التصوير السيلينوغرافي

علم دراسة القمر هو دراسة سطح القمر وخصائصه الفيزيائية ( ويُعرف أيضًا بجغرافيا القمر أو علم دراسة القمر ). ^{[ 1 ]} ومثل الجغرافيا وعلم رسم الخرائط ، يُعد علم دراسة القمر فرعًا من فروع علوم الكواكب . تاريخيًا، كان الشغل الشاغل لعلماء دراسة القمر هو رسم خرائط وتسمية تضاريس القمر ، وتحديد البحار القمرية والفوهات والسلاسل الجبلية وغيرها من المعالم المختلفة.

أُنجزت هذه المهمة إلى حد كبير عندما التقطت المركبات الفضائية المدارية صورًا عالية الدقة للجانبين القريب والبعيد من القمر خلال بدايات عصر الفضاء. ولا تزال بعض مناطق القمر غير واضحة المعالم، خاصةً بالقرب من القطبين، كما أن المواقع الدقيقة للعديد من المعالم، مثل أعماق الفوهات ، غير مؤكدة بدقة تصل إلى عدة كيلومترات. واليوم، يُعتبر علم تصوير القمر (سيلينوغرافيا) فرعًا من علم القمر (سيلينولوجيا )، والذي يُشار إليه غالبًا ببساطة باسم "علم القمر".

كلمة "selenography" مشتقة من الكلمة اليونانية Σελήνη (سيليني، بمعنى القمر) و γράφω (غرافو، بمعنى الكتابة).

تعود فكرة أن سطح القمر ليس أملسًا تمامًا إلى حوالي عام 450 قبل الميلاد ، عندما زعم ديموقريطس أن "جباله الشاهقة ووديانه العميقة" هي سبب علاماته. ^{[ 2 ]} وفي نهاية القرن الخامس عشر الميلادي، بدأت دراسة علم القمر بشكل جدي. وحوالي عام 1603 ميلادي، رسم ويليام جيلبرت أول رسم للقمر بالاعتماد على الملاحظة بالعين المجردة.

وسرعان ما حذا آخرون حذوهم، وعندما تم اختراع التلسكوب ، رُسمت رسومات أولية ذات دقة متدنية، ولكن سرعان ما تحسنت بالتزامن مع تطور البصريات . في أوائل القرن الثامن عشر، قُيست تذبذبات القمر، مما كشف أن أكثر من نصف سطحه كان مرئيًا للمراقبين على الأرض. وفي عام ١٧٥٠، وضع يوهان ماير أول مجموعة موثوقة من إحداثيات القمر ، مما سمح لعلماء الفلك بتحديد معالمه.

بدأ رسم خرائط القمر بشكل منهجي عام 1779 عندما شرع يوهان شروتر في رصد وقياس تضاريس القمر بدقة متناهية . وفي عام 1834، نشر يوهان هاينريش فون مادلر أول خريطة كبيرة للقمر، مؤلفة من أربع لوحات، ونشر كتابه "علم رسم خرائط القمر الشامل" . ^{[ 3 ]} واعتمدت جميع قياسات القمر على الرصد المباشر حتى مارس 1840، عندما استخدم جيه دبليو درابر تلسكوبًا عاكسًا بقطر 5 بوصات، وأنتج صورة فوتوغرافية للقمر، مُدخلًا بذلك التصوير الفوتوغرافي إلى علم الفلك . في البداية، كانت الصور رديئة الجودة، ولكن كما هو الحال مع التلسكوب قبل 200 عام، تحسنت جودتها بسرعة. وبحلول عام 1890، أصبح تصوير القمر فرعًا معترفًا به من فروع علم الفلك.

شهد القرن العشرون مزيدًا من التقدم في علم تصوير القمر. ففي عام ١٩٥٩، أرسلت المركبة الفضائية السوفيتية لونا ٣ أولى الصور للجانب البعيد من القمر ، مُتيحةً بذلك أول رؤية له في التاريخ. وأطلقت الولايات المتحدة المركبة الفضائية رينجر بين عامي ١٩٦١ و١٩٦٥ لتصوير سطح القمر حتى لحظة اصطدامها به. وفي عامي ١٩٦٦ و١٩٦٧، صوّرت مركبات لونار أوربيتر القمر من مداره. أما مركبات سيرفيور، التي صوّرت سطح القمر وهبطت عليه برفق بين عامي ١٩٦٦ و١٩٦٨، فقد هبطت عليه برفق.

قطعت المركبتان السوفيتيتان لونوخود 1 (1970) و 2 (1973) مسافة تقارب 50  كيلومترًا على سطح القمر، والتقطتا صورًا تفصيلية له. وحصلت المركبة الفضائية كليمنتين على أول خريطة شاملة تقريبًا لتضاريس القمر ، بالإضافة إلى صور متعددة الأطياف . وأرسلت البعثات اللاحقة صورًا ذات دقة متزايدة.

تم قياس القمر باستخدام تقنيات قياس الارتفاع بالليزر وتحليل الصور المجسمة ، بما في ذلك البيانات التي جُمعت خلال عدة بعثات. أبرز معالمه الطبوغرافية حوض القطب الجنوبي-أيتكن العملاق على الجانب البعيد من القمر ، والذي يتميز بأدنى ارتفاعاته . تقع أعلى الارتفاعات شمال شرق هذا الحوض مباشرةً، ويُعتقد أن هذه المنطقة قد تمثل رواسب قذف سميكة ترسبت خلال حدث اصطدام مائل في حوض القطب الجنوبي-أيتكن. كما تتميز أحواض اصطدام كبيرة أخرى، مثل بحار إمبريوم ، وسيرينيتاتيس ، وكريسيوم ، وسميثي ، وأورينتال ، بانخفاضات إقليمية وحواف مرتفعة .

من السمات المميزة الأخرى لشكل القمر أن الارتفاعات أعلى في المتوسط ​​بنحو 1.9 كيلومتر على الجانب البعيد منه مقارنةً بالجانب القريب. وبافتراض أن القشرة في حالة توازن إيزوستاتيكي ، وأن كثافتها متساوية في جميع أنحائها، فإن الارتفاعات الأعلى سترتبط بقشرة أكثر سمكًا. وباستخدام بيانات الجاذبية والتضاريس والزلازل ، يُعتقد أن سمك القشرة يبلغ في المتوسط ​​حوالي 50 ± 15 كيلومترًا ، وأن قشرة الجانب البعيد أكثر سمكًا من قشرة الجانب القريب بنحو 15 كيلومترًا. ^{[ 4 ]}  

عُثر على أقدم رسم معروف للقمر في قبر ممر في نوث ، مقاطعة ميث ، أيرلندا . وقد تم تأريخ القبر بالكربون المشع إلى الفترة ما بين 3330 و2790 قبل الميلاد. ^{[ 5 ]} حوالي عام 1500، رسم ليوناردو دافنشي بعض الرسومات التخطيطية للقمر مع إضافة تعليقات توضيحية. وفي أواخر القرن السادس عشر، رسم ويليام جيلبرت رسمًا للقمر حدد فيه اثنتي عشرة سمة من سمات سطحه. وقد نُشر هذا الرسم بعد وفاته في كتابه "De Mondo Nostro Sublunari Philosophia Nova" . بعد اختراع التلسكوب ، رسم كل من توماس هاريوت (1609)، وجاليليو جاليلي (1609)، وكريستوف شاينر (1614) رسومات للقمر. ^{[ 6 ]}

في عام 1645، وضع مايكل فان لانغرين تسمياتٍ لمعالم سطح القمر، استنادًا إلى رصدٍ تلسكوبي . وكانت العديد من هذه التسميات ذات طابعٍ كاثوليكي واضح ، إذ سمّى الفوهات تكريمًا للملوك الكاثوليك ، والرؤوس والنتوءات تكريمًا للقديسين الكاثوليك. أما البحار القمرية، فقد سُمّيت بأسماء لاتينية تُشير إلى البحار والمحيطات الأرضية. وسُمّيت الفوهات الصغيرة تكريمًا لعلماء الفلك والرياضيات وغيرهم من العلماء المشهورين.

في عام ١٦٤٧، أصدر يوهانس هيفيليوس العمل المنافس "سيلينوغرافيا" ، وهو أول أطلس قمري. تجاهل هيفيليوس تسمية فان لانغرين، وسمى تضاريس القمر وفقًا للمعالم الأرضية، بحيث تطابقت أسماء المعالم القمرية مع أسماء نظيراتها الجغرافية الأرضية، لا سيما وأن الحضارتين الرومانية واليونانية القديمتين كانتا تسميان معالم الأرض . أثر هذا العمل لهيفيليوس على علماء الفلك الأوروبيين المعاصرين له، وظل "سيلينوغرافيا" المرجع القياسي في علم القمر لأكثر من قرن.

وضع جيامباتيستا ريتشيولي ، اليسوعي ، وهو كاهن كاثوليكي وعالم عاش في شمال إيطاليا ، النظام الحالي لتسمية القمر باللاتينية . نُشر كتابه "المجسطي الجديد" (Almagestum Novum) عام 1651 كملخص للفكر الفلكي السائد آنذاك والتطورات الحديثة. وقد أوضح فيه على وجه الخصوص الحجج المؤيدة والمعارضة لنماذج كونية مختلفة، سواءً كانت مركزية الشمس أو مركزية الأرض. احتوى "المجسطي الجديد" على مراجع علمية تستند إلى المعرفة المعاصرة، وقد استخدمه المعلمون في جميع أنحاء أوروبا على نطاق واسع. على الرغم من أن هذا الدليل الفلكي قد تجاوزه الزمن منذ فترة طويلة، إلا أن نظام تسمية القمر فيه لا يزال مستخدمًا حتى اليوم.

رُسمت الرسوم التوضيحية للقمر في كتاب "المجسطي الجديد" (Almagestum novum) على يد زميلٍ يسوعيٍّ في مجال التعليم يُدعى فرانشيسكو غريمالدي، اليسوعي . واستندت التسمية إلى تقسيم سطح القمر المرئي إلى أجزاء ثمانية مرقمة على الطريقة الرومانية من الأول إلى الثامن. يشير الجزء الأول (Octant I) إلى القسم الشمالي الغربي، وتتابعت الأجزاء اللاحقة باتجاه عقارب الساعة بما يتماشى مع اتجاهات البوصلة. وهكذا، كان الجزء السادس (Octant VI) يقع في الجنوب، ويشمل فوهتي كلافيوس وتيكو .

كان للتسمية اللاتينية عنصران: الأول يُشير إلى السمات العامة للأراضي (terrae) والبحار ( maria )، والثاني يُشير إلى الفوهات. وقد وضع ريتشيولي أسماءً جغرافية قمرية مُشتقة من أسماء ظروف مختلفة، بما في ذلك الظروف المناخية، التي نُسبت أسبابها تاريخيًا إلى القمر. وهكذا وُجدت بحار الأزمات (Mare Crisium)، وبحار السكينة (Mare Serenitatis)، وبحار الخصوبة (Mare Fecunditatis). كما وُجدت أيضًا بحار الأمطار (Mare Imbrium)، وبحار الغيوم (Mare Nubium)، وبحار البرد (Mare Frigoris).

كانت السمات الطبوغرافية بين البحار القمرية تحمل أسماءً متقاربة، لكنها كانت معاكسة لأسماء البحار القمرية نفسها . وهكذا وُجدت أراضي العقم ("تيرا ستيرليتاتيس")، والحرارة ("تيرا كالوريس")، والحياة ("تيرا فيتاي"). وقد استُبدلت هذه الأسماء للمناطق المرتفعة في الخرائط اللاحقة. انظر قائمة المعالم على سطح القمر للاطلاع على القائمة الكاملة.

سُميت العديد من الفوهات القمرية وفقًا لموقعها في الثُمن القمري. فقد سُميت الفوهات في الثُمن الأول والثاني والثالث بأسماء شخصيات من اليونان القديمة ، مثل أفلاطون وأطلس وأرخميدس . أما في الثُمن الرابع والخامس والسادس، فسُميت الفوهات بأسماء شخصيات من الإمبراطورية الرومانية القديمة ، مثل يوليوس قيصر وتاكيتوس وتارونتيوس . وفي النصف الجنوبي من الخريطة القمرية ، سُميت الفوهات تكريمًا لعلماء وكتاب وفلاسفة من أوروبا في العصور الوسطى والمناطق العربية.

سُميت الأطراف الخارجية للأجزاء الثامنة (الأوكتان الخامس والسادس والسابع)، والجزء الثامن بأكمله، تكريمًا لمعاصري جيامباتيستا ريتشيولي . كما سُميت معالم الجزء الثامن تكريمًا لكوبرنيكوس وكبلر وجاليليو . وقد نُفي هؤلاء الأشخاص إلى هذا الجزء بعيدًا عن "القدماء"، كبادرة تقدير للكنيسة الكاثوليكية . وسُميت العديد من الفوهات حول بحر الرحيق تكريمًا لقديسين كاثوليك وفقًا لتسمية فان لانغرين. ومع ذلك، كانت جميعها مرتبطة بشكل أو بآخر بعلم الفلك . وفي الخرائط اللاحقة، حُذفت كلمة "قديس" من أسماء المواقع .

شاع استخدام نظام تسمية جيامباتيستا ريتشيولي للقمر بعد نشر كتابه "المجسطي الجديد" ، ولا تزال العديد من أسماء المواقع التي وردت فيه مستخدمة. اتسم هذا النظام بشموله العلمي، واعتُبر أسلوبه بليغًا وشاعريًا، ما جعله يحظى بشعبية واسعة بين معاصريه. كما كان قابلاً للتوسيع بسهولة بإضافة أسماء مواقع جديدة لخصائص إضافية. وقد حلّ هذا النظام محل نظام تسمية فان لانغرين وهيفيليوس.

قام علماء الفلك ورسامو الخرائط القمرية لاحقًا بتوسيع نطاق التسمية بإضافة أسماء جغرافية أخرى . وكان أبرز هؤلاء المساهمين يوهان هـ. شروتر ، الذي نشر خريطة مفصلة للغاية للقمر عام 1791 بعنوان " شظايا الخرائط القمرية " . وقد ساهم اعتماد شروتر لتسمية ريتشيولي في ترسيخها كتسمية قمرية قياسية عالميًا. وفي عام 1935، أقرّ الاتحاد الفلكي الدولي تسمية ريتشيولي القمرية ، التي تضمنت 600 اسمًا جغرافيًا قمريًا، كتسمية رسمية ومعتمدة عالميًا.

في ستينيات القرن العشرين، وسّع الاتحاد الفلكي الدولي نظام تسمية معالم القمر وحدّثه، لكنّ الأسماء الجديدة اقتصرت على تلك التي تُخلّد ذكرى العلماء الراحلين. بعد أن التقطت المركبات الفضائية السوفيتية صورًا للجانب البعيد من القمر، سُمّيت العديد من المعالم المكتشفة حديثًا تكريمًا للعلماء والمهندسين السوفيت. وقد خصّص الاتحاد الفلكي الدولي جميع الأسماء الجديدة اللاحقة لمعالم القمر. كما سُمّيت بعض الفوهات تكريمًا لرواد الفضاء .

لا يمتلك القمر أي مستوى متوسط ​​لسطح البحر يمكن استخدامه كمرجع رأسي . يستخدم مقياس الارتفاع الليزري المداري القمري (LOLA) التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، وهو جهاز مثبت على متن مركبة استطلاع القمر المدارية التابعة لناسا (LRO)، نموذج ارتفاع رقمي (DEM) يعتمد على نصف قطر القمر الاسمي البالغ 1737.4 كيلومترًا (1079.6 ميلًا) . ^{[ 7 ]}  تم قياس شكل القمر ، وهو شكل الجيود الخاص به، باستخدام قياس الجاذبية بواسطة قمري GRAIL التوأمين. ^{[ 8 ]}

تم ترتيب الخرائط والأطالس القمرية التالية ذات الأهمية التاريخية ترتيباً زمنياً حسب تاريخ النشر.

• مايكل فان لانغرين ، خريطة منقوشة، 1645.
• يوهانس هيفيليوس ، سيلينوغرافيا ، 1647.
• جيوفاني باتيستا ريتشولي وفرانشيسكو ماريا جريمالدي ، المجسطوم الجديد ، 1651.
• خريطة محفورة من تصميم جيوفاني دومينيكو كاسيني ، 1679 (أعيد طبعها في عام 1787).
• خريطة محفورة لتوبياس ماير ، 1749، نُشرت عام 1775.
• يوهان هيرونيموس شروتر ، Selenotopografisches Fragmenten ، المجلد الأول 1791، المجلد الثاني 1802.
• جون راسل ، صور محفورة، 1805.
• فيلهلم لورمان ، Topographie der sichtbaren Mondoberflaeche ، لايبزيغ، 1824.
• فيلهلم بير ويوهان هاينريش مادلر ، Mappa Selenographica totam Lunae hemisphaeram visibilem complectens ، برلين، 1834-1836.
• إدموند نيلسون ، القمر ، لندن، 1876.
• يوليوس شميت ، ميثاق قمة العالم ، برلين، ١٨٧٨.
• توماس جوين إلجر ، القمر ، لندن، 1895.
• يوهان كريجر ، موند-أطلس ، 1898. تم نشر مجلدين إضافيين بعد وفاته في عام 1912 من قبل أكاديمية فيينا للعلوم.
• والتر جوداكر ، خريطة القمر ، لندن، 1910.
• ماري أ. بلاغ وكارل مولر ، التكوينات القمرية المسماة ، مجلدان، لندن، 1935.
• فيليب فوث ، أنسر موند ، بريمن، 1936.
• هيو ب. ويلكنز ، خريطة القمر بحجم 300 بوصة ، 1951.
• جيرارد كويبر وآخرون. ، الأطلس القمري الفوتوغرافي ، شيكاغو، 1960.
• إيوين أ. ويتاكر وآخرون ، أطلس القمر المصحح ، توسون، 1963.
• هيرمان فاوث وفيليب فاوث (بعد وفاته)، مونداتلاس ، 1964.
• جيرارد كويبر وآخرون ، نظام الفوهات القمرية ، 1966.
• يو آي إفريموف وآخرون. ، أطلس أوبراتنوي ستوروني لوني ، موسكو، 1967 – 1975.
• ناسا ، خرائط التصوير الطبوغرافي القمري ، 1978.
• أنتونين روكل ، أطلس القمر ، 2004.

• جاذبية القمر
• جوجل مون
• رعي الاحتجاب القمري
• تسمية الكواكب
• نظام الإحداثيات السيلينوغرافية
• قائمة ماريا على سطح القمر
• قائمة الفوهات على سطح القمر
• قائمة الجبال على سطح القمر
• قائمة الوديان على سطح القمر

• كتالوج ناسا لتسمية القمر (1982)، ليف إي. أندرسون وإيوين أ. ويتاكر
• مشروع غاليليو: القمر
• مراقبة القمر: دليل الفلكي الحديث
• شبكات التحكم القمرية (هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية)
• صعود وسقوط مراقبة القمر ( مؤرشف بتاريخ 9 أغسطس 2017 في أرشيف الإنترنت ، بقلم كيفن س. جونغ)
• أطلس القمر الموحد
• معرض افتراضي حول تضاريس القمر في المكتبة الرقمية لمرصد باريس