Wie benutzt man einen Sextanten?

Inhalt

Schritte
Teil 1 von 3: Bestimmen der Höhe eines Objekts über dem Horizont
Teil 2 von 3: Breitengrad bestimmen mit einem Sextanten am Tag
Teil 3 von 3: Mit einem Sextanten nachts den Breitengrad finden
Tipps
Warnungen
Was brauchst du

Ein Sextant ist ein Navigationsinstrument, das aus einem kleinen Teleskop, Spiegeln, einem beweglichen Arm und einem 60-Grad-Holz- oder Metallbogen besteht, der als Glied bezeichnet wird (ein Sechstel eines Vollkreises, von dem dieses Instrument seinen Namen hat). Der Sextant kann verwendet werden, um die Position der Sonne, des Mondes oder eines anderen Himmelskörpers am Himmel zu bestimmen sowie den Breiten- und Längengrad zu bestimmen. Obwohl dieses Gerät beängstigend aussieht, können Sie es verwenden, um Ihren Standort zuverlässig zu lokalisieren, wenn Sie seine Funktionsweise verstehen und mit etwas Übung.

Schritte

Teil 1 von 3: Bestimmen der Höhe eines Objekts über dem Horizont

1 Ermitteln Sie, wenn möglich, Ihre Höhe. Wenn Sie den Sextanten außerhalb eines Schiffes auf See verwenden, müssen Sie eine Höhenkorrektur eingeben. Diese Änderung wird weiter unten besprochen, vorerst müssen Sie nur Ihre Höhe über dem Meeresspiegel kennen.
2 Sehen Sie den Horizont an, während Sie durch einen kleinen Spiegel schauen. Der kleine Spiegel ist durchscheinend, sodass Sie durch das Teleskop hindurchsehen können.
- Die Horizontlinie bildet die Basislinie, von der aus der Höhenwinkel des zu positionierenden Objekts gemessen wird.
- Die 0-Grad-Marke auf Ihrem Sextanten stimmt möglicherweise nicht mit dem Horizont überein. Wenn dies der Fall ist, müssen Sie die Winkelhöhe um einen Betrag korrigieren, der der Größe dieser Fehlausrichtung entspricht. Dieser Wert wird als Indexfehler bezeichnet.
3 Bewegen Sie den Sextantengriff, bis das gesuchte Objekt am Horizont sichtbar ist. Am beweglichen Griff ist ein weiterer Spiegel angebracht, der als großer Spiegel bezeichnet wird. Beim Bewegen des Griffs dreht sich die Scheibe mit dem großen Spiegel, bis das auf den großen Spiegel auftreffende Licht im kleinen Spiegel reflektiert wird, wodurch das Objekt, von dem das Licht kommt, darin auf der Horizontlinie sichtbar ist.
- Sextanten für die Sonnenbeobachtung sind mit Lichtfiltern ausgestattet, um die Augen des Benutzers vor Sonnenstrahlen zu schützen.
4 Sichern Sie den Griff. Die Befestigung erfolgt durch einen Flip-Lock, der die freie Bewegung des Griffs verhindert.
5 Passen Sie den Griff an, indem Sie den Feineinstellknopf drehen, bis das Objekt genau am Horizont ausgerichtet ist. Passen Sie die Einstellung schrittweise an, indem Sie den Sextanten hin und her schwenken, bis sich das Motiv genau am Horizont befindet.
6 Notieren Sie den Zeitpunkt der Beobachtung. Sie müssen die Zeit in Stunden, Minuten und Sekunden aufzeichnen, beginnend mit Sekunden, um Fehler zu vermeiden.
- Das schnelle Erfassen der Zeit ist besonders wichtig, wenn Sie einen Sextanten zum Navigieren auf See verwenden.
7 Notieren Sie den gemessenen Winkel. Der Höhenwinkel eines Objekts kann wie folgt berechnet werden:
- Die Höhen sind in der Mitte der Alidade (dem Teil des Griffs, in dem sich die Klemme und der Feinabstimmungsknopf befinden) im Fenster über dem Zifferblatt sichtbar. Die alidada kann mit einer kleinen Lupe ausgestattet sein, damit Sie die Graduierung auf dem Zifferblatt ablesen können.
- An der Graduierung des Feineinstellknopfes sind Minuten und Sekunden ablesbar.
8 Korrigieren Sie den gemessenen Winkel entsprechend Ihrer Position und dem beobachteten Objekt. Der mit dem Sextanten gemessene Winkel muss in jedem der folgenden Fälle korrigiert werden:
- Indexfehler. Dieser Fehler tritt auf, wenn die dem Horizont entsprechende Höhe nicht 0 Grad beträgt, sondern größer oder kleiner als Null ist. Wenn die dem Horizont entsprechende Höhe größer als 0 (eine positive Zahl) ist, muss sie vom gemessenen Winkel abgezogen werden. Ist diese Markierung kleiner als 0 (negative Zahl), muss sie zum gemessenen Winkel addiert werden.
- Stimmung. Dies ist eine Höhenkorrektur. Ermitteln Sie Ihre Körpergröße in Fuß (wenn Sie sie in Metern kennen, multiplizieren Sie sie mit 3,28) und multiplizieren Sie dann die Quadratwurzel dieses Wertes mit 0,98, um den Wert zu berechnen, der für den gemessenen Winkel korrigiert wird.
- Brechung. Lichtstrahlen werden beim Durchgang durch Materie abgelenkt; diese Abweichung wird Refraktion genannt. Je dichter die Atmosphäre, desto stärker die Brechung. Den Korrekturwert für den Brechungsfehler für Ihren Standort finden Sie im Nautischen Almanach.
- Parallaxe. Sie müssen eine Parallaxenkorrektur eingeben, wenn Sie Sonne, Mond oder Planeten mit einem Sextanten betrachten. Die Höhe der Korrektur finden Sie im Nautischen Almanach.
- Eckenradius. Wenn Sie ein Objekt mit einem signifikanten scheinbaren Durchmesser (Sonne oder Mond) beobachten, müssen Sie die scheinbare Entfernung von seinem Rand zum Zentrum kennen. Den Wert der Korrektur finden Sie im Nautischen Almanach.
Wenn alle Korrekturen vorgenommen wurden, erhalten Sie die wahre Höhe des Objekts.

Teil 2 von 3: Breitengrad bestimmen mit einem Sextanten am Tag

1 Bestimmen Sie den Winkel der Sonne am höchsten Punkt. Dies findet zur Mittagszeit Ortszeit statt.
- Folgen Sie den Anweisungen im ersten Teil unseres Artikels.
2 Ermitteln Sie aus den Referenztabellen, auf welchem Breitengrad die Sonne am Tag Ihrer Beobachtung direkt über Ihnen steht. Die Sonne steht während der Frühlings- und Herbst-Tagundnachtgleiche (20. März und 22. oder 23. September) genau über dem Äquator (0 Grad Breite).
- Nach der Frühlings-Tagundnachtgleiche verschiebt sich der Breitengrad, auf dem die Sonne genau über ihnen steht, bis zur Sommersonnenwende nach Norden und kehrt dann vor der Herbst-Tagundnachtgleiche zum Äquator zurück. Der Breitengrad, auf dem die Sonne während der Sommersonnenwende direkt über ihnen steht, wird als Wendekreis des Krebses (23,5 Grad nördlicher Breite) bezeichnet.
- Nach der Herbst-Tagundnachtgleiche verschiebt sich der Breitengrad, auf dem die Sonne genau über ihnen steht, bis zur Wintersonnenwende nach Süden und kehrt dann bis zur Frühlings-Tagundnachtgleiche zum Äquator zurück. Der Breitengrad, auf dem die Sonne während der Wintersonnenwende direkt über ihnen steht, wird als Wendekreis des Steinbocks (23,5 Grad südlicher Breite) bezeichnet.
- Wenn Sie sich nördlich des Wendekreises des Krebses befinden, steht die Sonne immer an ihrem höchsten Punkt südlich von Ihnen. Wenn Sie sich südlich des Wendekreises des Steinbocks befinden, steht die Sonne immer am höchsten Punkt nördlich von Ihnen. Wenn Sie sich zwischen den Tropen befinden, kann die Sonne am höchsten Punkt je nach Jahreszeit entweder nördlich oder südlich von Ihnen oder direkt über Ihnen stehen.
3 Finden Sie den Unterschied zwischen dem Winkel der Sonne und dem Zenit (90 Grad). Wenn Ihr gemessener Sonnenstand zum Beispiel 49 Grad beträgt, ziehen Sie 49 von 90 ab – die Differenz beträgt 41.
- Wenn Sie am Tag der Frühlings- oder Herbst-Tagundnachtgleiche eine Beobachtung machen, ist dieser Unterschied Ihr Breitengrad, in diesem Fall 41 Breitengrade - Nord, wenn Sie die Sonne südlich von Ihnen beobachtet haben, und Süd, wenn Sie sie im Norden beobachtet haben. Wenn es nicht die Tagundnachtgleiche ist, müssen Sie noch etwas arbeiten.
- Wenn der Breitengrad, auf dem die Sonne an diesem Tag genau über Ihnen steht, nördlicher ist und der höchste Punkt der Sonne südlich von Ihnen war, addieren Sie diesen Breitengrad (Deklination der Sonne) zu dem Winkel, den Sie berechnet haben, um Ihren Breitengrad zu erhalten. Wenn die Sonne beispielsweise an dem Tag, an dem Sie sie in einem Winkel von 49 Grad zum Horizont gesehen haben, über 20 Grad Nord steht, befinden Sie sich auf 61 Grad Nord (90 - 49 + 20). Wenn der Breitengrad, auf dem die Sonne genau über Ihnen steht, im Süden liegt und der höchste Punkt der Sonne nördlich von Ihnen war, müssen Sie diesen Breitengrad zum berechneten Winkel addieren, um Ihren Breitengrad zu erhalten.
- Wenn der Breitengrad, auf dem die Sonne genau über Ihnen steht, südlich liegt und der höchste Punkt der Sonne südlich von Ihnen war, ziehen Sie diesen Breitengrad von dem Winkel ab, den Sie berechnet haben, um Ihren Breitengrad zu erhalten. Wenn die Sonne beispielsweise an dem Tag, an dem Sie sie in einem Winkel von 49 Grad zum Horizont gesehen haben, über 20 Grad Süd steht, befinden Sie sich auf 21 Grad Nord (90 - 49 - 20). Ebenso, wenn der Breitengrad, auf dem die Sonne genau über Ihnen steht, Norden ist und der höchste Punkt der Sonne nördlich von Ihnen war, müssen Sie diesen Breitengrad vom berechneten Winkel abziehen, um Ihren Breitengrad zu erhalten.

Teil 3 von 3: Mit einem Sextanten nachts den Breitengrad finden

1 Finde den Nordstern. Der Polarstern ist der hellste im Sternbild Ursa Minor (Kleiner Wagen). Es befindet sich am Ende des Schwanzes / des kleinen Löffelstiels der Ursa Minor. Wenn Sie es nicht finden können, gibt es zwei Möglichkeiten, dies zu tun.
- Setzen Sie die Linie, die die beiden Sterne am äußeren Ende des Big Dipper-Eimers verbindet, in Richtung der Seite fort, in die sich der Eimer öffnet. Diese zeigenden Sterne führen Ihr Auge zum Nordstern.
- Schauen Sie vom Großen Platz des Pegasus auf das Sternbild Kassiopeia (ähnlich "M" oder "W", je nach Position am Himmel). Dies ist ein Backup-Weg, um den Nordstern zu finden, falls sich der Big Dipper unter dem Horizont befindet.
2 Finden Sie die Höhe des Nordsterns über dem Horizont mit einem Sextanten. Eine Anleitung dazu finden Sie im ersten Teil unseres Artikels. Der Höhenwinkel des Nordsterns entspricht Ihrem Breitengrad.
- Diese Methode funktioniert nur auf der Nordhalbkugel, da der Nordstern südlich des Äquators nicht sichtbar ist.

Tipps

Instrumente wie Quadrant, Quintant und Oktant ähneln dem Sextanten. Sie werden so genannt, weil ihre Bögen einem Viertel, einem Fünftel bzw. einem Achtel eines Vollkreises entsprechen. Sie sind alle so abgestuft, dass der mit ihren Bögen messbare Winkel das Doppelte des physikalischen Winkels dieser Bögen beträgt; zum Beispiel beträgt der Bogen des Sextanten 60 Grad, aber er kann verwendet werden, um Winkel bis zu 120 Grad zu messen.
Die Spiegel moderner Sextanten sind größer als die der alten, ihr Durchmesser beträgt etwa 5 cm, die der alten etwa 2,5 cm, einige haben auch einen künstlichen Horizont für den Einsatz unter Bedingungen, bei denen der natürliche Horizont nicht sichtbar ist.
Ein astronomischer Sextant ist mit dem Navigationssextanten verbunden. Es unterscheidet sich vom Navigationssextanten dadurch, dass es viel größer ist und keine Spiegel verwendet, um Winkel zu messen, was bedeutet, dass sie keine Winkel messen können, die größer als sein 60-Grad-Bogen sind.

Warnungen

Das Sextant-Teleskop sollte parallel zur Ebene der Extremität (Bogen) stehen. Um dies zu testen, wählen Sie zwei Sterne mit einem Winkel von mehr als 90 Grad aus und richten ihre Bilder mit einem Sextanten aus. Bewegen Sie dann den Sextanten so, dass sich diese Sterne von einer Seite des Sichtfelds zur anderen bewegen. Wenn sich die beiden Sterne trennen, hat Ihr Sextant einen Parallelitätsfehler und Sie müssen sein Teleskop justieren. Dies ist ein Problem für die alten Sextanten; moderne haben ein verstellbares Rohr.
Der kleine Spiegel sollte senkrecht zur Zifferblattebene stehen. Um dies zu überprüfen, bewegen Sie den Griff auf 0 Grad und schauen Sie in den kleinen Spiegel.Drehen Sie dann den Feineinstellknopf (Stellschraube) hin und her, bis Sie gleichzeitig den Stern und sein Spiegelbild sehen. Passiert das reflektierte Bild genau über dem direkten, ist der kleine Spiegel richtig ausgerichtet. Wenn es seitlich versetzt ist, hat Ihr Sextant einen kleinen Spiegelfehler und muss angepasst werden, damit das direkte und das reflektierte Bild übereinstimmen.
Wenn der große Spiegel nicht senkrecht zum Sextantenrahmen steht, kann der Sextantenschenkel beim Durchblick gebrochen erscheinen. Dies wird als großer Spiegelfehler bezeichnet. Sie können den Sextanten auf diesen Fehler testen, indem Sie den Griff bei 60 Grad fixieren und durch einen großen Spiegel schauen - die Reflexion des Gliedes sollte geradeaus weiterlaufen, ohne zu knicken.
Überprüfen Sie den Sextanten auf diese drei Fehler und beheben Sie sie in der folgenden Reihenfolge: großer Spiegelfehler, kleiner Spiegelfehler, Parallelitätsfehler.