تطبيق التعرف على الأبراج النجمية - تحديد السماء الليلية

تطبيق التعرّف على الكوكبات النجمية

تطبيق التعرّف على الكوكبات النجمية هو خريطة تفاعلية للسماء. يعرض النجوم والكوكبات والكواكب الظاهرة في اتجاه محدد، من مكان محدد، في تاريخ ووقت محددين. يضبط المستخدمون العرض باستخدام أشرطة التمرير أو الأزرار أو بسحب الخريطة، ويمكنهم النقر على أي نجم لعرض تفاصيله.

كيفية عمل خريطة السماء

لا يستخدم التطبيق كاميرا أو بوصلة أو مقياس تسارع. بل يحسب الموضع الحقيقي لكل نجم وكوكب وللشمس والقمر باستخدام صيغ فلكية معيارية، اعتمادًا على ثلاثة مدخلات:

• الموقع: خط العرض وخط الطول، يُدخلان يدويًا أو يُملآن تلقائيًا باستخدام زر «استخدام موقعي» (ويستخدم هذا نظام تحديد المواقع العالمي في الجهاز أو خدمة تحديد الموقع في المتصفح).
• الوقت: أي تاريخ ووقت. ويُضبط افتراضيًا على اللحظة الحالية، ويمكن إعادة ضبطه باستخدام زر «الآن».
• اتجاه العرض: الموضع الذي تتمركز فيه الخريطة من السماء، واتساع الجزء من السماء الذي تعرضه.

لأن كل موضع ناتج عن حساب وليس عن بث مباشر من كاميرا، تعمل الخريطة بالطريقة نفسها سواء أكان الوقت نهارًا أم ليلًا، وسواء أكانت السماء غائمة أم صافية.

ضبط اتجاه العرض

تحدد ثلاثة عناصر تحكم الجزء الظاهر من السماء على الشاشة:

• السمت: اتجاه البوصلة الذي يواجهه العرض، من 0° (الشمال) مرورًا بـ 90° (الشرق) و180° (الجنوب) و270° (الغرب)، وصولًا إلى 359°.
• الارتفاع: مدى ارتفاع مركز مجال الرؤية فوق الأفق، من -20° (أسفل الأفق قليلًا) إلى 89° (فوق الرأس تقريبًا).
• مجال الرؤية: اتساع الجزء من السماء المعروض، من 10° (عرض ضيق ومقرّب) إلى 120° (عرض واسع).

تنقل أزرار الانتقال السريع العرض مباشرة إلى الشمال أو الشرق أو الجنوب أو الغرب عند ارتفاع ثابت قدره 30°، أو إلى سمت الرأس (فوق الرأس مباشرة، عند ارتفاع زاوي قدره 89°). ويمكن أيضًا سحب الخريطة نفسها لاستكشاف السماء، والتمرير أو استخدام حركة ضمّ الإصبعين وبسطهما للتكبير، مما يغيّر مجال الرؤية.

التعرّف على نجم أو كوكبة

يؤدي النقر على أي نجم في الخريطة إلى فتح لوحة معلومات تعرض:

• الاسم الشائع للنجم (أو رقم فهرسي إذا لم يكن له اسم شائع)
• قدره الظاهري، وهو مقياس للسطوع تكون فيه الأرقام الأصغر أكثر سطوعًا
• مطلعه المستقيم وميله، وهما ما يقابل خطي الطول والعرض في السماء
• ارتفاعه وسمته الحاليان بالنسبة إلى موقع الراصد
• الكوكبة التي ينتمي إليها، مع عدد النجوم التي تشكل مخطط حدود تلك الكوكبة

ينسخ زر «نسخ المعلومات» هذه التفاصيل نصيًا. ويعرض التطبيق أيضًا عدد النجوم والكوكبات الظاهرة حاليًا في الإطار، والزمن النجمي المحلي، وهو مقياس زمني يعتمد على دوران السماء بدلًا من الشمس.

كيفية حساب الارتفاع والسمت

يعتمد موضع النجم في السماء، المحدد بارتفاعه (علوّه فوق الأفق) وسمته (اتجاه البوصلة)، على خط عرض الراصد ومطلع النجم المستقيم وميله والزمن النجمي المحلي. ويقيس الزمن النجمي المحلي مقدار دوران السماء منذ نقطة مرجعية، ويُستخدم لحساب زاوية الساعة للنجم:

$H = \theta - \alpha$

حيث تمثل H زاوية الساعة، وθ الزمن النجمي المحلي، وα المطلع المستقيم.

ثم يُحسب الارتفاع والسمت من:

$\sin a = \sin\varphi \sin\delta + \cos\varphi \cos\delta \cos H$

$A = \operatorname{atan2}(-\cos\delta \sin H,\ \sin\delta - \sin\varphi \sin a)$

حيث إن a هي الارتفاع، وA هي السمت، وφ خط عرض الراصد، وδ ميل النجم. يُعدَّل السمت ليتراوح بين 0° و360°.

مثال محلول

يمتلك الشعرى اليمانية، ألمع نجوم السماء الليلية، مطلعًا مستقيمًا قدره نحو 6س 45 متر وميلًا قدره نحو −16° و43 قدمًا. وبالنسبة إلى راصد عند خط عرض 40.7° شمالًا وخط طول 74.0° غربًا (مدينة نيويورك) في الساعة 10:00 مساءً بالتوقيت الشرقي القياسي في 15 يناير 2026:

1. يبلغ الزمن النجمي المحلي في تلك اللحظة نحو 5س 46 متر.
2. زاوية الساعة هي الزمن النجمي المحلي ناقص المطلع المستقيم: 5س 46 متر − 6س 45 متر ≈ −0س 59 متر، أي نحو −14.7°.
3. بإدخال زاوية الساعة والميل وخط العرض في الصيغ أعلاه، تكون زاوية الارتفاع نحو 31° وزاوية السمت نحو 164° (في الاتجاه الجنوبي الجنوبي الشرقي تقريبًا).

وهكذا، تكون الشعرى اليمانية، في ذلك الوقت ومن ذلك الموقع، على ارتفاع يقارب ثلث المسافة صعودًا من الأفق، وإلى الشرق قليلًا من اتجاه الجنوب تمامًا. ويجري التطبيق الحساب نفسه لكل نجم ظاهر كلما تغيّر الموقع أو الوقت أو العرض.

بيانات النجوم والكوكبات

يحتوي الفهرس المدمج في التطبيق على أكثر من 1,600 نجم، مستمدة من قاعدة بيانات HYG النجمية، ويشمل نجومًا حتى قدر يقارب 6.5. وتعرض الخريطة نفسها جزءًا أصغر من ذلك الفهرس في أي لحظة: نجومًا ألمع من قدر يقارب 4.6 عندما يكون مجال الرؤية واسعًا، وصولًا إلى قدر يقارب 5.3 عند التكبير في مجال رؤية ضيق. وتُدرج جميع الكوكبات البالغ عددها 88 التي يعترف بها الاتحاد الفلكي الدولي، وترسم كل واحدة منها على شكل مخطط مبسط يصل بين نجومها. كما يرسم التطبيق الشمس والقمر (مع طوره الحالي) والكواكب الخمسة المرئية بالعين المجردة: عطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل.

بعد اكتمال تحميل الصفحة، لا تكون هناك حاجة إلى اتصال إضافي بالشبكة. ففهرس النجوم مضمّن في الصفحة، ويُحسب كل موضع في المتصفح.

فهم المطلع المستقيم والميل

يحدد الفلكيون موضع النجم في السماء باستخدام إحداثيين لا يتغيران كثيرًا خلال عمر الإنسان، بخلاف الارتفاع والسمت اللذين يتبدلان مع دوران السماء ومع حركة الراصد.

• المطلع المستقيم يشبه خط الطول في السماء. ويُقاس بالساعات من 0 إلى 24، باتجاه الشرق.
• الميل يشبه خط العرض في السماء. ويُقاس بالدرجات من −90° إلى +90°، مع 0° على خط الاستواء السماوي.

لأن هذه الإحداثيات تظل ثابتة بالنسبة إلى النجوم، تسرد خرائط النجوم وفهارسها المواضع بهذه الطريقة، ثم يحولها التطبيق إلى الارتفاع والسمت وفق مكان الراصد ووقته المحددين.

أفضل الظروف لرصد النجوم

تجعل بعض الظروف الواقعية مطابقة خريطة السماء في التطبيق لما يظهر فعلًا فوق الرأس أسهل:

• سماء مظلمة: يطمس ضوء المدن النجوم الخافتة؛ ويُظهر الموقع البعيد عن الأضواء الساطعة عددًا أكبر منها.
• طقس صافٍ: تحجب السحب الرؤية بصرف النظر عما تتنبأ به الخريطة.
• المحاق: يضيء القمر الساطع السماء ويحجب النجوم الخافتة.
• التكيف مع الظلام: تحتاج العينان البشريتان إلى 20 إلى 30 دقيقة للتكيف الكامل مع الظلام.

الأسئلة الشائعة

هل يستخدم التطبيق كاميرا جهازي أو بوصلته للعثور على النجوم؟ لا. يحسب المواضع من التاريخ والوقت والموقع المُدخلين فيه، ويعرضها على خريطة مسطحة يمكن للمستخدم تحريكها وتكبيرها.

ما مدى دقة مواضع النجوم؟ تحدد الصيغ الأساسية مواضع النجوم ضمن نحو عُشر درجة، والكواكب ضمن نحو درجة واحدة. ومصدر الخطأ الرئيسي عمليًا هو إدخال موقع أو وقت غير صحيح.

هل يمكن استخدام التطبيق أثناء النهار؟ نعم. فهو يحسب المواضع لأي وقت، بما في ذلك ساعات النهار، مع أن النجوم الحقيقية لا تُرى بالعين في السماء الساطعة. ويتغير لون خلفية الخريطة ليعكس النهار أو الشفق أو الليل في الوقت والمكان المحددين.

هل يعمل من دون اتصال بالإنترنت؟ نعم، بعد تحميل الصفحة. يعمل فهرس النجوم وجميع الحسابات محليًا في المتصفح، ولا تكون هناك حاجة إلى طلبات شبكة إضافية.

كم عدد النجوم والكوكبات التي يعرضها؟ يضم الفهرس أكثر من 1,600 نجم وجميع الكوكبات البالغ عددها 88 والمعترف بها من الاتحاد الفلكي الدولي. ولا تُرسم في أي وقت إلا النجوم التي تكون أكثر سطوعًا من حد القدر الحالي، والذي يعتمد على مجال الرؤية.

هل يمكنه عرض القمر والكواكب، وليس النجوم فقط؟ نعم. يُرسم القمر، مع طوره المضيء الحالي، والكواكب الخمسة المرئية بالعين المجردة إلى جانب النجوم.

المراجع

1. الاتحاد الفلكي الدولي. "The Constellations." iau.org/public/themes/constellations
2. ميوس، جان. الخوارزميات الفلكية. ويلمان-بيل.
3. قاعدة بيانات HYG النجمية. github.com/astronexus/HYG-Database