Як працює секстант

Як визначити координати місця, в якому вам довелося опинитися? Зараз будь-який школяр легко відповість — треба скористатися приймачем GPS. Дивно, як швидко людина звикає до зручностей, які даються новими технологіями. Однак зовсім недавно не було супутників, постійно висять над планетою і передають сигнали прив’язки. І проте морякам вдавалося досить точно визначити своє місцезнаходження. Вмінню цього і зараз навчають у школах суднових капітанів. І чудовий інструмент, незалежний від американських супутників, носить назву секстант.

Назва секстант походить від латинського слова «sextans» — шостий, благодоря його пристрою. Лімб секстанта складає рівно одну шосту частину кола. Служить цей прилад для вимірювання кутової висоти небесного світила відносно горизонту. Якщо лінії горизонту не видно, то його положення визначається бульбашковим рівнем. Винайшов секстант Ісаак Ньютон. У морській навігації він називається «секстан».

Склад секстанту:
a — зорова труба;
b — рама;
c — регулювальна рукоятка алідади;
d — барабан мікрометричного гвинта з верньєром;
e — лімб;
f і g — світлофільтри;
h — промені від лінії горизонту;
j — скляна пластина;
k — промені від небесного світила;
l — головне дзеркало;
m — алідада.

альфа — кут, між напрямком на лінію горизонту і напрямом на світило ) дорівнює подвоєному кутку бетта ( між площиною головного дзеркала і площиною скляної пластини ). Так як кут бетта дорівнює кутовому зсуву алідади, то для зручності лімб секстанта проградуирован у подвійних значеннях бетта, тобто у значеннях вимірюваної кутової висоти світила.

До верхньої точці секстанта прикріплені один кінець стрілки — покажчика і рухоме дзеркало. Інший кінець стрілки вільно рухається по на шкалі. До секстанті також прибудовані телескоп і дзеркальне скло перед ним. Штурман дивиться на горизонт через телескоп і дзеркало, рухаючи дзеркало, поки відображення спостережуваного світила не потрапить на нього, як би торкнувшись горизонту. Вільний кінець стрілки вкаже на шкалі висоту спостережуваного світила.

Для визначення місця розташування за допомогою секстанта використовуються виміри висоти двох або більше яскравих зірок. Послідовність дій при визначенні координат наступна:

1. Зафіксувати точний час вимірювання.
2. Визначити висоту двох обраних світил
3. Скориставшись астрономічним щорічником (наприклад, «Морським навігаційним щорічником» — « Nautical Almanac»), знайти в екваторіальній площині ті лінії, на якій зірки були в момент виміру. На перетині ліній на карті знаходиться місце спостереження.

Після визначення за шкалою секстанта висоти світила над горизонтом вносяться невеликі поправки на паралакс — отклоняющее дію земної атмосфери на що проходить крізь неї світло. Вимірювання не дають навігатору точних координат місця його розташування. При візуванні світила він приймає власну оцінку цих координат. Обчисливши положення візувати їм небесного світила, навігатор з урахуванням відміни і годинного кута останнього, користуючись спеціальними таблицями, може обчислити висоту розглянутого небесного світила в припущенні, що він знаходиться в прийнятої ним точці. Різниця обчисленої висоти і виміряної при візуванні секстантом вкаже йому величину і напрямок зміщення справжнього місця розташування від прийнятої точки. Кожна кутова хвилина цієї різниці відповідає одній морській милі ( 1,85 км).

Недоліком такого способу визначення координат є необхідність володіння крім секстанта, ще і довідником, який постійно застаріває і вимагає оновлення. Плюсом — незалежність від джерела енергії, що актуально особливо в морській практиці, де будь-які батареї недовговічні.