاذبه است تا جايي كه روزي ما به اين حقيقت پي ببريم كه چه چيزي در لحظه ي تولد جهان اتفاق افتاده است .

فراواني هليم و دتريم در كيهان

با توجه به اين كه در ابتداي كيهان دما بسيار زياد بوده است مي تواند دليل خوبي برتائيد اين مطلب باشد كه هليم و دتريم پيش از تشكيل هر ستاره اي در جهان بوجود آمده اند . اين عناصر در همجوشي هاي هسته اي توليد مي شوند. همجوشي يك پروتون با يك نترون منجر به توليد دتريم - هيدروژن سنگين - مي شود . اين فرايند تنها در دماهاي بسياربالا مثل دماي هسته ي ستاره ها امكان پذير است . در سال 1946 ، جورج گاموو

(George Gamow) يكي ازدانشجويان فريدمن پيشنهاد داد كه همجوشي هسته اي مي بايست در كيهان اوليه زماني كه دما بسيار بالا بود اتفاق افتاده باشد . اين فرآيند سنتز هسته اي نام دارد ، كه منجر به توليد هليم و دتريم (همچنن مقداري ليتيم و بريليوم) از درياي انبوه پروتون ها و نترون هاي پر انرژي كيهان اوليه شده است .در اوايل دهه ي 1960 طيف سنجي ستاره هاي محلي نشان داد كه هليم 20 تا 30 در صد از جرم ستاره ها را تشكيل مي دهد . و بقيه جرم ستاره را غالبا ازهيدروژن تشكيل شده است . تنها دو منبع در جهان حاضر فادر به توليد هليم هستند كه يكي ستاره هاي آسمانند و ديگري بمب هاي اتمي . هر دو اين ها با استفاده از همجوشي هسته اي و در آميختن هسته هاي هيدروژن ، هليم توليد مي كنند كه انرژي فراواني نيز از اين فرايند توليد مي شود .ستاره شناسان بر اين اعتقادنند كه اگر تمامي هليم موجود در جهان توسط ستاره ها توليد شده است درنتيجه روشنايي آسمان بايد بيشتر از حال حاضر باشد . بنابراين هليوم موجود مي بايد قبل از ستاره ها توليد شده باشد .

برپايه تئوري سنتز هسته اي مدل بيگ بنگ فيزيكدان ها در اواسط دهه ي 1960 تخمين زدند كه در حدود يك چهام جرم كيهان در ابتدا به هليم تبديل شده است ، در حالي كه باقيمانده جرم به هيدروژن تبديل شده. اين مقدار با اندازه گيري هاي اوليه 20 تا 30 درصد فراواني هليم ، كه امروزه مشاهده مي كنيم - كه توسط بيگ بنگ ، قبل از اينكه در ستاره اي توليد شود، توليد شده است - سازگار است . در اوايل دهه ي 1970 با مطالعه طيف ديگر كهكشان ها مشخص شد كه اكثريت هليم مشاهده شده قبل از شكل گيري ستاره اي در كيهان وجود داشته است .

مقدار اكسيژن موجود در ستاره ميزان سنتز هسته اي ستاره را نشان مي دهد زيرا اين ستاره ها هستند كه توسط همجوشي هسته اي هيدروژن عناصر سنگين تري مثل : اكسيژن ، نيتروژن ، كربن و هليوم را توليد مي كنند . اگر همانند اكسيژن تمامي هليوم موجود در كيهان توسط ستاره ها توليد شده باشد انتظار نمي رود در كهكشان هايي كه اكسيژن ندارند هليوم يافت شود زيرا كهكشان ها قبل از شكل گيري عناصرسنگين در ستاره ها شكل گرفته اند . براي شكل گيري يك كهكشان مقدار اوليه هليوم مورد نياز در حدود 24 درصد است و اين مطلب تاييدي بر وجود تئوري سنتز هسته اي بيگ بنگ است . به اين معنا كه بايد در جهان اوليه هليوم توليد شده باشد . نتايج رصدي از اين تئوري - كه در جهان اوليه يك چهارم جرم كيهان توسط سنتز هسته اي به هليوم تبديل شده است - دفاع مي كنند .

شاهد ديگري براي تاييد سنتز هسته اي در كيهان اوليه دتريوم مي باشد . دتريم بر خلاف هليوم هرگز در مركز ستاره ها توليد نمي شود .دتريم توليد شده در ستاره ها در دماي بالا و فشار زياد بلا فاصله يا تجزيه

مي شود- در دمايي بالاتر از يك ميليون درجه كلوين دتريم به يك پروتون و يك نترون تجزيه مي شود- و يا اينكه به هليوم تبديل مي شود . ستاره شناسان در اوايل دهه 1970 پي بردنند كه عاملي نا مشخص در كيهان حاضر منجر به توليد دتريم مي شود . مطالعات انجام گرفته در سال 1973 بر روي طيف جذبي ستاره هاي نزديك شان داد كه ماده ي ميان ستاره اي حاوي مقدار كمي دتريوم مي باشد . و از آنجا كه ستاره ها قادر به توليد دتريوم نمي باشد ، در نتيجه دتريوم موجود مي بايستي درابتداي شكل گيري كهكشان ها يا حتي قبل از آن توليد شده باشد . با وجود اينكه در كيهان اوليه دما به شدت بالا بوده است ولي به دليل انبساط عالم چگالي و فشار به سرعت كاهش يافته طي اين مدت دتريوم توليد شده فرصتي براي تجزيه پيدا نكرده است . بر اين اساس فراواني هليوم و دتريوم موجود در جهان شاهد ديگري است بر آغازي با دماي بالا، براي كيهان كه اين انفجار نيرومند با مدل بيگ بنگ سازگاري دارد .

چرا بر این تفکریم که بيگ بنگ اتفاق افتاده است ؟ نتایج 3 رصد مهم طی قرن گذشته به ستاره شناسان کمک کرد تا اطمینان حاصل کنند که جهان با بيگ بنگ آغاز شده است . اولین آنها این است که جهان در حال انبساط است – بدین معنی که فضای ميان کهکشان ها در حال بزرگ و بزرگتر شدن است - این مشاهده منجر به این حدس شد که قبل ازانبساط همه چیز در جایی کنار هم قرار داشته است . دوم اینکه این نظریه به خوبی قادر به توضیح فراواني هلیم و دتریم ( ایزوتوب هیدروژن ) در جهان است . دما و چگالی و محیط منبسط شونده جهان اولیه شرایط خوبی برای تولید این هسته ها با فراوانی که امروز شاهد آن هستیم می باشد . دلیل سوم اینکه ستاره شان موفق به رصد تابش پس زمینه کیهانی – نابش بس از انفجار اولیه - از هر سمت کیهان شده اند . تابش پس زمینه کیهانی دلیل قاطعی بر تایید آغازی اين چنين – با يك انفجار- برای جهان است . آفای استفان هاوكينگ در این مورد می گوید : این اکتشاف بی نظیر ، اکتشاف قرن است . انبساط جهان همزمان با اين ايده كه جهان در حال انبساط است ، ستاره شناسي يه اسم وستو سليفر (Vesto Slipher) متذكر شد كه تعداد كهكشان هايي كه از ما دور مي شوند بيشتر از آنهايي هستند كه به ما نزديك مي شوند .ستاره شناسان با استفاده از نور دريافتي از يك كهكشان قادرند دريابند كه يك كهكشان به ما نزديك يا از ما دور مي شود . اگر طيف نوري كهكشان به سمت طول موج كوتاه تر اتقال يابد - انتقال به آبي – كهكشان در حال نزديك شدن به ماست ، مثال معروف اين مطلب تغيير طول موج صداي يك آمبولانس در حال نزديك شدن به ما است . اگر طيف نوري كهكشان به سمت طول موج بلند تر انتقال يابد - انتقال به سرخ – كهكشان در حال دور شدن از ماست ، همان طور كه طول موج صداي يك آمبولانس كه در حال دور شدن از ما است افزايش مي يابد . ميزان اتقال به سرخ يا آبي بستگي به سرعت دور شدن يا نزديك شدن كهكشان دارد . بنابراين وستو سليفر مشاهده كرد كه بيشتر كهكشان ها داراي انتقال به سرخ هستند تا اتقال به آبي . درسال 1929 ، ادوين هابل (Edwin Hubble) كشف كرد كهكشان هايي كه در فاصله ي بيشتري از ما قرار دارند با سرعت بيشتري از ما دور مي شوند ، اين سرعت متناسب با فاصله است . به عبارت ديگر كهكشان هايي كه در فاصله دورتري نسبت به ما هستند داراي اتقال به سرخ بيشتري نيز مي باشند . كهكشان هاي دور دست فاصله اي در ابعاد ميليون و ميليارد سال نوري با ما دارند و اين به اين معناست كه ما به گذشته اي در ابعاد ميليون يا ميليارد سال نوري نگاه مي كنيم . در حين سفر نور كهكشان ها به سمت ما طيف نور ازطول موج هاي كوتا هتر به سمت طول موج هاي بلند تر - انتقال به سرخ – اتقال مي يابد . اين انتقال به سرخ در اثر انبساط ساختار فضا است. اگر طول موج دو برابر شود ، جهان مي بايد با ضريب 2 منبسط شود. بنابراين كشف هابل اين بود كه عامل انبساط به نحوي با مسير طي شده توسط نور در ارتباط است ، معادل با اينكه شما به چه ميزان به گذشته نگاه مي كنيد . اين مطلب بيان گر اين است كه هر چه در زمان به عقب و عقب تر برگرديم جهان كوچك و كوچكتر است . با سفر به گذشته ي يك جهان منبسط شونده خواهيم ديد كه فاصله ي ميان كهكشان ها در حال كاهش و چگالي جهان در حال افزايش است . اين روند تا جايي ادامه پيدا مي كند كه تمامي ماده جهان در حجمي بسيار كوچك متراكم مي شود ، كه نتيجه اين روند چگالي باور نكردني جهان اوليه - لحظه بيگ بنگ – است . با تقسيم فاصله ي كهكشان بر سرعت ذاتي آن قادر به تخمين طول عمر جهان خواهيم بود . با اين روش مي توانيم تخمين بزنيم كه در چه زماني فاصله ي ما تا ديگر كهكشان ها صفر بوده است . محاسبات نشان مي دهند كه بيگ بنگ در حدود 10 تا 15 ميليون سال قبل - 3 برابر عمر زمين – اتفاق افتاده است . يكي از راه هاي تست كردن اين تخمين اين است كه به ذنبال كهن ترين جسم در كيهان باشيم اين جسم مي بايد سني در حدود 10 تا 15 ميليارد سال داشته باشد نه بيشتر . روش ديگر بررسي فعاليت هاي راديو اكتيوي ايزوتپ هاي اورانيوم است . مي دانيم كه كهن ترين ايزوتوپ هاي تشكيل شده توسط فعاليت هاي هسته اي ابر –نو اخترها 10 ميليارد سال سن دارند . با استفاده از مدل هاي امروزي تحول ستاره اي مي دانيم كه كهن ترين ستارهاي موجود در كهكشان را شيري در حدود 10 ميليارد سال سن دارند . سنين به دست آمده با تخمين -هاي ما مطابقت دارند

بيگ بنگ چیست ؟

بر اساس نظریه بيگ بنگ جهان از انفجار حجم بسیار کوچک - ابعادی کوچکتر از حفره های روی پوست - ، با دما و چگالی بسیار زیاد آغاز شده است .بر اساس این نظریه شکل گیری فضا همانند کش آوردن سطح یک بادکنک است – مواد، دردرون و سطح بيروني فضای در حال انبساط می یاشند، همانند ذرات غبار روی شطح یک بادکنک- این انفجار همانند انفجار ماده در یک فضای خالی نیست بلکه خود فضا به همراه این انفجار متولد شده است و ماده را همچنان که منبسط میشود به همراه خود حمل می کند . فیزیکدان ها حتی بر این عقيده هستند که زمان نيز با بيگ بنگ آغاز شده است . امروزه ، اکثر دانشمند ها نظریه يگ بنگ را قبول دارند . شواهد موجود به قدر کافی محکم بودند که در سال 1951 دفتر کلیسای کاتولیک اعلام کرد نظریه بيگ بنگ با کتب مقدس مطابقت دارد .

تا اوایل قرن 19 مردم می پنداشتند که جهان پايدار و ثابت است . در سال 1915 با نظریه نسبیت عام اینشتین که به ماهیت فضا ، زمان و جاذبه می پردازد حالت های محتمل دیگری نیز ارائه شد . با ارائه نظریه نسبیت ساحتار فضا قادر بود که منبسط یا منقبض شود . در سال 1917 ستاره شناسی به نام ویلم دسیتر با به کار گیری نسبیت در مورد جهان نشان داد که جهان قادر است منبسط شود . (Willem de Sitter)

در سال 1922 ریاضیدانی به اسم الکساندر فريدمن (Aleksandr Friedmann) با استفاده از روش های ساده تر به همین نتیجه رسید . نتیجه بدست آمده توسط جرج لمایتر (Georges Lemaitre) کیهان شناس در سال 1927 نیز همین بود . این گام ، تحولی بزرگ در مورد دیدگاه پذیرفته شده جهان-ثابت بود . جرج لمایتر بر اين عقيده بود که با سفر به کذشته كيهان ، ماده جهان می بایستی در ابعادی کوچک جمع شود و در آنجا انفجاري رخ داده باشد . اگرچه این احتمال حالت شگفت آور جدیدی برای جهان در نظر می گرفت ولی مبتنی بر رصد های وقت نبود .

گزینه‌های وجود حیات
در منظومه شمسی غیر از زمین تنها سه گزینه وجود دارد که احتمال پیدایش حیات بر روی آنها بررسی می‌شود. می‌توانیم با اطمینان بگوییم حیات در مریخ، یکی از اقمار مشتری - اروپا و یکی از اقمار زحل - تیتان - می‌تواند پدید بیاید. کمربند حیات خورشید شامل سه سیاره زهره، زمین و مریخ است. (کمربند حیات در منظومه شمسی یعنی جایی که سیاره‌ای با جو مناسب دارای آب به صورت مایع است و احتمال شکل گیری حیات تنها در این کمربند وجود دارد) سیاره زهره از لحاظ ظاهری شباهت زیادی به زمین دارد. جرم آنها با هم برابر است و ضمناً ترکیبات اتمسفری اولیه دو سیاره شباهت زیادی با هم داشته‌اند اما سیاره زهره کمی نزدیک تر از زمین به خورشید است و این باعث عدم پایداری آب مایع در آن سیاره می‌شود. همچنین گاز کربنیکی که در جو آن قرار دارد باعث ایجاد خاصیت گلخانه‌ای شدید شده و درجه حرارت آن را تا ۵۰۰ سانتی گراد می‌‌رساند. بنابراین می‌‌بینید که از شرایط ابتدایی حیات یعنی آب مایع و جو مناسب برخوردار نیست.مریخ: سیاره دیگر کمربند حیات مریخ است که تاکنون بیش از دو گزینه دیگر کاوش شده است. در چند صد میلیون سال اول منظومه شمسی، مریخ نسبت به زمین شرایط بهتری برای پیدایش حیات داشته که به دلیل سریعتر سرد شدن مریخ بوده است. همین زمینه شرایط پیدایش باکتری‌ها را زیر پوسته مریخ ایجاد کرد. یعنی شرایط سطحی مریخ بسیار زودتر از زمین برای پیدایش حیات آماده شده است. یافته‌های اخیر مریخ نوردهای ناسا وجود آب در گذشته مریخ- احتمالاً حدود یک میلیارد سال قبل- را نیز تایید کرده اند. هرچند میزان آن و مدت زمان بقای آن همچنان مبهم است. علاوه بر این شواهدی دال بر وجود جوی ضخیم از co2 در سال‌های آغازین این سیاره وجود دارد. شاید در همین دوره حیات در زیر سطح مریخ یا حتی بر سطح آن فرصت رشد یافته باشد اما به دلیل میدان مغناطیسی و گرانش ضعیف مریخ (حدود ۳۸ درصد جو زمین) باد خورشیدی جو آن را بیش از پیش پراکنده ساخت و سبب بخار شدن یا فرو رفتن آب‌های سطحی به زیر سطح مریخ و یخ زدن آنها شده است. اخیراً نیز مدار گردهای مریخ نشانه‌های امیدوار کننده‌ای را از وجود منابع یخ- آب زیر سطح مریخ یافته اند. بنابراین امکان حیات بر روی مریخ کنونی بسیار کم است اما غیرممکن نیست. احتمالاً گرمای درونی آن به اندازه‌ای هست که لایه زیرین یخ را گرم کند و محیطی نسبتاً مساعد را برای میکروب‌های جان سخت مریخی ایجاد کنند. این باکتری‌ها در صورت وجود در سوخت و سازشان تولیدکننده متان هستند. جالب این است که شواهد اخیر مدارگرد مریخ نشانه‌هایی قطعی از وجود متان در جو مریخ دارد که یا بر اثر واپاشی‌های حاصل از زندگی باکتری‌ها به وجود می‌‌آیند یا بر اثر فعالیت‌های پیوسته آتشفشانی در جو پخش می‌شوند. این که آیا در دوره ابتدایی مریخ حیات شکل گرفته است یا حتی هنوز هم باکتری‌هایی زیر لایه‌های سطحی آن- جایی که احتمالاً آب مایع وجود دارد- زنده مانده‌اند هنوز بی پاسخ مانده است و جواب قطعی آن طی کاوش‌های آینده حاصل می‌شود. (شهاب سنگ مریخی ALH84001 که ۱۳۰۰۰ سال پیش در قطب جنوب سقوط کرده است. در بزرگنمایی ۱۰۰ زار برابر با میکروسکوپ الکترونی، ساختارهای کرم مانندی دیده می‌شود که دانشمندان آنها را مشابه سنگواره‌های حیات ابتدایی می‌‌دانند. اما هیچ چیز هنوز قطعی نیست.) بنابراین هر دو سیاره موجود در کمربند حیات را بررسی کردیم. (البته غیر از زمین) اما ممکن است در هر منظومه کمربندهای حیات متعددی وجود داشته باشد یعنی قلمرو حیات ابتدایی محدود به کمربند حیات دور هر ستاره نیست. اگر سیاره‌ای گازی اقماری بزرگ داشته باشد، نیروی جذر و مدی میان سیاره و اقمار درون این اقمار را گرم می‌کند. یعنی حتی اگر سیاره و قمرش نزدیک ستاره‌ای هم نباشند، انرژی مورد نیاز حیات ابتدایی تأمین خواهد شد. ۲- اروپا: سطح این قمر مشتری را اقیانوسی نیمه عمیق از آب فراگرفته و روی آن را لایه‌ای یخ ضخیم که شاید ضخامت آن ۱۰ تا ۱۵ کیلومتر باشد، پوشانیده است و این لایه یخ به دلایل مجاورت با خلأ همواره در حال شکست و ترمیم است. این قمر هم اندازه ماه زمین است و منبع گرمایی درونی آن در اثر مکش گرانشی مشتری و دیگر قمرها بر اروپا به وجود آمده است. این گرما یخ‌های زیرین را ذوب می‌کند، در عین حال فشار یخ‌ها باعث می‌شود آب بخار نشود، در نتیجه ممکن است نوعی از حیات در آب زیرین شکل گرفته باشد. شکلی از حیات که متفاوت از حیات شناخته شده زمین خواهد بود. چون ژرفای یخ به حدی است که نور خورشیدی از آن نمی‌گذرد بر همین اساس حیات وابسته به نور خورشید نمی‌تواند در آنجا شکل بگیرد. اینکه آیا حیاتی در آنجا آغاز شده و تا کجا متحول شده است را نمی‌دانیم. با شروع ماموریت مدارگرد جیمو (JIMO) و مطالعه قمرهای یخی مشتری، اطلاعات نسبتاً کامل تری را درباره احتمال حیات در اروپا به دست خواهیم آورد. تنها زمانی می‌توانیم با قطعیت از حیات در اروپا صحبت کنیم که ناسا موفق شود کاوشگری را به اروپا بفرستد و با سوراخ کردن یخ ها، حیات دریایی را آزمایش کند که این امر با توجه به شرایط و ضخامت یخ به زودی امکان‌پذیر نیست.(سطح یخی اروپا، شیارهای موجود یخ‌های ترک خورده را از دید فضاپیمای گالیله در سال ۱۹۹۸ نشان می‌‌دهد.) ۳- تیتان: این قمر با قطری معادل ۵۱۵۰ کیلومتر دومین قمر بزرگ منظومه شمسی و حتی از سیاره‌های پلوتون و عطارد نیز بزرگ تر است. اما مهم‌ترین ویژگی آن وجود جو قابل توجه آن است که از نظر ترکیبات و فشار سطحی به زمین بسیار شبیه است. جو هر دو از نیتروژن (۱۷ درصد برای زمین و ۹۰ تا ۹۷ درصد برای تیتان) تشکیل شده و فشار جو در تیتان ۵/۱ برابر فشار جو در زمین است. البته دومین گاز فراوان در زمین اکسیژن و در تیتان متان است. دورتا دور جو تیتان تا ارتفاع ۷۰۰ کیلومتری سطح غباری از ذرات متان وجود دارد. در عکس‌هایی که کاسینی اخیراً از این قمر بااهمیت گرفته نواحی تیره و روشن بسیاری دیده می‌شد. نواحی تیره احتمالاً دریاهای اتان و متان هستند که در دمای ۱۷۹- درجه سطح تیتان به وجود آمده‌اند و نو احی روشن باید قاره‌هایی بر سطح آن باشند. به دلیل دمای بسیار کم تیتان، احتمال وجود حیات در آن وجود ندارد اما این قمر ترکیبات آلی یعنی بلوک‌های سازنده حیات را در خود جای داده است. بنابراین نمونه‌ای عالی برای بررسی شرایط آغازین حیات است، یعنی چیزی شبیه زمین در ۵/۴ میلیارد سال پیش که اکنون می‌توان سیر تکوین حیات را بر روی نمونه‌ای آزمایشگاهی مطالعه کرد. حال چگونه بر روی چنین قمری با اوضاع محیطی نه چندان مساعد حیات شکل می‌گیرد؟ تیتان یکی از مهم‌ترین عامل‌ها را دارا است و آن جوی پایدار است که مانند یک حفاظ محیط درون قمر را از فضای بیرون آن جدا می‌کند. مورد بعدی مانند پیدایش حیات ابتدایی بر روی زمین است. پرتوهای فرابنفش در برخورد با تیتان باعث شکسته شدن مولکول‌های نیتروژن، متان و سایر مولکول‌ها می‌شود و در نتیجه ترکیبات آلی بعدی شکل می‌گیرد. در نهایت چگالی ابرها به حدی می‌شود که امکان ریزش باران‌های هیدروکربنی را روی قمر بالا می‌‌برد که در صورت روی دادن این پدیده مهم، دریاچه‌ها و رودهایی از ترکیبات آلی سطح این قمر را می‌‌پوشاند. بنابراین شرایط حیات ابتدایی در مجاورت مولکول‌های آلی مساعد تر می‌شود و در آن صورت ما شاهد آن چیزی خواهیم بود که در حدود ۵/۴ میلیارد سال پیش در زمین آغاز شده است، تاکنون به چنین موجودات هوشمندی ختم شود. بسیاری از این حدسیات بعد از فرود هویگنس و تجزیه و تحلیل کامل داده‌های ارسالی آن قطعی خواهد شد. با توجه به آنچه در بالا ذکر شد می‌‌بینیم احتمال این که در جای دیگری از منظومه شمسی هم بتواند شکل بگیرد صفر نیست. چنانچه شواهد حاکی از آن است که در زمانی دوردست در مریخ حیاتی ابتدایی وجود داشته و اکنون ممکن است در قمر اروپا ایجاد شده باشد و در آینده‌ای دور هم احتمال ایجاد آن بر تیتان وجود دارد، پس باید امیدوار باشیم که ما در این کیهان تنها نخواهیم بود.

پژوهش و تحقیق پیرامون شاهنامه همواره مهم و بحث برانگیز بوده است، اما نباید از این نکته غافل شد که در کنار پرداختن به ادبیات، آشنایی با دانش‌های نو نیز می‌تواند به شاهنامه پژوهان کمک فراوانی کند.
ماه گذشته دکتر فریدون جنیدی، خبر از تصحیح شاهنامه توسط خود داده بودند و اعلام کرده بودند که چند بیت از شاهنامه را متعلق به فردوسی ندانسته‌اند و در نتیجه این ابیات را حذف کرده‌اند.
این ابیات که از زبان رستم فرخزاد بیان می‌شود متعلق به زمان حمله اعراب به ایران است:
ز بهرام و زهره ست ما را گزند
نشاید گذشتن ز چرخ بلند
همان تیر و کیوان برابر شده ست
عطارد به برج دو پیکر شده است

دکتر فریدون جنیدی در قسمتی از مصاحبه گفته‌اند: «عطارد ترجمه تیر به عربی است این ستاره از خود چه اختیاری دارد که به برج دوپیکر برود؟ چون تیر نزدیک به خورشید است و با آن طلوع می‌کند و خورشید در هر برجی باشد ناچار او نیز باید در همان برج باشد.»
حقیقت امر این است که خود خورشید هم از تمام صورت‌های دایره البروج عبور می‌کند و اگر عطارد چسبیده به خورشید هم باشد همراه با خود خورشید از صورت فلکی دو پیکر عبور خواهد کرد. هر چند ذکر این نکته لازم است که عطارد می‌تواند تا اندازه ای خاص از خورشید فاصله بگیرد و به اصطلاح کشیدگی داشته باشد.
در برابر مصاحبه‌ی دکتر جنیدی، آقای رضا مرادی غیاث آبادی مقاله‌ای نوشتند که رد آشکار نظرات ایشان بود. در این مقاله، غیاث آبادی به شیوایی ایرادات سخنان دکتر جنیدی و فرضیات ایشان را گفته‌اند. این مقاله را می‌توانید در اینجا مطالعه کنید.
جلال حجتی فهیم- شاعر و تاریخ‌دان ِ آگاه به دانش‌های نو- از مدت‌ها قبل از آغاز طرح این بحث با استفاده از نرمرافزارهای نجومی و با شبیه‌سازی رایانه‌ای، به نتایج بسیار جالب و در خور تاملی در مورد این دو بیت و دقت بی‌نظیر فردوسی در شاهنامه رسیده بود که نظر شما را به خواندن مقاله‌ای که حاصل پژوهش وی است و برای نخستین بار در زبان فارسی به چاپ می‌رسد جلب می‌کنم.
لازم به ذکر است که جلال حجتی فهیم، کتاب تاریخ نجوم ایران را در آینده‌ای نه چندان دور منتشر خواهد کرد. وی در این کتاب علاوه بر پرداختن به رویدادهایی از نجوم که بر اساس آنها می‌توان زمان وقوع اتفاقات مهم باستانی ایران را با دقت تعیین کرد، به ثبت‌های تاریخی در مواردی اشاره می‌کند که تا به امروز گمان بر آن بود که رصدگران ایرانی آنها را ثبت نکرده‌اند. از جمله این ثبت‌ها می‌توان ظهور دنباله‌دارها، ابرنواخترها و گذر زهره و عطارد از مقابل خورشید و ... را نام برد.
به هر روی آن چه در پیش روی شماست می‌تواند فصلی نو در شاهنامه پژوهی باشد و باز هم گوشزد کند که مجهز شدن به ابزارهای جدید یکی از موثرترین راه‌های پیشبرد فرهنگ بومی است و دوران سخنسرایی غیر علمی در باب مسائل پژوهشی گذشته است.

جلال حجتی فهیم -

در مورد شاهنامه و داستان‌هایش بسیار نوشته‌اند. آن چه در این مجموعه‌ی بی نظیر به همت آن حکیم والامقام گرد آمده است، داستان عبور زمان از تاریخ یک نژاد تمدن ساز است. نژادی که با اسطوره‌هایش آغاز می‌گردد و در آخرین برگ‌های شاهنامه با پهلوانان خویش به خون می‌غلتد. اما با آه‌ها و افسوس‌ها و در عین حال با افتخارات و سربلندی‌های خود باقی می‌ماند تا در زمان‌های دورتر به بار نشستن دوباره‌ی سرزمینش را نظاره‌گر باشد.
بی شک کار تدوین شاهنامه کاری سترگ بود که تنها از عهده‌ی فردوسی بزرگ برمی‌آمد و او هم به شایستگی تمام این مهم را به انجام رساند، به گونه‌ای که امروزه این حماسه‌ی شگرف فخر ما ایرانیان به شمار می‌رود. بی شک فردوسی در سرودن بیت بیت این اثر جاوید، توجه به منابع مستند و معتبر آن زمان را سرلوحه‌ی کار خود قرار داده بود. هر چند که دانش امروزه‌ی ما در مورد کیفیت و چگونگی منابع در دسترس وی چندان زیاد نیست، اما می‌توانیم به نقل خود وی در مورد منبع اصلیش استناد کنیم.
یکی نامه بود از گه باستان
فراوان بدو اندرون داستان
پراکنده در دست هر موبدی
ازو بهره‌ای برده هر بخردی
مطمئنا فردوسی بزرگ از منابع دیگری هم در سرایش شاهنامه استفاده کرده است و داستان‌هایی که سینه به سینه به وی رسیده بود هم نقش مهمی در خلق شاهنامه داشته است. اندازه گیری دقت و صحت این گفته‌ها امروزه دغدغه‌ی بسیاری از ایران پژوهان است و فعالان این عرصه سعی می‌کنند با دانش نوین و روش‌های جدید تحقیق، پرده از اسرار این گنجینه‌ی ملی بردارند. موضوع این نوشتار هم بررسی دو بیت از شاهنامه است که به صورت آشکار از وضعیت آسمان و نحسی بخت حاصل از آنها سخن به میان آورده است و ما سعی می‌کنیم با تکیه بر دانسته‌های تاریخی و نرم‌افزارهای نجومی، میزان درستی و صحت این دو بیت را مورد مطالعه قرار دهیم.
صفحات پایانی شاهنامه، به داستان حمله‌ی اعراب به ایران زمین اختصاص یافته است. تندی کلام فردوسی در این سطور به اندازه‌ای زیاد است که عده‌ای نگارش این قسمت‌ها را مربوط به وی نمی‌دانند و سعی می‌کنند این صفحات پایانی را به کاتبان شاهنامه که از ذوق شعری بهره‌مند بودند، منسوب کنند.
در هر حال داستان سرازیر شدن سپاه اعراب به مرزهای ایران و رویارویی رستم فرخزاد با این سپاه قسمت مهمی از بیت‌های پایانی شاهنامه را شامل می‌گردد و هنوز هم محققان زیادی در مورد عوامل شکست ساسانیان از اعراب به مطالعه و غور مشغول هستند، اما صرف نظر از تمامی دلایل نظامی و اجتماعی که بارها و بارها بیان گردیده است، دلیل دیگری هم برای شکست سپاه ایران از اعراب وجود داشت و آن اعتقاد به اختربینی و طالع نحس و سعد است.
در شاهنامه رستم فرخزاد، سپه سالار سپاه ایران، این گونه معرفی می‌گردد:
که رستم بدش نام و بیدار بود
خردمند و گرد و جهاندار بود
ستاره شمر بود و بسیار هوش
به گفتار موبد نهاده دو گوش
پس بنابر گفته‌ی فردوسی دو ویژگی مهم رستم فرخزاد یکی تسلط وی بر علم اختربینی و دیگری اعتقاد عمیق مذهبی وی بوده است و در بیت‌های بعدی می‌بینیم که رستم از طرف یزدگرد مامور به مقابله با اعراب می‌گردد. رستم قبل از عزیمت به نبرد قادسیه سعی می‌کند از طریق اوضاع آسمان به فرجام جنگ پی ببرد.
بیاورد صلاب و اختر گرفت
ز روز بلا دست بر سر گرفت
یکی نامه سوی برادر به درد
نبشت و سخن‌ها همه یاد کرد
و رستم در این نامه که خطاب به برادرش نوشته شده است از سرنوشت ساسانیان و شکست آتی سخن می‌گوید او در این نامه می‌گوید:
ز بهرام و زهره است ما را گزند
نشاید گذشتن ز چرخ بلند
همان تیر و کیوان برابر شده است
عطارد به برج دو پیکر شده است
در کتاب تاریخ طبری نیز اندک اشاره‌ای به وضعیت سیارگان و جنگ قادسیه شده است. در این کتاب می‌خوانیم که یزدگرد قبل از گسیل رستم به جبهه‌ی جنگ منجمی را فراخوانده و از او وضعیت نحس و سعد را جویا می‌شود. این منجم هم از ترس یزدگرد اوضاع فلکی را خوب گزارش می‌کند (چرا که یزدگرد به فرستادن نیرو برای نبرد با اعراب بسیار مصر بوده است و بر عکس وی رستم طرفدار تامل و تصمیم سنجیده‌تری بود) و رستم که خود از دانش نجوم بهره‌مند بوده است، حرف منجم را نمی‌پذیرد و این گونه است که پای فال‌گیر دیگری به نام زرنای هندی به این گفتگو باز می‌شود.
امروزه با بهره‌گیری از نرم‌افزارهای نجومی می‌توانیم تصویر هر لحظه‌ای از آسمان را از چندین هزار سال پیش تا چندین هزار سال بعد به دقت بر صفحه‌ی مانیتور خود ببینیم. به همین دلیل نگارنده سعی کرد تا با استفاده از تاریخ روی دادن جنگ در مورد صحت چنین توصیفی تحقیق کند.
در مورد نبرد قادسیه تاریخ‌های متفاوتی نقل شده است. به عنوان مثال دکتر عبدالحسین زرین کوب در کتاب تاریخ مردم ایران -ایران قبل از اسلام- ژوئن 637 میلادی را ذکر کرده است. در حالی که در لغت نامه‌ی دهخدا سال 635 میلادی برای این نبرد آورده شده است. اما در کتاب تاریخ طبری اوایل محرم سال چهاردهم هجری برابر با فوریه-مارس 635 به عنوان آغاز نبرد قادسیه ذکر گردیده است. در دایره المعارف چند رسانه‌ای Encyclopaedia of Islam ضمن آوردن نقل قول طبری، این گفته‌ی وی رد شده است و زمان جنگ را ماه محرم سال 15 یا 16 هجری (برابر با 636 یا 637 م) بیان نموده است.
پس بنابر این نقل‌ها ،از سال 633 میلادی تا 638 ،وضعیت آسمان توسط نرم‌افزار Starry Night Pro مورد ارزیابی قرار گرفت تا بیشترین انطباق با ابیات شاهنامه حاصل شود. نتیجه‌ی به دست آمده بسیار جالب بود چرا که در 635/6/20 میلادی وضعیت سیاره‌های نامبرده شده کاملا منطبق با گفته‌ی فردوسی بود. در این تاریخ سیاره‌ی عطارد در برج دو پیکر قرار داشت و دو سیاره‌ی زهره و مریخ هم در نزدیکی یکدیگر بودند که چنین وضعیتی را در اصطلاح نجومی مقارنه می‌گوییم.
اما وضعیت سیاره‌ی کیوان بسیار جالب بود. نگارنده بر اساس مصرع "همان تیر و کیوان برابر شده است" به دنبال مقارنه‌ای دیگر بین عطارد و کیوان (زحل) بود، چرا که در پارسی به عطارد تیر هم گفته می‌شود، اما در کل بازه‌ی زمانی 634 تا 638 میلادی چنین اتفاقی روی نداده بود. در نهایت زمانی که محل مریخ، زهره و عطارد مطابق با نشانی‌های شاهنامه گردید به بررسی موقعیت زحل پرداختم و در کمال تعجب مشاهده کردم که در آن هنگام زحل در صورت فلکی قوس (کمان یا کمان‌دار) قرار داشته است و منظور فردوسی نیز از کلمه‌ی تیر همان صورت فلکی قوس بوده است.
اما در تاریخ 20 ژوئن 635 میلادی، اتفاقات دیگری هم افتاده است که در شاهنامه به آنها اشاره نشده است، اما در طالع‌بینی باستان ابن اتفاقات شوم و نحس تلقی می‌گردیده است. وقوع خورشیدگرفتگی در این تاریخ یکی از نشانه‌های مهم دیگری بود که موجب ناراحتی رستم شده بود. ضمن آن که گذر عطارد از مقابل خورشید هم تقریبا در همین زمان -با اختلاف یک یا دو روز و یا حتی در هنگام خورشیدگرفتگی- روی داده است که این اتفاق نیز نگرانی ایرانیان را از پیوند حوادث زمینی و آسمانی بیشتر کرده بود.
لازم به ذکر است که از دیرباز خورشید به عنوان ستاره‌ی ایرانیان دانسته می‌شده است و گذر عطارد از مقابل آن و همچنین گرفتگی جزئی آن، طبیعتا نشانه‌ای نحس تلقی می‌گردیده است.
در دیدگاه گذشتگان زحل و مریخ هر دو ستاره‌ای نحس به شمار می‌رفتند و کیوان (زحل) نحس‌تر از بهرام (مریخ) به شمار می‌آمد از همین روست که زحل را نحس اکبر و مریخ را نحس اصغر نام می‌‌دادند.قرار داشتن کیوان در صورت فلکی کمان‌دار که آشکارا یک شکل رزمی و جنگی بوده است هم احتمالا از یک جنگ شوم خبر می‌داده است و به همین دلیل است که فردوسی در این ابیات به موقعیت دقیق این سیاره اشاره کرده است.
مقارنه‌ی زهره و مریخ هم مقارنه‌ای سعد نبود بلکه مقارنه‌ای نحس به شمار می‌رفت. جالب آنجاست که عطارد هم سیاره‌ای خنثی به شمار می‌رفت که تنها می‌توانست بر شومی و یا سعدی اوضاع بیفزاید و در تاریخ ذکر شده، عطارد چندان فاصله‌ای از مقارنه‌ی زهره و مریخ (که خود واقعه‌ای شوم بود) نداشته است و از این روی نحسی و شومی اوضاع فلکی دو چندان گردیده بود.
توجه به این نکته لازم است که زمان روی دادن این نشانه‌ها تعیین کننده زمان گفتگوی یزدگرد سوم و رستم فرخزاد است که به گسیل سپاه ساسانیان از مناطق مرکزی ایران به سمت قادسیه می‌انجامد و تا روی دادن نبرد مطمئنا زمان زیادی تلف شده است. چرا که نقل از بیشتر کتبی که در این زمینه قلم فرسایی کرده‌اند، رستم با اتلاف وقت سعی می‌کرد اعراب را خسته کند تا بدون وارد شدن به نبرد آنها را مجبور به مراجعت کند.
با توجه به چنین انطباقی و مقدمات ذکر شده می‌توان به قاطعیت نظر نویسنده‌ی تاریخ طبری را در مورد زمان وقوع جنگ رد کرد، چرا که وی فوریه 635 میلادی(یعنی 4 ماه قبل از وقوع این نشانه‌ها) را زمان وقوع جنگ می‌داند که با توجه به شواهد ذکر شده، می‌تواند مورد تردید واقع گردد. به عبارت دیگر جنگ قادسیه می‌توانسته در سال 636 یا 637 میلادی روی داده باشد و ایرانیان در حالی به نبرد اعراب می‌رفتند ک بنا به اعتقاداتشان نه در آسمان و نه در زمین، هیچ چیز به نفع آنها رقم نمی‌خورد.

مشکلی که همیشه برای رصدگران ساکن مناطق مرطوب یا کوهستانی و سردسیر پیش می آید، مه گرفتگی اپتیک است. برای تازه کارها عجیب است که در شبی صاف وقتی انتظار دارند همه چیز خشک بماند، لایه نازکی از قطرات آب روی ابزارهایشان می نشیند. متأسفانه وقتی که آسمان در پایدارترین حالت برای رصد تلسکوپی است، شرایط آب و هوایی پدید می آید که انتظار می رود مه به زودی شکل بگیرد. از پشت چشمی، ابتدا متوجه می شوید که رصد ستاره های کم نور و کهکشان ها سخت تر شده و سپس هاله ای دور ستاره های پرنورتر را فرامی گیرد. هم اکنون اگر با چراغ قوه، عدسی یا آینه تلسکوپ را نگاه کنید، رطوبت را بر آن تشخیص می دهید. پاک کردن آن هیچ کمکی نمی کند. به محض اینکه این عمل را متوقف کنید، رطوبت بیشتری جمع می شود. حتی ممکن است تمام تلسکوپ خیس شده باشد. با وجود این می توانید عدسی ها و آینه های خود را حتی در شرایط مه غلیظ، تمیز نگه دارید. فقط باید راه مبارزه با آن را بشناسید. در این مقاله سعی دارم شما را با روش های مبارزه با مه گرفتگی اپتیک آشنا کنم.

1- نخستین قدم در مبارزه با مه، دهانه تلسکوپ است. مه پوش(Dew Cap) های تجاری که دور شیئی را می گیرند، اغلب به خوبی از پس این کار برمی آیند. مه پوش های بلندتر بهتر کار می کنند. شما خودتان نیز می توانید برای تلسکوپ سرپوشی بسازید که بر سر لوله تلسکوپ به صورت قطعه لوله اضافه ای نصب شود. اگر از تلسکوپ های نیوتنی استفاده می کنید، خود لوله تلسکوپ در نقش مه پوش عمل می کند. اغلب توصیه می شود که لوله تلسکوپ، بلندتر از محل قرارگیری آینه ثانویه باشد تا آینه ثانویه مه نگیرد. بدترین مشکل با مه در محیط های بسته ای پیش می آید که ظرفیت گرمایی کمی دارند و به سرعت گرمای خود را تابش می کنند. یک مه گیر، نخستین ابزار جانبی است که هر کاربر تلسکوپ های اشمیت- کاسگرین در محیط مرطوب باید داشته باشد.

به آسانی آن را می توانید خودتان بسازید. شاید بهترین و ارزان ترین وسیله، فوم هایی است از جنس همان که ته کیف ها استفاده می شود. به این ترتیب مه گیر شما سبک هم خواهد بود. نگران اینکه مه گیر جلوی میدان دید تلسکوپ را می گیرد، نباشید. طول مه گیر شما باید حداقل 1.5 برابر قطر دهانه تلسکوپ باشد. این لوله علاوه بر این، نوری را که از محیط به دهانه تلسکوپ می رسد، کاهش می دهد و زمینه آسمان در تصویر تلسکوپ تان تاریک تر می شود.

2- چشمی ها را هم باید از مه محافظت کنید. تابش گرم صورت شما موقع رصد، سرعت مه گرفتگی چشمی را کاهش می دهد، ولی رطوبت چشم و تنفس شما تجمع بخار آب روی را روی چشمی سریع تر می کند. فنجانی چشمی (پلاستیک دورچشمی که محل قرار گرفتن چشم است: EyeCup) نه تنها جلو نورهای نقطه ای محیط را می گیرد، بلکه در نقش یه مه پوش کوچک عمل می کند. این را به ویژه در رصد با دوربین های دوچشمی به خاطر بسپارید.

3- گاه پیش می آید که هیچ کدام از این روش ها کارایی ندارند. شما هیچ چاره ای ندارید جز اینکه تلسکوپ خود را با گرم کن های برقی، گرم نگه دارید. یک سشوار 120 ولت که باد گرم آن از فاصله ای مناسب و نه خیلی زیاد و به صورت مایل به آینه می رسد، می تواند مه اپتیک را برای حداکثر 5 دقیقه ناپدید کند. پس از آن باید دوباره آینه را گرم کنید. دیگر گرم کن های الکتریکی شیشه هم چندان به کار نمی آیند.

4- یک راه بهتر آن است که از مه گیرهایی با گرم کن داخلی 12 ولت استفاده کنید یا خودتان بسازید. مثلا سیمی دارای جریان الکتریکی که دورتادور لوله پیچیده شده و گرمای حاصل از جریان به سیم و بدنه تلسکوپ منتقل می شود. اپتیک های گرم مزایای غیرمنتظره دیگری هم دارند. مه گرفتگی قبل از اینکه شما متوجه شوید بر اپتیک تلسکوپ شما تأثیر می گذارد. گاهی با گرم کردن اپتیک می توان ستاره هایی تا یک قدر کم نورتر را آشکار کرد. حتی در شبهایی که رطوبت هوا قابل توجه نیست، بهتر است با این روش نگذاریم دمای تلسکوپ از دمای هوای اطرافش کمتر شود و در نتیجه انحنای آینه در بهترین حالت حفظ می شود.

5- بدترین مه گرفتگی زمانی پیش می آید که تلسکوپ در محفظه اش باشد. هیچ گاه نباید تلسکوپ را قبل از آنکه کاملا خشک شود، جمع کنید. بخار آب وقتی راهی برای خروج نداشته باشد و در یک محیط بسته مدام تبخیر و مایع شود، می تواند به پوشش (کوتینگ) اپتیک و در نهایت به خود آینه صدمه بزند. در مورد تلسکوپ های اشمیت یا ماکستوف- کاسگرین که تیغه ای شیشه ای در جلو دهانه است ممکن است سوال کنید، چگونه آب به یک محیط بسته که هوا به داخل یا خارج آن نفوذ نمی کند، راه می یابد.

سوال دیگر زمانی است که در هنگام بستن جعبه تلسکوپ، اپتیک کاملا خشک باشد، اما باز هم بعد از آن می بینید که تلسکوپ خیس شده است. پاسخ این است که آب از ابتدا آنجا بوده است. همیشه در مولکول های هوا مقداری آب وجود دارد و اگر تلسکوپ شما سردتر از نقطه میعان شود، روی تلسکوپ را لایه ای از شبنم می پوشاند. به همین دلیل بسیاری از رصدگران قبل از شروع کار با تلسکوپ احساس می کنند داخل لوله آن یا روی عدسی شیئی اش رطوبت گرفته است.

چند راه برای حل این مشکل وجود دارد. هیچ گاه تلسکوپ را از محفظه گرم، بی درنگ به محفظه سرد انتقال ندهید. در حقیقت بستن جعبه تلسکوپ به طوری که با محیط بیرون هیچ تبادل هوایی نداشته باشد، درست نیست. بهترین پوشش تلسکوپ لباس پارچه ای است که " نفس می کشد ". پوشش پارچه ای جلوی نفوذ غبار را می گیرد، در حالی که به بخار آب اجازه خروج می دهد. همین طور بهتر است جای چشمی را فقط با پارچه بپوشانید.

6- بدترین مشکل، زمانی به وجود می آید که نسیمی گرم در هوای سرد شروع به وزیدن کند. بیشتر اوایل بهار با این مسئله مواجه می شویم. هر چیز سردی مرطوب می شود. اینجا هم یک پوشش پارچه ای می تواند بهترین حفاظ باشد. این کار به خوبی مقدار رطوبت هوا را هنگامی که از روی اجسام سرد می گذرد، کم می کند. یک پیشنهاد معمول این است که مدتی پیش از آغاز رصد، تلسکوپ را در هوای بیرون رها کنید تا به تدریج با محیط هم دما شود. اما این قانون قدیمی کمی احتیاج به تصحیح دارد. اگر تلسکوپ، کمی گرم تر از محیط باشد، احتمال تشکیل شبنم بر آن کمتر می شود. یک محیط بسته می تواند دمای بیشتری را که احتیاج دارید، تأمین کند.

7- هیچ گاه تلسکوپ را در یک محیط نمناک، پارکینگ یا هر مکان دیگری که اشیا زنگ می زنند، نگهداری نکنید. باز هم می توانید تلسکوپ را در محفظه اش گرم نگه دارید.

8- یک لامپ 4 تا 7 وات که نزدیک پوشش آینه تلسکوپ یا هر مکانی که می خواهید گرم باشد، باقی بماند، گرمای لازم را تأمین می کند. شاید بخواهید آن را فقط در محیط های مرطوب روشن کنید یا به یک کلید حساس به رطوبت وصل کنید.

9- یک پیشنهاد خوب استفاده از پودرهای جاذب رطوبت است. می توانید آنها را از فروشگاه های لوازم آزمایشگاهی یا حتی عکاسی ها تهیه کنید. در بسته برخی از لوازمی که می خرید نیز بسته پودرهای رطوبت وجود دارد. هر یک یا دو ماه بسته های پودرها را گرم کنید تا رطوبت جذب شده بخار شود. مه گرفتگی تلسکوپ گاه مشکلات بسیاری ایجاد می کند، اما با کمی آگاهی می توان با آن مقابله کرد.

آشنایی :

کیهان شناسی همواره یک منبع الهام بخش برای علم بوده است . احتمالا بسیاری از حرکت های انقلابی در علم از ستاره شناسی شروع شده است . تمدن های قدیم نیز به قوانینی که بر حرکت اجرام آسمانی حکومت می کند پی برده بودند و می دانستند که این کائنات به خودی خود و بدون ترتیب جابجا نمی شوند . تئوری وجود نیرو به بطلیموس بر می گردد او اینطور تصور می کرد تمامی اجرام در آسمان به دور زمین می چرخند و حرکت آنها یک حرکت دوار است . بعضی از ستارگان ( که بعدها معلوم گشت آنها سیاره بوده اند ) حرکاتی نامنظم داشتند و به پارامتر های زیادی جهت تبیین حرکت آنها نیاز بود . این تئوری تخمین های تقریبا دقیقی به دست می داد اما بدست آوردن یک پارامتر آن کاری سخت و طاقت فرسا بود .

با استفاده از اطلاعات جمع آوری شده توسط تیکو براهه 3 قانون زیر را نوشت Johanns Keplerدر قرن 17

1 : هر سیاره در مداری بیضی به دور خورشید که در یکی از کانون های بیضی قرار دارد می چرخد .

2 : شعاع اتصال یا خط واصل خورشید و سیاره مساحت های مساوی را در زمان های مساوی طی

می کند

یا به صورت ریاضی :

3 : مربع دوره ی تناوب مداری سیاره متناسب است با مکعب نصف قطر بزرگ مدار

یا یا به صورت ریاضی :

و یکی نصف قطر بزرگ بیضیe برای هر سیاره ما به 2 پارامتر بیشتر نیاز نداریم : یکی دوری از مرکز یا

سپس حرکت توسط این 3 قانون توصیف می شود برای مثال قانون دوم سرعت زاویه ای را در هر نقطه از مدار به ما می دهد و می توان دریافت که هر چه سیاره به خورشید بیشتر نزدیک می شود سرعت آن افزایش می یابد و در نهایت قانون سوم سرعت خطی سیاره را به ما می دهد .

قوانین حرکت و Philosophiae Naturalis Principia Mathematicaدر سال 1687 نیوتن در شاهکار خود

گرانش خود را برای بدست آوردن قوانین 3 گانه ی کپلر به کار برد جالب است بدانید این قوانین به هر جسمی که تحت تاثیر نیروی گرانش دور چیزی می چرخد می توان اعمال کرد .

برای اثبات قانون اول نیوتن می بایست ابتدا معادله ی بیضی را در دستگاه مختصات قطبی داشته باشیم

پس باید معادله ی بیضی در دستگاه دکارتی را داشته باشیم .

همان نصف قطر بزرگ بیضی است اثبات رابطه ی بالا :a

ها بسته شده است بوجود می آورند پس طول نخ Fمی دانیم که بیضی را توسط یک نخ که 2 سر آن به

قرار می دهیم و بیضی را می کشیم هنگامی که نوک pمی باشد نوک مداد را در برابر با

می شود .2a ها را قطع کرد اندازه ی آن xمداد محور

فاصله ی یکی از کانون ها تا مرکز بیضی است .c

2 طرف را به توان 2 می رسانیم .

که به صورت زیر ساده می شود .

2 طرف را به توان 2 می رسانیم .

را با عبارت از 2 طرف حذف می شود جای عبارت را در پرانتز اثر می دهیم عبارت

فاکتور می گیریم . و در سمت چپ از تعویض می کنیم در راست از

همان نصف قطر کوچک بیضی است بوسیلهb و می دانیم که برای راحتی فرض می کنیم

قضیه ی فیثاغورس رابطه ی بالا به سادگی بدست می آید . با جایگذاری داریم .

تقسیم می کنیم . 2 طرف را بر

رابطه ی بالا معادله ی بیضی در دستگاه مختصات دکارتی است .

حال می خواهیم معادله ی بیضی را در دستگاه مختصات قطبی پیدا کنیم .

اینگونه است .e را برون مرکزی بیضی می نامند و با رابطه ی بالا می شناسند . در مختصات قطبی e

=e

در جریان محاسبه می بینیم که این رابطه درست است . پس داریم .

و می دانیم که

2 طرف را مربع می کنیم عبارات بالا را جایگزین می کنیم .

فاکتور را به سمت چپ می بریم و از و را در پرانتز اثر می دهیم و عبارات

می گیریم .

را اضافه می کنیم . این عمل را تقسیم می کنیم . به 2 طرف عبارت 2 طرف را بر عبارت

انجام دادیم تا عبارت زیر بدست آید .

اگر عبارات زیر را داشته باشیم :

, ,

عبارت به صورت زیر در می آید :

را می نویسیمe درست است eکه معادله ی یک بیضی است حال برای آنکه بدانیم تعریف ما از

همان چیزی که انتظار آن را داشتیم پس معادله ی بیضی در دستگاه مختصات قطبی چنین است :

اثبات قوانین کپلر :

قانون اول :

همانطور که قبلا نیز گفته شد قانون اول بیان می کند که هر جسمی که تحت تاثیر نیروی گرانش جسم دیگری باشد در مداری بیضوی دور آن می چرخد .

2 اثبات برای این قانون اینجا ذکر می کنیم .

اثبات 1 :

برای اثبات این که سیاره بیضوی می چرخد ابتدا باید ثابت کنیم که در یک صفحه می چرخد لذا داریم

قانون دوم نیوتن :

قانون گرانش نیوتن :

ابتدا باید عرض کنم حروفی که کج نوشته شده اند نشاندهنده ی اندازه اند و حروفی که به صورت معمولی نوشته شده اند نشاندهنده ی بردار اند .

جرم سیارات به ترتیب جرم دور زننده و جرم ثابت می باشندM و m نیروی گرانشی روی سیاره ، F

می باشد .r بردار یکه در سوی و ثابت گرانش ، G

های 2 قانون را برابر با هم قرار می دهیم .F

ها از طرفین ساده می شوند .m

است پس موازیند و داریم .r ضریبی از بردار aو بنابراین می فهمیم که بردار

بردار سرعت است بنابر این داریم :v

بر 2 بردارhنتیجه می شود که بردار ثابت یک بردار ثابت است و حال اگر فرض کنیم که hکه در آن

هر دو در یک صفحه اند .vو بردار rعمود است پس بردار vو r

می دانیم که بردار سرعت همواره بر مسیر حرکت مماس می باشد پس مدار بر یک صفحه قرار دارد .

شروع می کنیم به اثبات قانون اول کپلر داریم :hاز بردار ثابت

پس بنابر این داریم :

قضیه ای است در مورد ضرب خارجی که بیان می کند که :

جای اثبات این قضیه نیست آن را می پذیریم و ادامه می دهیم .

داشته باشد آنگاه بردار مکان بر بردار مماس آن عمود است پس در در اینجا

با انتگرال گیری از 2 طرف داریم :

یک بردار ثابت است .cکه در آن

باشد مناسب h در سوی بردار Kدر اینجا انتخاب محور های مختصات به طوری که بردار پایه استاندارد

عمودند برابری بالا h بر u و حرکت می کند . چون هر دوی xyاست . در این صورت سیاره در صفحه

را طوری انتخاب کنیم که y و محور x قرار دارد یعنی می توانیم محور xy در صفحه cنشان می دهد که

قرار گیرد .

کارولين پورکو1 چشمگيرترين پيشرفت در اکتشاف سياره يي در 50 سال آينده، کشف اشکال حيات فرازميني يا شکل فسيل شده آنها در جرم ديگري از منظومه شمسي خواهد بود. مريخ نوردان تنها طي دو سال گذشته، شواهدي يافته اند مبني بر اينکه زماني شرايط براي حضور دائمي آب مايع مناسب بوده است، و فضاپيماي کاسيني هم در مدارش به دور زحل آبفشان هاي عظيمي را يافته است که از سطح قمر کوچک آن، «انسلادوس» به بيرون پخش مي شود و احتمالاً از منابع زيرزميني آب مايع فوران مي کند. تمرکز کاوش هاي روباتيک روي اين اجرام و در مورد مريخ شايد کاوش هاي انساني، براي اثبات آن است که حيات ميکروبي تاکنون رخ داده يا نه. در آن زمان چشم انداز براي هر دو طرف رضايتبخش به نظر مي رسد. استيو اًسکوايرًس2 در حيطه کاري من هيچ پيشرفت چشمگيري غير از آنکه بفهميم آيا حيات در جاي ديگري از جهان هم هست يا نه، وجود ندارد. خواه ناخواه پاسخي قاطع، بنيادي نيز خواهد بود. اگر حيات در جاي ديگري پديد آمده باشد، وقتي فراواني دنياهاي زيست پذير بالقوه را در نظر مي گيريم، آنگاه چندان خيال پردازي نيست اگر نتيجه بگيريم حيات در سراسر جهان متداول است.گرچه بايد مراقب باشيد. شواهد حيات بر (مثلاً) مريخ به سرعت اين پرسش را پيش مي کشد که آيا حيات به طور مستقل پديد آمده است يا نه. مريخ و زمين براي ميلياردها سال سنگ هايي را با هم رد و بدل مي کرده اند و احتمال انتقال ماده يي زيستي بين دو سياره قابل ملاحظه است. حيات در جاي ديگر، خيلي جالب تر هم خواهد بود اگر بتوان نشان داد به طور مستقل پديد آمده است. البته اگر پاسخ در نهايت منفي باشد، يگانگي و تنهايي سياره ما را نشان مي دهد که عملاً درک ناپذير به نظر مي رسد. گرچه مطمئنم احتمال آنکه به اين زودي به پاسخ منفي برسيم صفر است. مهم نيست جست وجو چقدر بي حاصل باشد، هميشه محل هاي جديدي براي نگريستن هست.

مونيکا گًردي

من اميد دارم ما تا 2056 مي فهميم حيات فرازميني وجود دارد يا نه. بنابر پيش بيني بسياري نظريه ها، «يوروپا» و «مريخ» ميزبانان مناسبي براي حيات در منظومه شمسي ما هستند. با توجه به مجموعه ماموريت هاي حتي پيچيده تر که به مقصد مريخ طرح شده اند (علاوه بر ماموريت هاي اکتشافي به «يوروپا» که در دست اقدام هستند) خيلي نااميدکننده است اگر در کشف نشانه هاي زيستي فرازميني ناموفق باشيم. اگر حيات را فراي زمين پيدا کنيم چه چيز روشنگري خواهد شد؛ زيست شناسي ها و بيوشيمي هايي متفاوت در مواجهه با محيط هايي خصمانه. اين موضوع ما را در درک کامل تر خاستگاه هايمان ياري مي رساند. و چه دردسرهاي غيرمنتظره يي را به معناي واقعي کلمه در حوزه اخلاقً اکتشاف و بهره برداري سياره يي مي آفريند. SETI ما داريم مي آييم،

پايًت هات

کشف حيات در جاي ديگري از جهان، چشمگيرترين دستاورد نه تنها براي اخترفيزيک که براي زيست شناسي، فلسفه و فرهنگ خواهد بود. حيات احتمالاً بر «مريخ»، «يوروپا»، «انسلادوس» يا جاي ديگري از منظومه شمسي مان وجود داشته يا همچنان وجود دارد. خارج از منظومه شمسي مان هم با مطالعه شيمي سياراتي که به دور ديگر ستارگان مي گردند شايد نشانه هاي غيرمستقيمي از حيات را پيدا کنيم. سرانجام جالب تر از همه اينکه چه بسا SETI هوش فرازميني را بيابد. براي هر سه مورد، تخمين احتمال موفقيت در 50 سال آينده ناممکن است؛ غير از يک حدس کلي پنجاه- پنجاه.

مونيکا گًردي

من اميد دارم ما تا 2056 مي فهميم حيات فرازميني وجود دارد يا نه. بنابر پيش بيني بسياري نظريه ها، «يوروپا» و «مريخ» ميزبانان مناسبي براي حيات در منظومه شمسي ما هستند. با توجه به مجموعه ماموريت هاي حتي پيچيده تر که به مقصد مريخ طرح شده اند (علاوه بر ماموريت هاي اکتشافي به «يوروپا» که در دست اقدام هستند) خيلي نااميدکننده است اگر در کشف نشانه هاي زيستي فرازميني ناموفق باشيم. اگر حيات را فراي زمين پيدا کنيم چه چيز روشنگري خواهد شد؛ زيست شناسي ها و بيوشيمي هايي متفاوت در مواجهه با محيط هايي خصمانه. اين موضوع ما را در درک کامل تر خاستگاه هايمان ياري مي رساند. و چه دردسرهاي غيرمنتظره يي را به معناي واقعي کلمه در حوزه اخلاقً اکتشاف و بهره برداري سياره يي مي آفريند. SETI ما داريم مي آييم،

پايًت هات

کشف حيات در جاي ديگري از جهان، چشمگيرترين دستاورد نه تنها براي اخترفيزيک که براي زيست شناسي، فلسفه و فرهنگ خواهد بود. حيات احتمالاً بر «مريخ»، «يوروپا»، «انسلادوس» يا جاي ديگري از منظومه شمسي مان وجود داشته يا همچنان وجود دارد. خارج از منظومه شمسي مان هم با مطالعه شيمي سياراتي که به دور ديگر ستارگان مي گردند شايد نشانه هاي غيرمستقيمي از حيات را پيدا کنيم. سرانجام جالب تر از همه اينکه چه بسا SETI هوش فرازميني را بيابد. براي هر سه مورد، تخمين احتمال موفقيت در 50 سال آينده ناممکن است؛ غير از يک حدس کلي پنجاه- پنجاه.

فريمن دايسون

بزرگ ترين دستاورد در 50 سال آينده کشف حيات فرازميني خواهد بود. ما 50 سال در جست وجوي آن بوده ايم و چيزي نيافته ايم. اين نشان مي دهد حيات کمياب تر از آن چيزي است که اميد داشتيم، اما ثابت هم نمي کند جهان بي جان است. همان طور که شناسايي اپتيکي و راديويي و پردازش اطلاعات به پيش مي روند، ما براي کارايي و دستيابي به دوردست ها در جست وجوهايمان، ابزار هاي تازه يي ساخته ايم. من محتمل مي دانم کشف شواهد حيات فرازميني تا پيش از 2056 صورت بگيرد. به محض آنکه نخستين شواهد به دست آمد، مي فهميم دنبال چه چيزي بايد بگرديم و کشف هاي احتمالي ديگر هم به سرعت در پي آن مي آيند. چنين کشف هايي احتمالاً پيامدهايي انقلابي براي زيست شناسي، اخترشناسي و فلسفه خواهد داشت. همچنين نگرش ما نسبت به خودمان و جايگاه مان در جهان را تغيير مي دهند.

کريس مک کي

«تکوين ثانوي» حيات، ممکن است تا 50 سال آينده شواهدي از حيات بيگانه را يخ زده در يخبندان کهنً مريخ بيابيم؛ شايد مرده اما از لحاظ بيوشيميايي حفظ شده. شايد آن را در سطح «يوروپا» غقمر مشتريف، شايد هم در آبفشان هاي انسلادوس غقمر زحلف در حال فوران بيابيم. شگفت آورترين چيز هم احتمالاً کشف حياتي بر تايتان است که در متان مايع رشد مي کند. حتي اين احتمال هم وجود دارد که اشکال حيات بيگانه را همين جا روي زمين بيابيم؛ چيزي که برخي آن را زيست سپهر سايه ناميده اند. حيات بيگانه چقدر ممکن است متفاوت باشد؟ شايد مثل تفاوت زبان انگليسي با چيني.