Astronomie

Détermination de la latitude et de la longitude par mauvais temps

Détermination de la latitude et de la longitude par mauvais temps

Dans le célèbre livre de Sobel 'Longitude', elle a décrit l'histoire de Harrison. J'ai encore une question. Et s'il fait nuageux sur la mer ? Dans ce cas, les marins n'ont rien à comparer, n'est-ce pas ? Cela signifie toujours que dans de nombreux cas, ils n'ont aucun moyen de déterminer leur position, ni latitude ni longitude, n'est-ce pas ?

Il semble que le problème ne soit pas résolu de manière aussi satisfaisante.


Lorsqu'il fait nuageux en mer, la seule mesure dont on dispose est le lever ou le coucher du soleil approximatif, qui peut être utilisé pour déterminer la longitude, mais l'incertitude est très grande, en particulier aux latitudes plus élevées où le lever et le coucher du soleil sont lents. Ayant les deux (durée du jour), on peut également estimer la latitude. Bien qu'on ne puisse pas les déterminer avec la même précision et la même exactitude que dans des conditions claires, une personne expérimentée devrait toujours être capable de faire un assez bon travail. S'ils ont 10 minutes de retard dans leur estimation, cela se traduit par environ 2,5° de longitude. Et bien sûr, cela signifie qu'ils ne peuvent faire que 2 mesures par 24 heures. Entre ceux-ci, ils devraient extrapoler.


On pense que les pierres de soleil ont été utilisées par les vikings pour déterminer la direction du soleil les jours nuageux. Cela vous aide à orienter le navire dans la bonne direction et, par expérience, vous pouvez estimer les dérives latérales dans l'eau. Mais la longitude sera encore très incertaine sans chronométrage précis. L'article de journal auquel j'ai lié dit qu'une pierre de soleil a été trouvée dans une épave dans la Manche jusqu'en 1592.


Tout d'abord, il existe des preuves suggérant que les pierres solaires ont été utilisées pour trouver la direction du soleil les jours nuageux. Cependant, la boussole a complètement éliminé le besoin d'une pierre solaire car elle fonctionne par temps nuageux. Vous avez raison de dire que prendre des vues d'étoiles, de planètes et de lunes avec un sextant dans des conditions nuageuses est problématique. Cependant, le ciel n'est pas toujours complètement obstrué. Si même une seule étoile de navigation apparaît assez longtemps, une vue peut être prise. Sans voir d'autres étoiles et constellations, on peut faire des suppositions éclairées quant à l'étoile de navigation dont il s'agit. Par exemple, avec un chercheur d'étoiles et l'idée la plus générale de l'endroit où l'on se trouve sur terre, le nom de l'étoile pourrait être déduit. Je crois qu'un tel spectacle lors du voyage historique d'Ernest Shackleton en Antarctique lui a permis de se rendre à une station baleinière pour obtenir de l'aide.


Maskelyne est né à Londres, troisième fils d'Edmund Maskelyne de Purton dans le Wiltshire, et de sa femme, Elizabeth Booth. Le père de Maskelyne est décédé quand il avait 12 ans, laissant la famille dans des circonstances réduites. Maskelyne a fréquenté l'école de Westminster et y était encore élève lorsque sa mère est décédée en 1748. Son intérêt pour l'astronomie avait commencé alors qu'il était à l'école de Westminster, peu de temps après l'éclipse du 14 juillet 1748. [2]

Maskelyne entra au St Catharine's College de Cambridge en 1749 et obtint son diplôme de septième wrangler en 1754. [3] Ordonné ministre en 1755, il devint membre du Trinity College de Cambridge en 1756 et membre de la Royal Society en 1758. [4 ] Maskelyne est devenu membre de l'American Philosophical Society, élu en 1771. [5]

Poursuivant à l'origine sa carrière de ministre, il fut recteur de Shrawardine dans le Shropshire de 1775 à 1782, puis recteur de North Runcton à Norfolk à partir de 1782. En 1784, il fut élu membre de la Royal Society of Edinburgh. Ses proposants étaient John Playfair, John Robison et Dugald Stewart. [6] Le 21 août 1784, Maskelyne épousa Sophia Rose, alors de St Andrew Holborn, Middlesex. [7] Leur enfant unique, Margaret (25 juin 1785 [8] –1858), était la mère de Mervyn Herbert Nevil Story-Maskelyne (1823–1911) professeur de minéralogie à Oxford (1856–95). La sœur cadette de Maskelyne, Margaret, a épousé Robert Clive.

Nevil Maskelyne est enterré dans le cimetière de St Mary the Virgin, l'église paroissiale du village de Purton, Wiltshire, Angleterre. [9]

Mesure de la longitude Modifier

En 1760, la Royal Society nomma Maskelyne comme astronome dans l'une de ses expéditions pour observer le transit de Vénus en 1761. Lui et Robert Waddington ont été envoyés sur l'île de Sainte-Hélène. Il s'agissait d'une observation importante car des mesures précises permettraient de calculer avec précision la distance de la Terre au Soleil, ce qui permettrait à son tour de calculer l'échelle réelle plutôt que relative du système solaire. Cela permettrait, a-t-on soutenu, la production de tables astronomiques plus précises, en particulier celles prédisant le mouvement de la Lune. [dix]

Le mauvais temps a empêché l'observation du transit, mais Maskelyne a utilisé son voyage pour tester une méthode de détermination de la longitude en utilisant la position de la lune, connue sous le nom de méthode de la distance lunaire. [11] Il retourna en Angleterre, reprenant son poste de vicaire à Chipping Barnet en 1761, et commença à travailler sur un livre, publiant la méthode de calcul de la longitude de la distance lunaire et fournissant des tables pour faciliter son utilisation en 1763 dans Le guide du marin britannique, qui comprenait la suggestion que pour faciliter la recherche de la longitude en mer, les distances lunaires devraient être calculées à l'avance pour chaque année et publiées sous une forme accessible aux navigateurs. [12]

En 1763, le Board of Longitude envoya Maskelyne à la Barbade afin de procéder à un procès officiel de trois prétendants à une récompense de Longitude. Il devait effectuer des observations à bord du navire et calculer la longitude de la capitale, Bridgetown par observation des satellites de Jupiter. Les trois méthodes à l'essai étaient la montre en mer de John Harrison (maintenant connue sous le nom de H4), les tables lunaires de Tobias Mayer et une chaise marine fabriquée par Christopher Irwin, destinée à aider les observations des satellites de Jupiter à bord des navires. La montre de Harrison et les observations de la distance lunaire basées sur les tables lunaires de Mayer ont produit des résultats conformes aux termes de la loi sur la longitude, bien que la première semble être plus précise. La montre de Harrison avait produit la longitude de Bridgetown avec une erreur de moins de dix milles, tandis que les observations de la distance lunaire étaient précises à moins de 30 milles marins.

Maskelyne rapporta les résultats du procès au Board of Longitude le 9 février 1765. [13] Le 26 février 1765, il avait été nommé Astronome Royal [2] suite à la mort inattendue de Nathaniel Bliss en 1764 le faisant ex officio un commissaire de longitude. Les commissaires ont compris que le chronométrage et les méthodes astronomiques pour trouver la longitude étaient complémentaires. La méthode de la distance lunaire pourrait être déployée plus rapidement, avec la proposition de Maskelyne que des tableaux comme ceux de son "The British Mariner's Guide" soient publiés pour chaque année. Cette proposition a conduit à la création de The Nautical Almanac, dont la production, en tant qu'astronome royal, a supervisé Maskelyne. Faire des observations astronomiques même occasionnelles était aussi le seul moyen de vérifier qu'un chronométreur gardait l'heure au cours d'un long voyage. Les commissaires devaient également savoir que plus d'une montre de mer pouvait être fabriquée et que les méthodes de Harrison pouvaient être communiquées à d'autres horlogers. [14]

Le Board of Longitude a donc décidé que des récompenses devraient être attribuées à Harrison (10 000 £), Mayer (3 000 £, à titre posthume) et à d'autres personnes impliquées dans le développement de la méthode de la distance lunaire. [15] [16] Harrison a été dit qu'une récompense supplémentaire de 10 000 £ serait à venir s'il pouvait démontrer la réplicabilité de sa montre. Il convient de noter que bien que Harrison et son fils aient par la suite accusé Maskelyne de parti pris contre la méthode de chronométrage, accusations répétées par des auteurs tels que Dava Sobel et Rupert Gould, Maskelyne n'a jamais soumis une méthode ou une idée de son cru à l'examen du Board of Longitude . Il allait jouer un rôle important en faisant développer, tester et utiliser les chronométreurs marins ainsi que la méthode de la distance lunaire à bord des voyages d'exploration. [2]

Depuis que les observations qui ont alimenté l'Almanach nautique ont été faites à l'Observatoire royal de Greenwich, le méridien de Greenwich est devenu la référence pour les mesures de longitude dans la Royal Navy et sur les cartes de l'Amirauté britannique. Il a été choisi pour adoption en tant que premier méridien international en 1884. [17] [18]

Mesure de la latitude Modifier

Maskelyne s'est beaucoup intéressé à diverses opérations géodésiques, notamment la mesure de la longueur d'un degré de latitude dans le Maryland et la Pennsylvanie, [19] [12] exécutée par Mason et Dixon en 1766 – 1768, et plus tard la détermination de la longitude relative de Greenwich et Paris. [20] [12] Du côté français les travaux ont été menés par le comte Cassini, Legendre et Méchain du côté anglais par le général Roy. Cette triangulation fut le début du grand levé trigonométrique qui s'étendit ensuite à toute la Grande-Bretagne. Ses observations sont apparues dans quatre grands volumes in-folio de 1776 à 1811, [12] certains d'entre eux étant réimprimés dans Samuel Vince's Éléments d'astronomie. [21]

Expérience Schiehallion Modifier

En 1772, Maskelyne proposa à la Royal Society ce qui allait devenir le Expérience de Schiehallion (du nom de la montagne sur laquelle elle a été réalisée), pour la détermination de la densité de la Terre à l'aide d'un fil à plomb. Il n'est pas le premier à le suggérer, Pierre Bouguer et Charles-Marie de la Condamine ayant tenté la même expérience en 1738.

Maskelyne a effectué son expérience en 1774 sur Schiehallion dans le Perthshire, en Écosse, [22] la montagne étant choisie en raison de sa forme conique régulière qui a permis une détermination raisonnablement précise de son volume. La différence apparente de latitude entre deux stations situées de part et d'autre de la montagne a été comparée à la différence réelle de latitude obtenue par triangulation. [12]

Des observations de Maskelyne, Charles Hutton a déduit une densité de la terre 4,5 fois celle de l'eau (la valeur moderne est de 5,515). [12]

La première contribution de Maskelyne à la littérature astronomique fut Une proposition pour découvrir la parallaxe annuelle de Sirius, publié en 1760. [23] [12] Contributions ultérieures à la Transactions contenait ses observations sur les transits de Vénus (1761 et 1769), sur les marées à Sainte-Hélène (1762), et sur divers phénomènes astronomiques à Sainte-Hélène (1764) et à la Barbade (1764). [12]

Maskelyne a également introduit plusieurs améliorations pratiques, telles que la mesure du temps au dixième de seconde et a convaincu le gouvernement de remplacer le quadrant mural de Bird par un cercle répété de 6 pieds (1,8 m) de diamètre. Le nouvel instrument a été construit par Edward Troughton mais Maskelyne n'a pas vécu pour le voir terminé. [12]


Détermination de la latitude et de la longitude par mauvais temps - Astronomie

Réimprimé avec la permission du Mariner&rsquos Museum, Newport News, VA (http://www.mariner.org)

Note de l'éditeur : Le Mariner&rsquoss Museum, situé à Newport News, en Virginie, a gracieusement permis au Mariners Weather Log de mettre en évidence son exposition actuelle, &ldquoExploration through the Ages.&rdquo Conformément à ce thème, ce numéro présente le deuxième d'une série en trois parties &ldquoTools of Navigation.&rdquo Ici, nous suivons la chronologie des outils de navigation de l'Antiquité au XIXe siècle.

La Lead Line, un appareil permettant de mesurer la profondeur de l'eau ainsi que d'obtenir un échantillon du fond de l'océan, est l'un des plus anciens de tous les outils de navigation. Le mot &ldquolead&rdquo se prononce de la même manière que dans &ldquolead pencil&rdquo.

Tout a commencé avec les plus anciens peuples de commerce de bateaux connus, les Égyptiens. Nous avons des images de leurs bateaux de commerce fluvial remontant à environ 3400 avant notre ère. A l'époque, comme aujourd'hui, il n'était pas pratique de s'échouer… cela pouvait gâcher votre journée entière aussi rapidement qu'une collision. Le premier appareil pour mesurer la profondeur était un bâton. Au début, il n'était marqué d'aucune échelle de profondeur. Avec le temps, ça l'aurait été. Alors que le commerce s'étendait au-delà des fleuves d'Égypte et sur la côte et dans la mer Méditerranée, un bâton ne suffisait plus. Une pierre peut être attachée au bout d'une ligne et lâchée sur le côté. La profondeur de l'eau peut être mesurée lorsque vous récupérez la ligne et étirez la ligne entre vos bras. Au cinquième siècle avant notre ère, les Grecs utilisaient une ligne de plomb qui est mentionnée par l'historien grec Hérodote.

Vers 1600 en Angleterre, la ligne de plomb était marquée à certaines profondeurs pour faciliter la lecture : 2, 3, 5, 7, 10, 15, 20 et 25 brasses. Une brasse, du mot vieux norrois, fathmr, pour « bras tendus » était normalisée à six pieds : une distance moyenne entre les bras tendus d'un homme lorsqu'il tenait la ligne de plomb. La ligne de plomb standard était de 20 brasses de long - 120 pieds - et le poids de plomb de 7 livres. Ce nombre peut sembler curieux maintenant, mais en Angleterre des 1600&rsquos, les poids étaient régulièrement mesurés par incrément de 14 livres appelé &ldquostone&rdquo. Une demi-pierre, ou un &ldquoclove&rdquo, était de sept livres. Le plomb lui-même était en forme de cylindre, mais légèrement plus gros en bas qu'en haut et une boucle était coulée dans le métal afin qu'une ligne puisse être attachée.

Outre la profondeur, le chef pouvait également indiquer au marin le type de fond océanique sur lequel il naviguait. Le bas du poids de plomb était évidé pour qu'une boule de suif, ou graisse animale, puisse être insérée. Un glob est un terme non scientifique, mais hautement descriptif pour le suif de la taille d'une balle de golf. Puisque le golf n'avait pas encore été inventé, le &ldquoglob&rdquo ferait l'affaire. Lorsque la boule de graisse a touché le fond, une partie de la matière s'est collée dans la graisse. Tout comme sur terre, la surface varie de la roche au sable, à la terre et aux cailloux, le fond de l'océan aussi. Connaître le matériau au fond ainsi que la profondeur était un moyen supplémentaire de déterminer où vous vous trouviez sur l'océan sans relief, car le fond change radicalement au fur et à mesure que vous voyagez.

Au fur et à mesure que le meneur récupérait la ligne, il appelait la profondeur. Si c'était exactement comme mesuré sur la ligne à 2, 3, 5, 7, etc. brasses, il a appelé un &ldquomark&rdquo : &ldquoPar la marque sept&rdquo. S'il l'estimait à un quart de moins, il a dit « un quart de moins sept ». Si c'était plus, &ldquo et un quart sept», ou &ldquoand et demi sept». S'il a estimé une lecture en brasses entières, mais pas marqué, il l'a appelé un &ldquodeep&rdquo &ldquoby the deep four». Les estimations n'ont été faites qu'en quart, demi-brassées et brasses entières.

Les Phéniciens étaient passés maîtres dans l'art de parcourir de grandes distances dans leurs navires de commerce et de guerre. Ils ont été les premiers à s'aventurer en Méditerranée occidentale et au-delà du détroit de Gibraltar jusqu'aux côtes atlantiques de l'Afrique et de l'Europe. Pour accomplir ces prouesses de matelotage, ils disposaient de deux systèmes de navigation.

Le premier était la navigation côtière. Ils l'utilisaient lors de voyages à courte distance tout en faisant du commerce entre les villages et les villes le long de la côte, et cela tout en gardant la côte à portée de vue. Il s'agissait généralement d'un voyage de jour entre des ports qui n'étaient pas distants de plus de 25 à 30 milles marins et où il n'y avait aucun problème de visibilité ou de direction.

Le deuxième type de navigation était la navigation hauturière. Cela était utilisé lorsque les Phéniciens naviguaient en eau libre vers des destinations très éloignées du port de départ. Bien qu'ils gardaient également la terre en vue, ils étaient beaucoup plus loin en eau libre. Lorsque cela était possible, ils aimaient s'ancrer en toute sécurité pour la nuit, mais lorsqu'ils ne le pouvaient pas, ils maintenaient la bonne direction en observant la constellation Ursa Minor, appelée par les auteurs anciens l'"étoile phénicienne" et maintenant connue sous le nom de Polaris ou étoile polaire. La plupart des nuits et par mauvais temps, ils ont choisi d'amener leurs navires dans des zones protégées le long de la côte. La navigation commerciale sur la Méditerranée a eu lieu presque totalement entre mars et octobre lorsque les conditions météorologiques étaient les meilleures.

Le chronométrage à bord d'un navire pose des problèmes particuliers : la grande variation de température sur un navire en mer, le mouvement et l'humidité peuvent tous affecter la précision du chronométreur.

Au début, les marins pouvaient suivre le temps simplement en estimant la position du soleil. Du lever du soleil à midi, il y avait environ six heures, et encore six heures de midi au coucher du soleil. Il y avait en fait plusieurs fois au cours de l'année où la journée durait 12 heures et ce système fonctionnait bien. Mais la plupart des jours sont plus longs ou plus courts. Bien sûr, pendant plusieurs milliers d'années, personne ne se souciait beaucoup de l'heure exacte et cette estimation était acceptable. Le sablier ou sablier a été développé vers 800-900 après JC et permettait une mesure raisonnablement précise du passage du temps.

Lorsque les marins modernes ont essayé de &ldquokeep&rdquo le temps, ils ont trouvé que le sablier répondait assez bien à leurs besoins. Ils ont utilisé au moins deux ou trois variantes. Pour garder une trace de leur vitesse, ils ont utilisé un appareil appelé &ldquoChip Log&rdquo qui nécessitait un sablier d'une durée de 30 secondes. Pour garder une trace de combien de temps ils ont travaillé, ils ont utilisé un sablier d'une durée de 30 minutes. Maintenant, le temps de service à bord du navire, appelé montre, est traditionnellement de quatre heures, et cela remonte à l'époque égyptienne il y a des milliers d'années, vous pouvez donc vous attendre à un sablier d'une durée de quatre heures. Mais ce serait trop lourd et le sable qu'il contient plus susceptible de se boucher. Au lieu de cela, les marins ont utilisé un sablier d'une durée de 30 minutes. Soit dit en passant, le contenu du verre &ldquosand&rdquo n'était généralement pas du sable, mais un mélange de coquillages broyés, de pierre, de coquilles d'œufs, de marbre ou d'autres matériaux qui seraient moins collants que le sable. Un &ldquoglass&rdquo d'une durée d'une heure peut également être trouvé à bord du navire.

Pour s'assurer que le garçon du navire faisait attention, car c'était généralement son travail de tourner le sablier toutes les 30 minutes, et pour que tout le monde sache l'heure, chaque fois que le verre était tourné, le garçon du navire sonnait la cloche du navire. Il serait sonné une fois pour chaque demi-heure d'une montre de quatre heures. Donc après la deuxième heure, quatre cloches sonnaient après la troisième heure, six cloches. Pour permettre aux oreilles des gens de distinguer le nombre de cloches, elles sonnaient par paires, deux sonneries à la fois. Lorsque huit cloches ont sonné, quatre heures s'étaient écoulées et le quart suivant entendant les huit cloches viendrait pour soulager l'équipage actuellement en service. Le décompte recommencerait avec une cloche sonnée après une demi-heure dans la nouvelle montre, et ainsi de suite jusqu'à ce que huit cloches sonnent à nouveau. Avec 24 heures dans la journée, il y avait six veille.

Chronomètre, Reproduction pour ressembler à un chronomètre 1785 faite par John Arnold and Sons, Londres, Angleterre, The Mariners&rsquo Museum

Le midi était un événement important pour le marin jusqu'à l'époque moderne et à la navigation électronique. Avant la navigation électronique, le marin pouvait se positionner sur le voyage en mesurant l'altitude du soleil au-dessus de l'horizon à midi. C'était si important, qu'en mer, la journée commençait à midi, pas à minuit. Le matin, c'était peut-être jeudi, mais à midi, c'était vendredi. C'était vrai jusqu'en 1924.

Un chronométrage précis était hautement souhaitable, en particulier pour naviguer à travers l'océan, mais ce n'était pas possible jusqu'à l'invention d'une montre très précise en 1759 par John Harrison d'Angleterre. Bien qu'il soit précis, il était également coûteux et pouvait coûter jusqu'à une année entière de salaire pour le capitaine d'un navire. Au fur et à mesure que de plus en plus de personnes produisaient ces horloges précises, appelées &ldquoChronomètres&rdquo, le prix a baissé. Aujourd'hui, une montre électrique à 10 $ est aussi précise que l'ancien chronomètre de la fin des années 1700. coûtant plus de 1 000 fois plus cher.

Le Cross-Staff, dans une version très ancienne, remonte à 400 avant notre ère. C'est il y a très longtemps. Les Chaldéens du Moyen-Orient l'ont utilisé, mais les marins ne l'ont pas utilisé avant le début des années 1500, la première date enregistrée était 1514. Comme pour les autres premiers instruments de navigation, la première utilisation du Cross-Staff était en astrologie, pour mesurer l'altitude d'étoiles pour aider à prévoir l'avenir. Les marins ne s'y sont intéressés en tant qu'outil de navigation que lorsque leurs voyages les ont conduits dans des endroits qui ne leur étaient pas familiers, comme l'Afrique, l'Inde et le Nouveau Monde.

Le premier Européen à avoir entendu parler d'un dispositif similaire au Cross-Staff, le Ka-Mal, fut Vasco da Gama, qui apprit le Ka-Mal des Arabes lorsqu'il visita l'Inde en 1498. Le Cross-Staff, tel qu'il est utilisé par marins, a été développé à partir du Ka-Mal.

Back-Staff, Peter Ifland Collection, The Mariners Museum, (1998)

L'observateur du soleil ou de Polaris placerait l'extrémité de la partie longue de la crosse sous son œil et observerait le soleil/Polaris à travers la partie supérieure de la barre transversale tout en observant également l'horizon au bas de la croix. bar. Cela peut être fait en déplaçant la barre transversale plus près ou plus loin de l'œil de l'observateur le long de la longue barre centrale. La barre transversale s'appelait la traverse et la longue partie centrale était le personnel. Lorsque le corps céleste (le soleil ou Polaris) et l'horizon étaient alignés avec le tableau arrière, l'observateur pouvait lire l'altitude angulaire (degrés) sur une échelle sur le bâton.

Cette altitude angulaire pourrait ensuite être convertie mathématiquement en latitude de l'observateur.

Le tableau arrière (barre transversale) est disponible en différentes longueurs en fonction de l'altitude du corps à mesurer. La plus petite traverse était pour des altitudes d'environ 15°, la taille suivante était pour des altitudes d'environ 30° et la dernière taille pour des altitudes d'environ 60°. La meilleure plage d'utilisation du Cross-Staff était pour les corps entre 20 et 60 . Des angles plus petits et plus grands pouvaient être lus, mais ils n'étaient pas aussi précis. La mire (partie longue de l'instrument) avait une échelle différente pour chaque tableau arrière marqué sur la mire. Par conséquent, il y avait généralement trois échelles inscrites sur le personnel.

Lorsqu'une personne tenait le cross-Staff, il semblait que cette personne tirait un arc et une flèche, la traverse ressemblait à l'arc et le bâton à une flèche. Cela a donné naissance au terme « tirer sur le soleil » chaque fois que quelqu'un mesurait l'angle du soleil au-dessus de l'horizon, même lorsque l'instrument ne ressemblait pas à un bâton en croix.

L'un des plus anciens de tous les appareils de mesure d'altitude, l'Astrolabe est un outil de mesure d'angle dont le nom vient du grec "prendre une étoile". Il a peut-être été inventé par l'astronome et mathématicien grec Hipparque (190-120 avant notre ère). . Cependant, dans ses premières utilisations, c'était pour l'astronomie et l'astrologie. Ce n'est que lorsque le besoin de mesurer les hauteurs angulaires de Polaris est devenu important que nous avons vu ces instruments adoptés pour une utilisation en mer. En tant qu'outil d'astronome, l'Astrolabe a été présenté aux Européens par les astronomes arabes au 10ème siècle, CE. Mais la première utilisation documentée de celui-ci en mer remonte à 1481 lors d'un voyage le long de la côte africaine par des explorateurs portugais. Il est probable, cependant, qu'il était utilisé par les marins pendant de nombreuses années avant cela.

Alors, comment ça marche? Pour mesurer correctement l'angle du soleil ou d'une étoile, l'Astrolabe doit pendre de façon à être perpendiculaire à l'océan. S'il est incliné à droite ou à gauche, ou d'avant en arrière, l'angle ne sera pas précis. Pour le maintenir droit, l'utilisateur le tient avec un doigt à travers un anneau et laisse pendre l'Astrolabe. Ensuite, regardez le schéma et voyez qu'il y a deux plaques sur un bras rotatif. Ils ont chacun un trou d'épingle parfaitement aligné de sorte que lorsque le soleil brille à travers celui du haut et frappe le deuxième trou d'épingle, l'angle est précis. Vous lisez ensuite à partir de l'échelle le long de la circonférence.

Pour Polaris, vous pouvez viser sur le bord des deux plaques. L'un des avantages de l'Astrolabe est que vous n'avez pas besoin d'un horizon clair pour utiliser l'instrument, vous avez besoin d'un horizon clair pour mesurer la hauteur du soleil ou de Polaris avec d'autres instruments de navigation.

Ce n'est pas un outil particulièrement précis en mer en raison de la difficulté à le maintenir stable dans un navire roulant et par vent fort. Habituellement, cependant, les explorateurs portugais prenaient leur Astrolabe à terre et l'installaient pour éviter ce problème. Son utilisation en mer pourrait entraîner des erreurs pouvant atteindre cinq degrés ou 300 milles. Cependant, à terre, ce serait beaucoup plus précis, certainement moins d'un demi-degré, soit 30 milles. La version maritime pourrait avoir un diamètre de 6 pieds, tandis que celle qu'ils débarquaient (et qui serait difficile à utiliser en mer) pourrait avoir un diamètre de deux pieds, ce qui la rend plus précise et plus facile à lire.

Chronométrage et navigation

L'un des problèmes les plus urgents de la navigation à l'époque du capitaine James Cook était l'incapacité de calculer avec précision la longitude. Pendant de nombreuses années, les marins ont pu trouver leur latitude grâce à la navigation céleste. Un instrument appelé quadrant était utilisé pour voir une étoile particulière ou le soleil, puis l'angle entre l'horizon, l'étoile et le navigateur était mesuré. La latitude pourrait alors être calculée à partir de cette mesure. Cependant, la longitude était un tout autre problème pour pouvoir calculer la longitude, il fallait savoir exactement quelle date et quelle heure il fallait pour terminer le calcul céleste.

En 1714, le Longitude Act a été adopté en Grande-Bretagne. Il y avait des prix monétaires de 20 000 livres pour une méthode pour déterminer la longitude avec une précision d'un demi-degré d'un grand cercle, 15 000 livres pour une méthode précise aux deux tiers d'un degré, et 10 000 livres pour une méthode précise à un degré. Un &ldquodegre&rdquo serait d'environ 60 milles.

Il y avait deux grandes écoles de pensée sur le sujet de la longitude : ceux qui pensaient que seules des cartes précises des étoiles et de la lune pouvaient conduire les navigateurs à une mesure précise de la longitude, et ceux qui pensaient qu'un appareil précis de chronométrage suffirait pour la même raison. Chacun avait des problèmes, l'option céleste avait les problèmes que les jours nuageux la navigation céleste était gênante et qu'il fallait être un mathématicien capable d'effectuer les calculs nécessaires, et le problème du chronométreur était qu'aucune horloge encore créée n'était assez précise pour garder l'heure sur de longues périodes, ni pendant des niveaux variables de température et d'humidité.

Les principaux personnages représentant chaque côté de cet argument étaient Nevil Maskelyne du côté de la navigation céleste, et John Harrison du côté des horlogers. Un problème pour Harrison était que Maskelyne avait un poste très important : il était Astronome Royal.

Le capitaine Cook et ses scientifiques ont effectué des tests pour le Board of Longitude, comparant la méthode de la distance lunaire avec des chronomètres modelés d'après les conceptions de Harrison. Il a pris un chronomètre nommé K-1 (Larcum Kendall&rsquos d'abord, et une copie proche de H-4, Harrison&rsquos quatrième tentative), et trois copies de celui-ci par un horloger nommé John Arnold. Cook&rsquos log fait référence à K-1 à plusieurs reprises, l'appelant &ldquoour fidèle ami la montre&rdquo&rdquo et notant&ldquoCe ne serait pas rendre justice à M. Harrison et M.Kendall si je ne reconnaissais pas que nous avons reçu une très grande aide de cette pièce d'horlogerie utile et précieuse.&rdquo Cook croyait tellement à l'utilisation du chronomètre qu'il l'a également emporté lors de son troisième voyage. La méthode de la distance lunaire, qu'un navigateur habile tel que Cook pouvait maîtriser, fonctionnait efficacement, mais uniquement par ciel clair. Cook préférait le chronomètre, cependant, puisque Nevil Maskelyne faisait partie du conseil d'administration de Longitude, Harrison n'a reçu le prix complet que lorsque le roi est intervenu pour lui.

Alors que le capitaine James Cook menait ses voyages d'exploration et de découverte, les navigateurs polynésiens avaient déjà exploré et colonisé avec succès les îles de la Nouvelle-Zélande à Hawaï. Remarquablement, les Polynésiens avaient développé un moyen d'orientation sophistiqué et fiable basé non pas sur la science et les mathématiques, mais plutôt sur leur connaissance innée des mers et du ciel.

En utilisant le soleil, les étoiles, les vagues de la mer, les formations nuageuses et les marques telles que les habitudes de vol des oiseaux, les navigateurs polynésiens ont pu diriger leurs pirogues sur des distances qui ont étonné les navigateurs européens, y compris les deux mille milles entre Tahiti et les îles hawaïennes.

La boussole polynésienne était la clé pour trouver la direction en mer. Les quatre points cardinaux (nord, sud, est et ouest) étaient situés en fonction du soleil levant et couchant. Au cours des voyages nocturnes, les étoiles formaient des points de référence. Les navigateurs polynésiens mémorisaient la boussole stellaire ainsi que les îles connues dont les emplacements correspondaient aux points cardinaux. Lors de la formation, un navigateur nommait une île comme point central, puis faisait le tour des points cardinaux en nommant les îles qui se trouvaient dans chaque direction.

Au-delà de la navigation par le soleil et les étoiles, les Polynésiens ont utilisé leur connaissance approfondie de la mer pour les guider avec succès dans leurs voyages. En observant attentivement les modèles de houle, la direction du vent, les formations nuageuses et les modèles de vol des oiseaux et des épaves, les navigateurs traditionnels du Pacifique ont reconstitué le cap qu'ils ont choisi de suivre.

Houle de mer : Les houles de mer sont des vagues qui se sont déplacées au-delà du vent ou des tempêtes qui les ont générées. Les houles ont tendance à être plus régulières et persistantes dans leur écoulement que les vagues. En observant les houles et en comprenant les vents qui les ont créées, les navigateurs polynésiens pouvaient diriger leurs pirogues selon les modèles de houle. Fait intéressant, les houles sont plus facilement ressenties que vues.

Vents : Les vents ont également été utilisés pour déterminer la direction. Cependant, des changements de vent peuvent se produire au cours d'un voyage d'une journée. Pour mieux observer ces changements, les navigateurs polynésiens ont fixé aux mâts de leurs pirogues des fanions légers à vent faits de plumes et d'écorce.

Formations nuageuses : Au fur et à mesure que les nuages ​​se déplaçaient sur la mer et la terre, les Polynésiens ont noté que les nuages ​​ont tendance à être attirés vers la terre dans des formations distinctes & ldquoV&rdquo. Ce motif nuageux est créé par la réflexion de la chaleur rayonnée par l'île. De nombreux navigateurs ont également noté de légers changements de couleur dans les nuages ​​au-dessus de la terre, et ont pu distinguer le relief de la couleur légèrement verte indiquant les îles du lagon, les nuages ​​​​clairs indiquaient le sable et les nuages ​​​​sombres marquaient les zones boisées.

Vol des oiseaux : Les modèles de vol d'espèces spécifiques ont fourni un moyen fiable de déterminer la direction de la terre. Les sternes féeriques et nodules étaient particulièrement importantes, car les deux espèces nichent sur terre et aucune ne nage. Les deux sternes s'envolent vers la mer le matin et retournent à terre au crépuscule. En observant les habitudes de ces oiseaux, les navigateurs polynésiens pouvaient non seulement déterminer la direction de la terre, mais aussi sa distance approximative. Les sternes féeriques ont une portée de vol d'environ cent vingt milles, tandis que les sternes noddies ont une portée d'environ quarante milles.

Flotsam : Des débris flottants tels que des feuilles de palmier, des noix de coco et d'autres végétaux signalaient également les terres voisines. Le &ldquowayfinding&rdquo expérimental a été traditionnellement réalisé en Micronésie, et regagne du crédit en tant qu'art en Polynésie.

La navigation viking était assurée par des hommes spécialement entraînés qui utilisaient les étoiles et le soleil pour faciliter leurs voyages. Alors que les oiseaux étaient amenés lors de certains voyages pour être lâchés afin de les suivre jusqu'à la terre la plus proche, ils s'appuyaient sur des outils de navigation appelés pélorus, la pierre solaire, le cadran de relèvement, le tableau d'ombre solaire et la boussole solaire.

Principalement, les Vikings utilisaient le North Star ou Polaris pour les aider à naviguer la nuit. Situé dans le ciel nocturne, directement au-dessus du pôle nord céleste, la distance entre l'étoile polaire et l'horizon a été comparée à la hauteur de l'étoile lorsqu'ils étaient chez eux. Cette mesure les a aidés à déterminer leur latitude.

Le pelorus, semblable à ceux utilisés aujourd'hui, était un instrument un peu comme une boussole de marin, mais sans aiguilles magnétiques. Il avait deux aubes de visée et était monté de telle manière que les roulements des objets pouvaient être observés.

Le cadran de relèvement ou cercle de relèvement a été utilisé pour déterminer la latitude du soleil. Il avait une petite plate-forme avec une broche verticale au milieu et un pointeur, et il était utilisé pour suivre la position du soleil dans le ciel en marquant le placement des ombres sur la plate-forme.

Le panneau solaire a été utilisé à midi pour vérifier si le navire était sur la bonne route ou non. Il était placé dans un bol d'eau pour le maintenir à niveau et le gnomen, la broche au centre du plateau, marquait l'ombre du soleil de midi. Les cercles marqués sur le tableau donnaient aux marins une zone dans laquelle ils pouvaient voyager tout en restant à la latitude souhaitée. Si l'ombre du soleil de midi s'étendait au-delà du cercle, ils savaient qu'ils avaient voyagé trop au nord. Si l'ombre était à l'intérieur de la ligne, ils étaient trop au sud. Le sun shadow board&rsquos mesure de midi a aidé les Vikings à faire des corrections de cap chaque midi, mais n'a été d'aucune utilité pour les marins par temps nuageux ou brumeux.

La pierre solaire était utilisée les jours où le brouillard ou les nuages ​​obscurcissaient le soleil. La pierre, un minéral appelé spath islandais, changeait de couleur lorsqu'elle était tournée à la lumière. Une certaine couleur indiquerait la position du soleil à travers le brouillard ou les nuages, mais ne pouvait être utilisée que lorsqu'il y avait au moins un éclat de ciel bleu.

La semi-roue était une carte qui enregistrait les observations du soleil tout au long de l'année et les mesures de ses positions. Les Vikings d'Islande ont collecté ces données, notant également où à l'horizon le soleil se levait et se couchait chaque jour. Cette collecte d'informations a permis de déterminer leur latitude ainsi que les directions cardinales, Nord, Sud, Est et Ouest.

La boussole solaire a enregistré les différentes trajectoires du soleil dans le ciel au cours des différentes saisons de l'année. En dessinant ces différentes hyperboles sur la face de la boussole solaire, les Vikings avaient un enregistrement de la position du soleil pour chaque période de l'année. Ils ont pu déterminer, avec une grande précision et à tout moment de la journée, leur position en mer en faisant tourner le disque de la boussole solaire jusqu'à ce que l'ombre de la pointe au centre de la boussole tombe sur l'hyperbole pour cette période de l'année.

Entrées du journal de bord du 11 au 13 août 1774, du journal de bord de la Minerve des neiges, 1772-1776. La bibliothèque du musée des marins.

Le terme journal de bord vient des marins enregistrant la vitesse de leur navire via un journal de bord. Dans un livre vierge, les capitaines notaient leur vitesse, leur vent et la direction de la boussole. Au fur et à mesure que les capitaines devenaient plus alphabétisés, le journal de bord devenait plus détaillé. Non seulement ils ont écrit la direction et la vitesse du navire tous les jours, mais ils ont également enregistré la météo, tout événement spécial sur le navire, la cargaison qu'ils ont embarquée ou déchargée, les autres navires qu'ils ont vus et même les monstres marins. Les baleiniers enregistraient le type de baleine capturée et le nombre de barils de pétrole qu'ils en tiraient. Si le capitaine a transporté sa femme à bord du navire, elle a, à plusieurs reprises, enregistré le journal de bord et au dos du journal de bord, on a trouvé des recettes et de la poésie.

Les journaux de bord sont devenus un outil très précieux pour les historiens. Un climatologue a examiné les journaux de bord d'une année particulière pour trouver un changement dans les conditions météorologiques. Nous pouvons également retracer les pas des premiers explorateurs en utilisant les entrées du journal de bord. Les scientifiques peuvent dire combien et quel type de baleines étaient en vie à différentes périodes, ainsi que combien de chaque espèce ont été tuées.

Ces images provenaient du journal de bord de Minerva, un navire marchand qui a navigué de Bristol, en Angleterre, à Cork, en Irlande, aux îles de Madère, à la Dominique dans les Caraïbes et de retour à Bristol. Le voyage a duré du 16 novembre 1772 au 11 février 1776. En cours de route, le capitaine, Nicholas Pocock, a enregistré toutes les informations sur le navire ainsi que les a peintes dans le livre. Chaque jour, il dessinait une image du navire, montrant le temps qu'il faisait. Il a coloré à l'eau de nombreux dessins et a également dessiné des images de ports où ils s'arrêtaient.

Pocock est né à Bristol, en Angleterre, en 1740. Son père était un marin et Pocock est parti en mer à un jeune âge. À 26 ans, il était capitaine. Le marchand Richard Champion finançait des voyages en Amérique où le commerce était très lucratif. En mer, Pocock a dessiné dans ses journaux de bord ainsi que dans des carnets de croquis. Après la Révolution américaine, Champion n'a pas pu financer les voyages et Pocock s'est tourné vers la peinture à plein temps.

Il a soumis un tableau à la Royal Academy of Art en Angleterre, mais il est arrivé trop tard. Mais Pocock avait une habileté exceptionnelle et quatre de ses peintures ont été acceptées par l'Académie en 1782. Le style de Pocock était très détaillé lorsqu'il peignait des scènes de bataille ou de mer, tout était recherché jusqu'au dernier drapeau. Beaucoup de ses peintures sont exposées dans des musées maritimes et des galeries d'art.

Le principal outil utilisé par les navigateurs et les pilotes à bord d'un navire chinois était la boussole à eau, décrite ci-dessus. Pour garder le temps, de l'encens, qui était classé pour brûler une certaine quantité en un certain temps, était utilisé. Comme sur les navires occidentaux plus tard, une journée a été divisée en quarts. Contrairement à ces navires occidentaux, cependant, la journée était divisée en dix quarts de 2,4 heures chacun.

&ldquoChinese Junk,&rdquo Collection d'aquarelles originales de jonques chinoises et autres objets d'artisanat, de la bibliothèque du musée des marins, ND2068.C67 rare.

À l'époque de Zheng He et de la flotte au trésor, un navire moyen pouvait parcourir environ vingt milles par quart, à une vitesse d'environ huit nœuds. La vitesse a été déterminée en lançant un objet par-dessus la proue du navire, en parcourant la longueur du navire tout en observant l'objet et en mesurant, en chantant une comptine, combien de temps il a fallu au navire pour dépasser l'objet.

La latitude a été trouvée à l'aide d'une théorie similaire, bien que légèrement différente de celle de l'équipe européenne. Les navigateurs ont mesuré l'altitude de Polaris ou de la Croix du Sud au-dessus de l'horizon avec un instrument appelé qianxingban. Le qianxingban était une planche composée de douze morceaux de bois carré que la planche serait alignée avec l'horizon, et les navigateurs utilisaient la longueur de leurs bras pour calculer la position des étoiles. Un autre instrument plus simple utilisé à cette fin était le liangtianchi, une règle verticale.

Les capitaines utilisaient également des cartes marines, qui étaient beaucoup plus grandes que leurs homologues occidentaux. Il se déroulait en sections, selon l'endroit où se trouvait le navire. Les cartes utilisées par la flotte au trésor étaient une série d'indications de navigation sous la forme de relèvements au compas et de longueurs de montres de port en port, à travers l'océan Indien.Il montrait également tous les points de repère qui pourraient aider les capitaines à reconnaître leur emplacement. En plus de la carte marine, des cartes des étoiles étaient disponibles.

Pour trouver la profondeur et déterminer ce qui se trouvait au fond du plan d'eau parcouru, les pilotes utilisaient une ligne de plomb. Celles-ci étaient très similaires aux lignes de plomb utilisées par les marins occidentaux.

Les Européens effectuaient la plupart de leurs échanges maritimes le long des côtes proches d'eux, et principalement dans le sens est-ouest. S'ils étaient hors de vue de la terre, ce n'était généralement pas plus de quelques jours. Il n'y avait aucun besoin, et donc aucun intérêt, de mesurer les distances nord et sud.

Kamil, reproduction, 1977, par Nautica, Peter Ifland Collection, The Mariners&rsquo Museum, (1998.39.7).

Les Arabes, cependant, commerçaient le long des hauts-fonds dangereux (eaux peu profondes) et des courants forts au large des côtes de l'Afrique de l'Est qui s'étendaient du nord au sud, et jusqu'en Inde, la plupart du temps hors de vue des terres. Il était important pour eux de savoir jusqu'où ils allaient au nord ou au sud le long d'une côte invisible avant de pouvoir se tourner vers cette côte en toute sécurité et toucher terre. L'appareil qu'ils ont développé s'appelait le Ka-Mal, ce qui signifie &ldquoguide&rdquo en arabe. Bien que très simple et de « faible technologie », il a été utilisé par les Arabes d'Afrique de l'Est et de la mer Rouge aussi récemment qu'au 20e siècle. Nous ne savons pas quand il a été développé, mais quelque temps après 900 EC, une époque où nous savons que les Arabes avaient l'Astrolabe. Il semble également que les Arabes aient développé le Ka-Mal à partir d'une invention chinoise similaire.

Le Ka-Mal dans sa forme la plus simple était un morceau de bois dont le navigateur apercevait l'horizon au fond du bois et Polaris au sommet. Lorsque tout s'est aligné, le navire était à la bonne latitude pour se diriger vers la ville de leur arrivée. Il y aurait un morceau de bois différent pour chaque port. Avec le temps, les multiples pièces de bois ont été remplacées par une seule pièce avec un trou au milieu à travers lequel une ficelle était fixée. Un nœud dans la ficelle, placé entre les dents du navigateur, établirait alors la bonne proportion de distance à l'œil, et un alignement de l'horizon et du Polaris.

Chaque nœud de la ficelle représentait la latitude d'un port qu'ils souhaitaient faire, mais ils n'utilisaient pas ce terme ni n'utilisaient de système latitude-longitude. Vasco da Gama, l'explorateur portugais, a été introduit au Ka-Mal lors de sa visite en Inde en 1498. Ce concept a été repris par les Européens dans les années 1500 et a conduit à développer le Cross-Staff.

Boussole et la rose des vents

Il y avait de nombreux appareils dans différentes parties du monde avant 1200 qui pointaient vers le nord. Certaines étaient des magnétites (roche magnétique) suspendues par une ficelle, d'autres étaient des magnétites flottant sur un morceau de bois, certaines étaient des aiguilles magnétisées (magnétisées par la magnétite) qui flottaient sur une paille et pointaient vers le nord, ou étaient des aiguilles magnétisées qui étaient suspendues par un chaîne. Cependant, les premiers à fabriquer une boussole pratique, c'est-à-dire une aiguille aimantée supportant une carte de boussole indiquant quatre ou huit points de direction, semblaient être les Vénitiens en 1274. C'était probablement un secret commercial précieux, alors ils n'en ont parlé à personne. . Mais après l'année 1311, les images montrant des sujets maritimes comportent toutes une boussole. Avant cette année, il n'y a pas de photos. Les Chinois utilisaient une magnétite depuis des milliers d'années, mais elle ne semble pas être utilisée pour trouver une direction en mer. Ceux qui ont utilisé une magnétite ou une aiguille magnétisée n'avaient pas de carte de boussole attachée.

Pierre de charge, env. 1600-1799. La pierre de charge dans un boîtier en argent serait suspendue à une barre de plomb et elle s'orienterait vers le nord. Le musée des marins.

Avant que la boussole moderne ne soit utilisée, les commerçants terrestres, les marins et les gens ordinaires avaient différentes manières de se référer à la direction lorsqu'on leur demandait d'où ils venaient ou où ils allaient. Ils pourraient dire qu'ils allaient vers une grande montagne, ou la mer, ou le soleil levant.

Certaines des premières directions que nous ayons proviennent des Phéniciens, un peuple commerçant de la mer qui vivait dans ce que nous appelons maintenant le Liban sur la rive orientale de la mer Méditerranée. Ils étaient des hommes d'affaires importants et puissants d'environ 1200 avant notre ère à environ 200 avant notre ère. On a demandé à ces marins, lorsqu'ils étaient chez eux dans la partie orientale de la Méditerranée, où ils allaient faire le commerce de leurs cargaisons. Voulant être un peu précis, ils ont répondu qu'ils se dirigeaient vers le soleil couchant. Dans leur langue, cela ressemblait au mot Ereb. De même, lorsqu'ils étaient en Méditerranée occidentale et qu'on leur a demandé d'où ils venaient, la réponse la plus logique était : Le pays du soleil levant, Asu. Avec le temps, d'autres personnes entendirent ces paroles et les transformèrent en Europe, qui est à l'ouest des villes phéniciennes, et en Asie, le pays à l'est de la Phénicie.

Les peuples phéniciens, en particulier ceux qui s'étaient installés dans la ville nord-africaine qu'ils appelaient Carthage, ont finalement été vaincus par les Romains pour le contrôle du commerce en Méditerranée. C'était maintenant au tour des Romains de nommer les directions en latin au lieu de la langue phénicienne. Même si les Romains étaient connus pour leur écriture de grandes histoires, pièces de théâtre, histoires et biographies, quand il s'agissait de nommer les directions, ils ont fait beaucoup mieux que les Phéniciens, cela sonnait juste mieux en latin. Ils appelaient la terre de la Méditerranée orientale la terre du soleil levant, et en latin cela nous donne l'Orient. Le pays du soleil couchant nous a donné l'Occident, les deux noms sont communs en anglais pour les hémisphères est et ouest de la terre. Aujourd'hui, nous désignons la Chine, le Japon et d'autres pays de la partie orientale de l'Asie comme l'orient.

Les Romains nous ont également donné deux autres outils de navigation liés à la recherche de direction et de position. Ils ont nommé un système de grille pour leurs cartes afin de mesurer les distances est et ouest, nord et sud. Parce que la Méditerranée est une mer relativement longue, d'est en ouest, mais pas très large, du nord au sud, ils ont nommé la direction est-ouest la direction longue et la direction nord-sud la direction large. Cela ne semble pas trop excitant ou aventureux en anglais, mais en latin, c'est plutôt joli : la longitude mesure est-ouest, la latitude mesure nord-sud, l'équivalent latin des mots anglais pour long et large. Oui, notre mot long vient directement du latin.

La discussion porte maintenant sur la manière dont ceux-ci sont assemblés pour développer la boussole et nommer les directions que nous utilisons aujourd'hui.

Au début, tout ce que les gens avaient était une roche magnétique appelée magnétite qui pointait vers le pôle magnétique nord de la terre. Étant un rocher, il était suspendu à une ficelle ou placé sur un morceau de bois et flottait dans un bol d'eau. En mer, il y a beaucoup de mouvement du navire, donc la technique consistant à le faire flotter sur du bois dans un bol d'eau a été préférée suspendu à une ficelle, ce qui rendait plus difficile de l'installer et de le pointer. Au début, les Européens qui l'utilisaient ne s'intéressaient pas au Nord-Sud-Est-et à l'Ouest. En fait, ils n'avaient pas encore inventé ces termes. Ils ont utilisé leur magnétite pour déterminer la direction du vent. Sachant cela, ils pouvaient déterminer comment se diriger pour se rendre à leur destination. La navigation se faisait généralement avec le vent vous soufflant dans la direction que vous vouliez aller et uniquement dans cette direction. Ils ont nommé les vents comme la direction d'où ils venaient. Ce système est encore utilisé aujourd'hui. Un vent du nord souffle du nord, pas vers lui. Les noms des vents et les lettres utilisées pour abréger cette direction dans les premières boussoles :

  • T : Tramontane Nord
  • G : Greco Nord-Est
  • + : Levante Est (attention, le symbole est un &ldquocross&rdquo. Voir texte.
  • S : Sirocco Sud-Est
  • O : Ostro Sud
  • G : Libeccio Sud-Ouest
  • P : Ponente Ouest
  • M : Maestro Nord-Ouest

Notez que ces directions sont les huit points principaux d'une boussole allant dans le sens des aiguilles d'une montre à partir du nord. Avec le temps, les marins méditerranéens les ont divisés en 32 points cardinaux pour fournir encore plus de détails quant à la direction. Jusqu'au 1700&rsquos cependant, les 32 points étaient assez détaillés, alors ils se sont arrêtés. Ils ne l'ont pas divisé en 360 degrés jusqu'aux 1800&rsquos. Lorsqu'ils l'ont fait, ils ont décidé de conserver également le système de points en même temps et ont déterminé que chacun des 32 points était égal à 11 1/4 degrés dans le nouveau système. Donc, si vous changez votre cap en mer de quatre points, vous le changez de 45 degrés.

Mais les 32 points rappelaient aux marins une certaine fleur, donc les directions sur la carte des boussoles s'appelaient la rose des vents, elles ressemblaient aux pétales d'une rose.

Lorsque les premières boussoles ont été utilisées en Méditerranée, les directions ont été nommées pour la direction du vent. Avec le temps, cela a changé sous l'influence des marins d'Europe du Nord dans les directions Nord, Sud, Est, Ouest que nous connaissons aujourd'hui. Il y a une retenue. Lorsque les Français fabriquaient des boussoles dans le 1300&rsquos, ils utilisaient une lettre très sophistiquée &ldquoT&rdquo pour marquer la Tramontane du Vent du Nord. Cela ressemblait à la fleur de lys, en français, Fleur de Lis. À ce jour, le dessin de fantaisie marquant souvent la direction du nord sur une boussole, la Fleur de Lis, est le rappel de cette époque plus ancienne où les directions étaient nommées pour les vents.

Les Européens du Nord ont développé leurs propres noms pour les directions, mais ils ne semblaient pas faire beaucoup mieux que les Phéniciens ou les Romains. Ils ont nommé la direction du lever du soleil du mot grec pour aube, eos. Avec le temps, cela devient l'est. A midi, la direction vers le soleil serait la direction du soleil. Cela devient sud lorsque les gens changent leur prononciation du mot. En Europe, au moins, le soleil est toujours au sud de vous à midi. Le mot latin pour le soir est vêpres, un mot que nous utilisons encore pour les services de prière du soir dans certaines églises chrétiennes. En latin, le premier v se prononce comme un w, il sonnerait donc comme wespers. Il est facile de voir comment cela devient occidental avec le temps.

Enfin, pour les Scandinaves qui développent ces directions, la terre au nord d'eux était un lieu de froid, d'orages et de temps terrible. À leur époque, l'enfer n'était pas un endroit chaud, mais glacial. Alors ils ont appelé le nord la direction de l'enfer. Ils ont utilisé le mot grec, nerteros. Cela change en nord et finalement en notre mot nord.

Les directions sur une boussole moderne sont des combinaisons de ces quatre points cardinaux. Il existe de nombreuses façons intéressantes de se souvenir de ces instructions : le mot NEWS ou la phrase plus colorée, &ldquoNever Eat Squishy Worms&rdquo. Ci-dessous un schéma. Vous remarquerez que les points à mi-chemin entre deux autres points majeurs prennent leur nom. Par exemple, à mi-chemin entre le nord et l'est se trouve le nord-est. A mi-chemin entre le nord et le nord-est se trouve le nord-nord-est. Si vous vouliez avoir l'air marin, vous prononceriez ceci, &ldquoNor, Nor Eas&rdquo.

De nos jours, nous pensons à peine à déterminer à quelle vitesse nous allons. Les voitures, les avions, les bateaux et même les vélos peuvent avoir un indicateur de vitesse facile à lire et à lire instantanément pour répondre à cette question.

Pour les marins du 1400&rsquos, la vitesse était déterminée par une estimation du globe oculaire faite en regardant par-dessus le côté pour voir à quelle vitesse l'eau s'écoulait. À mesure que les distances parcourues augmentaient et que le besoin d'enregistrer ces distances devenait important pour les explorateurs (afin qu'ils puissent dire avec précision aux autres comment retourner sur les terres découvertes), la mesure de la vitesse est également devenue plus importante.

Au début, telle qu'utilisée par les marins anglais, la vitesse était mesurée par ce qu'ils appelaient une bûche hollandaise, le milieu des années 1500. Il s'agissait simplement de jeter quelque chose par-dessus le côté du navire à la proue (il était important que le &ldquosomething&rdquo flotte) et de mesurer combien de temps il a fallu pour atteindre la poupe de leur navire (la proue est l'avant, la poupe est l'arrière). La mesure n'était pas plus précise que de compter les secondes à voix haute. Connaissant le temps qu'il a fallu et la longueur de votre navire, vous pourriez faire le calcul pour obtenir de la vitesse. Une autre méthode consistait à en marquer deux placés sur le côté de votre navire et à noter le temps qu'il a fallu au flotteur pour passer entre eux. (Vitesse x Temps = Distance, le calcul dépasse le cadre de cet article, mais consultez un livre de mathématiques ou de navigation livre pour les détails de la façon dont il a fait).

L'étape suivante semble avoir été franchie par les Anglais au milieu des années 1500. Ils ont jeté un morceau de bois sur le côté, mais ils l'ont fait par la poupe et ont attaché une corde. La corde était sur une bobine qui pouvait facilement tourner. La corde a filé alors que le navire s'éloignait du bois posé dans l'eau. Ils ont ensuite utilisé un sablier, 60 secondes, et mesuré la quantité de corde qui passait par la poupe. Ils ont ensuite remonté la corde et mesuré la quantité qui s'était détachée de la bobine. Ils pensaient qu'un mille marin était de 5000 pieds. Par conséquent, la quantité de corde qui s'est détachée en 60 secondes pourrait être mathématiquement comparée à la quantité qui se détacherait si la corde tournait pendant une heure complète --- leur vitesse en miles par heure.

Vous pouvez imaginer à quel point il a eu du mal à mesurer la corde lorsque vous l'avez ramenée. Ils l'ont fait en étirant leurs bras et en devinant que le bras tendu avait six pieds de corde entre les mains de l'homme. Ce chiffre de six pieds est devenu connu sous le nom de brasse parce que de nombreux mots anglais ont été empruntés aux pays scandinaves, et fathmr signifie mesurer.

Pour le rendre moins gênant, les Anglais décidèrent de faire un nœud à la corde toutes les sept brasses, soit 42 pieds. Ils ont également réduit le temps de mesure à 30 secondes. Cela a été fait vers 1570. Le temps de filer 42 pieds de corde est le même que de prendre une heure et de filer 5000 pieds par mile. (Si vous faites le calcul, vous le trouverez en fait à 5040 pieds, assez proche pour un marin). Bien sûr, si deux nœuds passaient dans votre main, vous voyagiez à deux milles à l'heure. Trois nœuds, trois milles à l'heure. À ce jour, la vitesse en mer est appelée nœuds et signifie un mille marin par heure. Douze nœuds en mer signifient 12 milles marins par heure. Il est incorrect de dire, &ldquo12 nœuds par heure&rdquo car vous dites vraiment, &ldquo12 milles marins par heure par heure&rdquo.

Par le 1400&rsquos, un mile nautique signifiait une distance particulière basée sur le diamètre de la terre à l'équateur - une minute d'arc était définie comme un mile nautique. Comme il y a 60 minutes au degré et 360 degrés dans un cercle, la circonférence de la terre a été divisée par 21 600 minutes.

Avec le temps, la mesure de la terre est devenue plus précise et les scientifiques ont déterminé qu'un mille marin n'était pas de 5 000 pieds, mais exactement de 1852 mètres, soit environ 6 076,116 pieds.

Le quadrant a reçu son nom parce qu'il est un quart d'un cercle complet. En fait, quad veut dire &ldquofour.&rdquo Il avait beaucoup d'utilité avant même de prendre la mer pour aider les navigateurs.

Les astrologues utiliseraient le quadrant pour aider à déterminer une éclipse de soleil ou pour prévoir le destin de quelqu'un avec l'aide des étoiles. C'était simplement un appareil pour mesurer la hauteur angulaire d'une étoile ou du soleil. Les géomètres pouvaient l'utiliser pour mesurer la hauteur d'un bâtiment ou d'une montagne. Il a même été utilisé pour aider à viser un canon pour frapper une forteresse ennemie.

Quadrant, vers 1650, Collection Peter Ifland, The Mariners&rsquo Museum, (1998.39.10).

Pour le marin, il a d'abord été utilisé pour mesurer la hauteur de Polaris, l'étoile polaire. Alors que la première utilisation documentée (écrite) du quadrant en mer remonte au milieu des années 1400, il était utilisé bien avant cela par les astrologues et les arpenteurs-géomètres. Il est devenu important pour les Européens lorsque l'ère de l'exploration a commencé au début des années 1400.

Tout le monde savait que l'étoile polaire bougeait très peu la nuit car elle se trouve au pôle Nord. Ils savaient que c'était exactement au pôle Nord, mais assez près. En fait, il est à environ un degré d'être exactement au pôle Nord aujourd'hui, et à environ 3 1/2 degrés à l'époque de Christophe Colomb. Les gens savaient ces choses, mais n'avaient aucune utilité pratique pour les informations à terre.

Les marins avaient appris des Arabes que l'étoile polaire pouvait également aider à la navigation. La hauteur de Polaris au-dessus de l'horizon changeait en fonction de la latitude d'une personne, de la distance au-dessus ou au-dessous de l'équateur. Connaître la hauteur de Polaris dans une ville portuaire particulière que vous vouliez atteindre vous aiderait à vous y retrouver.

Les Arabes commerçaient le long de la côte est de l'Afrique, au nord et au sud, et devaient aller au large, hors de vue de la terre, à cause des hauts-fonds dangereux (eaux peu profondes) et des courants. Ils ne pouvaient pas voir leurs villes portuaires. Ils ont donc navigué jusqu'à ce que Polaris soit à la bonne hauteur, puis se sont tournés vers le rivage pour atteindre leur destination. Jusqu'à "l'âge de l'exploration", les Européens commerçaient près de côtes bien connues allant du nord au sud, ou ils commerçaient le long des routes est-ouest de la Méditerranée. Ils n'avaient pas besoin de connaître la latitude. Une fois qu'ils ont commencé à voyager dans des eaux inconnues au large de l'Afrique de l'Ouest, le besoin de l'étoile polaire et de déterminer la latitude est devenu important.

Bien sûr, l'un des problèmes avec Polaris est qu'il disparaît si vous voyagez sous l'équateur. La solution était alors de naviguer en utilisant le soleil pour déterminer la latitude.

Le quadrant est simple à utiliser. Visez l'étoile, ou le soleil, le long d'un bord, le bord droit dans le diagramme. Le morceau de corde pend à cause du poids attaché (appelé fil à plomb), et l'échelle traversée par la corde donne la hauteur angulaire du corps. Avec cette information, vous pouvez obtenir votre latitude.

Bien sûr, observer une étoile est assez facile pour vos yeux. Mais utiliser le soleil peut être un problème car il est si brillant qu'il peut vous aveugler. En fait, la cécité et la mauvaise vue étaient un risque professionnel pour les premiers navigateurs. Pour plus d'informations, voir la discussion sur le Back-Staff.

Le Traverse Board est un instrument merveilleux et l'un des premiers ordinateurs au monde.

Vous remarquerez qu'il n'y a pas de cordon, pas de piles, pas de message d'erreur car il n'y a pas de « démarrage ». C'était une époque où les choses étaient plus simples et les choses fonctionnaient presque toujours. Bien sûr, vous ne pouvez pas non plus jouer à n'importe quel jeu vidéo.

Bien que nous ne sachions pas qui ou quand il a été développé, il a été documenté au milieu des années 1500, et il est probable qu'il a été développé au début des années 1500.

Planche Traverse, Reproduction, Don de L. Eichner, 1957, The Mariners & rsquo Museum (1957.19).

&ldquoWatches&rdquo à bord du navire, les périodes de travail duraient quatre heures. Ils ont été divisés en segments d'une demi-heure car il était pratique d'utiliser un sablier d'une demi-heure. A la fin de chaque demi-heure, une cloche sonnait. C'était le moment d'enregistrer à quelle vitesse vous alliez au cours de la dernière demi-heure ainsi que la direction dans laquelle vous vous dirigez. Cela a été fait sur le Traverse Board.

Le Traverse Board a un diagramme d'une boussole avec les 32 points répertoriés. Les points sont les directions dans lesquelles le navire pourrait naviguer. Sur chacun de ces points, huit trous sont percés, du centre au bord extérieur. Vous avez donc huit cercles concentriques couvrant tous les points cardinaux. Chaque cercle représente un segment d'une demi-heure d'une montre de huit heures. Au centre du diagramme de la boussole, il y a huit morceaux de ligne avec une cheville attachée à chacun.Après chaque demi-heure, le garçon du navire plaçait l'un des piquets dans un trou représentant la direction dans laquelle le navire avait navigué pendant la dernière demi-heure. Il le ferait pour chaque demi-heure de quart et créerait ainsi un enregistrement à des intervalles d'une demi-heure de tous les parcours suivis pendant le quart.

Au bas du tableau de traversée, il y a un deuxième &ldquotable.&rdquo Il y a quatre rangées de trous sur le côté gauche et quatre rangées sur la droite. Chaque ligne représente une demi-heure de quart et permet à un marin d'enregistrer la vitesse du navire. Chaque ligne correspond aux cercles concentriques trouvés autour de la boussole. Le premier cercle concentrique sur la boussole est marqué pour la direction parcourue à la fin de la première demi-heure. La vitesse pour cette première demi-heure est indiquée sur la première rangée du tableau inférieur, les trous percés dans la rangée représentant la vitesse du navire en nœuds. Le troisième trou ferait trois nœuds, le cinquième trou, cinq nœuds, etc. Il y a huit morceaux de corde avec des piquets attachés au bas de la planche de traversée pour garder une trace de la vitesse pendant chaque demi-heure.

A la fin du quart, le navigateur peut indiquer la direction et la vitesse à chaque demi-heure d'intervalle en regardant son &ldquoordinateur,» le tableau de traversée. Il utilise ensuite le tableau pour trouver un parcours composite ou unique et la distance parcourue pour la période de surveillance de quatre heures. Il était facile de convertir la vitesse en distance pour chaque demi-heure : quatre nœuds pour une demi-heure font deux milles marins. Bien sûr, si le vent ne change pas du tout pendant les quatre heures, ni le cap ni la vitesse ne peuvent changer, mais les vents changent généralement et c'est pourquoi il était nécessaire de les suivre.

Un problème majeur dans l'utilisation du Cross-Staff était de devoir regarder le soleil. Cela a conduit à la cécité ou au moins à la vue endommagée pour les navigateurs. Pour résoudre le problème, John Davis (parfois orthographié &ldquoDavies&rdquo) a inventé un instrument en 1594 (description publiée --1595) qui utilisait l'ombre du soleil au lieu de la vue directe du soleil pour obtenir l'altitude. Il a également éliminé le besoin de regarder dans deux directions en même temps. Désormais, un navigateur pouvait regarder l'horizon et aligner l'ombre du soleil avec l'horizon au même point sur l'instrument.

L'observateur a ajusté la palette d'ombre, l'échelle supérieure gauche du diagramme, de sorte que le soleil projette son ombre sur la palette d'horizon, l'objet inférieur gauche. Vu de l'arrière (côté droit sur le schéma), l'observateur ajusterait l'oculaire à l'arrière du Back-Staff de sorte que l'horizon et l'ombre du soleil soient alignés. Il lisait alors l'échelle de la palette d'ombre, l'ajoutait à l'échelle de l'oculaire et obtenait ainsi l'altitude du soleil. Comme avec d'autres méthodes de mesure de la hauteur, ce nombre a été utilisé pour obtenir la latitude de l'observateur.

Davis a inventé l'instrument en 1594, mais lui et d'autres ont apporté un certain nombre de modifications à son instrument d'origine. Bien sûr, il ne pouvait pas être utilisé pour mesurer l'altitude de Polaris. Pourquoi? Pas d'ombre. Le Back-Staff était très populaire et bientôt la plupart des marins l'ont utilisé à la place de l'astrolabe ou du Cross-Staff. Bien qu'il soit plus précis que l'un ou l'autre de ces instruments, il serait remplacé au milieu des années 1700 par l'Octant ou le Sextant, qui seraient encore plus faciles à utiliser et plus précis.

Back-Staff, 1711, par Walter Hensaw, Peter Ifland Collection, The Mariners&rsquo Museum, (1998.39.151).


Sujet : Comment peut-on déterminer l'altitude d'un lieu ?

Supposons que je souhaite déterminer l'altitude d'un endroit spécifique en y allant (c'est-à-dire sans utiliser de cartes) avec précision, comment pourrais-je le faire ?

Le GPS sur certains téléphones intelligents peut-il le faire ?

Le GPS est ce que les gens utilisent couramment de nos jours, mais son erreur verticale est plus élevée que son erreur horizontale, vous pouvez donc vous éloigner de plusieurs dizaines de mètres si vous obtenez une mauvaise constellation de satellites GPS. Vous devez également vous assurer que votre GPS utilise votre système de référence vertical local, sinon vous obtenez également une erreur de géoïde (c'est-à-dire que le GPS vous donne votre hauteur au-dessus d'un niveau de référence qui ne vous intéresse pas). Vous pouvez télécharger des applications d'élévation GPS pour smartphones, mais je n'en ai aucune expérience. J'utilise une unité Garmin dédiée qui est étanche et antichoc et garde ses cartes à bord plutôt que d'avoir besoin d'un signal téléphonique.

Le GPS différentiel ajoute un signal de station au sol et, entre de bonnes mains, réduit votre erreur verticale à des dizaines de centimètres.

J'utilise régulièrement un altimètre pour la navigation dans les collines, mais je porte un altimètre barométrique, que je trouve généralement (mais pas toujours) plus précis que le GPS sur des distances et des temps relativement courts (à l'échelle de quelques milles et quelques les heures). Je le réinitialise à chaque fois que je passe sur un point de hauteur connue. Un système météorologique en évolution rapide le renversera, cependant. Et c'est inutile si vous ne le calibrez pas, ce que beaucoup de gens semblent oublier de faire.

Une autre option courante, qui peut se produire en arrière-plan avec certaines unités GPS, est qu'elles essaient d'améliorer la précision verticale à l'aide d'une carte du terrain (à bord ou téléchargée), généralement préparée à partir de l'altimétrie satellite. Ils font correspondre votre position horizontale à une grille de données d'altitude et s'interpolent pour vous donner une hauteur. Ils peuvent mal tourner si votre position horizontale est un peu décalée (par exemple si vous êtes entouré d'arbres ou de bâtiments sur un terrain en pente).


Projets d'observation possibles

Observation de la lune : Choisissez un endroit sûr où vous pouvez voir le ciel vers l'est, le sud et l'ouest (c'est-à-dire quelques grands arbres, bâtiments, etc. pour bloquer votre vue du ciel). Choisissez une heure du soir qui vous convient pour faire 20 observations quotidiennes consécutives de la Lune à partir de cet endroit. Utilisant un Célibataire Feuille de papier blanc de 8,5 x 11 pouces (horizontale sur le côté long), esquissez un panorama des principaux objets le long de l'horizon depuis votre site d'observation, s'étendant de l'est (ou peut-être du nord-est) sur le côté gauche du papier jusqu'au sud au milieu de la page et à l'ouest (ou éventuellement au nord-ouest) sur le côté droit. Gardez les objets de l'horizon dans le tiers inférieur de la page afin qu'il y ait suffisamment d'espace pour dessiner le ciel au-dessus d'eux.

Chaque nuit à la même heure, rendez-vous sur votre lieu d'observation et cherchez attentivement la Lune. Dessinez la Lune (toujours sur le même feuille de papier) de telle sorte que la forme (phase) de la Lune montre et l'orientation de la phase peut être vu. Soigneusement positionner chaque image de la lune sur votre dessin en fonction de quels bâtiments, arbres, etc. elle apparaît au-dessus et à quelle hauteur au-dessus de ces objets la lune apparaît. Assurez-vous d'écrire la date à côté de chaque image de la lune. Si vous ne voyez pas la lune une nuit donnée, ne dessinez rien cette nuit-là.

Faire un tableau des observations qui répertorie : la date, l'heure, la direction la plus proche où la Lune apparaît, si la Lune était visible ou non, et si le temps était trop nuageux pour voir la Lune.

Sky-Watch : Le Science Museum et la Richmond Astronomical Society parrainent une session mensuelle gratuite d'observation du télescope pour le public devant le Science Museum of Virginia le troisième vendredi du mois à partir de 19h. et 20h30 (selon la période de l'année). Ce semestre, ils auront lieu les 21 septembre, 19 octobre et 16 novembre. Rédigez un rapport (au moins trois pages, dactylographié), qui comprend toutes les données minimales énumérées ci-dessus, décrit ce que vous avez vu à travers chaque télescope et indique quels types de télescopes vous avez regardé. Pour chaque télescope, vous avez besoin au moins du diamètre de son miroir principal ou de sa lentille et du type de télescope dont il s'agit.[REMARQUE : Si le ciel est complètement couvert à 17 h 00 le jour du Sky-Watch, il est annulé.]

Météores : La seule grande pluie de météores ce semestre est celle des Léonides, culminant le 18 novembre 2007. Cette pluie sera trop tard pour votre projet. Les Orionides culminent le 21 octobre 2007, mais sont généralement une averse faible. Plus d'informations sur les pluies de météores peuvent être trouvées sur le site Web : http://comets.amsmeteors.org/meteors/calendar.html. Vous trouverez plus d'informations que vous ne voulez probablement sur le site Web : http://www.imo.net/calendar/2007.

Trouvez un lieu d'observation sûr avec une vue du ciel aussi large que possible et passez au moins 3 heures à observer les météores. En plus des données minimales ci-dessus, enregistrez l'heure de chaque météore que vous voyez, sa direction de déplacement et une estimation approximative de sa luminosité (par exemple, très lumineux, très faible, luminosité moyenne) et notez la couleur (le cas échéant). La plupart des météores seront assez sombres, vous aurez donc besoin de patience et d'un endroit très sombre, loin de toutes les lumières de la ville à voir beaucoup. Si vous regardez à un moment où il n'y a pas de grosse averse, choisissez un moment où la Lune n'est pas dans le ciel et ne vous attendez pas à voir plus de deux ou trois météores pendant vos trois heures.

Observatoires : Deux observatoires situés à une distance raisonnable en voiture organisent des nuits d'observation publiques. Assistez à une (ou plusieurs) de ces sessions et rédigez un rapport (incluez les mêmes données que celles répertoriées dans le projet Sky Watch ci-dessus.) La plus proche se trouve au Randolph Macon College à Ashland. Des informations sur cet observatoire et ses soirées publiques sont disponibles sur son site Internet : http://www.rmc.edu/directory/academics/phys/keeble/index.asp. L'observatoire Leander McCormick de l'Université de Virginie à Charlottesville organise également des soirées publiques. Pour plus d'informations à ce sujet, consultez ce site Web : http://www.astro.virginia.edu/public_outreach/

Satellites artificiels : Les satellites artificiels en orbite autour de la Terre peuvent être vus à l'œil nu presque toutes les nuits claires, si vous savez quand et où regarder. Vous pouvez obtenir des prévisions précises pour presque n'importe quel endroit gratuitement à partir de ce site Web : http://www.heavens-above.com/selecttown.asp?CountryID=US Après avoir sélectionné la ville, vous obtiendrez une page de liens pour différents types de satellites. En cliquant sur l'un de ces liens, vous obtenez un tableau d'informations prédites pour chaque passage de satellite. Imprimez les tableaux plusieurs jours avant vos observations. Ce site Web est souvent surchargé et indisponible, alors soyez prêt !

Faites au moins 5 observations distinctes de satellites en utilisant les prédictions du site Web ci-dessus. Vous devez réellement voir un satellite pour qu'il compte pour les 5 observations. Incluez dans votre rapport le nom du satellite, le prédit magnitude, heures, directions et altitude maximale de passage et votre estimation réel les heures, les directions et les altitudes maximales de passage. Indice: Les bons satellites à repérer sont l'ISS et tous les satellites Iridium dont la magnitude prédite est inférieure à 2. Astuce supplémentaire: Si le tableau ne prédit pas la magnitude visuelle du satellite, c'est parce que le satellite est en fait trop faible pour être vu. Vous pouvez perdre des points importants en signalant que vous avez vu ce qui ne pouvait pas être vu.

Autres projets: Pour faire un projet d'observation autre que ceux suggérés ici, soumettez une description d'une page du projet pour approbation avant que la date d'échéance. Cette page, avec mon approbation écrite dessus, doit être incluse avec le projet. N'oubliez pas que le projet doit vous impliquer d'observer les objets du ciel nocturne de manière organisée et d'enregistrer des choses significatives sur ce que vous observez. Cela devrait être quelque chose que vous avez à la fois l'équipement et l'expertise pour le faire sans trop de difficulté. Par exemple, prendre des photos d'objets du ciel nocturne est étonnamment difficile à moins que vous ne sachiez exactement ce que vous faites.


Saisissez la latitude et la longitude de deux points, sélectionnez les unités souhaitées : milles nautiques (n mi), milles terrestres (sm) ou kilomètres (km) et cliquez sur Calculer. Les latitudes et les longitudes peuvent être saisies dans l'un des trois formats différents, degrés décimaux (DD.DD), degrés et minutes décimales (DD:MM.MM) ou degrés, minutes et secondes décimales (DD:MM:SS.SS).

Note importante: Le calculateur de distance sur cette page est fourni à titre informatif seulement. Les calculs sont de nature approximative et peuvent différer légèrement des distances indiquées dans les prévisions et avis officiels.

adapté de la calculatrice du grand cercle
écrit par Ed Williams
(utilisé avec autorisation)


Comprendre les coordonnées célestes

J'ai récemment acheté ma première monture GOTO EQ, et j'essaie de comprendre comment fonctionnent les coordonnées célestes. Pour autant que je sache, DEC est similaire à la latitude et est mesuré en degrés, RA est un moyen de diviser la sphère céleste en 24 heures. RA/DEC donne une position unique aux GRD.

Ma procédure d'installation est la suivante :

1- Aligner ma monture sur le NCP, ajuster ma latitude dans ma monture et mettre à niveau mon trépied

2- Ma monture est en position zéro, mon OTA pointant NCP

3- Ma télécommande affiche 4 valeurs : RA, DEC, AZ, LAT.

Mon problème est avec RA, je ne comprends pas la valeur présentée dans le contrôleur manuel. Si j'ouvre mon logiciel de planétarium (stellarium ou Kstars) et pointe vers le nord (où ma monture et mon OTA pointent) la valeur RA donnée par la télécommande correspond presque à mon horizon à droite, pas avec le NCP, donc si je me connecte ma monture et mon logiciel de planétarium et j'essaie de pointer vers une étoile, mon télescope se déplace toujours vers la gauche. C'est comme si la monture se déplaçait toujours vers les coordonnées RA/DEC de l'étoile à partir de la position la plus à droite (RA signalée par le contrôleur manuel), mais l'OTA est en fait face au NCP.

Je suppose que j'interprète quelque chose de mal, donc j'apprécierais si vous pouviez me recommander une documentation pour comprendre ce qui est rapporté par le contrôleur manuel et comment l'utiliser avec un logiciel de planétarium.


Comment Cook a navigué jusqu'à Tahiti

J'ai reçu une lettre de Jonathan Milne-Fowler, capitaine de corvette RANR (retraité) concernant mon livre Transit of Venus: 1631 to the present. Il dit : « Je viens de finir de lire le livre sur le transit de Vénus et je l'ai trouvé bien écrit et instructif. Cela dit, j'ai trouvé quelques points sur lesquels je conteste et j'ai écrit un commentaire ». Les deux points font tous deux référence au premier voyage du capitaine Cook qui consistait principalement à voir le transit de Vénus en 1769 depuis Tahiti. Ici, je viens de citer son commentaire concernant la navigation de Cook et je laisse la section sur la forme du navire de Cook, l'Endeavour, à un autre moment.

Détermination de la longitude : un commentaire de Jonathan Milne-Fowler, capitaine de corvette RANR (retraité)

À la page 48 de ce livre, il est déclaré que le capitaine James Cook, lors de son premier et le plus célèbre voyage (1768-1771), utilisant la méthode des distances lunaires pour déterminer la longitude, est devenu le premier navigateur à connaître sa position à tout moment. Cette affirmation a été faite par d'autres auteurs mais elle est erronée.

Il ne fait aucun doute que James Cook était l'un des rares navigateurs à l'époque capable d'effectuer les calculs compliqués nécessaires pour déterminer la longitude en mer, mais cela était toujours soumis aux caprices du temps permettant de faire les observations nécessaires. Un banc de brouillard ou de nuages ​​dans la mauvaise direction, obscurcissant l'horizon ou le soleil, la lune ou les étoiles, peut fréquemment contrecarrer les intentions des navigateurs ayant l'intention d'obtenir un ensemble d'observations dans le but de déterminer la position de leur navire en mer. Plus de cent ans après les voyages du capitaine Cook, les navires équipés de chronomètres tombaient toujours en panne parce que les capitaines n'avaient pas pu prendre les vues nécessaires pour calculer la latitude et la longitude.

Parmi les premiers navigateurs capables de déterminer leur position à tout moment figurent ceux embarqués dans des sous-marins Trident équipés de systèmes de navigation inertielle. Les systèmes GPS permettent désormais aux navigateurs de déterminer leur position avec un degré de précision inimaginable pour le capitaine Cook.

Le lieutenant-commandant Milne-Fowler a bien sûr raison de dire que Cook connaissait « sa position à tout moment » est un peu exagéré car il ne pouvait pas faire d'observations par mauvais temps. Cependant, comme il fut le premier à utiliser la méthode nouvellement développée des distances lunaires pour trouver la longitude de son navire, il avait une meilleure idée de sa position que tout navigateur précédent lors d'un grand voyage d'exploration.

Lorsque ces navigateurs précédents naviguaient vers une île, ils naviguaient bien vers l'est (ou l'ouest), descendaient une ligne de longitude jusqu'à la bonne latitude, puis naviguaient vers l'ouest (ou l'est) jusqu'à ce qu'ils la trouvent. S'ils avaient mal évalué et qu'ils étaient de l'autre côté de l'île par rapport à ce qu'ils avaient pensé, ils seraient en train de s'éloigner et d'avoir des ennuis. En revanche, Cook pouvait naviguer directement jusqu'à l'endroit qu'il souhaitait.

La méthode qu'il utilisait pour trouver la longitude était la méthode des distances lunaires ou lunaires. Pour faciliter l'utilisation de cette méthode, Cook avait avec lui sur son navire les Endeavour Nautical Almanacs, récemment publiés par l'astronome Royal Nevil Maskelyne. Ces almanachs ont répertorié la distance angulaire des étoiles brillantes du bord de la Lune à divers moments à Greenwich.

Cook et les navigateurs ultérieurs utilisant cette méthode ont mesuré la distance angulaire entre une étoile et la Lune avec un sextant ainsi que l'élévation de l'étoile et de la Lune au-dessus de l'horizon. Ce qui rendait la technique difficile à utiliser était que le calcul devait être utilisé pour rendre la distance mesurée comparable aux distances tabulées.

Le navigateur devait d'abord faire les corrections évidentes pour la distance entre le bord de la Lune et son centre et pour l'erreur de zéro ou d'index du sextant. Puis vint la tâche fastidieuse de « effacer la distance », qui appliquait des corrections pour la parallaxe, c'est-à-dire ce qu'aurait été la distance lunaire mesurée si elle avait été faite à partir du centre de la Terre, et en corrigeant la réfraction, les changements de position de la Lune et de l'étoile en raison de la courbure de leur lumière par l'atmosphère terrestre.

Lors de ses deuxième et troisième voyages, Cook a bénéficié des chronomètres nouvellement développés, mais lors de son premier voyage, les excellentes cartes de Cook de Tahiti, de la Nouvelle-Zélande et de la côte est de l'Australie étaient toutes dues à son habileté avec les distances lunaires. Il n'a peut-être pas toujours connu sa position, mais il la savait quand c'était important.

Cet article de blog est publié simultanément sur le site Web du Transit de Vénus


Il y a des revendications mitigées dans la question, "manque de soleil" ne signifie pas "précipitations supérieures à la moyenne" ni "plus de jours de pluie". Cela signifie plus de jours avec une couverture nuageuse importante (dont certains peuvent être pluvieux).

Comme vous pouvez le voir sur la carte ci-dessous, l'ensoleillement (énergie solaire moyenne reçue) du Royaume-Uni est nettement inférieur à celui du reste de l'Europe.

Deux facteurs déterminent l'ensoleillement, la météo et la latitude. Étant donné que l'ensoleillement du Royaume-Uni est beaucoup plus faible que celui des autres pays européens à la même latitude et similaire à celui des pays beaucoup plus au nord, le seul facteur responsable de cette différence peut être le mauvais temps (nuageux).


À propos des caps de la boussole

Nord vrai et magnétique

Une rose des vents indique « True » et « Magnetic » et la distinction est importante. Un cap vrai pointe vers le pôle nord absolu en haut du globe tel qu'il est tracé sur un globe ou une carte. Cependant, le pôle magnétique ne se situe pas exactement au pôle géographique, il est décalé d'environ 500 kilomètres (300 miles). Ainsi, votre boussole ne pointe pas vers le nord géographique, mais vers le nord magnétique.Il n'y a que quelques degrés de différence, mais comme le pôle magnétique est décentré, la quantité qu'il varie est différente selon l'endroit où vous vous trouvez dans le monde.

Variation

Non seulement le pôle nord magnétique est décentré, mais il se déplace très légèrement selon un schéma prévisible. Ainsi, la variation entre True et Magnetic change avec le temps.

La variation pour une partie du monde est indiquée au centre de la rose des vents. La variation est exprimée en minutes et secondes avec une direction, une année où elle a été mesurée et le montant de la variation change chaque année. Un exemple pourrait lire VAR 4°15'O (1985) et Diminution annuelle 8'.

Si vous souhaitez enregistrer un parcours magnétique sur votre parcelle, ajustez la variation annuelle de la variation. Pour une grande partie de la navigation côtière, si la carte est nouvelle et que le changement est petit, cela ne fait pas une grande différence. Lorsque l'ajustement dépasse un demi-degré, il devient plus important, ou si un voyage et une étape tracée sont très longs.

Cap réel de la boussole

Il y a une étape de plus au-delà du tracé d'un parcours magnétique que les marins chevronnés prennent, qui consiste à calculer le cap réel pour la boussole spécifique sur votre bateau. Avec la cartographie électronique et les boussoles fluxgate, ce n'est plus quelque chose que beaucoup de marins font.

Les métaux ferreux, les champs électriques puissants et les aimants peuvent affecter la capacité d'une boussole à pointer vers le nord magnétique. La plupart des bateaux en ont assez pour faire dévier une boussole. « Balancer la boussole » sur un bateau est effectué par un expert utilisant un compas gyroscopique pour construire une table des « déviations » dans la boussole du navire, en fonction de la direction dans laquelle le navire navigue.

Cette « déviation » est la différence finale entre une boussole qui pointe vers le nord magnétique et ce que la boussole de votre navire peut indiquer.

Si vous souhaitez tracer une route au compas sur votre carte au lieu d'une route magnétique, vous devez ajouter la déviation du navire par rapport à la table. Nous désignons des parcours de boussole avec un C à la fin au lieu d'un M, par ex. "C 092 C" indique un cap compas de 092.

Les boussoles fluxgate modernes ont généralement une fonction de compensation que vous pouvez utiliser pour les calibrer en cas de déviation, c'est donc davantage un problème avec les boussoles magnétiques et la navigation papier. Mais il faut savoir que si vos boussoles ne s'alignent pas les unes avec les autres, c'est peut-être pourquoi.


Voir la vidéo: Kuinka lukea latitude- ja pituuskoordinaatit (Septembre 2021).