אטלס כוכבים

אטלס כוכבים הוא אטלס המכיל מפות של שמי הלילה. באטלס כוכבים משתמשים אסטרונומים לצורך איתור גרמי שמים, צפייה בהם ומחקר אודותם.

מערכת הקואורדינטות השמימית

ערך מורחב – מערכת הקואורדינטות המשוונית

באטלס כוכבים בן זמננו נעשה שימוש במערכת הקואורדינטות המשוונית, שכן מערכת זו נוחה לשימוש עם חצובה משוונית, וחצובות אלה נפוצות מאוד. במערכת הקואורדינטות המשוונית מציינים שני מספרים כל נקודה בשמים:

קואורדינטת האורך נמדדת מקו המשוה השמימי, המקביל לקו המשוה הארצי. מקו המשווה נמדדות מעלות עד מעלה 90 - הציר הצפוני - מצד אחד ועד מינוס 90 - הציר הדרומי - מעברו השני של קו המשוה. כינוי קואורדינטה זו במערכת השמימית הוא נטייה (אנגלית: declination) משום שבזווית זו יש להטות מכשירים למדידת קואורדינטות בשמים.
קואורדינטות הרוחב מחולקות ל 24 שעות, כל שעה מחולקת ל 60 דקות וכל דקה ל 60 שניות. את שעת האפס קבעו לנקודה בה השמש מצויה בזמן שוויון האביב.

תנועת נקודת שעת האפס ותקופת הייחוס של האטלס

מאחר שכדור הארץ אינו כדור מושלם, קיימת תופעת נקיפה - ציר כדור הארץ מתווה מעגל על כיפת השמים מדי כ 24,000 שנים. יחד עם תזוזת הציר זזות גם נקודות השוויון. מכך יוצא שמערכת הקואורדינטות השמימית גם היא זזה. מקובל לציין מערכת שונה כל יובל שנים בשנים עגולות על פי הלוח הלועזי, ועל האטלס מצוין לאיזה תקופת ייחוס מתייחסות הקואורדינטות. קיימים עזרים להמרה מקואורדינטות תקופת ייחוס אחת לשנייה, בעבר השתמשו בסרגל חישוב מכני, כיום בדרך כלל משתמשים בתוכנה לשם כך.

מדדים הנוגעים לאטלס כוכבים

בנוסף לעידן לו מתאים האטלס, המצוין על פי רוב בשערו, קיימים המדדים הבאים:

קנה המידה של האטלס. מובן שלא ניתן לקבוע קנה מידה בדומה לאטלס גאוגרפי, שכן לא ניתן לחלק את כיפת השמים לקילומטרים או מידת אורך אחרת. במקום זאת מדובר בקנה מידה של הגודל הזוויתי של פיסת שמים מול הגודל המוקצב לה באטלס.
מה הבהירות נראית הגבולית של כוכב שיצוין באטלס. ככל שהבהירות הגבולית גבוהה יותר, יצוינו יותר כוכבים באטלס.
אילו גרמי שמים פרט לכוכבים מצוינים באטלס.
ברוב האטלסים ישנו מידע נוסף בקשר לגרמי השמים המצוינים בו.

ההיסטוריה של אטלסי-הכוכבים

מהעת העתיקה אין בידינו מפות כוכבים. דומה שהקדמונים הסתפקו בגלובוסים מעשה ידי אמן, שעליהם נחרטו דמויות הקבוצות. הגלובוסים המעטים ששרדו מלפני 2,000 שנה לא כוללים את הכוכבים עצמם, אם כי ישנם היסטוריונים שטוענים שכוכבים שובצו בהם, אולי באבני חן, ונשרו או נעקרו במשך השנים.

חיסרון מובהק של גלובוסים אלו היה היותם חפצים כבדים ומסורבלים, הולמים לעטר חצר אך לא מעשיים כפתרון לנווט של ספינה. בימי הזוהר של האימפריה הערבית פותח האצטרולב, אולי כהמשך לדגמים יווניים, ובו שוטח כדור השמיים, על ידי היטל סטראוגרפי, ללוח עגול. היטל סטראוגרפי שומר על זוויות יחסיות, ולכן על גבי אצטרולב קל היה לעשות את חישובי הניווט והאסטרולוגיה להם שימשו הגלובוסים, והיה לו את היתרון של היותו שטוח וניתן לנשיאה.

אוראנומטריה

ערך מורחב – אורנומטריה

למעט האצטרולב וניסיונות בודדים למיפוי על גבי מפה שטוחה, רובם מהמזרח הרחוק, לא התקדם מיפוי הכוכבים עד עבודתו פורצת הדרך של יוהאן באייר. אורנומטריה יצא לאור ב 1603, והיה הניסיון הראשון להפיק אטלס כוכבים מלא. הסטנדרט הגבוה של יצירת מופת זו, שהייתה מוקפדת לעילא מבחינת דיוק מדעי ומאמץ גרפי ויצירת אמנות אסתטית ללא תקדים - הוא הבסיס שמולו נבחן כל אטלס כוכבים שיצא מאז.

אוראנומטריה היה מדהים בדיוקו לזמנו, ויפיפה גם לעין בת זמננו. באייר הסתמך על הרשומות הקפדניות של טיכו ברהה, שהצליח ללא טלסקופ למדוד את מיקומם של כאלף כוכבים ברמת דיוק מרשימה- לרוב עד כדי דקת-קשת בודדה. אך ברהה לא מיפה את שמי הדרום, למעשה הוא לא ראה אותם מימיו. את כל עבודתו עשה בחצי הכדור הצפוני, בדנמרק ובפראג. באייר נאלץ לפנות למקור אחר למידע על שמי הדרום. המקור היחיד שהיה לו לשם כך, רשומות נווט הולנדי, לא התקרב למידת הדיוק והקפדנות של ברהה, ואורנומטריה מכיל מיקומים שגוים כמו גם בהירות שגויה של רוב כוכבי הדרום.

אך אוראנומטריה לוקה בדברים נוספים, מעבר למיפוי שמי הדרום. שגיאה בולטת היא הצבת קווי קואורדינטות שמקורם במספר מוקדים במפה אחת, ואף על פי כן כולם קווים ישרים. חיבתו של באייר לקווים ישרים הכשילה אותו, שכן לא קיים אף היטל, וזה בלתי אפשרי גאומטרית, שיותר ממוקד אחד במפה שטוחה של כדור יפרוש קווים ישרים. הידע על היטלים היה מצומצם בזמנו של באייר, והוא לא הכיר אף את המעט שהיה. הוא הסתמך על אינטואיציה בבוחרו מעין היטל טרפזואידי, שלא היה מוגדר היטב והניב סתירות בין מפה אחת לשנייה.

בעיות נוספות קיימות באוראנומטריה אך ורק מנקודת מבט מאוחרת לו. אחת מהן היא בחירתו של באייר בקואורדינטות שמימיות שמבוססות על גלגל המזלות. בחירתו של באייר הייתה מובנת מאליו לזמנו. הוא הסתמך על סטנדרט שנקבע אלפי שנים לפניו, סטנדרט שהציב את האסטרולוגיה בראש. "בעיה" נוספת, מנקודת מבט בת זמננו, היא הציורים המופלאים של קבוצות הכוכבים, שללא ספק מוסיפים רבות אמנותית ואסתטית, אך מבלבלים את מי שמנסה להשתמש באורנומטריה לזיהוי כוכבים. עם זאת, בזמנו ציורים אלו היו חיוניים. כל עבודות האסטרונומים בני זמנו של באייר, לרבות קופרניקוס, השתמשו בציון תפקידו של כוכב בקבוצה שלו כאמצעי זיהוי. "הצבת הצפונית של העקרב" או "עינה של הדובה הגדולה" נטולי משמעות ללא ציור העקרב והדובה. בעיה אחרונה, שהיא ללא ספק תוצאה של המשך המסורת של גלובוסי-שמים היא שמפותיו של באייר הפוכות מימין לשמאל, כפי שהן נראות על גלובוס שמים בו הצופה הדמיוני מביט על כדור השמים מבחוץ.

אטלס השמים של פלאמסטיד

לאורך כל המאה ה-17 יצאו אטלסי כוכבים שהתאמצו לעמוד בסטנדרטים של אוראנומטריה, ולא לשפר אותם. רק בשליש המאה הבאה יצא לאור אטלס שהיווה שיפור מהותי ומובהק: אטלס השמים (לטינית: Atlas Coelestis) של האסטרונום המלכותי הבריטי, ג'ון פלאמסטיד. אגדות רבות קשורות לאטלס זה: ישנם הטוענים שפלאמסטיד כלל לא אבה לפרסם את קטלוג הכוכבים המפורט שלו כאטלס, ורק בזכות סיר אייזק ניוטון, שהיה איש ריב ומדון ורצונו של פלאמסטיד היה לצנינים בעיניו, פורסם האטלס בכל זאת. אגדה נוספת, שידוע מעל לכל ספק שהיא שגויה, היא שפלאמסטיד הוא שטבע, באטלס הזה, את מספרי פלאמסטיד. למעשה, אלו הופיעו לראשונה בתרגום צרפתי של האטלס, שעליו הופקד האסטרונום ז'רום לאלנד.

אך ערכו של האטלס של פלאמסטיד עולה על כל אגדה, דמיונית או נכונה. ראשית, לראשונה יצא אטלס שמים עם היטל גאומטרי מוגדר ומדויק. אפשר להתווכח על חסרונותיו ומעלותיו של ההיטל הסינוסואידלי שפלאמסטיד בחר, אבל אין ספק שמדובר בהיטל מדויק, ואכן ניתן למדוד מיקומי כוכבים בדיוק מצוין - של פחות מדקת-קשת - באטלס זה. חסרונותיו של ההיטל - בעיקר עיוות דמויות הקבוצות הרחוקות מקו המשווה - בטלים בשישים מול יתרון זה. למעשה החלו לקרוא להיטל סינוסאידלי "היטל פלאמסטיד", על אף שההיטל לא הומצא על ידו. בזכות ההיטל המדויק והקפדנות בה יישם אותו פלאמסטיד יכלו אסטרונומים שהשתמשו באטלס, לראשונה, למדוד מיקומים מדויקים ולציין ללא כל בעיה את מיקומו של כל גילוי. האטלס של פלאמסטיד הכיל קווי רשת כל מעלה ומעלה - רמת רישות נדירה לפני מחצית המאה ה-20.

פלאמסטיד גם היה הראשון שהחל להפרד מקואורדינטות מבוססות גלגל המזלות. אלו אמנם מופיעות באטלס, אבל כרשת משנית. העיקרית היא רשת הקואורדינטות המשוונית, כפי שמשתמשים בימינו. זו ללא ספק תוצאה של רוח הזמן - במאה ויותר השנים שחלפו בין אוראנומטריה לאטלס השמים של פלאמסטיד התבסס הטלסקופ ככלי אסטרונומי, ויתרונות החצובה המשוונית היו לחשובים הרבה יותר מאשר ההתאמה למסורות קדומות.

אטלסים נפוצים בעולם ובארץ

מפאי השמים הבולט בתחום הוא ויל טיריון, החתום על האטלסים המובילים בעולם.

אורנומטריה 2000.0 הוא אטלס מקיף ביותר בשלושה כרכים כבדי משקל. שניים מהכרכים הם מפות והשלישי מכיל מידע נוסף וקטלוג כוכבים.
אטלס 2000 הוא אטלס בקנה מידה בינוני בפורמט אלבומי, ללא מידע פרט למפות. קיימות לו מהדורות רבות, לרבות מהדורת שדה בה המפות שחורות והכוכבים לבנים ומהדורת דה-לוקס צבעונית.
אטלס הכיס של Sky&Telescope הוא אטלס נוח לנשיאה בקנה מידה בינוני, ללא מידע פרט למפות.
אטלס המילניום, בדומה לאוראנומטריה, הוא אטלס מקיף מאוד בכמה כרכים כבדים.
אטלס השמים לצופה של אריך קארקושקה הוא אטלס בפורמט ייחודי, המכיל מפות בקנה מידה גבוה אך ורק של אזורים נבחרים בשמים, לצד מידע מקיף על כ 200 גרמי שמים נבחרים ומפות בקנה מידה קטן של כל כיפת השמיים.

בעברית קיימים מספר אטלסים:

כוכבים במסילותם היא חוברת ובה דברי מבוא על האסטרונומיה וכן אטלס שמים דק מאת אינג' אריה נתן בהוצאת החברה להגנת הטבע המיועד לצופים באמצעות משקפת.
אטלס קוסמוס לשמי ישראל בעריכת ד"ר יגאל פתאל, אטלס מקיף בפורמט אלבומי, עם מפות של ויל טיריון.
האנציקלופדיה של קבוצות הכוכבים מאת ד"ר יגאל פתאל, כולל שני כרכים ומכיל לקסיקון אסטרונומי מקיף נוסף לאטלס. ייחודו של אטלס זה הוא שמלבד מפות כוכבים ברמות הגדלה שונות ישנה סקירה על גרמי שמיים בעלי עניין בקבוצות, של ההיסטוריה ושל המיתולוגיות של אותן קבוצות.
אטלס השמיים הישראלי מאת ד"ר צפריר קולת, האטלס כולל מידע רב נוסף על מפות השמיים המפורטות שבו.

אטלסים ממוחשבים

תמונה מתוך סטלאריום, תוכנה חופשית להכרת השמים

בשנים האחרונות הולך ונעשה נפוץ השימוש בתוכנות שונות לאותן מטרות בהן משתמשים באטלס כוכבים. לתוכנה קיימים יתרונות רבים: ניתן לשנות את קנה המידה, את הבהירות הגבולית, ואף ניתן לחבר בין המחשב לטלסקופ לצורך כיוון אוטומטי של הטלסקופ.
עם זאת, השימוש בתוכנה בשטח דורש מחשב נייד, שיחשף לפגעי מזג האוויר בזמן התצפית. כמו כן, הקרנת האור ממסך המחשב פוגעת בהתאמת עיני הצופים לראיית לילה. אמנם בחלק ניכר מהתוכנות יש מצב "ראיית לילה" שממזער השפעה זו, אך עדיין מדובר בפתרון פחות נוח מהשימוש הקלאסי באטלס מודפס בצירוף פנס ראש אדום.

התוכנה החופשית סטלאריום היא אחת הנפוצות ביותר לשימוש ביתי ואף תורגמה לעברית. לצידה קיימות תוכנות מסחריות פופולריות כגון Cartes de Ciel וGoogle Sky.

קיימות גם תוכנות למחשבי כף יד, כגון PicoSky.