طراحی و ساخت ساعت آفتابی استوانه ای توسط آقای ایرج صفایی کارشناس رصدخانه دانشگاه کاشان

اقوام مختلف روشهای گوناگونی برای سنجش زمان به کار می برده اند. در اروپا نمونه ای از ساعت آفتابی متداول بوده ، که گرچه دقت آن چندان زیاد نیست. ولی در عوض روش کاربرد بسیار ساده ای دارد. این نمونه از ساعت آفتابی به ساعت آفتابی چوپانی (Shepherd Sundial) معروف می باشد.این نمونه از ساعت آفتابی براساس تغییرات زاویه ارتفاع خورشید در طول روز طراحی می شود. از آنجا که تغییرات زاویه ارتفاع خورشید در زمانهای مشابه از روز در طول سال متفاوت است لذا منحنی هایی بر روی یک استوانه که در امتداد شاقولی قرار می گیرد، رسم می شود. منحنی های رسم شده بر روی هر باریکه طولی از استوانه برای بازه مشخصی از روزهای سال محاسبه و طراحی می شود. به نحوی که سایه شاخص که در امتداد افقی قرار می گیرد. با توجه به زاویه ارتفاع خورشید در زمان مقرر بر روی منحنی مورد نظر قرار گیرد. در شکل زیر می توانید چگونگی کارکرد این ابزار را مشاهده نمایید:

از آنجا که ایران مهد قدیمی ترین  تمدنهای ثبت شده دنیا به شمار می آید، لذا ایرانیان از روشها و ابزار های بسیار دقیق تری همچون استرلاب برای اندازه گیری زمان استفاده  می کرده اند. بنابراین شاید بتوان گفت این نمونه از ساعت آفتابی برای اولین بار در ایران طراحی و ساخته شده است.
ایرج صفایی کارشناس رصدخانه دانشگاه در مدت حدود یک سال اقدام به طراحی و ساخت این نمونه  از ساعت آفتابی استوانه ای نمود. این ساعت آفتابی با ارتفاع 370 میلی متر و تماما از جنس فلز برنج و با هزینه شخصی ساخته شده است. قطر استوانه اصلی این ساعت آفتابی 60 میلی متر بوده و شاخص آن دارای طول 40 میلی متر می باشد. این ساعت آفتاب برای عرض جغرافیایی در حدود 32 درجه و 20 دقیقه شمالی (عرض جغرافیایی زادگاه سازنده ) طراحی شده است. اما طوری طراحی شده که با تعویض صفحه ساعت و یا تعویض شاخص برای دیگر عرضهای جغرافیایی نیز قابل استفاده باشد. منحنی های ساعات با فاصله نیم ساعت بر روی این ساعت حک شده است. و برای اجزای ساعت باید از روش درون یابی استفاده نمود.
 

در طراحی هنری این ابزار همچون دیگر ساخته های ایشان از بن مایه های هنر ایران باستان استفاده شده است. تا ضمن زیبا سازی آن احیاکننده ارزشهای هنر ایران باستان باشد. همچنین به نوعی گویای جایگاه اخترشناس ایران باستان باشد. در طراحی ابزار از نقوش تزیینی عهد هخامنشی استفاده شده است. همچنین دو نمونه از نقش خورشید که در حفاری های شهر سوخته در سیستان به دست آمده و رویکرد نجومی داشته نیز بر روی این ابزار حک شده است. لازم به ذکر است که نجوم در منطقه سیستان در دوران باستان پیشرفت زیادی داشته است.جعبه ای چوبی با تزیینات خاتم کاری به طول 42 سانتیمتر و عرض 19 سانتیمتر و ارتفاع 12 برای این ابزار طراحی و ساخته شده است. روکشی این جعبه از فلز برنج  می باشد. که نام دستگاه و نام سازنده بر روی آن حک شده است.
 

ایرج صفایی این رصدخانه در جهت ترویج ساعت آفتابی ، همچنین احیای ارزشهای نجوم قدیم ایران و اخترشناسی ایران باستان تاکنون اقدامات زیادی انجام داده است. از این جمله می توان به احیا و ساخت تعدادی از ابزارهای نجوم قدیم  توسط آقای صفایی کارشناس این رصدخانه ، همچنین تلاش جهت توسعه استفاده از ساعتهای آفتابی اشاره نمود.
- تلفیق ربع مقنطر ، ربع مجیب و ربع ساعتی به عنوان سه ابزار نجوم قدیم و ساخت آن
- طراحی و ساخت زرقاله
- احیاء ، طراحی و ساخت استرلاب زورقی
- طراحی و ساخت استرلاب مسطح
- احیاء طراحی و ساخت چند صفحه ویژه برای استرلاب مسطح
- ارائه مقالاتی در باره ابزارهای نجوم قدیم
- طراحی و چاپ و انتشار کیت آموزشی استرلاب
- برگزاری کارگاه های آموزشی مختلف با موضوع استرلاب و ساعت آفتابی
- طراحی چاپ و انتشار ساعت آفتابی افقی
- طراحی و نظارت بر اجرای بزرگترین ساعت آفتابی مدل سیاره ای ایران توسط یکی از دانشجویان
- راه اندازی مرکز بایگانی ، پزوهش و نشر میراث علمی جمشید کاشانی
- نگارش خودآموز کار با استرلاب