نم‌افزار بومی پیش‌بینی رؤیت هلال ماه‌های قمری

ع.نوین زاده،، م. ترابی

دانشگاه صنعتی خواجه‌نصیرالدین طوسی تهران، دانشکده هوافضا.

تهران، دانشگاه صنعتی خواجه‌نصیرالدین طوسی، دانشکده هوافضا، آزمایشگاه تحقیقات هدایت و کنترل سیستم‌های دینامیکی

Torabi.engineer2012@gmail.com

نرم‌افزار شبیه‌سازی رؤیت هلال ماه، اولین نرم‌افزار بومی پیش‌بینی رؤیت هلال ماه‌های قمری است که تحت حمایت دانشکده مهندسی هوافضا و آزمایشگاه تحقیقات هدایت و کنترل سیستم‌های دینامیکی دانشگاه صنعتی خواجه‌نصیرالدین طوسی تهران و تحت سرپرستی و راهنمایی استاد ارزشمند، دکتر علیرضا نوین زاده به انجام رسیده است. این وبلاگ با استفاده از نرم‌افزار مذکور، اطلاعات مربوط به هر ماه قمری را برای گروه‌های رصدی و عموم مردم به نمایش می‌گذارد.

چکیده:

با توجه به سابقهٔ درخشان ایرانیان در مباحث نجوم و به‌ویژه ارائه معیار رؤیت پذیری هلال ماه و همچنین پیشرفت نرم‌افزاری و کامپیوتری عصر حاضر، نیازهایی مبنی بر طراحی نرم‌افزارهای بومی پیش‌بینی رؤیت هلال ماه احساس شده است. طراحی این‌گونه نرم‌افزارها، بر اساس روابط مکانیک مدارهای فضایی و استفاده از پارامترهای رؤیت پذیری برای فراهم آوردن معیارهای رؤیت پذیری می‌باشد. این نرم‌افزار بومی با محاسبهٔ زمان غروب ماه و خورشید و زمان مکث یا تأخیر ماه با استفاده از اختلاف زمان‌های غروب این دو، بهترین زمان رؤیت را طبق رابطه‌ای تجربی محاسبه می‌نماید. سپس در این زمان مناسب، موقعیت ماه و خورشید و پارامترهای رؤیت پذیری را محاسبه نموده و طبق آن‌ها معیار رؤیت پذیری را به دست می‌آورد. نهایتاً بعد از بررسی معیار رؤیت پذیری، وضعیت رؤیت پذیری مشخص می‌گردد.

واژه‌های کلیدی: نرم‌افزار شبیه‌ساز رؤیت هلال ماه ۲، معیار رؤیت پذیری ۳، پارامترهای رؤیت پذیری ۴، بهترین زمان ۵

۲٫ Lunar Crescent Visibility Simulator Software

۳٫ Visibility Criterion

۴٫ Visibility Parameters

۵٫ Best Time

۱ . مقدمه

به دلیل علاقهٔ زیاد بشر به مباحث نجوم و مشاهدهٔ آسمان، به‌ویژه ماه به‌عنوان نزدیک‌ترین جرم سماوی به سطح زمین، دانشمندان عصرهای مختلف در کشورهای گوناگون، به مقولهٔ رصد آسمان پرداختند. برآیند این تلاش‌ها، منجر به کشف روابط و استدلال‌های درستی پیرامون پدیده‌های آسمانی و حرکت و گردش اجرام آسمانی گردید. با ظهور اسلام و اهمیت دادن زیاد آن به مباحث علمی و به‌ویژه مباحث نجومی، دانشمندان مسلمان سعی در کشف و رصد بیشتر آسمان نموده و این تلاش در راستای یافتن معیاری برای رؤیت هلال ماه قمری، به دلیل مطابقت با حکم شرعی و اهمیت آن در ماه رمضان و شوّال، مضاعف گردید.

بابلیان به‌عنوان اولین کسانی بودند که معیاری برای رؤیت هلال ماه قمری بیان کردند که البته نقص‌هایی هم داشت. بعد از گذشت سال‌ها و تصحیح و تغییر معیارهای رؤیت پذیری توسط دانشمندان مختلف، امروزه معیارهای رؤیت پذیریِ نسبتاً دقیق و کارآمدی برای پیش‌بینی رؤیت هلال تبیین شده‌اند.

تبیین معیارهای مناسب و ترکیب آن با روابط مکانیک مدار فضایی، امیدهای تازه‌ای در راستای امکان پیش‌بینی رؤیت هلال ماه و یا حداقل تسهیل در این امر محقق نمود. با ظهور کامپیوتر و ماشین‌های محاسباتی سریع و دقیق، امید بر داشتن نرم‌افزارهایی جهت پیش‌بینی دقیق‌تر و بهتر رؤیت هلال ماه فراهم شد. امروزه چندین نرم‌افزار در باب تسهیل رؤیت پذیری طراحی شده‌اند که خلأ وجود یک نرم‌افزار بومی برای پیش‌بینی وضعیت رؤیت پذیری در کشور کاملاً محسوس بوده است. ازاین‌رو خوشبختانه در سال ۱۳۹۱، نمونهٔ اولیه نرم‌افزار شبیه‌ساز رؤیت هلال ماه که بر اساس اصول مکانیک مداری و معیارهای رؤیت پذیری می‌باشد، طراحی شده و مورد آزمون قرار گرفت که نتایج دقیق و منحصربه‌فردی را به نمایش گذاشت. این نرم‌افزار بدون در نظر گرفتن شرایط و ویژگی‌های اتمسفری و در محیط گرافیکی C#طراحی شده است. شکل (۱) منوی اصلی این نرم‌افزار را نشان می‌دهد.

شکل ۱٫ منوی اصلی نرم‌افزار شبیه‌ساز رؤیت هلال ماه

در شکل (۲)، منوی مربوط به بخش رؤیت پذیری رؤیت هلال ماه نشان داده شده است.

شکل ۲٫ پنجره مربوط به بخش رؤیت پذیری نرم‌افزار شبیه‌ساز رؤیت هلال ماه

۲ . خروجی نرم‌افزار

با استفاده از روابط و قضایای ذکرشده، خروجی حاصل از نرم‌افزار شبیه‌ساز رؤیت هلال ماه را برای ماه‌های اخیر بررسی می نمائی‌ام. شکل (۳) و (۴) وضعیت هلال رؤیت هلال ماه شعبان ۱۴۳۴ را نشان می‌دهند.

۲٫۱ . اسکن دنیا و بررسی رؤیت پذیری کلی

این قسمت از نرم‌افزار در چند ثانیه، سراسر دنیا را برای یک تاریخ دلخواه مورد اسکن و بررسی قرار داده و وضعیت‌های رؤیت پذیری را به‌صورت رنگ‌های مختلف نشان خواهد داد. برای نمونه می‌توانید شکل‌های (۳) الی (۷) را مشاهده نمایید.

شکل ۳٫ وضعیت رؤیت پذیری هلال ماه شعبان ۱۴۳۴ در تاریخ ۱۹ خرداد ۱۳۹۲ شمسی

شکل ۴٫ وضعیت رؤیت پذیری هلال ماه شعبان ۱۴۳۴ در تاریخ ۲۰ خرداد ۱۳۹۲ شمسی

همان‌طور که از شکل‌های (۳) و (۴) مشخص است، نتایج بر اساس معیار یالوپ به دست آمده‌اند. حال اگر بخواهیم نتایج را بر اساس معیار جدید به دست آوریم، می‌توانیم به شکل (۵) نگاه کنیم.

 شکل ۵٫ وضعیت رؤیت پذیری هلال ماه شعبان ۱۴۳۴ در تاریخ ۱۹ خرداد ۱۳۹۲ شمسی با معیار جدید

با توجه به شکل (۵) کاملاً مشخص است که ناحیه رؤیت پذیری با استفاده از معیار جدید، گسترده‌تر از معیار یالوپ می‌باشد و این به دلیل تفاوت بازه‌های رؤیت پذیری است.

یکی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد نرم‌افزار شبیه‌ساز رؤیت هلال ماه، بررسی رؤیت پذیری هلال با توجه به افزایش ارتفاع محلی می‌باشد. مثلاً زمانی که می‌خواهیم از هواپیما برای استهلال استفاده نمائی‌ام و به ارتفاعات بالاتر از ۱۰ کیلومتر برویم، این ویژگی می‌تواند به ما کمک کند تا هزینهٔ اضافی جلوگیری شود. به‌عنوان‌مثال، اثر ارتفاع در دو شکل (۶) و (۷) به‌منظور بررسی وضعیت رؤیت پذیری هلال ماه شوال ۱۴۳۳، مصادف با ۱۸ اوت ۲۰۱۲، در دو ارتفاع صفر و ۱۵ کیلومتری نشان داده شده است. همان‌طور که در شکل (۷) مشخص است، در مقایسه با شکل (۶)، ناحیهٔ رؤیت پذیری افزایش یافته است.

شکل ۶٫ اسکن دنیا توسط نرم‌افزار برای رؤیت هلال شوال ۱۴۳۳

شکل ۷٫ اسکن دنیا توسط نرم‌افزار برای رؤیت هلال شوال ۱۴۳۳ در ارتفاع ۱۵ کیلومتری

۲٫۲ . بررسی رؤیت پذیری در یک نقطه جغرافیایی خاص

یکی دیگر از ویژگی‌های منحصربه‌فرد نرم‌افزار شبیه‌ساز رؤیت پذیری هلال ماه، بررسی یک نقطه دلخواه و معین است. بررسی اینکه این موقعیت جغرافیایی ازلحاظ رؤیت پذیری جزء کدام‌یک از وضعیت‌های پنج‌گانه قرار می‌گیرد و اینکه بهترین زمان برای دیدن هلال نازک ماه چه ساعتی می‌باشد و از همه مهم‌تر، نشان دادن موقعیت ماه و خورشید در بهترین زمان رؤیت پذیری و در دستگاه مختصاتی غروب خورشید می‌باشد (شکل (۸)). لازم به ذکر است که در این بخش از نرم‌افزار نیز می‌توانیم اثر ارتفاع را لحاظ نمائی‌ام.

شکل ۸٫ وضعیت رؤیت پذیری تهران برای هلال ماه شوال ۱۴۳۳ انجام‌شده توسط نرم‌افزار

۳ . نتایج و پیشنهاد‌ها

همان‌طور که در این مقاله مشاهده نمودید، پیش‌بینی رؤیت پذیری هلال اول ماه قمری بر اساس روابط و معیارهای پیچیده، امکان‌پذیر می‌باشد. با داشتن موقعیت دقیق ماه در دستگاه مختصات انتخابی و استفاده از معیاری دقیق، می‌توان به این مهم دست یافت. تمامی پارامترهای قرار داده شده در این نرم‌افزار، با بالاترین دقت بوده و نتایج حاصله، تقریباً واقعی خواهند بود.

در فرایند رؤیت پذیری هلال اول ماه قمری، دو پارامتر (پهنای ماه و کمان بینایی) نسبت به پارامترهای دیگر دارای تأثیرگذاری بیشتری می‌باشند؛ بنابراین با محاسبه موقعیت ماه و خورشید نسبت به مرکز زمین و انتقال آن‌ها به دستگاه توپوسنتریک افق، این دو پارامتر را به‌طور دقیق حساب کرده و معیار رؤیت پذیری را به دست خواهیم آورد. با به دست آوردن این معیار رؤیت پذیری و مقایسهٔ آن با بازه‌های مختلف رؤیت پذیری، می‌توانیم وضعیت رؤیت پذیری یک منطقه را پیش‌بینی نمائی‌ام. البته عوامل مختلفی همچون استفاده از معیارهای مختلف، ارتفاع رؤیت پذیری و موارد دیگر می‌توانند بر نتایج حاصله تأثیرگذار باشند که در این نرم‌افزار کاملاً قابل‌مشاهده خواهد بود. امیدوارم که این نرم‌افزار بتواند سهم مؤثری در راستای پیش‌بینی رؤیت هلال ماه‌های قمری و استفاده‌های دیگر نجومی و فضایی داشته باشد.

در جهت تکمیل این نرم‌افزار، اضافه امکانات زیر می‌تواند موجب ارتقاء این نرم‌افزار گردد:

۱- یافتن موقعیت اجرام آسمانی دیگر، به‌ویژه ستارگان

۲- اعلام اوقات شرعی و قبله یابی بر اساس موقعیت ماه یا خورشید و یا هر دو

۳- یافتن موقعیت ماهواره‌های ایرانی

۴- امکان اتصال به GPS و جستجوی اجرام آسمانی و ماهواره‌ها به‌صورت Online

۵- قرار دادن ویژگی‌های جوی و فیلترهای مربوط به آن برای دقت بیشتر

۶- افزودن ویژگی‌های گرافیکی بهتر، به منظور تجاری‌سازی و جهانی‌سازی به‌ویژه در کشورهای اسلامی

۴ . منابع و مآخذ

کتاب‌ها

[۱]Howard D. Curtis, Orbital Mechanics For Engineering Students,Elsevier Ltd,2010

[۲]G.Beutler,Methods Of Celestial Mechanics,Springer,2005

[۳]J.B.Tatum, Celestial Mechanics, 2008

[۴]Richard G.Madonna,Orbital Mechanics, Orbit, 1997

[۵]P.Duffett -Smith,Practical Astronomy With Your Calculator,Cambridge,1988

مقالات

[۶]M Sh.Odeh,New Criterion For Lunar Crescent Visibility,Islamic Crescent’ Observation Project(ICOP)

[۷]B E.Schaefer.Visibility of the Lunar Crescent.NASA/Goddard Space Flight Center.1988

[۸]L W.Xin,H.Aslaksen.Lunar Visibility and the Islamic Calendar.Semester II.2000/2001

[۹]Yallop, Bernard D. &Hohenkerk, Catherine Y., A Note on the Prediction of the Dates of First Visibility of the New Crescent Moon. Greenwich/Cambridge: Nautical Almanac Office, 1974.

منبع:http://www.mahejadid.blogfa.com/ / Helalemah.ir

– See more at: http://ijtihad.ir/softwaredetails.aspx?itemid=197#sthash.4erI5k31.dpuf