איך לבחור פלנטריום מקצועי למוסדות - הקמת פלנטריומים

 

   

פלנטריום הנו מערכת המורכבת משלושה חלקים עיקריים

נתחיל בהיכרות קצרה עם הרכיבים הנדרשים לפלנטריום מקצועי למוסדות לימוד, אוניברסיטאות ומוזיאונים

א. מקרן פלנטריום

ב. כיפה ייעודית להקרנה

ג. מערכת קול

כל אחד מהחלקים הינו חשוב בפני עצמו וכחלק אינטגרלי מהמערכת השלמה 

 

 

 

מקרן פלנטריום

קיימים שני סוגי הקרנה

 

1. אנלוגי

מיועדים להקרנה בשני ממדים 2D: מציג כוכבים ופלנטות בתור נקודות נעות. המודלים המוצגים הנם פשוטים יחסית ומאפשרים הצגה 'שטוחה' של היקום (לא ניתן להקיף פלנטה או לצאת למסע בין הכוכבי ביקום).

עקרון הפעולה: לרוב מורכבים כדור/דיסק מחורר בעל נורה במרכזו, אלומות האור שיוצאות מהחורים מוצגות על הכיפה. קיימים דגמים שונים אולם עקרון הפעולה הנו דומה.

הם אינם ניתנים לעדכון רציף של מידע אסטרונומי דרך רשת האינטרנט, לא מאפשרים הקרנה של מופעים מתחומי דעת שונים ומציגים מידע מוגבל בנוגע ליקום אשר נשען גם על דיוק מכאני שנתון לטעויות (מחזוריות וספורדיות כאחד).

 

2. דיגיטלי

מיועדים להקרנה בשלושה ממדים (3D,2D ו-5D עם פלטפורמות נעות): מאפשרים להקיף את הפלנטות, לצאת למסע ברחבי הגלקסיה ולהציג את היקום באורכי גל שונים.

עקרון הפעולה: מקרן דיגיטלי (אחד או יותר) בעל מערכת עדשות מיוחדת המאפשרת פיזור התמונה על הכיפה. העדשות והתוכנה מעניקים תיקון גיאומטרי לתוכן המוקרן, כך שהתוכן מקיף את הצופה ב-360 מעלות.

 

תמונה: מקרן פלנטריום נייד GOLD-LITE

 

חשוב לוודא שמערכת ההקרנה מאפשרת הפעלה פשוטה וישירה, דהינו אינה מצריכה חיבור כבלים או מתאמים שונים בכל הפעלה מחדש.

ישנן מערכות בהן על מפעיל הפלנטריום להתעסק עם חיווט וחיבור חלקי המערכת בכל פירוק והפעלה. דבר שאורך זמן, עלול להוציא את האופטיקה מאיפוס וגורם לבלאי מהיר של חלקי המערכת.

 

באמצעות המקרן הדיגיטלי ניתן להקרין תוכן מתחומי דעת שונים כגון אסטרונומיה, ביולוגיה, פיזיקה, גיאוגרפיה, רפואה, סימולאטור טיסה אמנות ועוד.

המקרן הדיגיטלי מאפשר להציג מודלים מורכבים של היקום שלנו, כדוגמאת מסלולי הפלנטות והירחים שלהן, ואפילו תנועתם של אסטרואידים בודדים.

המקרן מחובר למערכת מחשוב ובקרה הכוללת שלטים, מסכים ותוכנות ייעודיות לפלנטריום.

 

תוכנות הפלנטריום המתקדמות ביותר - מקנות למפעיל הפלנטריום את האפשרות לערוך מופעים בהכרת שמי הלילה לקהל בזמן אמת, וכן 'לנוע' בין תוואי השטח של כוכבי הלכת והירח בשלושה ממדים. עד כדי יציאה מהגלקסיה שלנו ומידול מדויק של גלקסיות רחוקות.

אחד הפיתוחים החדישים והמרגשים בתחום הפלנטריומים המקצועיים מאפשר להקרין תוכן אסטרונומי שמצולם על-ידי מפעיל הפלנטריום בטלסקופים בזמן אמת (L.O.P.C system), כך שניתן לערוך מחקר אסטרונומי הלכה למעשה בפלנטריום.

 תמונה: הקרנת תוכן דיגיטלי ב-360 מעלות, כיפת פלנטריום

 

 

 

צפייה ישירה בהקרנה, ללא הסתרה על-ידי המקרן

 

אחד הפרמטרים החשובים ביותר במקרן פלנטריום מקצועי הוא שעליו לאפשר צפייה ישירה בתוכן המוקרן ללא הסתרה. (כפי שנהוג בבתי קולנוע מקצועיים)

דהיינו שהמקרן יהיה נמוך ככל הניתן ביחס לקהל. אסור שהמקרן יוגבה על עמוד או במה מכל סוג, שמא יגרום להסתרה של התוכן/כיפה לצופה.

הגבהת המקרן גורמת להסתרה של חלק מהתוכן המוקרן בזוויות שונות (פגיעה בחוויית הצפייה) דהינו סותרת את מהות הפלנטריום כסביבה לימודית וסביבת Immersive.

במערכות הפלנטריום המקצועיות קיימים פתרונות אופטו-מכאניים המונעים הסתרה זו. כך ניתן למקם את המקרן על-גבי הרצפה ומתאפשרת הקרנה אופטימאלית.

 

תמונה: מסע בתחנת החלל הבינלאומית ISS באמצעות תוכנת הפלנטריום MultiVers2

 המקרן ממוקם על גבי הרצפה -  ומאפשר צפייה ישירה, ללא הסתרה לקהל

  

בכדי לאפשר חוויה אופטימאלית בפלנטריום על המערכת האופטית לאפשר הקרנה מדויקת של 180°X360° על הכיפה (180°X360° Angle of projection) ללא הגבהה.

בפלנטריומים קבועים מקצועיים המיועדים למוסדות לימוד, אוניברסיטאות וכן מוזיאונים מייצרים מודולי אופטיקה המתוכננים באופן מיוחד למקום ההתקנה, כך שתתקבל הקרנה איכותית ואופטימאלית בזוויות הקרנה מדויקות למערכת הנתונה.

 איור א: עיצוב נחות, עם זווית של פחות מ -180 מעלות

איור ב: עיצוב אופטימאלי, עם זווית של 180 מעלות

 

איכות התמונה הסופית תלויה בגורמים רבים, אלו דורשים חישובים מורכבים בשלב תכנון הפלנטריום, הנדסה זהירה ויישום אופטימאלי.

בראשם רזולוציית המקרן, ניגודיות ההקרנה, בהירות ההקרנה ואופי המסך.

 

רזולוציה - כל שזו תגדל הדמות תיראה 'חדה' יותר. רזולוציות ההקרנה כיום נעות בין 1K בפלנטריומים ניידים ל-8K בפלנטריומים קבועים.

בהירות - עם עליית הבהירות הדמות תהיה בהירה יותר. בהירות גבוהה עלולה לגרום להחזרי אור והפחתה באיכות הדמות המוצגת עד כדי אי נוחות לצופה.

ניגודיות - ככל שהניגודיות גדלה כך הדמות תופיע 'חיה' יותר, דהינו ההפרש בין הפיקסל הבהיר ביותר לכהה ביותר תהה מרבית.

 מסך (כיפה) - אלבדו המסך באורכי הגל השונים משפיע באופן מהותי על איכות ההקרנה הסופית. מסך הפלנטריום הינו האלמנט האופטי הגדול ביותר במערכת(!). חלק חשוב מתכנון פלנטריום הינו יצור והתאמה נכונים של מערכת ההקרנה לכיפה. ראו בהקשר זה 'כיפת פלנטריום' בסעיף הבא.

 

 

 

 

 

כיפת פלנטריום

ניתן לחלק את אופי ההתקנה לפי כיפות פלנטריום ניידות וכיפות פלנטריום קבועות בהתאמה.

למטרות חינוכיות התלויות תקציב, הפלנטריום הנייד הינו התאמה נהדרת. בייחוד אם המטרה לאפשר אחסנה מהירה ופשוטה של הציוד ומעבר בין בתי ספר שונים.

הכיפות הקבועות ניתנות להתקנה שתאפשר המשך הפעלה של החדר ככיתת מחשבים/ספרייה באמצעות הנדסה מחושבת. כך ניתן להתקין מערכת פלנטריום ותוך כדי לשמור על מעבר תלמידים שוטף וציוויון החדר הנוכחי.

 

 

1. כיפת פלנטריום ניידת

כיפות הפלנטריום הניידות  מתוכננות עם דגש על התקנה מהירה, ניידות וקלות שימוש. מבנה עמיד זה מתאים באופן מושלם לאזורים מרוחקים, לכיתות קטנות, לירידי מדע ולמפעילי פלנטריום שיש להם צורך בניידות.

 עקרון פעולה: בד בעל שכבה כפולה, האחת ייעודית להקרנת תוכן דיגיטלי (Micro-Elements-Fabric - MEF) ושומרת על יחס ניגודיות גבוהה, והשכבה השנייה מונעת כניסת אור כלפי פנים. המבנה מתנפח באמצעות מפוח המעלה את לחץ האוויר הפנימי ושומר על צורתו הכדורית.

יש להימנע ממאווררים שהינם בעלי כושר דחיסה קטן, אחרת הכיפה תקרוס עם כניסה/יציאה של תלמידים, וכן מכיפות עם בד נחות (כדוגמת PVC ופלסטיקים אחרים) שאינו מיועד להקרנה דיגיטלית.

המבנים הטובים בעולם כוללים בנוסף טבעת אופקית משולבת, המעניקה אופק גבוה יותר ויציבות מבנית רמה כך שהמבנה נשאר מנופח גם בעת כניסה ויציאה של קהל (אינו קורס) וידידותי לכיסאות גלגלים.

תמונה: כיפת פלנטריום ניידת ומפוח

 

תמונה: כיפת פלנטריום ומקרן נייד טרם פעילות, ניתנים להקמה על-ידי איש אחד

 

 

 

2. כיפת פלנטריום קבועה

 

כיפות פלנטריום הן בתי קולנוע 360 מעלות. הכיפות הקבועות מצריכות התקנה של צוות מקצועי ומיועדות למקומות סגורים.

קיימים מספר סוגים של כיפות קבועות:

 

א. כיפות קבועות קלות Fabric-LITE - איכות גבוהה מאוד ביחס תועלת הגבוה ביותר. אינן מצריכות קונסטרוקציה מיוחדת וניתנות לפירוק במידת הצורך.

הכיפות הקלות בנויות משילדה קשיחה ומסך בעל דופן כפולה. המסך נמתח על-גבי המסגרת ומעניק משטח הקרנה חלק ומרשים.

 

סרטון: תהליך מתיחת הבד בכיפה הקלה

תמונה: הקרנה על כיפה קלה מדגם Fabric-LITE

הכיפה הותקנה כך שתאפשר מעבר תלמידים חופשי באולם כאשר הפלנטריום מכובה

 

 

ב. כיפות קבועות כבדות - עשויות מסגמנטים של פייברגלס או פח/אלומיניום. יקרות מאוד, כבדות, מצריכות קונסטרוקציה מיוחדת ואינן ניתנות לפירוק מהיר. משטח ההקרנה בכיפות המקצועיות הינו ברמה גבוהה, ועם זאת אינה משתווה בהכרח לאיכות המסך של הכיפות הקלות.

 

 

 תמונה: כיפת פלנטריום קבועה מפח מחורר עם מערכת Emerald GOLD-PLUS-FIXED

 

 

 

 

מערכת קול

מערכת קול הינה מדע בפני עצמו. אופי ההגברה, מיקום הרמקולים ועוד ישפיעו על חוויית הקהל בפלנטריום.

בעוד וההגברה הפשוטה ביותר הנה סטריאו-2.1, ניתן להגיע לחוויית שמע רב ממדית המגרה את החושים באמצעות סראונד-7.2 שגם מוטמע בתוך כל כיסא באולם.

1. סטריאו-2.1 - פשוט, זמין ואקונומי. מצריך הנדסת קול מדויקת.

2. סראונד7.2 - מורכב, משך הטמעה ארוך ויקר. מצריך אפיון ומיפוי מקומי דקדקני. לאלו השואפים לטוב ביותר ובעלי תקציב מתאים.

 

 

 

 

תוכן לפלנטריום

קיימות 3 רמות עיקריות בהפעלת פלנטריום

 

1. מופעים

הפעלה של סרטים ותוכן מוכן. קיימים מופעים בנושאים שונים ובמגוון רחב של שפות. מופעי הפלנטריום הנם פשוטים להפעלה ואינם מצריכים ידע טכני או מדעי מצד המפעיל.

החיסרון נעוץ בכך שהמופעים הנם קבועים ברמת התוכן והאורך, כך שמפעיל הפלנטריום מוגבל לתוכן הקיים.

 

2. תוכנה - הרצאה חיה

הרמה השניה הינה מורכבת יותר ומצריכה ידע טכני בסיסי לכל הפחות, שכן על המפעיל להפעיל את תוכנות הפלנטריום בכדי להעביר מופעים ב'שידור ישיר'.

כך ניתן להעביר לקהל היכרות עם שמי הלילה, קבוצות הכוכבים, תנועות מחזוריות ואפילו לנחות על אחד מכוכבי הלכת. תוך כדי הפעילות הקהל יכול להפנות שאלות ולבקש לנוע בזמן אמת אל עבר אובייקט מסויים.

זוהי הזדמנות נהדרת להעברת תכנים חינוכיים המותאמים בדיוק לקהל היעד.

 

3. יצירת תוכן פלנטריום עצמאי

מערכות הפלנטריום הטובות בעולם מאפשרות יצירה של תוכן עצמאי, כך שמפעיל הפלנטריום יכול ליצור ולהקרין מופעי פלנטריום באופן בלתי תלוי.

מערכות הפלנטריום של Emerald מאפשרות ליצור תוכן לפלנטריומים על-ידי המשתמש, באופן עצמאי בתחומי עניין רבים  כגון אסטרונומיה, גיאולוגיה, מסע ביקום בסקאלות של 10 ועוד ...

התוכנה MultiVers2 מכילה כלים רבי עוצמה, באמצעותם ניתן לנתח נתונים מורכבים בקלות תוך שימוש בנתונים אסטרונומיים עדכניים.

התוכנה מאפשרת הטמעת של מוסיקה, הנפשות, תמונות וקריינות מותאמת אישית (בכל שפה).

אפשר גם להוריד ולשתף מופעים עם קהילת הפלנטריומים הגלובלית. ניתן להשתמש במערכת הן במצב מקוון והן במצב לא מקוון - ללא חיבור לאינטרנט.

 

תוכנת הפלנטריום MultiVers2 מאפשרת בנוסף לראות את השמים באורכי גל שונים; לנוע בחלל בין כוכבים וכוכבי לכת; להתקרב ולהתרחק לאובייקטים בחלל; ואת היכולת ליצור, לחפש ולהציג סיורים מודרכים ביקום.

 

באמצעות התוכנה ניתן להציג בפלנטריום את כל מערכת השמש בשלושה ממדים עם אור וצללים שנוצרו מאור השמש ולחקור לדוגמה את כדור הארץ או מאדים בפירוט מדהים. לצפות במסלוליהם של כוכבי הלכת סביב השמש, ואת מסלולי הירחים סביב כוכבי הלכת. באופן פשוט וקל למשתמש.

 

תמונה: א. כדה"א והירח ב. מסע סביב כוכב הלכת שבתאי באמצעות תוכנת הפלנטריום של Emerald planetariums

 

 

נכתב על-ידי צוות Emerald planetariums  'פיתוח כחול-לבן, מיוצר בישראל '

המפתחים, מייצרים ומתקינים פלנטריומים מקצועיים וסימולאטורים ברחבי העולם

 

לתמיכה ושירות טכני פלנטריומים - צרו קשר

08-9264150 , 08-920-3979