Astronomie

Comment le calcul de la latitude céleste à l'aide d'un astrologique a-t-il été d'une quelconque aide pour les marins ?

Comment le calcul de la latitude céleste à l'aide d'un astrologique a-t-il été d'une quelconque aide pour les marins ?

Je suis désolé si cela semble être une question idiote, mais je ne comprends pas en quoi mesurer l'emplacement d'une étoile aiderait à la navigation maritime.


La mesure de l'angle par rapport à une étoile connue permet au navigateur de calculer la latitude du navire en l'absence de tout repère visible (connu).

Puisqu'ils connaîtraient (ou se référeraient à un almanach) la latitude céleste (déclinaison) ou l'altitude de l'étoile à leur port d'attache ou à un autre port connu, ils peuvent mesurer la position de l'étoile et faire la différence entre la mesure et la référence pour calculer leur latitude en mer.

Par exemple, si leur port d'attache était situé à 54°N, l'angle entre l'horizon et Polaris serait de 54°. S'ils prennent une mesure de Polaris en mer et la trouvent à 30° au-dessus de l'horizon, alors ils savent qu'ils sont 24° plus au sud, c'est-à-dire à 30° de latitude.

De même, s'il y avait une étoile qui est directement au-dessus (90° de l'horizon) lorsqu'elle transite par le méridien céleste à la maison, alors ils savent que cette étoile a une déclinaison de 54°. S'ils en prennent une mesure en mer et trouvent qu'elle est à 6° au nord du zénith (84° de l'horizon), alors ils savent qu'ils sont à 6° au sud de chez eux.

À partir de tout cela, connaître la date leur permet de calculer les heures de lever et de coucher du soleil, et s'ils ont une horloge précise, ils peuvent calculer leur longitude. Dans le passé, la longitude était un peu plus aléatoire, car les horloges n'étaient pas si précises en mer.


Que mesure un astrolabe ?

Cliquez ici pour en savoir plus. Compte tenu de cela, à quoi servait un astrolabe ?

L'appareil était connu comme un astrolabe, qui tire son nom, en fin de compte, du grec astrolabes, ou « prise d'étoiles ». C'était utilisé principalement pour faire des mesures astronomiques, généralement des altitudes des corps célestes, mais des philosophes, des astrologues et des marins astucieux ont conçu des centaines de utilise pour L'instrument.

De plus, comment l'astrolabe s'est-il propagé ? L'histoire de la astrolabe commence dans le monde hellénistique d'Alexandrie. De là il se propage au nord dans le monde byzantin et à l'est à travers le monde islamique et en Inde. Plus tard, la connaissance du astrolabe voyagé vers l'ouest à travers l'Afrique du Nord et dans l'Espagne musulmane.

La question est également : comment fonctionnent les astrolabes ?

Un astrolabe est un appareil qui utilise des corps astraux comme le soleil et les étoiles pour indiquer votre position en latitude ou pour indiquer l'heure locale. Il peut également être utilisé pour mesurer des événements célestes comme l'oscillation de l'axe de la Terre.


Notes de fin

  1. Pierre Ifland, Prendre les étoiles : la navigation céleste des argonautes aux astronautes (Malabar : Krieger Publishing Company, 1998), 7.
  2. Timothy M. Kusky et Katherine E. Cullen, Encyclopédie des sciences de la Terre et de l'espace (New York : Facts on File, Inc., 2010), 375 – 376.
  3. Gérard L'E Turner, Instruments scientifiques 1500 – 1900 : une introduction (Londres : Philip Wilson Publishers, 1998), 13.
  4. Pierre Ifland, Prendre les étoiles, 6.
  5. Hélaine Selin, éd., Encyclopédie de l'histoire des sciences, de la technologie et de la médecine dans les cultures non occidentales (Dordrecht, Pays-Bas : Kluwer Academic Publishers, 1997), 75.
  6. Robert Bud et Deborah Jean Warner, éd., Instruments de la science : une encyclopédie historique (Londres : Taylor & Francis Group, 1998), 36.
  7. Robert Bud et Deborah Jean Warner, éd., Instruments de la science, 36.

Comment le sextant a-t-il amélioré l'exploration ?

Ceci est complètement répondu ici. De même, vous pouvez demander, qu'est-ce que le sextant a fait ?

UNE sextant est un instrument de navigation à double réflexion qui mesure la distance angulaire entre deux objets visibles. UNE sextant peut également être utilisé pour mesurer la distance lunaire entre la lune et un autre objet céleste (comme une étoile ou une planète) afin de déterminer le temps moyen de Greenwich et donc la longitude.

Aussi, qu'est-ce que le sextant a remplacé? Comme l'octant, le sextant a été utilisé pour mesurer l'altitude d'un corps (soleil, lune, étoiles, planètes) au-dessus de l'horizon, ainsi que la distance angulaire entre deux corps. En raison de sa capacité à mesurer des angles plus grands, le sextant progressivement remplacé l'octant.

D'ailleurs, qu'utilisaient les explorateurs pour naviguer ?

Les outils de navigation ont aidé l'Europe explorateurs à trouver leur chemin à travers l'océan. Outils de navigation sont utilisés pouvoir voyager sans se perdre. Des outils de navigation tels que l'astrolabe, le quadrant, la mire transversale, la mire arrière, la boussole et les cartes ont été utilisés pour naviguer.

Comment le sextant a-t-il été inventé ?

Le développement critique a été fait indépendamment et presque simultanément par John Hadley en Angleterre et par Thomas Godfrey, un vitrier de Philadelphie, vers 1731. L'idée fondamentale est d'utiliser deux miroirs pour faire un instrument à double réflexion-le précurseur de la modernité sextant.


Polaris se trouve à un angle de vue éloigné de 0,736 degrés du nord exact. Parce que l'étoile polaire ne se trouve pas exactement sur l'axe de rotation de la Terre, elle traverse en fait le ciel chaque nuit. L'arc est tellement petit que les humains ne peuvent pas le voir. De plus, l'axe de rotation de la Terre n'est pas complètement fixe.

Le nord géographique est un point fixe sur le globe. Le nord magnétique est la direction vers laquelle pointe l'aiguille d'une boussole lorsqu'elle s'aligne avec le champ magnétique de la Terre. Ce qui est intéressant, c'est que le pôle Nord magnétique se déplace et change au fil du temps en réponse aux changements du noyau magnétique de la Terre. Ce n'est pas un point fixe.


Qu'est-ce qui servait à naviguer avant la boussole ?

Le plus tôt la navigation les méthodes impliquaient d'observer des points de repère ou d'observer la direction du soleil et des étoiles. Peu de marins antiques s'aventuraient au large. Au lieu de cela, ils ont navigué à vue de terre afin de naviguer. Lorsque cela était impossible, les anciens marins surveillaient les constellations pour marquer leur position.

De plus, comment les premiers navigateurs déterminaient-ils leur latitude ? Tôt Outils de navigation. Détermination de la latitude peut être accompli relativement facilement en utilisant céleste la navigation. Dans les l'hémisphère nord, les marins pourraient déterminer la latitude en mesurant les altitude de les Étoile du Nord au-dessus les horizon. le angle en degrés était la latitude de les bateau.

De cette manière, qu'utilisaient les premiers explorateurs pour naviguer ?

Céleste la navigation oblige le marin à utiliser un instrument, comme un sextant, pour trouver l'angle entre une étoile/planète et l'horizon. L'astrolabe date de ancien La Grèce, quand il était utilisé par les astronomes et les marins pour aider à dire l'heure et l'emplacement. Personnel de dos. Le bâton arrière, inventé en 1594 par John Davis.

Comment les Grecs de l'Antiquité naviguaient-ils ?

La première civilisation occidentale connue pour avoir développé l'art de la navigation en mer étaient les Phéniciens, il y a environ 4000 ans en 2000 av. Les marins phéniciens naviguaient en utilisant des cartes primitives et des observations du soleil et des étoiles pour déterminer les directions.


Présentation de l'Astrolabe

L'un de ces instruments était l'astrolabe. Son nom signifie littéralement « preneur d'étoiles ». Il a été utilisé jusqu'au Moyen Âge et à la Renaissance et est encore peu utilisé aujourd'hui. La plupart des gens pensent que les astrolabes étaient utilisés par les navigateurs et les scientifiques d'autrefois. Le terme technique pour l'astrolabe est « inclinomètre », ce qui décrit parfaitement ce qu'il fait : il permet à l'utilisateur de mesurer la position inclinée de quelque chose dans le ciel (le Soleil, la Lune, les planètes ou les étoiles) et d'utiliser les informations pour déterminer votre latitude. , l'heure à laquelle vous vous trouvez et d'autres données. Un astrolabe a généralement une carte du ciel gravée sur du métal (ou peut être dessinée sur du bois ou du carton). Il y a quelques milliers d'années, ces instruments mettaient le "haut" dans la "haute technologie" et étaient la nouveauté à la mode pour la navigation et le chronométrage.

Même si les astrolabes sont une technologie extrêmement ancienne, ils sont toujours utilisés aujourd'hui et les gens apprennent encore à les fabriquer dans le cadre de l'apprentissage de l'astronomie. Certains professeurs de sciences demandent à leurs élèves de créer un astrolabe en classe. Les randonneurs les utilisent parfois lorsqu'ils seront hors de portée du GPS ou du service cellulaire. Vous pouvez apprendre à en fabriquer un vous-même en suivant ce guide pratique sur le site Web de la NOAA.

Parce que les astrolabes mesurent les choses qui bougent dans le ciel, ils ont à la fois des parties fixes et mobiles. Les pièces fixes ont des échelles de temps gravées (ou dessinées) dessus, et les pièces de rotation simulent le mouvement quotidien que nous voyons dans le ciel. L'utilisateur aligne l'une des pièces mobiles avec un objet céleste pour en savoir plus sur sa hauteur dans le ciel (azimut).

Si cet instrument ressemble beaucoup à une horloge, ce n'est pas un hasard. Notre système de chronométrage est basé sur les mouvements du ciel - rappelez-vous qu'un voyage apparent du Soleil dans le ciel est considéré comme un jour. Ainsi, les premières horloges astronomiques mécaniques étaient basées sur des astrolabes. D'autres instruments que vous avez peut-être vus, notamment des planétariums, des sphères armillaires, des sextants et des planisphères, sont basés sur les mêmes idées et la même conception que l'astrolabe.


Astrolabe Voile

Il y a pas mal de bits et de bobs requis pour la navigation céleste. Donc, dans le post d'aujourd'hui, nous allons jeter un œil à ce dont nous avons besoin :

J'ai un sextant Davis en plastique qui est probablement bien pour ce que je veux l'utiliser (c'est-à-dire étudier pour mon examen, un peu de pratique quand je suis en mer, et puis peut-être en cas d'urgence si nous avons perdu notre GPS) Cependant Les GPS en plastique ne sont pas aussi fiables qu'un sextant en métal.

Rona, l'une de mes lectrices de blog recommande une marque appelée Plath. Ils sont plus chers mais vous donneront un degré de précision beaucoup plus élevé.

Cliquez ici pour savoir comment effectuer une lecture à l'aide de votre sextant.

2. Un chronomètre

Un chronomètre est essentiellement une montre très précise. Cliquez ici pour savoir pourquoi vous devez connaître le jour et l'heure UTC (à la seconde près) lorsque vous prenez votre sextant de vue. Heureusement, de nos jours, les montres numériques sont très précises.

Le lecteur de blog Kerstin a une solution pour un “chronomètre” .. Elle a acheté 5 montres Casio F-91W bon marché et les a toutes réglées sur UTC, et les a ensuite observées tous les quelques jours pendant environ un mois et a noté ce qui gardait le meilleur temps . Elle s'est retrouvée avec une qui ne perd qu'environ une seconde chaque semaine. Donc tant qu'elle la redéfinit au début d'un passage, elle sait qu'elle rajoute juste 1 seconde chaque semaine qu'elle navigue en mer. Le reste des montres est utilisé pour les alarmes de veille.

3. Une feuille de travail sur la réduction de la vue

Il s'agit du formulaire que vous utilisez pour tracer tous vos nombres et "déterminer" votre position. Il existe de nombreuses versions différentes sur Internet. J'ai utilisé celui-ci que vous pouvez télécharger via ce lien. Vous pouvez lire comment le remplir étape par étape dans mes autres articles de blog sur la navigation céleste.

Certaines tables que vous utilisez pour travailler ne changent pas, vous pouvez donc imprimer une feuille et terminer. D'autres, comme l'almanach du soleil, de la lune et des étoiles, changent d'année en année.

Le tableau de correction d'altitude ci-dessous est utilisé pour apporter des corrections à votre sextant. Cela ne change pas et peut être imprimé et conservé dans votre classeur de navigation. Voici un article de blog sur la façon de l'utiliser.

L'Almanach du Soleil.

Ce tableau vous indique la position au sol du soleil (et des étoiles) à n'importe quel moment de la journée. Il est publié annuellement. Vous pouvez acheter l'Almanach nautique ou il existe un certain nombre de sites Web qui publient également les tableaux. Comme celui-ci.

Tables de réduction de la vue

Une fois que vous avez déterminé exactement où la position au sol du soleil (ou des étoiles) à l'aide de l'almanach, vous utilisez ensuite les tableaux de réduction de la vue pour calculer l'altitude du soleil à votre position supposée.

Il existe deux types de tables de réduction de la vue.

Les Tables de réduction de la visibilité pour la navigation aérienne (Pub 249) se déclinent en trois volumes couvrant de 30ºN à 30ºS et couvrent le soleil, la lune, les planètes et certaines étoiles principales. Vous pouvez télécharger le volume correspondant aux latitudes dans lesquelles vous naviguez. Téléchargement gratuit ici.

Les Tables de réduction de la visibilité pour la navigation maritime (Pub 229) se déclinent en six volumes, chacun contenant deux zones de latitude de huit degrés. Téléchargez-les ici. Ils couvrent toute la sphère céleste, mais sont considérablement plus volumineux que Pub 249 et sont perçus comme étant plus difficiles à utiliser que Pub 249.

Cependant, soyez averti, avant de commencer à imprimer l'une ou l'autre option, il y a beaucoup de pages. Choisissez la latitude dans laquelle vous allez naviguer et téléchargez simplement cette partie.

5. Une calculatrice scientifique

Si vous êtes meilleur en maths que moi et que vous savez comment utiliser votre calculatrice scientifique, vous pouvez l'utiliser pour tout calculer sans utiliser les tableaux ! Comment cela se fait, je ne suis pas sûr, mais si vous vouliez suivre cette piste et faire plus de recherches, alors assurez-vous de me faire savoir comment vous vous en sortez & #8230

6. Une feuille de traçage

C'est la feuille sur laquelle vous allez tracer votre parcours et vos vues une fois que vous avez tout défini. Nous couvrirons cela dans un prochain article. Vous pouvez le télécharger et lire d'autres conseils utiles sur la navigation céleste ici.

7. Autres instruments

Pour vous aider à tracer votre parcours et pour d'autres travaux de cartographie, vous pouvez vous procurer une règle parallèle.

Vous aurez également besoin de diviseurs et d'une boussole de dessin à utiliser pour mesurer les distances et tracer les lignes de position.

8. Livres et sites Web

Il existe de nombreuses ressources intéressantes pour apprendre la navigation céleste. J'ai appris via le cours Coastguard Boating Education Ocean Yachtmaster.

J'ai aussi ce livre : Celestial Navigation a Complete Home Study Course, qui a été vraiment bien.

Kerstin recommande Hawaii de Sextant de David Burch et Stephen Miller. Ce livre offre des détails de navigation sur un passage océanique complet comme un excellent moyen d'apprendre les ficelles de la navigation céleste pratique.

Alors, ajoutez ces sites Web à vos favoris et imprimez les feuilles de travail. Faites-moi savoir si vous avez d'autres excellentes ressources dans les commentaires ci-dessous.


LHA = GHA – Longitude (si Long est Ouest) par ex. Dans cet exemple, notre longitude est de 10° E. La GHA du soleil est de 60°. Le diagramme montre que l'angle entre nous et le soleil doit être le GHA + notre longitude.

Comment faire une ligne de position

  1. Corrigez la lecture du sextant pour obtenir HO (hauteur de l'objet)
  2. Convertir l'heure de la vue en LHA (angle horaire local du corps)
  3. À l'aide de la LHA et de la déclinaison à partir du moment de votre vue, recherchez la HC (hauteur prévue de l'objet) dans les tables d'une ligne entière de latitude près de vous.

Astrolabe Voile

Nous avons un peu sauté sur les sujets, alors j'ai pensé qu'il serait peut-être préférable de faire un petit résumé de ce que nous avons appris jusqu'à présent, de ce que nous devons encore couvrir et de la façon dont tout cela finira par se mettre en place.

Il m'a certainement été utile de tout décomposer en petits morceaux et pour ceux qui suivent toujours, ou envisagent de faire des études de navigation céleste à l'avenir, j'espère que cet article pourrait être un bon résumé de tout cela travaux.

Étape 1. Présentation

Tout d'abord il permet de se faire une idée du concept général de navigation céleste, et de la terminologie utilisée. Il existe des explications mathématiques beaucoup plus compliquées sur la façon dont tout cela fonctionne, mais mon article est une version simplifiée qui, espérons-le, vous semblera logique.

Étape 2. Équipement requis

Il y a quelques morceaux requis pour la navigation céleste. Avoir un sextant est un bon début, mais vous aurez également besoin de quelques feuilles pour tout comprendre et de quelques tableaux avec tous les calculs effectués pour vous. Cet article contient une liste de tout ce dont vous avez besoin et des liens vers les pages que vous pouvez imprimer.

Étape 3. – Où sommes-nous ?

Nous devons avoir une idée raisonnable du point de départ. Le correctif que nous obtenons ne fait que confirmer notre position. Nous faisons cela par Dead Reckoning – qui prend le cap et la vitesse à laquelle nous naviguons dans l'eau, puis le reporte sur la carte pour nous donner une position estimée.

Étape 4. – Quelle heure est-il ?

Nous devons connaître l'heure exacte à laquelle nous prenons la vue pour déterminer exactement où se trouve la position au sol du soleil à ce moment précis. L'heure dont nous avons besoin est la date et l'heure UTC.

Étape 5. – Prendre la vue avec le sextant

Avant de prendre la vue, vous devez vérifier votre sextant pour toute erreur, puis prendre note de la vue et de l'heure UTC à laquelle vous l'avez prise.

Étape 6. – Comptabilisation des erreurs de sextant

Maintenant, nous pouvons commencer à tout régler. Nous devons apporter quelques ajustements à notre lecture pour tenir compte de la hauteur de nos yeux au-dessus de l'eau et ajuster la lecture pour qu'elle corresponde au milieu du soleil.

Étape 7. – Où est le soleil ?

Nous expliquons notre position sur le globe en Latitude et Longitude. Le point sur la terre directement au-dessous du soleil est la position au sol, et cela est expliqué dans GHA et Déclinaison. Une personne très intelligente a déterminé exactement où se trouve cet endroit sur la terre à un moment donné de l'année et a mis cette position dans les tables.

Étape 8. Notre position par rapport au soleil

Nous devons maintenant déterminer où nous en sommes par rapport au soleil. c'est-à-dire l'angle entre notre emplacement DR (référez-vous à l'étape 3) et le GHA du soleil. C'est ce qu'on appelle l'angle horaire local ou LHA.

Nous devons ajuster notre RD à l'estime poste à un Position assumée AP. Fondamentalement, une position qui nous donnera un bon nombre rond pour le moment où nous utiliserons les tables de réduction de la vue.

Étape 9. – Azimut et les tables de réduction de la vue

Avec les informations que vous avez recueillies jusqu'à présent (votre latitude supposée, la LHA ou l'angle entre votre position et la position au sol du soleil et la déclinaison du soleil), vous pouvez consulter les tables de réduction de la vue. Ces tableaux vous indiquent l'angle d'azimut ou le relèvement du soleil à partir de votre position, et quelle devrait être l'altitude calculée du soleil à partir de cette position.

Étape 10. – Tracer votre position

Une fois que vous avez votre position supposée et le relèvement du soleil depuis la position de votre bateau, vous pouvez tracer une ligne pointant vers le soleil. Ensuite, vous comparez la différence entre l'angle corrigé que vous avez mesuré sur votre sextant, avec celui des tables de réduction de la vue. La différence en minutes équivaut à la distance en milles marins soit plus près soit plus loin du soleil que vous êtes de votre position supposée. Enfin maintenant, vous pouvez tracer votre ligne de position !


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