Mjerenje visine nebeskih tijela Astronomska navigacija I.

Sekstant Glavni dijelovi sekstanta moraju biti okomiti ili Veliko zrcalo Filtri za opažanje Sunca Durbin Glavni dijelovi sekstanta moraju biti okomiti ili paralelni s tijelom i limbom kako bi se zrake svjetla kretale u istoj ravnini, tj. kroz dvije dimenzije. Malo zrcalo Tijelo Limb Alhidada

Optički princip sekstanta Ako se svjetlosna zraka reflektira dva puta u istoj ravnini od dva ravna zrcala, kut skretanja zraka je jednak dvostrukom kutu među zrcalima α visina Horizont visina = 2α Limb je baždaren tako da pokazuje dvostruko veći kut od kuta među ogledalima

Kako se opaža nebesko tijelo Malo zrcalo N.horizont Staklo Zrcalo 1. Namjesti se malo zrcalo tako da se kroz njega vidi horizont. 2. Pomiče se alhidada sve dok se željeno nebesko tijelo ne spusti na horizont 3. Zaljulja se sekstant tako da se provjeri je li tijelo točno na horizontu.

Čitanje visine na sekstantu 30’ 32° 26 30 35 40 45 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10’’ 3’ 32° 33’ 10’’ Na luku limba urezana je stupanjska podjela. Na alhidadi je kazaljka – indeks alhidade. Broj stupnjeva se gleda prema položaju indeksa (0) Čitaju se desetine minuta Gleda se na alhidadi koja se linija točno poklapa s linijom na limbu

Pogreške sekstanta Veliko ogledalo/zrcalo nije okomito na ravninu limba.  Pogreška se ispravlja gledajući luk limba direktno i kroz veliko zrcalo.  Odvrće se ili zavrće vijak na zrcalu dok se prava i odražena slika ne poklope. Optička os durbina nije paralelna s ravninom limba.  Ako postoji zavrtanj na nosaču durbina, astronomskim durbinom se opaža horizont ili dva daleka predmeta. Malo zrcalo nije okomito na ravninu limba i paralelno s velikim zrcalom.  Opaža se daleki objekt ili horizont i zavrće vijak sve dok se prava i odbijena slika ne poklope.  Objekt mora biti na barem 1031 m udaljenosti. Kada se slike poklope zaljulja se sekstant i slike moraju ostati poklopljene. Navedene pogreške se ispravljaju određenim redoslijedom.

Korekcija indeksa Primjer 2. Primjer 1. 1 1 Preostali dio pogreške zove se POGREŠKA INDEKSA koja se uzima u obzir kod proračuna u obliku KOREKCIJE INDEKSA. Pogreška indeksa se određuje tako da se npr. horizont dovede do poklapanja istovremeno kroz staklo i zrcalo na malom zrcalu. Ako nema pogreške, nule na limbu i alhidadi se poklapaju. Korekcija indeksa je uvijek suprotnog predznaka u odnosu na pogrešku indeksa koja se čita na limbu. Primjer 1:  pogreška indeksa = – 0° 1’ 00’’  korekcija indeksa ki = + 1’ 00’’ Primjer 2:  pogreška indeksa = + 0° 0’ 30’’  korekcija indeksa ki = - 30’’

Korekcija ekscentriciteta ke Događa se kada središte alhidade nije točno u središtu tijela limba. Ova pogreška je danas vrlo rijetka, a kod starih sekstanta se može pojaviti i radi istrošenosti. Ona ovisi o kutu kojeg se mjeri sekstantom (nije ista za sve visine).

Pogreške izmjerene visine bez obzira na točnost sekstanta

Z Nebeska sfera π Vp ρ Vp Horizont oka Voka Vi dep Morski horizont

Da bismo dobili točnu visinu nebeskog tijela: trebali bi se nalaziti u središtu Zemlje Zemlja bi morala biti bez atmosfere trebalo bi mjeriti visinu središta nebeskog tijela trebalo bi imati perfektan sekstant . U stvarnosti mi se nalazimo na površini Zemlje s atmosferom, mjerimo nesavršenim sekstantom npr. donji rub Sunca.

Izvođenjem iz crteža bi se dobila sljedeća formula: Vp = Vi – dep – ρ + π Od izmjerene visine treba: - oduzeti depresiju koja ovisi o Voka - oduzeti refrakciju koja ovisi o stanju atmosfere - dodati paralaksu koja ovisi o nebeskom tijelu i njegovom položaju iznad horizonta Ako se opaža Sunce ili Mjesec vodi se računa o polumjeru.

Z Refrakcija Nebeska sfera ρ Horizont oka Voka

Z: Π=0 Paralaksa za tijela sunčevog sustava ako je paralaksa 1’’ Nebeska sfera Z: Π=0 ako je paralaksa 1’’ tijelo je udaljeno od Zemlje 1 parsec Πv2 Π = 1’’ d = 1 parsec Paralaksa ovisi o visini tijela nad horizontom Πhor Astronomski horizont

Paralaksa za tijela izvan sunčevog sustava Nebeska sfera I tu je vidljivo da paralaksa ovisi o položaju tijela u odnosu na horizont koji sada prolazi kroz središte Sunca Astronomski horizont (heliocentrični koordinatni sustav)

Polumjer Sunca ili Mjeseca Morski horizont r r

Ispravci zbog prirodnih pojava se nalaze u NAUTIČKOM GODIŠNJAKU NAUTIČKIM TABLICAMA a vrijednosti za ulazak su VISINA IZMJERENA Vi VISINA OKA Voka DATUM radi POLUMJERA TIJELA