بعد بضع سنوات من التصوير الفلكي من اعلى سطح المنزل ، سئمت من عملية تركيب وفك المعدات الفلكية باستمرار ، خصوصا وانها تأخذ نص ساعة للتركيب ونصف ساعة اخرى للفك والتخزين. وبالرغم من ان الرحلة الفلكية لصحراء السالمي في شمال غرب الكويت من حين الى أخر تكون رائعة نظرا لنقاوة السماء وصفاءها بالصحراء بعيدا عن التلوث الضوئي ، الا ان المرصد المنزلي لا يعلى عليه من ناحية الراحة والاستغلال.

وبما أنني مطور منظومة ايكوس, والمطور الرئيسي لبرنامج اندي, فانني احتاج كثيرا الى اختبار برنامجي اندي وايكوس بشكل دوري او لتجربة بعض المعدات الفلكية الجديدة ، ويتطلب هذا وقتا اكثر في ضبط المعدات لدواعي الاختبار والجودة. حينئذ بدأت فكرة مرصد منزلي دائم تتبلور في ذهني. ولكن نظرا لصعوبة وتعقيد مشروع كهذا بالاضافة الى الميزانية المطلوبة لاتمام العمل جعلتني أاخر فكرة المشروع لبضع سنوات.

في اغسطس من عام 2015 ، تسلمت اخيرا تعويضا ماليا من شركة التأمين نظرا لحادث مروري تعرضت له السنة الماضية. اتخذت وقتها قرارا ببناء مرصد احلامي ، خصوصا وانني عملت للتو بشكل كبير على منظومة مجدول ايكوس والمخصصة لميكنة المراصد الفلكية. ولذلك اصبحت فكرة مرصد فلكي روبوتي متكامل عن طريق نظام التشغيل لينكس حلم يتحول لحقيقة. اغلب المراصد المنزلية تستخدم نظام السقف المتحرك ، ويعد السقف المتحرك ليس فقط ارخص من القبة بل ايضا ابسط ميكانيكيا ويتطلب صيانة اقل. ولكن اغلب الاسقف المتحركة من خلال بحثي كانت تبنى باستخدام الخشب ، بينما الغالبية العظمى من طرق البناء في الكويت والبلدان المحيطة تعتمد على الاسمنت والحديد ولا يتم استخدام الخشب الا في الحالات النادرة. اذا يجب ان يكون تصميم السقف مبني على نفس اسس البناء في الكويت ويكون قادرا على تحمل الوزن وايضا يحمي معدات المرصد ضد العوامل الجوية واهمها الغبار والحرارة الشديدة في اشهر الصيف حيث قد تصل الحرارة الى 60 درجة مئوية تحت الشمس.

بالنسبة لموقع المرصد ، لم يكن هناك مجال كبير للاختيار حيث ان سطح المنزل يعطي اكبر مجال للرؤية ورصد السماء. عندها قررت بناء المرصد في سطح المنزل والذي يبلغ قياسه 6.1 في 3.4 امتار مع حائط بطول 1.5 متر. بعد التخطيط المبديء ، قمت بعمل تصميم هندسي (CAD) ويحتوي على التالي:

• تخصيص مساحة واسعة بقياس 3.4 في 4.3 متر للمرصد ومعداته.
• رفع ارتفاع الحائط من 1.5 الى 2 متر: زيادة النصف متر للحد من دخول الضوء الى المرصد من انارات الشوارع ، ولكي تكون المساحة كافية لقاعدة المنظار وملحقاتها ، واخيرا وليس أخرا ، لكي استطيع التحرك في المرصد دون اي صعوبة. وبما أنني قد اقوم بتحديث المعدات في المستقبل فإن المساحة الواسعة دائما افضل.
• تركيب 4 اعمدة حديدة في كل زاوية لتحمل الهيئة الحديدية للسقف. وهنالك بعض الاعمدة الاضافية في الخلف لحمل وزن الهيئة عند تحرك السقف للوراء.

• بناء قاعدة اسمنتية بارتفاع 105سم وعرض 20سم لحمل المنظار وملحقاته. قاعدة المنظار سوف تكون مثبتة بـ Dan's Pier Plate الخاصة بمنظاري. وسوف يتم تثبيت الصفيحة السفلية بالقاعدة الاسمنتية عن طريق براغي بطول 12 انش. عامود القاعدة سوف يكون مثبت على قاعدة اسمنتية مربعة بعرض 50 سم.
• بناء قاعدة ثابتة حديدية بطول 9م في 4.3 متر ، وقاعدة متحركة بقياس 4.3 في 4.2 متر لحمل السقف على اربع عجلات في كل جهة
• تركيب سقف عازل (Sandwich Panel) بسماكة 7 سم من المواد العازلة لحماية المرصد من العوامل الجوية واهمها الغبار ودرجات الحرارة المترتفعة والمطر.

تم بناء المرصد في خلال شهرين والتفاصيل فيما يلي:

6 اكتوبر 2015

نظرا لحجم ونوعية مادة السقف ، قدرت ان محرك بقوة نصف حصان كافية لتحريك سقف المرصد على السكة الحديدية بطول 9 متر. وبما ان المحركات الخصوصية تكاليفها باهضة في الكويت ، اخترت ان استخدم محرك رافعة كهربائية وتعديله حسب المتطلبات. وجدت محرك ونش في احدى المحلات الكهربائية بقيمة 150 دولار بقوة نصف حصان. يأتي المحرك مع مفتاح تحكم يتكون من متاح حركة ومفتاح التوقف الطاريء بالاضافة الى مكثفين موازيين. وحيث ان التحكم عن بعد من اهم اهداف المشروع قمت بتوصيله الى جهاز تحكم (relay). وقمت بعد ذلك بازالة كابل الونش وتبديله بترس مسنن صغير. وسوف يرتبط الترس بمسنن افقي لتحريك السقف.

ويحتوي المحرك على مفتاحين للحد من الحركة لضمان ان كابل الونش لا يتعدى حدوده ، ولكن لا حاجة لهم الآن فقمت بازالتهم ووصلت مفاتيحي الخاصة للحد من الحركة والتي سوف تقوم بايقاف المحرك عند وصول سقف المرصد الى حدوده النهائية على السكة الحديدية.

8 اكتوبر 2015

خراطية قير مسنن افقي بطول 4.5 متر في محل محلي للخراطة. سوف يتم تثبيت القير الافقي على السقف وتنتج الحركة عند اشتباكه مع ترس المحرك.

9 اكتوبر 2015

احد اصدقائي من المهندسين اقترح انني لن احتاج الى العواميد الحديدية في اركان المرصد كما كان الحال في التصميم الهندسي الأولي وانما الحائط باستطاعته تحمل الوزن الكلي لسقف المرصد دون اي تبعات سلبية. فقمت باتباع الاقتراح والذي اكتشفت بعد ذلك انه كان غير مناسب وبدأ العمل في التاسع من اكتوبر. تم رفع عدة امتار من الطابوق الاسود بقياس 40 في 20 في 20 سم. فقمت باختيار الطابوق الاسود الثقيل لكي يتحمل وزن القاعدة الحديدية فوقه.

11 اكتوبر 2015

تم رفع الحيطان الجانبية للمرصد الى 2 متر وتم بناء الحائط الشمالي للمرصد مع تخصيص فتحة بعرض 1 متر للباب. خلال هذه الفترة لم استطع متابعة العمل مباشرة مع العمال نظرا لعملي الصباحي فكان المقاول مسؤول عن جميع اعمال البناء التي تتم في البيت. وبعد ذلك تم وضع قاعدة اسمنية بقياس 50 في 50 سم في منتصف المرصد وتثبيت 4 صياخ حديدية لكي يتم صب قاعدة المنظار لاحقا. تم رش الماء على القاعدة لعدة ايام كي تتشرب المياه وتثبت.

14 اكتوبر 2015

تمت عملية مساح الحائط عن طريق مزيج من الاسمنت والرمل والصلبوخ صغير الحجم لتجهيز الحائط للاعمال النهائية من صبغ وغيره. بعد الانتهاء من المساح قام المقاول بقص عامود بلاستيكي مفرغ بقطر 8 انش وارتفاع 105 سم ليكون قالبا للقاعدة الاسمنتية للمنظار. ولكن لم يقم المقاول بقص العامود بالشكل الصحيح مما نتج عنه انحراف للعامود. وتم تثبيت القاعدة السفلية للمنظار في الاسمنت والتأكد من انها موازية للافق في كل الاتجاهات. ولكن مشكلة قص العامود كانت فقط بداية المشاكل المتعقلة بعملية البناء. فلم يكن الحائط الشمالي مستويا ايضا وكان يعاني من انحراف جزئي ، بالاضافة الى انحراف عامود المنظار ب7 درجات عن مستواه الرأسي! وبعد كل هذه المعضلات الناتجة عن قلة خبرة المقاول بهذه الاعمال وعدم استعانته بأيدي عمل ماهرة ، قمت بايقاف جميع اعماله فورا. وقمت بأخذ اجازة اسبوعين من العمل لكي استطيع ان اباشر الاعمال يوميا دون ان يكون هناك مجالا للخطأ.

22 اكتوبر 2015

بعد مشكلات الحيطان وقاعدة المنظار ، قررت العودة مرة اخرى للتصميم الهندسي الاصلي والتي تكون القاعدة الحديدة هي اول ما يبنى يلحق ذلك بناء الحيطان. قمت بالاتفاق مع حداد محلي لبناء القاعدة الحديدية وسقف المرصد. وصلت العواميد الحديدية بشكل سريع وتم صبغها باللون الرصاصي المعدني. وقال الحداد انه لن يستطيع وضع القاعدة الحديدية على الحيطان حيث انها لن تستطيع تحمل الوزن وكان ذلك تأكيدا ان التصميم الهندسي الاولي هو التصميم الصحيح للمرصد. قام بعد ذلك بوضع 4 ركازات حديدية في كل ركن وتم هدم الحائط الشمالي المائل.

25 اكتوبر 2015

تمت عملية لحام القاعدة الحديدية في الطابق الارضي وتم قص المسنن الافقي وتثبيته بهيكل سقف المرصد.

26 اكتوبر 2015

تم الانتهاء بزمن قياسي من قاعدة السقف والسكة الحديدية وتم رفعها الى سقف المنزل. تم تثبيت عجلات على قاعدة السقف المتحرك ووضعها على القاعدة الثابتة في الاعلى.

27 اكتوبر 2015

بما أن نظام التحكم يحتاج ان يعرف موقع سقف المرصد عند بدا البرنامج ، اي ان كان السقف مقفولا بالكامل او مفتوحا بالكامل او بين هذين الحالتين ، بحثت عن طريقة لحل هذه المعضلة. وقام احد المستخدمين في منتدى All About Circuits forum باقتراح استخدام شاحن تلفون عادي اقوم بتوصيله الى مفتاح حدود الحركة. بما ان مفاتيح حدود الحركة تحمل التيار الكهربائي في وضعها الطبيعي (مغلق طبيعي) فان شاحن التلفون سوف يقوم يتحويل الجهد من 240 فولت الى 5 فولت ، وهنا يسهل التعامل مع جهد منخفض. ولكن بما ان جهاز راسبري باي 2 فقط يعمل في نطاق الـ 3.3 فولت فقمت بعمل مهبط جهد بسيط من مقاومتين لكي يسطيع الجهاز ان يقرأ حالة مفتاح الحدود. فعندما تكون قيمة الاشارة عالية فهذا يعني ان التيار الكهربائي مستمر في مفتاح الحدود اي انه لم يغلق بعد ، والعكس صحيح. بناءا على هذا المبدأ يستطيع نظام التحكم استشعار حالة سقف المرصد في جميع الحالات.

1 نوفمبر 2015

بما أن القاعدة الحديدة قادرة الان على تحمل وزن السقف بالكامل ، اخترت ان استخدم طابوق ابيض خفيف وعازل للحرارة للحائط الشمالي للمرصد. بدأ العمل على الحائط وتم متابعة عملية البناء هذه المرة من البداية حتى النهاية.

2 نوفمبر 2015

بدأ العمل على تركيب محرك سقف المرصد ، وحينئذ اكتشفنا مشكلة في التركيب حيث لم نستطع من تركيب ترس المحرك بالمسنن الفقي للسقف نظرا لفرق في الارتفاع. وكانت وصلات المحرك الموجودة في الصندوق العلوي لم تسمح برفع المحرك الى الارتفاع المناسب للتركيب. قمت بزيارة اخرى الى محل الخراطة وتم تصنيع ترس اخر ضعف قطر الترس الاول وتم تركيبه فوق الترس الاولي. وسوف ينتج عن ذلك قلة السرعة الى النصف ولكن ايضا مضاعفة العزم ويعد العزم اكثر اهمية في تطبيقي من السرعة. وقمت ايضا بتحويل الوصلات الخاصة بمفاتيح الحدود ومفاتيح المحرك الى صندوق اخر لكي استغل اقل مساحة ممكنة في الصندوق الرئيسي والذي يقبع فوق المحرك مباشرة.

4 نوفمبر 2014

وصل السقف العازل وتم رفعه الى الاعلى وتثبيته بالهيكل المتحرك. ولكي يكون المرصد معزول تماما عن الخارج بما في ذلك الغبار والامطار ، تم تركيب قواطع مطاطية في جميع الثغرات بين القاعدة الثابتة والمتحركة. وبعد ذلك تم اعادة تركيب محرك المرصد واختباره بنجاح! كانت لحظة رائعة عندما تحرك المرصد اليا للمرة الاولى.

9 نوفمبر 2015

تم عملية المساح النهائية للحيطان. وعادة ما يتم المساح الناعم بعد الخشن ولكنني لم اقم بالمساح الناعم لانني خططت لتركيب قواطع جبسن بورد للمرصد فكان المساح الخشن كافيا.

14 نوفمبر 2015

بدأت العمل على كابينة التحكم في المرصد وتنصيب المعدات. فيما يلي المعدات في كابينة التحكم:

• TP-Link 8 port gigabit switch
• Digital Loggers Din Relay: يتحكم بمحرك المرصد والضوء الداخلي والتكييف
• راسبري باي 2 مع مهبط الجهد وشاحن التلفون. شاحن التلفون موصل الى مفتاح الحدود لمعرفة وضعية سقف المرصد
• Powered USB hub: مركز يو اس بي كهربائي موصل بالاجهزة التالية:

• Orion Sirrus EQ-G (HEQ5) Mount.
• QSI 583wsg CCD with 5-position internal filter wheel.
• MoonLite focuser.
• Lodestar x2 autoguider.
• Optec FlipFlat للتحكم بغطاء المنظار آليا ولحمايته من الغبر ، ويعمل ايضا كمصدر ضوء ابيض يستخدم في معايرة الصور الفلكية.
• Davis Instrument Vantage Vue جهاز استقبال محطة الارصاد الجوية.
• Digital Loggers Power Switch: يتحكم بالطاقة الى المنظار والكامرة والمتتبع.

تم تركيب كامرتان مع ميزة الرؤية الليلية لمراقبة المرصد اثناء عمله.

19 نوفمبر 2015

تم تركيب قواطع جبسن بورد الى هيكل المنيوم مثبت بحائط المرصد ، وتم ايضا تركيب باب المنيوم للمرصد عازلا بذلك المرصد عن العوامل الجوية. ولمتابعة اخر التطورات الجوية تم تركيب محطة ارصاد جوية من صناعة The Davis Instruments Vantage Vue.

وقمت ايضا بتثبيت المحرك اليدوي لسقف المرصد متى ما تمت الحاجة الى استعماله في المستقبل.

21 نوفمبر 2015

تم تركيب لوحات بلاستيكية مقواة لارضية المرصد وتم ايضا تركيب جميع المعدات والوصلات الكهربائية. وبما ان المنظار والكامرة و محرك البؤرة تتطلب كهرباء ثابتة بجهد 12 فولت ، قمت باستخدام مزود طاقة خاص باللابتوب وزيادة طوله الى 5 امتار لكي تصل الطاقة من كابينة التحكم الى الاجهزة. تم ايضا تركيب وحدة تكييف طن ونصف لحماية المرصد من الحرارة العالية في فصل الصيف الحار في الكويت. وقمت اخيرا بعملية تنظيف كاملة لازالة الغبار والاوساخ من المرصد ومعداته.

اول اختبار للمرصد وكل المعدات تعمل بالشكل المطلوب!