التثليث النجمي

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

التثليث النجمي هو أسلوب من أساليب علم الجيوديسيا ، وتحديداً علم الجيوديسيا الفضائية، يُستخدم لقياس الشكل الهندسي للأرض. وقد استُخدمت النجوم لأول مرة لهذا الغرض من قِبل الفلكي الفنلندي يرجو فايسالا عام 1959، حيث التقط صوراً فلكية للسماء ليلاً من محطتين، بالإضافة إلى مسبار بالوني مضاء بينهما.

حتى هذه الخطوة الأولى أظهرت إمكانات هذه الطريقة، حيث تمكن فايسالا من تحديد السمت بين هلسنكي وتوركو ( مسافة 150 كم ) بدقة ثانية قوسية واحدة. وسرعان ما تم اختبار الطريقة بنجاح بواسطة صواريخ باليستية ولبعض الأقمار الصناعية الخاصة . 

تمت كتابة برامج حاسوبية مناسبة لـ

تتمثل مزايا التثليث النجمي في إمكانية عبور مسافات شاسعة (إذ تقتصر عمليات الرصد الأرضية على حوالي 30  كيلومترًا، وحتى في الجبال العالية تصل إلى 60  كيلومترًا)، واستقلاليته عن مجال جاذبية الأرض. وتُنتج هذه التقنية سمتًا بين المحطات في نظام الملاحة النجمية بالقصور الذاتي ، على الرغم من عدم وجود خط رؤية مباشر .

في عام 1960، تم إطلاق أول مسبار فضائي مناسب: مشروع إيكو ، وهو قمر صناعي بالوني قطره 30  متراً . وبحلول ذلك الوقت ، أصبح من الممكن ربط جميع أنحاء أوروبا الغربية جيوديسياً بدقة أفضل من 2 إلى 10 مرات من التثليث التقليدي .

في أواخر ستينيات القرن الماضي، بدأ إتش إتش شميد (سويسرا) مشروعًا عالميًا لربط 45 محطة موزعة على قارات العالم، بمسافات تتراوح بين 3000 و5000  كيلومتر. أُنجز المشروع عام 1974 من خلال معالجة دقيقة لنحو 3000 لوحة نجمية وتعديل شبكة 46 محطة (محطتان إضافيتان في ألمانيا والمحيط الهادئ، باستثناء روسيا والصين ). تراوحت دقة القياسات بين ±5 أمتار (أوروبا والولايات المتحدة  ) و7-10  أمتار (أفريقيا والقارة القطبية الجنوبية)، وذلك تبعًا لأحوال الطقس والبنية التحتية. وبالجمع بين هذه القياسات وقياسات دوبلر (مثل تلك التي أجراها مرصد ترانزيت )، وصلت الدقة العالمية إلى 3  أمتار. وهذا يُعدّ تحسنًا يزيد عن 20 ضعفًا مقارنةً بالسابق، إذ لم يكن بالإمكان حساب مجال الجاذبية بدقة تتجاوز 100 متر بين القارات المتباعدة حتى عام 1974 .

توسّع استخدام النجوم كنظام مرجعي في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي للشبكات القارية، ثمّ تحسّنت دقة قياسات المسافة بالليزر والإلكترونيات لتتجاوز مترين، وأصبح بالإمكان إجراؤها آليًا. واليوم، تُجرى بعض التقنيات المشابهة باستخدام التداخل الراديوي مع الكوازارات الراديوية البعيدة جدًا ( VLBI ) بدلًا من الرصد البصري للأقمار الصناعية والنجوم. أصبح الربط الجيوديسي للتلسكوبات الراديوية ممكنًا الآن بدقة تصل إلى ملليمترات وسينيمترات، كما تنشره الأوساط العلمية دوريًا. تأسس هذا المشروع العالمي عام 2000 على يد هارالد شو (ميونخ/جامعة فيينا التقنية) ونحو اثني عشر مشروعًا بحثيًا حول العالم، وهو الآن خدمة دائمة تابعة للاتحاد الدولي للجيوديسيا والجيوفيزياء (IUGG) والخدمة الدولية لدوران الأرض وأنظمة الإسناد (IERS). 

تعتبر الملاحظات الفوتوغرافية التي أجريت في الفترة من 1959 إلى 1985 غير ذات صلة الآن بسبب تكلفتها، لكنها أدت إلى إحياء التقنيات الكهروضوئية مثل CCD .

انظر أيضاً

مراجع

  • A.Berroth، W.Hofmann: Kosmische Geodäsie ( الجيوديسيا الكونية ) (356 ص)، ج.براون، كارلسروه 1960
  • Karl Ledersteger : "Astronomische und Physikalische Geodäsie ( Erdmessung )"، Handbuch der Vermessungskunde ، Wilhelm Jordan ، Otto Eggert and Max Kneissl ed.، Volume V، (870 S.، espec. §§ 2، 5، 13)، JBMetzler، Stuttgart 1968.
  • هيلموت شميد : Das Weltnetz der Satelitentriangulation . ويس. Mitteilungen ETH زيوريخ ومجلة البحوث الجيوفيزيائية ، 1974.
  • كلاوس شنديلباخ وآخرون: برنامج تثليث الأقمار الصناعية لأوروبا الغربية (WEST)، الحساب التجريبي الثاني. Mitteilungen Geodät.Inst. غراتس 1/11، غراتس 1972
  • Notnagel، Schlüter، Seeger: Die Geschichte der Geodätischen VLBI في ألمانيا، بون 2000.