De sextant Lore De Brabander 1LAM C2
Inhoud Geschiedenis 3 Onderdelen van de sextant 4 Het afstellen van de sextant 4 De meting 5 Andere fouten 6 Correcties 6 Fouten 7 Vandaag 7 Lijst van illustratie 8 Bronnenlijst 9 2
Geschiedenis Vroeger was varen op zee voor echte avonturiers en vrijbuiters. De meeste zeelieden bleven aan de kant van de kust zodat ze niet zouden verdwalen op zee. Aangezien er geen navigatie mogelijk was toen. Om toch een snellere manier te vinden om te varen op zee bedachten ze manieren om te kunnen oriënteren. Hierdoor keken ze naar de lucht, want ze wisten ook dat de sterren hun meer zouden kunnen helpen dan dat ze naar beneneden keken, naar het water. Al snel werdt de poolster gebruikt als herkenningspunt. Omdat deze boven het noorden was. Maar het probleem met de Poolster was dat ze alleen maar van het zuiden naar het noorden konden gaan of omgekeerd. Op die manier konden ze nog altijd niet naar het oosten of westen. Bovendien kon je de Poolster niet zien in het zuidelijk halfrond want daar was hij dan achter de horizon verdwenen. Om dit probleem op te lossen bedacht met iets om dat de zon als richtpunt nam, het quadrant. Maar die was ook niet zo goed, want met dit toestel moest men recht naar de zon kijken en dit bezorgde doorgebrande netvliezen op. Bij latere instrumenten werdt dit probleem wel opgelost. Maar omdat navigatie op zee nog altijd niet met zekerheid kon worden bepaald beloofde verschillende overheden flinke premies uit aan degene die dit probleem kon oplossen. Uiteindelijk vond de engelsman John Hadley de octant uit, dit is de voorloper van de sextant. De octant was compacter dan het quadrant en daardoor minder gevoelig voor wind. Bovendien kon je met de octant makkelijk hoogtes van sterren als de zon nauwkeurig meten. De octant werd niet alleen veel gevraagd in Europa maar ook in de andere werelddelen. Ongeveer dezelfde tijd ontwikkelde ook een glazener uit Philadelphie een Amerikaanse versie van de octant. Dit was onafhankelijk van zijn Europese collega. Al vrij snel daarna zag men dat er ook nog andere mogelijkheden waren voor oostelijke of westelijke plaatsbepaling. Dit aan de hand van tijd. Daarvoor was de maan een bruikbaar punt. Maar daarvoor was de octant echter beperkt. Aangezien het maar een beperkt meetbereik heeft. Hierdoor onstond de sextant. De sextant is in feite een octant maar dan met een groter meetbereik. Aan de hand van getetailleerde tabellen van maanstanden en de sextant kon met met een gerust hart de zee op naar hun bestemming. 3
De onderdelen van de sextant De sextant bestaat uit een frame waarop onderdelen gemonteerd worden. Zoals een schaalverdeling, grote spiegel of index mirror, wijzer of aldihade, filters om het zonlicht te dempen, een kijker en een kimspiegel. (Figuur 1) Onderaan de frame hangt de schaalverdeling, die loopt van 0 tot 120. Boven de frame is de grote spiegel, ook de index mirror genoemd, deze staat op de wijzer of aldihade. Deze wijzer draait samen met de grote spiegel ond het middelpunt. Onderaan de frame kan men de meting fijnstellen met de stelknop. nadat je de aldihade hebt vastgezet met de klemsluiting. De kimspiegel bestaat uit 2 delen. Aan de linkerkant uit glas en aan de rechterkant uit spiegelglas. In het beeld van dit spiegelglas wordt het beeld van de grote spiegel weerkaatst. De kimspiegel heeft ook 2 schroefjes, de ene schroef dient om de spiegel loodrecht op het frame te plaatsen. De andere schroef dient om de hoek ten opzichte van de grote spiegel in te stellen. Wanneer de aldihade op nul staat moeten de 2 spiegels evenwijdig staan. Anders heeft u toestel een collimatiefout. De kijker of lens kan maximum vergroten groten met factor 4. De kijker staat loodrect om de frame in het verlengde van de kimspiegel. Het afstellen van de sextant Voor je kunt meten met de sextant moet je eerst de grote spiegel afstellen. Om de grote spiegel af te stellen moet eerst de alhidade op 60 geplaatst worden en horizontaal staan. De rand van de grote spiegel zou nu in het verlengde moeten liggen met het frame. Indien dit niet het geval zou zijn dan staat de horizontale spiegel niet op de loodrecht op het frame. Deze spiegel kan je dan opnieuw afstellen met een schroefje achteraan de spiegel. Daarna stel je de kimspiegel af, om te controleren of de kimspiegel goed staat plaats je de sextant op 00 00 en kijk je als de horizon gelijk is aan met de horizon in de spiegel. Voor nog een controle laat het instrument een rollen, dit doe je door een draaibeweging te maken met je pols. Daarna controleer je nog eens of de horizon op 1 vlakke lijn staat. Indien dit niet meer het geval is dan spreken we van een indexfout en die zullen we moeten corrigeren. De correctie gebeurt aan de hand van 2 regelschroeven die op de kimspiegel zitten. De ene schroef dient voor de spiegel evenwijdig te zetten met de grote spiegel. De andere schroef dient voor de kimspiegel loodrecht te plaatsen. Door de 2de stap moet je de eerste stap weer opnieuw uitvoeren, want deze zal lichtjes vergaan zijn. Nu staan bijde spiegels wel evenwijdig, dus het spiegelparallax is weggewerkt. Nu is het geen indexfout meer maar een collimatiefout. 4
De meting Een keer dat de sextant is afgesteld kan je beginnen meten. De sextant kan verticale en horizontale hoeken meten. Deze hoeken kan je indelen in 3 categoriën: De horizontale hoek De horizontale hoek tussen 2 objecten. Deze 2 objecten staan ook op de zeekaart en daardoor kunnen ze zich situeren op zee De verticale hoek (afstand tot een object) Als de hoogte van een object op de zeekaart staat, dan kan je met de sextant de afstand tot dat object bepalen. Als je dan de afstand met een kompaspeiling combineerd dan kan je u plaats vinden op zee. Het verticale object (hoogte van een hemellichaam) We kunnen de sextant ook gebruiken om hoogtes te bepalen van hemellichamen. Dit kan door drie of meer hoogterechtes te verzeilen naar hetzelfde tijdstip. Voorbeeld: Wanneer je de hoogte van de zon wilt meten dan plaats je eerst de sextant om 00 00. Dan moet je kijken of de horizon in het glas in het verlengde ligt met die in de spiegel. Indien dit niet het geval is dan je de stelknop om de horizon gelijk te maken met de beide delen die je ziet in de kimspiegel. De fout die je dan ziet is de indexfout. Daarna werk je verder met de indexfout en richt je de sextant naar de zon. Gebruik hiervoor wel voldoende filters. Eenmaal je de zon in de rechterhelft van de kimspiegel ziet dan breng je met je rechterhand de sextant loodrecht voor je oog. Ondertussen stel je met je linkerhand de alhidade bij. Terwijl dat je dit doet moet je de zon blijven zien. Eenmaal de zon boven de horizon is dan zet je de alhidade vast. Als je wil kan je dan ook een aantal filters wegnemen. Daarna stel je met de stelknop bij zodat de zon juist de horizon raakt. Ter controle dat de horizon de zon maar 1 keer raakt maak je een draaiende beweging met je rechterpols. Hiermee laat je de zon over de horizon scheren. Als de zon de horizon maar 1 keer raakt dan kan je de sextant aflezen. (Figuur 2) 5
Andere fouten Fouten die je niet zo maar kunt aanpassen Verkeerde graadverdeling op het frame. Als het frame te slap is en makkelijk vervormt bij vochtigheid- of temperatuurschommeling. Wanneer de voor- en achterzijde van het glas niet evenwijdig lopen. Dan is het glas convex of concaaf en dan is de invalshoek niet meer gelijk aan de uitvalshoek. Excentriciteitsfout, dit is wanneer het draaipunt van de alhidade niet samenvalt met het minddelpunt van de boog van het frame. Correcties DIP is een correctie voor het inbuigen van het aardoppervlak. Het aardoppervlak is niet vlak, dus de horizon waar we onze hemellichamen op paatsen dus ook niet. De DIP voor de zeehorizon kan berekend worden aan de hand van: DIP= 1,267 H H staat voor de hoogte boven het zeeoppervlak Refractie is het afbuigen van licht in de atmosfeer. Dit kan men corrigeren dankzij deze formule: = (0267 P/T) tan [ h + (4,848 * 10-2 ) ] (tan h + 0,028) 6
Fouten De indexfout De indexfout is een een samenstelling van de spiegelparallax en de collimatiefout. Voor de correctie moet je de gemeten hoogte = waarde die je aflees - de indexfout. Als de indexfout groter is dan 1graad dan moet je de sextant opnieuw afstellen, want dat is dan indexfout te groot. De spiegelparallax Wanneer de sextant op nul staat, zouden de spiegels evenwijdig moeten staan. Op die manier kan de inkomende lichtstraal van de grote spiegel evenwijdig lopen met de inkomende lichtstraal van de kimspiegel. Is dit niet het geval dan spreken we van een spiegelparallax, dit is de fout die gelijk is aan de hoek waaronder het voorwerp door de beide spiegels wordt gezien. Deze fout wordt berekend met volgende formule: tan p = a/d a is hierin de verticale afstand tussen beide spiegels. En D is de afstand waarop het voorwerp zicht bevind. De collimatiefout We spreken van een collimatiefout wanneer de lichtstralen evenwijdig invalen als de sextant niet op nul staat. De collimatiefout is de aflezing van de sextant in de evenwijdige spiegelstand. Enkel als er geen spiegelparallax is dan is de indexfout gelijk aan de collimatiefout. Vandaag De sextant was dan wel erg belangrijk vroeger, vandaag kunnen nog weinig mensen met de sextant werken. Met uitzondering mensen die voor het plezier met de sextant hebben leren werken. Maar de meeste beroepszeevaarders kunnen het niet meer. Dit komt door de nieuwe technieken zoals de G.P.S., dit navigatiesysteem is makkelijker om mee te werken en gaat sneller. Door dit systeem wordt de sextant niet meer gebruikt. 7
Lijst van illustratie Figuur 1: Onderdelen sextant p.4 http://zuluzuluyankeetest.files.wordpress.com/2011/02/076-sextant.jpg (z.j.) geraadpleegd op 16 december Figuur 2: Stappenplan p.5 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f7/using_the_sextant_edit1. gif (2006) geraadpleegd op 16 december Figuur 3: De sextant p.1 http://collections.rmg.co.uk/medialib/439/media-439333/large.jpg (z.j.) geraadpleegd op 17 december 8
Bronnenlijst Alberda, J.E. & Ebbinge J.B. (1978). Inleiding Landmeetkunde. (7de druk). http://www.ijsselmeeralmanak.nl/navigatie/sextant.html (z.j.) geraadpleegd op 23 november. De sextant, De uitvinding die te laat kwam (2004) geraadpleegd op 23 november via http://www.geschiedenis24.nl/nieuws/2004/juli/de-sextant.html http://zuluzuluyankeetest.wordpress.com/techniek-van-het-schip/de-brug/desextant/ (z.j.) geraadpleegd om 23 november 9