يُعد "الفلك" من العلوم الأساسية التي تسهم في تحديد بدايات الأشهر الهجرية، خاصة شهر رمضان المبارك، بالإضافة إلى دوره في دراسة الظواهر الكونية وتأثيراتها على الأرض.
في هذا الحوار، يسلط د. عايد سليمان الرحيلي، رئيس قسم علوم الفلك والفضاء بجامعة الملك عبدالعزيز، الضوء على دور علم الفلك في تحديد الأهلة، وتطور القسم أكاديميًا، ودوره في تحقيق رؤية السعودية 2030 في مجال الفضاء والاستكشاف العلمي.

كيف يسهم علم الفلك في تحديد بدايات الشهور الهجرية وخاصة شهر رمضان؟

كما هو معلوم، فإن المملكة العربية السعودية تطبق السُنّة في إثبات دخول الأشهر القمرية (الهجرية)، وخصوصًا في دخول شهور رمضان وشوال وذي الحجة، وذلك باتباع الهدي النبوي لقوله عليه الصلاة والسلام: "صُومُوا لِرُؤيتِهِ وأفطِرُوا لِرُؤيتِهِ، فإِن غُمِ عليكُم فأكمِلُوا العدة".
وتنتشر لجان الترائي في مختلف مناطق المملكة يوم الرؤية، ويشارك مختصون ومحتسبون من أهل الدراية والخبرة في رؤية الهلال سواء بالعين المجردة أو بواسطة التلسكوبات، ثم تطّلع دائرة الأهلة في المحكمة العليا على ما يردها بهذا الخصوص، ثم تقرر بحسب ما يثبت لديها.

ولا شك أن لعلم الفلك دورًا مهمًا من خلال الحسابات الفلكية القطعية، والتي تحدد موعد الاقتران المركزي بدقة، وذلك عندما يكون القمر بين الأرض والشمس ودرجة إضاءته صفر، وولادة الهلال، وموعد غروب الشمس والقمر يوم الرؤية، وبالتالي مدة مكث الهلال إذا كان يغرب بعد الشمس، وارتفاعه عن الأفق في مكان الرصد، ودرجة استطالته، أي الزاوية بين الشمس والقمر بالنسبة للأرض، وعمره وقت الرؤية.
وهذه عناصر مهمة جدًا فلكيًا في تحديد إمكانية رؤية الهلال من عدمها.

وموعد الإقتران وغروب القمر يوم 29 من الشهر القمري في مكة المكرمة، هما العنصران الأساسيان في تحديد بداية الشهر بحسب تقويم أم القرى، وهو التقويم المدني الرسمي في المملكة العربية السعودية، بحيث إذا حدث الاقتران قبل غروب الشمس في يوم 29، وكان غروب القمر بعد غروب الشمس، فإن اليوم التالي هو الأول من الشهر القمري الجديد، وإذا لم يتحقق هذان الشرطان فإن الشهر يكمل 30 يومًا.
ولاعتماد تقويم أم القرى على الحسابات الفلكية القطعية لإحداثيات مكة المكرمة بالنسبة لموعد الإقتران وغروب القمر والشمس، فإن دخول الأشهر الهجرية غالبًا ما يوافق هذا التقويم.
ولكن قد يحدث هناك اختلاف أحيانًا بسبب أن حدوث الاقتران قبل غروب الشمس وغروب القمر بعد غروب الشمس يوم الرؤية ليسا كافيين لرؤية الهلال، فربما حدث الاقتران قبل فترة بسيطة من غروب الشمس، وكان مكث الهلال فترة بسيطة بعد غروب الشمس، أو كان قريبًا جدًا من الأفق في المنطقة الحرجة، أو كانت درجة استطالته صغيرة، فوهج الشفق يؤثر في إمكانية الرؤية حتى وإن كان الهلال موجود بعد غروب الشمس.

لذلك تعتمد المملكة على الرؤية الشرعية وليس كافيًا حسابيًا أن يكون الهلال موجود لإثبات دخول الشهر شرعيًا، وهذا بعكس حالة النفي عندما يكون القمر قد غرب قبل الشمس يوم الرؤية، وبالتالي لا وجود له بعد غروب الشمس، فإمكانية رؤيته مستحيلة بطبيعة الحال ويكمل الشهر 30 يومًا.

لذلك فهناك معايير مهمة لإمكانية رؤية الهلال، إضافة إلى شرط حدوث الاقتران قبل مغيب الشمس، وهي أن يكون للهلال مدة مكث مناسبة بعد غروب الشمس ودرجة ارتفاع واستطالة مناسبة.

كما أن لحالة صفاء الجو، وخلوه من السحب والغبار دور مهم جدًا في إمكانية الرؤية.

ما دور جامعة الملك عبدالعزيز في أبحاث تحديد الأهلة والمواقيت؟

يجري قسم علوم الفلك والفضاء رصدًا شهريًا لأهلة الأشهر القمرية من خلال مختصيه في الرصد الفلكي بواسطة تلسكوبات القسم، إذا دلت الحسابات الفلكية على حدوث الاقتران قبل غروب الشمس بفترة كافية، وغروب القمر بعد الشمس يوم الرؤية بدرجة ارتفاع واستطالة مناسبة وتوثيق ذلك.
كما يوجد حاليًا دراسة لأحد طلاب الدكتوراة في القسم لدراسة رؤية أهلة بداية الأشهر القمرية في مدينة جدة.

ما ظروف رؤية هلال شهر رمضان لهذا العام؟

بمشيئة الله سوف يحدث الاقتران المركزي الساعة 3:45 فجرًا بتوقيت مكة المكرمة يوم الجمعة 29 شعبان الموافق 28 فبراير، وسوف يغرب القمر بعد غروب الشمس بأكثر من 30 دقيقة في مختلف مناطق المملكة، وعمره تقريبًا 15 ساعة، وله درجة استطالة وارتفاع مناسبة تجعل إمكانية رؤيته كبيرة بإذن الله.
وعلى هذا فمن المتوقع أن يكون السبت الأول من مارس هو غرة شهر رمضان المبارك، وكما أسلفت فإن إثبات دخول شهر رمضان يعتمد على الرؤية الشرعية، وهناك ظروف قد تؤثر في مدى إمكانية الرؤية مثل وجود الغيوم وصفاء الجو.

كيف يمكن الاستفادة من التقنيات الحديثة، مثل الذكاء الاصطناعي والتلسكوبات المتطورة، في تحسين دقة رصد الهلال؟

التلسكوبات المتطورة تسهم بشكل كبير جدًا في تحسين الرؤية، من خلال تجميع أكبر لكمية الضوء الصادرة من الهلال من خلال عدسة أو مراءة التلسكوب بحسب نوعه، ومن ثم تكبير الصورة، فهذا يجعل الهلال أكثر وضوحًا والتلسكوبات الحديثة تعتمد أنظمة توجيه حاسوبية دقيقة، بحيث يجري إدخال إحداثيات القمر فيوجه نفسه تلقائيًا نحو الموقع لتسهيل عملية رصده، فيمكن الاستفادة منها بشكل كبير في دقة التحري مقارنة بالعين المجردة.

أما استخدام البرامج الحاسوبية لمعالجة وتنقية الصور لحصول على صورة واحدة، أو استخدام تقنية الـ"سي دي" لتكديس عدد كبير من الصور لإنشاء صورة معالجة، فهذه الطريقة، وإن كانت جيدة في مجال التصوير الفلكي والأبحاث من خلال تحسين تباين الألوان واظهار التفاصيل الدقيقة، فإن إثبات رؤية الهلال بها يحتاج رأي المختصين الشرعيين من أهل العلم، ويصدر بها قرار رسمي.

ما دور جامعة الملك عبدالعزيز في أبحاث تحديد الأهلة والمواقيت؟

تتميز جامعة الملك عبدالعزيز بوجود قسم علوم الفلك والفضاء، وهو القسم الجامعي الوحيد على مستوى المملكة الذي يقدم برامج البكالوريوس والماجستير والدكتوراة في الفلك، ويتميز القسم بوجود نخبة مميزة من أعضاء هيئة التدريس في مختلف مجالات علم الفلك.
ويتميز بوجود نخبة مميزة من منسوبيه مختصين في الرصد الفلكي، ويتبع للقسم مرصد الأمير مقرن بن عبدالعزيز في المدينة المنورة ومرصد الطائف.
ويرصد القسم شهريًا أهلة الأشهر القمرية باستخدام تلسكوباته، ويجري تدريب الطلاب على استخدام التلسكوبات في عملية الرصد، كما تجري دراسة حاليًا في مرحلة الدكتوراة لأحد طلاب القسم على معايير رؤية الأهلة.

ما العلاقة بين علم الفلك والظواهر الجوية والتغيرات المناخية؟

من المهم التمييز بين علم الفلك والأرصاد الجوية بشكل عام، فعلى الرغم من وجود بعض نقاط التماس بينهما، فإنهما يختلفان في الدراسة والأهداف.
علم الفلك يهتم بدراسة كل ما يقع خارج الغلاف الجوي للأرض، من الكواكب والنجوم والمجرات، وصولًا إلى الكون بأكمله، كذلك يهتم بدراسة الأجرام السماوية وحركتها والقوانين الفيزيائية التي تحكم هذه الأجرام بتقدير الله عز وجل، وكذلك تحليل الضوء والأطياف من الفضاء الخارجي باستخدام التليسكوبات والأجهزة الفلكية لفهم أوسع للكون.

أما علم الأرصاد الجوية، فيركز على دراسة الغلاف الجوي للأرض والظواهر الجوية التي تحدث داخله، يشمل ذلك دراسة تكوّن السحب والرياح، والتغيرات في درجات الحرارة والرطوبة والضغط الجوي، وتوقع كمية الأمطار بمشيئة الله.
ويهدف إلى فهم هذه الظواهر وتوقعها على المدى القصير (الطقس) والطويل (المناخ)، وذلك لخدمة الإنسان في مختلف المجالات، مثل الزراعة والنقل والتخطيط العمراني.

لكن هناك نقاط تماس بين العلمين، إذ يمكن لبعض الظواهر الفلكية أن تؤثر على الظواهر الجوية، على سبيل المثال، يمكن أن يؤثر النشاط الشمسي على الغلاف الجوي للأرض وتركيبه الفيزيائي والكيميائي.
ودراسة تأثير التغيرات في النشاط الشمسي ومعدل الأشعة الكونية على كمية الأمطار في المملكة، كانت دراسة حديثة لإحدى طالبات الدراسات العليا في قسم علوم الفلك والفضاء، بالتعاون مع مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية، ووجدت الباحثة علاقة عكسية بينهما من خلال تحليل بيانات الأشعة الكونية في معمل الأشعة الكونية بقسم علوم الفلك والفضاء، وتحليل متوسط كمية الأمطار في مواقع مختلفة من المملكة.

كيف يساعد علم الفلك في فهم تأثير الشمس والقمر على الأرض؟

فيزياء الشمس هي إحدى فروع الفيزياء الفلكية، وفيه يهتم المختصون بدراسة الشمس وتركيبها الداخلي والخارجي، بالإضافة إلى الظواهر الشمسية المختلفة ومن أهمها البقع الشمسية التي تظهر على سطح الشمس من خلال دورة شمسية تستغرق 11 سنة تقريبًا، إذ تبدأ البقع الشمسية في الظهور وتصل إلى قمة عددها، ثم تنخفض في نهاية الدورة.
وحيث إننا في الدورة رقم 25 للشمس والتي بدأت في 2019 وسوف تنتهي تقريبًا في 2030، فإن ذروة النشاط الشمسي في عامي 2024 و2025، ويصاحب ذلك نشاط شمسي كبير وخروج جسيمات مشحونة من الشمس تتفاعل مع المجال المغناطيسي للأرض، وتؤدي إلى إلى ظهور ظاهرة الشفق القطبي، وهي عبارة عن ستائر الأضواء المميزة التي تظهر في المناطق القريبة من القطبين.
وشهد عام 2024 نشاطًا شمسيًا كبيرًا أدى إلى حدوث هذه الظاهرة، كما أن للنشاط الشمسي في ذروته والعواصف الشمسية تأثيرًا على أنظمة الإتصالات اللاسلكية.
ويهتم الفلكيون بدراسة الشمس من خلال تلسكوبات أرضية وفضائية لمراقبة الشمس، ودراسة النشاط الشمسي وعدد البقع الشمسية.

وكذلك هناك تأثيرات لجاذبية الشمس والقمر على البحار والمحيطات وخصواص جاذبية القمر من خلال ظاهرة المد والجزر، والتي تحدث يوميًا، كما تتأثر بدورة القمر حول الأرض، وتبلغ ذروتها في منتصف الشهر ونهايته خلال طوري البدر والمحاق.
وهذه الظاهرة لها تأثير مباشر على البحار والمحيطات، وربما كذلك على الكائنات البحرية.

كما أن لحركة الشمس والقمر والأرض سبب بتقدير الله عز وجل في ظاهرة خسوف القمر وكسوف الشمس، ونحن مقبلون على ظاهرة الكسوف الكلي للشمس التي ستحدث في شهر أغسطس 2027، ويكون كليًا في المنطقة الغربية وتحديدًا في مكة المكرمة وجدة والطائف، وكذلك في المنطقة الجنوبية وجزئيًا على وسط المملكة.
وعلى الرغم من حدوث ظواهر للكسوف الجزئي والحلقي في المملكة خلال السنوات الماضية، فإن آخر كسوف كلي حدث في المملكة كان في عام 1952.

وهناك اهتمام بدراسة هذه الظاهرة وتأثيرها المحتمل على الغلاف الجوي وعلى العوامل الجوية والإشعاعية، وهناك بحث تحث الدراسة في تعاون بين قسم علوم الفلك والفضاء في جامعة الملك عبدالعزيز ومدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية على دراسة تأثير الكسوف الجزئي للشمس الذي حدث في عام 2020 بنسبة إعتام 73% للشمس في مدينة الرياض على المتغيرات الإشعاعية والجوية.
وتهدف هذه النوعية من الدراسة إلى فهم أوسع لتأثير انخفاض الأشعة الشمسية على هذه المتغيرات، وبالتالي فهم أدق لديناميكة الغلاف الجوي الأرضي.

ما أهم التخصصات والمسارات التي يقدمها قسم علوم الفلك والفضاء؟

قسم علوم الفلك والفضاء هو القسم الجامعي الوحيد على مستوى المملكة الذي يقدم برامج البكالوريوس والماجستير والدكتوراة في علم الفلك، ويزخر بوجود نخبة مميزة من أعضاء هيئة التدريس في مختلف التخصصات الفلكية، مثل الفلك الديناميكي، وفيزياء الشمس، والفلك الراديوي، الفلك الفوتومتري، والسدم الكوكبية، وعلم الكون والإحصاء الفلكي.
كما يفخر القسم كذلك بمنسوبيه في مجال الرصد الفلكي، ويقدم القسم برنامج البكالوريوس في الفلك الفيزيائي للطلاب، والماجستير في علوم الفلك والفضاء للطلاب والطالبات، والدكتوراة في الفلك الفيزيائي والفلك الديناميكي للطلاب والطالبات.

كيف تطور القسم أكاديميا منذ إنشائه وحتى اليوم؟

أنشئ قسم علوم الفلك والفضاء في عام 1979 كقسم مستقل في كلية العلوم بعد أن كان شعبة ضمن قسم الفيزياء في عام 1976، وتأسس ليكون أحد الأسس المهمة لمواكبة التطورات العلمية في مجال الفلك والفضاء، وكذلك بناء قاعدة علمية من خلال خريجه.
وفي عام 2004 بدأ برنامج الماجستير، وفي عام 2017 بدأ برنامج الدكتوراة.
ومنذ إنشاء برامجه المختلفة، جرى تخريج أكثر من 100 طالب في برنامج البكالوريوس، و5 طلاب وأكثر من 40 طالبة في برنامج الماجستير، ونظرًا إلى حداثة برنامج الدكتوراة، فقد تخرج طالبة وطالب خلال الفترة الأخيرة.

وحاليا يوجد أكثر من 140 طالبًا مقيد في برنامج البكالوريوس، و27 طالبة في برنامج الماجستير، و8 طالبات وطالب واحد في برنامج الدكتوراة، من ضمنهم عدد من الطلاب الدوليين.

ويعمل بعض خريجي برنامج البكالوريوس وخريجات الدراسات العليا في القسم في جهات مختلفة، مثل وكالة الفضاء السعودية ومدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية والمركز الوطني للأرصاد.

وحصل برنامج البكالوريوس أخيرًا في القسم على الاعتماد البرامجي من هيئة تقويم التعليم والتدريب، وكذلك على الاعتماد الدولي من مجلس الاعتماد للهندسة والتكنولوجيا في الولايات المتحدة.

ويتميز القسم بمرافقه، مثل القبة الفضائية التي تمثل محاكاة لحركة الأجرام والكرة السماوية، وتستقبل عددًا كبيرًا من الرحلات المدرسية والجامعية ومن المهتمين، فيستمتعون برحلة علمية ثقافية، إذ يهتم القسم بنشر الثقافة الفلكية، وهي جزء أصيل من رسالته المجتمعية.
ومن ضمن مرافق القسم أيضًا معمل الأشعة الكونية الذي يُستخدم في رصد الأشعة الكونية وخصوصًا في فترة النشاط الشمسي، ويُستفاد منه في تحليل بيانات الأشعة الكونية وإعداد الدراسات والأبحاث في مرحلة الدراسات العليا.
وكذلك يتبع للقسم مرصدين وهما مرصد الأمير مقرن بن عبدالعزيز في المدينة المنورة، ومرصد الطائف، بالإضافة إلى المرصد الشمسي في كلية العلوم.

ويتميز القسم كذلك بوجود نخبة من المبتعثين والمبتعثات لدراسة الدكتوراة في جامعات مختلفة في أستراليا وألمانيا وأسكتلندا والولايات المتحدة في تخصصات متنوعة في علم الفلك، وهذا مما لا شك فيه سيكون إضافة علمية للقسم خلال السنوات القليلة القادمة وإستدامة لبرامجه الدراسية والبحثية.

ما أبرز الأبحاث والدراسات التي يعدها القسم حاليًا؟

كما أسلفت، فإن القسم يحوي نخبة من أعضاء هيئة التدريس في مجلات متنوعة في علم الفلك، يشرفون في مرحلة الدراسات العليا على طلاب وطالبات مميزين، وبفضل الله نُشرت أوراق علمية متعددة في دوريات علمية دولية في مواضيع مختلفة في علوم الفلك والفضاء.
وأذكر على سبيل المثال بعض الأبحاث في القسم لطلاب وطالبات الدراسات العليا تحت إشراف أعضاء هيئة التدريس على سبيل المثال وليس الحصر: دراسات فوتومترية لبعض الحشود النجمية، ودراسات على كاشف الأشعة الكونية، دراسة المكونات الكيميائية لبعض المذنبات، ودراسات عن النشاط المغناطيسي للأرض الناتجة عن البلازما الشمسية، ودراسات عن الشمس.

كما جرى أخيرًا وفي دراسة لمرحلة الماجستير، إنشاء تلسكوب راديوي لرسم خريطة الهيدروجين الذري المجري باستخدام تقنية المسح الإنجرافي.

ما الفرص البحثية المتاحة لطلاب قسم علوم الفلك والفضاء؟

توجد فرص بحثية متنوعة في مجال فيزياء الشمس والفلك الراديوي والفلك الفوتومتري والأشعة الكونية والفلك الديناميكي والسدم الكوكبية.

هل هناك خطط مستقبلية لاستحداث برامج دراسات عليا جديدة في القسم؟

برامج الدراسات العليا موجودة في القسم، ولكن ربما توسعت قاعدة المواضيع البحثية وتتنوع لتشمل مواضيع جديدة.

كيف ترى مستقبل علم الفلك والفضاء في المملكة؟

أرى أن مستقبل علم الفلك في المملكة العربية السعودية مبشر بكل خير، وذلك نظرًا إلى الاهتمام الكبير الذي توليه الدولة لهذا المجال، والدعم المستمر للبحث والابتكار من خلال جهات مختلفة مثل وكالة الفضاء السعودية، ومدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية، والجامعات السعودية، وغيرها من المؤسسات العلمية.
ولا شك أن التعاون بين هذه الجهات، وتعاون الخبراء والمختصين السعوديين في مشاريع بحثية وابتكارية، وتنظيم فعاليات ومؤتمرات عالمية، يسهم بشكل كبير في دعم الابتكار في مجال الفلك والفضاء، ويفتح آفاقا واسعة للجيل المقبل ويحقق إنجازات علمية كبيرة، بحيث تضع المملكة في مكانة مرموقة في مجال الفلك والفضاء.

مادور القسم في تحقيق رؤية السعودية 2030 في مجال الفضاء والاستكشاف العلمي؟

تهدف المملكة العربية السعودية إلى تنويع قطاعات الإقتصاد بما يضمن استدامتها، ومن ضمن ذلك دعم البحث والابتكار في قطاع الفضاء.
ووجود مختصين في مجال الفلك والفضاء في مختلف فروعه يسهم في تحقيق هذا الهدف، فيأمل القسم في إعداد جيل متميز من خلال خريجيه وخريجاته، ويأمل كذلك في اكمال تجهيز مراصده لتشكل مشروع لمراقبة الحطام الفضائي، وإجراء عمليات الرصد للحشود والمجرات والسدم والكواكب الخارجية.
بالإضافة إلى تقديم دورات واستشارات علمية، وكذلك مواصلة أبحاث منسوبيه وطلابه وطالباته في مجلات متعددة في علم الفلك.