Sextant

Sextant , sextant (z lat.  sextans ( rod p. sextantis ) - šestý, šestý díl) - navigační měřicí nástroj sloužící k určení výšky Slunce a dalších vesmírných objektů nad obzorem za účelem určení zeměpisných souřadnic bodu. při kterém se měření provádí [1] . V tomto případě je horizont zpravidla chápán jako mořský horizont a měřicím bodem je loď. Například měřením výšky Slunce v astronomické poledne můžete se znalostí data měření vypočítat zeměpisnou šířkuumístění zařízení. Přesně řečeno, sextant umožňuje přesně změřit úhel mezi dvěma směry. Když znáte výšku majáku (z mapy), můžete k němu zjistit vzdálenost změřením úhlu mezi směrem k základně majáku a směrem k vrcholu a provedením jednoduchého výpočtu. Je také možné měřit vodorovný úhel (tj. v rovině horizontu) mezi směry k různým objektům.

Na moderní námořní lodi stále můžete najít sextant nebo dokonce dva, i když se používají zřídka, hlavně k udržení praktických dovedností navigátorů.

Délka stupnice sextantu je 1/6 celého kruhu neboli 60°, název sextantu pochází z latinského slova sextans, rod. sextantis je šestý díl.

Sextant využívá principu spojení obrazů dvou objektů dvojitým odrazem jednoho z nich. Tento princip vynalezl Isaac Newton v roce 1699 , ale nebyl publikován. Dva lidé nezávisle na sobě vynalezli sextant v roce 1730 : anglický matematik John Hadley a americký vynálezce Thomas Godfrey . Sextant nahradil astroláb jako hlavní navigační nástroj.

Historie

Kvadrant  je raným prototypem sextantu, astronomického nástroje pro určování výšek hvězd [2] . Kvadrant se skládá z desky s končetinou ve čtvrtině kruhu pro odečítání úhlů a tyče (nebo teleskopu) pro fixaci úhlu, připevněné k této desce na jednom konci.

Nástěnný kvadrant

Nástěnný kvadrant byl jedním z nejdůležitějších pozorovacích nástrojů v předoptické astronomii. V zemích islámského světa byly největší nástěnné kvadranty al-Biruni ( R = 7,5 m), Nasir ad-Din at-Tusi v observatoři Maraga ( R = 6,5 m), stejně jako obří nástroj observatoř Ulugbek v Samarkandu ( R = 40 m). Tyto přístroje poskytovaly na svou dobu nejvyšší přesnost měření. [3]

Výhody

Hlavním rysem sextantu, který mu umožnil nahradit astroláb , je to, že když se používá, výška svítidla se měří vzhledem k horizontu, nikoli vzhledem k samotnému nástroji. To poskytuje větší přesnost. Při pohledu přes sextant jsou horizont a svítidlo spojeny v jednom zorném poli a zůstávají vůči sobě nehybné, i když je pozorovatel na houpající se lodi. Je to proto, že sextant ukazuje pevný horizont přímo a astronomický objekt přes dvě protilehlá zrcadla.

Zařízení

Části sextantu jsou upevněny na rámu tvořeném dvěma poloměry a obloukem zvaným limbus . Pomocí sextantu můžete měřit úhly až 140° vlevo od nulového indexu a až 5° vpravo, tyto značky jsou na limbu. Na levém poloměru je upevněno malé zrcátko a světelné filtry . Polovina povrchu malého zrcátka je průhledná. V horní části rámu, na pohyblivém poloměru zvaném alidáda , je upevněno velké zrcadlo. Na druhém konci alidády je počítací buben, rozdělený do 60 minutových dílků. Jedna otáčka bubnu odpovídá pohybu alidády o půl stupně, přičemž obraz viděný oběma zrcadly je posunut dvakrát tolik - o jeden stupeň. Stupňování končetiny zohledňuje tuto vlastnost nástroje. Pro zlepšení přesnosti zarovnání obrazu se používá spektiv, který se vkládá do speciálního stojanu na rámu sextantu.

Použití

Obraz v sextantu kombinuje dva typy. První je pohled na oblohu přes zrcadla. Druhým je pohled na horizont. Sextant se používá nastavením páky a stavěcího šroubu, dokud se spodní okraj obrazu hvězdy nedotkne horizontu. Přesný okamžik, kdy se měření provádí, zaznamená asistent s hodinami. Elevační úhel se pak odečte na stupnici, noniu a stavěcím šroubu a zaznamená se spolu s časem.

Poté je potřeba data transformovat pomocí některých matematických postupů. Nejjednodušší metodou je nakreslit na zeměkouli stejně vyvýšený kruh pozorovaného astronomického objektu. Průsečík této kružnice s čárou mrtvého výpočtu nebo jinou značkou udává přesnou polohu.

Sextant je citlivý nástroj. Pokud jej upustíte, oblouk se může ohnout. Po pádu může ztratit přesnost.

Úprava

Vzhledem k citlivosti nástroje je velmi snadné srazit jeho ladění. Proto jsou nutné časté úpravy.

Laděním jsou odstraněny čtyři hlavní chyby.

Velká chyba zrcadla Velké zrcadlo není kolmé k rovině limbu. Pro kontrolu je potřeba nastavit alidádu přibližně na 60° a držet sextant vodorovně na natažené paži s končetinou od sebe a dívat se do velkého zrcadla. Odražený obraz končetiny by měl být jejím přímým pokračováním bez přerušení. Pokud tomu tak není, je třeba upravit velké zrcadlo tak, aby odraz oblouku končetiny v zrcadle plynule a plynule pokračoval. Malá chyba zrcadla Malé zrcátko není kolmé k rovině končetiny. Chcete-li to zkontrolovat, musíte se podívat přes sextant na hvězdu. Potom otáčejte stavěcím šroubem tam a zpět tak, aby odražený obraz přecházel přes neodražený. Pokud odražený obraz prochází přesně přes neodražený, nedochází k chybě. Pokud je odražený obraz posunut do strany, malé zrcátko není kolmé k rovině končetiny. Tato chyba však není pro práci příliš zásadní. Paralelní chyba Osa dalekohledu (monokuláru) není rovnoběžná s rovinou končetiny. Chcete-li zkontrolovat, musíte v sextantu zkombinovat obrázky dvou hvězd umístěných pod úhlem 90 ° nebo více a plynule pohybovat sextantem tak, aby kombinovaný obraz hvězd přecházel z jedné strany zorného pole na druhou. Pokud se hvězdy oddělují, pak osa dalekohledu (monokuláru) není rovnoběžná s rovinou končetiny a je potřeba sextant upravit. Chyba indexu Při nulové poloze alidády by velké a malé zrcadlo mělo být vzájemně rovnoběžné. Pro kontrolu nastavte alidádu na nulu a podívejte se na horizont. Pokud se linie přímo viditelného a odraženého horizontu shodují, není to žádná chyba. Pokud je jedno vyšší než druhé, musíte upravit polohu velkého zrcátka. Nejpřesnější indexovou chybu lze změřit pozorováním hvězdy nebo kombinací okrajů slunečního disku – přímo pozorovaného a dvojitě odraženého.

Astronomický přístroj

Starověký astronomický přístroj se také nazýval sextant . Právě tento přístroj (a nikoli navigační zařízení) zvěčnil na obloze astronom Jan Hevelius v podobě stejnojmenného souhvězdí .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Stanyukovich K. M. Slovník mořských termínů nalezených v příbězích .
  2. ↑ Kvadrant // Kazachstán. Národní encyklopedie . - Almaty: Kazašské encyklopedie , 2005. - T. III. — ISBN 9965-9746-4-0 .  (CC BY SA 3.0)
  3. ↑ Tagi-zade A.K. Kvadranty středověkého východu. Historický a astronomický výzkum , 13, 1977, s. 183-200.

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích
 Starověká řecká astronomie
Astronomové
Vědecké práce
Nástroje
Vědecké
koncepty
související témata