دوشنبه 10 اردیبهشت 1403 | 19 شوال 1445 | 29 آوریل 2024
راهبردهایی برای حداقل سازی برافروختگی آسمان در اطر
بخش دوم مقاله راهبردهایی برای حداقل سازی برافروختگی نوری در اطراف رصدخانه های نجومی - ادامه
7- سنجش و اندازه‌گیری آلودگی نوری7-1- ارزیابی منطقهایبه چند دلیل، احتیاج به این کار داریم، روش کار باید ساده و ارزان باشد و تعیین آن باید توسط افراد آماتور صورت گیرد، دو روش در حال حاضر مورد استفاده است:
الف) به روش تعیین حد قدر منطقهای
در محدوده معینی از آسمان (مثلاً بین چهار ستاره معروف)، تعداد ستاره‌های قابل دید شمارش می‌گردد. البته از بین آن همه ستاره تنها آنهایی که قابل دیدن باشند لحاظ می‌گردند وقتی مقدار مقتضی شمارش شد، این اطلاعات به ابعاد بزرگتری بسط داده می‌شوند. البته نباید از دوربین‌های دو چشمی استفاده شود زیرا کیفیت دریافت نور آنها بطور قابل ملاحظه‌ای تغییر می‌کند.
ب) به روش تصویربرداری
در این روش از تعداد زیادی ستاره‌شناس آماتور برای عکاسی از آسمان شب استفاده می‌شود که با استفاده از دوربین‌های معمولی و فیلم‌های اسلایدی از آسمان در محل استقرارشان عکسبرداری می‌کنند. مشخصات فیلم عکاسی و سایر ویژگیهایی که باید رعایت شود توسط کوزایی و ایزوبه در سال 1988 داده شده است. با استفاده از خصوصیات فیلم و عکس ثبت شده و توجه به نور پس زمینه و رد ستاره‌های آن منطقه از آسمان در عکس، درخشندگی آسمان شب تعیین می‌شود.
در ژاپن برافروختگی آسمان شهرهای پرجمعیت و صنعتی مانند یوکوهاما، اُزاکا و مناطقی از توکیو چیزی در حدود قدر 4 است. یعنی برافروختگی آسمان مانع رویت اجرام آسمانی کم نورتر (قدر 4 تا 6) می شود. در هلند نیز اندازه‌گیری مشابهی در مناطق وسیع انجام گرفته است که این میزان کمی بیش از قدر 5 بوده است.
7-2- ارزیابی پیوستهارزیابی پیوسته یا شبه پیوسته از برافروختگی آسمان را می‌توان توسط مونیتور کردن (پایش) روشنایی آسمان انجام داد. این ارزیابیها اغلب در مکانهای مشخصی انجام میگیرد. مثلاً در محل رصدخانههای بزرگ.
داده‌های یک دوره (حداقل یک ساله شامل کلیه تغییرات فصلی هم گردد)، اطلاعات مناسبی در اختیار قرار می‌دهد. نقشه‌برداری را می‌توان توسط تجهیزات فتومتریک استاندارد که در هر رصدخانه معتبری موجود است انجام داد. بطور معمول، در اندازه‌گیری برافروختگی آسمان ارتفاعات زیر 15 لحاظ نمی‌شود. در حال حاضر، اطلاعاتی از تعدادی رصدخانههای بزرگ دنیا جمع‌آوری شده است.
7-3- ارزیابی رصدخانهایبه منظور تعیین دقیق بر افروختگی آسمان در رصدخانههای موجود، می‌توان از تلسکوپ‌های نجومی معمولی به همراه تجهیزات استاندارد استفاده کرد. این کار در بسیاری از رصدخانه‌ها با روشهای مرسوم انجام میگیرد.
8- سیستم ناحیه‌بندی ناحیه‌بندی اقدام مناسبی جهت اعمال قوانین محیطی است. ایده اصلی بر این است مواردی هستند که از فعالیتهای آلاینده نمی‌توان اجتناب نمود، اما نتیجه این آلودگی در محیط برای تمام نقاط بطور یکسان زیان آور نیست. ناحیه‌بندی موجب توقف آلودگی محیطی نمی‌شود، اما به عنوان چهارچوب مرجعی برای قانون‌گذاری در جهت مبارزه آلودگی به کار می‌آید. جزئیات بیشتر در مطالعه‌ای که برای وزارت محیط زیست هلند انجام گرفته آمده است.
.
جدول 1. توضیح ناحیههای محیطی با توجه به سیستم ناحیه‌بندی
| دسته بندی ناحیهها | توضیح |
| E1 | مناطق که ذاتاً چشم‌انداز تاریک دارند، مانند پارکهای ملی، مناطق بکر و طبیعی (جایی که جاده‌ها معمولاً روشنایی ندارند) |
| E2 | مناطق با میزان روشنایی پایین، خارج از شهرها و مناطق روستایی (جاییکه جاده‌ها برای عبور و مرور افراد نورپردازی شده‌اند) |
| E3 | مناطق با میزان روشنایی متوسط، مناطق مسکونی شهری (جایی که جاده‌ها برای مسیرهای ماشین رو نورپردازی شده‌اند) |
| E4 | مناطق با میزان نورپردازی بالا، مناطق شهری که شامل محدوده‌های مسکونی، تجاری و فعالیتهای زیاد شبانه می‌باشند |
در برخی موارد، جنبه‌های خاصی از طراحی تجهیزات روشنایی و فعالیت رصدخانههای نجومی احتیاج به سیستم ناحیه‌بندی مفصل‌تری دارد. بطوریکه یکی یا دو تا از ناحیهها خود به زیر ناحیه تقسیم می‌شوند. به عنوان مثال ناحیه‌بندی ALCOR که توسط انجمن بین‌المللی نجوم (IAU) ارائه شده است تا بتوان برای گونه‌های خاصی از رصدخانههای نجومی، مقررات نورپردازی بیشتری اعمال نمود.
برای نورپردازی خارجی در هر ناحیه حدودی برای انتشار نور و تجهیزاتی که به کار می‌رود تعیین شده‌اند. برای محدود نمودن مزاحمت نوری برای رصدخانههای نجومی، ناحیه‌بندی دو هدف را برآورده می‌سازد، یکی اینکه می‌توان قوانینی برای نورپردازی در ارتباط با فعالیتهای نجومی که در هر ناحیه انجام می‌شود، وضع نمود دیگر آنکه قوانینی در سایر نواحی بسته به فعالیتهای که در آنها انجام میگیرد برای نورپردازی وضع کرد. در بخش 9 این قوانین مورد بحث قرار میگیرد.
9- پیشنهاداتی برای حدود آلودگی آسماندر جدول (2) پیشنهاداتی برای محدود نمودن برافروختگی آسمان ارائه شده است. این توصیه‌ها بصورت بیشترین میزان قابل قبول برای ULORinst برای هر یک از نواحی چهارگانه ارائه شده است. این حدود برای تک تک چراغ‌ها در هر ناحیه صادق است. به عنوان مثال برخی از فعالیتهای نجومی که در ناحیههای مختلف انجام میگیرد در جدول (2) آورده شده است. باید ذکر شود که مقدار کل ULORinst یا متوسط آن در هر ناحیه مقدار مناسبتری می‌باشد. با این وجود در حال حاضر هیچ سنجش کمی‌ای برای این مقادیر وجود ندارد.
مقادیر ذکر شده در جدول (2) باید به عنوان حدود در هر ناحیه در نظر گرفته شود. مهندسین روشنایی باید هر کار ممکن را در طراحی برای رعایت مقررات مربوط به ناحیههای پایین‌تر انجام دهند. این مطالب بر این دلالت می‌کند که مهندسان روشنایی باید تجهیزات روشنایی را برای مکانهایی از ناحیه طراحی کنند که آلودگی نوری در آن مناطق کمتر از میزان حدی ذکر شده برای آن ناحیه است.
| فعالیتهای نجومی | ULORinst | دستهبندی ناحیهها |
| رصدخانههای ملی و بین‌المللی | 0 | E1 |
| مطالعات آکادمیک و دانشگاهی | 5-0 | E2 |
| مطالعات آماتور و غیر حرفه‌ای | 15-0 | E3 |
| رویت آسمان شب | 25-0 | E4 |
آلودگی نوری در یک نقطه[1] از ناحیه‌ای خاص تنها در اثر نورهای حاصله از آن ناحیه نیست بلکه در اثر نورپردازیهای نواحی دیگر نیز می‌باشد. همچنین به ابعاد ناحیهها نیز بستگی دارد. مقررات نورپردازی در نواحی اطراف منطقهای خاص نیز باید در نظر گرفته شوند. تأثیر نورهای حاصل از نواحی اطراف بر برافروختگی آسمان کلی در نقطه مرجع مورد نظر، به فاصله بین حدود مرزی ناحیه تا نقطه مرجع بستگی دارد.
در جدول (2) توصیه‌هایی برای کمترین فاصله حدود مرزی ناحیه تا نقطه مرجع آورده شده است که حتماً باید برای نواحی مختلف رعایت شوند.
جهت تعیین کامل مقررات نورپردازی به منظور کاهش تأثیرات آلودگی نوری باید اطلاعات جدول 2 و 3 را توأماً به کار برد. رعایت فواصل داده شده در جدول (3) موجب محدود شدن آلودگی نوری در حد قابل قبول خواهد شد. به منظور مطمئن شدن از مطلوب بودن شرایط رصدی توصیه می‌گردد که فواصل ذکر شده در جدول 3 دو برابر شوند.
جدول (3): کمترین فاصله بین حدود مرزی نواحی تا نقطه مرجع (برحسب km)
| دستهبندی ناحیهها حول نقطه مرجع | E1-E2 | E2-E3 | E3-E4 |
| E1 | 1 | 10 | 100 |
| E2 | | 1 | 10 |
| E3 | | | 1 |
| E4 | | | |
الف- خاموشی شبانه[2]خاموش نمودن همه نورها با همدیگر ممکن است موجب ایجاد جنبه‌های دیگری از مزاحمت و دردسر در اجتماع گردد. در اکثر موارد، میزان مورد نور در طول شب فرق می‌کند پس از مدت زمانی مشخص (متغیر یا ثابت) می‌توان نورها را کاهش داد. آسانترین راه خاموش کردن نورهایی است که دیگر احتیاجی به آنها نیست. برای مواقع پس از خاموشی شبانه که هنوز هم مقداری نور لازم است، ممکن است از چراغهای چند لامپه استفاده شود. یک راه حل مناسب استفاده از تنظیم‌کننده نور[3] است. بسیاری از مناطق با اعمال قوانین و دستوراتی، محدودیت زمانی را برای استفاده از تجهیزات نورپردازی اعمال می‌کنند. CIE 1999 را ببینید.
بورهای تک رنگ
یکی از مؤثرترین راهها برای کاهش مزاحمت نوری استفاده از منابع نوری تک رنگ است. به خصوص
مانند لامپهای سدیم کم فشار. در این صورت محدوده‌های دیگری طیفی تحت تأثیر قرار نمی‌گیرند. بعلاوه اینکه راندمان این لامپ (سدیم کم فشار) یکی از بالاترین راندمان‌ها در بین لامپهای موجود است. بکارگیری لامپهای سدیم کم فشار در نزدیکی رصدخانههای نجومی به همگان توصیه می‌شود با این وجود استفاده از این لامپها برای همه انواع تأسیسات نورپردازی قابل اجرا نیست.
ج- فیلترینگ نور
در جاهاییکه نمی‌توان از لامپهای سدیم کم فشار استفاده کرد، فیلتر نمودن تشعشعات نزدیک به کرانه‌های بالا و پایین گستره طیف مرئی می‌تواند موجب کاهش مزاحمت‌های نوری گردد. قوانین و دستورات متعددی وجود دارند که تشعشعات در این محدوده طیفی را در اطراف رصدخانه‌ها محدود می‌نماید. این امر می‌تواند توسط انتخاب مناسب منابع نوری یا توسط بکارگیری فیلترها در چراغ‌ها صورت گیرد.
د- کنترل نور
کاهش نورهای پراکنده از طریق کنترل نمودن نور به معنای آن است که از نورهای تابیده شده در بالای سطح افق جلوگیری شود.
در خیلی موارد کاهش ULOR و ULORinst به مشابه افزایش راندمان و کارایی نورپردازی است. جزئیات بیشتر در CIE (1995 a) داده شده است.
هـ- تأثیر ضریب انعکاس سطوح اطراف
در خیلی موارد، ضریب انعکاس محیط مربوط به نوع زمین منطقه است. همانطور که قدرت دید با افزایش شدت روشنایی افزایش می‌یابد، معمولاً در جاهاییکه سطوح ضرب انعکاس بالایی دارند، می‌توان از سطح نورپردازی پایین‌تری استفاده کرد. درخشندگی حاصله متناسب است با میزان نور نصب شده و انعکاس سطح. از این رو یک سطح تیره نیاز به لامپهای بیشتر (یا قویتری) نسبت به یک سطح روشن دارد تا همان درخشندگی را داشته باشد. به هر حال بیشتر پارامترهای فنی نورپردازی ( مانند خیرگی و نورهای مزاحم) مستقیماً به میزان نور نصب شده مربوط می‌باشند. در مجموع سطوح تیره اغلب منجر به نورپردازی بیش از حد[4] می‌شوند. یک نمونه سطوح جاده‌ها می‌باشد. (برای نمونه CIE/PIARC 1984) را ببینید).
از سوی دیگر نورهای منعکس شده سهم بزرگی در ایجاد نورهای مزاحم دارند. از این منظر احتیاج به سطوح ضریب انعکاس پایین است. در نهایت باید موازنه‌ای بین این شرایط برقرار نمود. بهتر است سطوح مربوط به کار دارای ضریب انعکاس بالا و سطوح غیر مرتبط دارای ضریب انعکاس پایین باشند. اما در حقیقت همواره نمی‌توان مشخصه انعکاس جهان واقعی اطراف را دستکاری کرد. ادامه دارد...به کوشش: امیررضا قلی زاده دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی برق و عضو انجمن نجوم آماتوری ایران
با تشکر از آقای مهندس عتیقی و خانم مهندس مسلمی
- سایت انجمن نجوم آماتوری ایران مجاز به ویرایش ادبی دیدگاه‌ها است.
- دیدگاه‌هایی که حاوی مطالب کذب، توهین یا بی‌احترامی و موارد مغایر با قوانین کشور باشند منتشر نخواهند شد.
- دیدگاه‌ها پس از تأیید منتشر می‌شوند.