Sekstantin käyttö

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Miten sekstantti toimii? Miten sitä käytetään? Entisajan merenkävijät määrittivät tarkan sijaintinsa ja suuntansa sekstantilla. Mutta miten? Tietäisikö joku?

Sivut

Kommentit (16)

Vierailija
Kalevi
Miten sekstantti toimii? Miten sitä käytetään? Entisajan merenkävijät määrittivät tarkan sijaintinsa ja suuntansa sekstantilla. Mutta miten? Tietäisikö joku?

Niin, sekstantti on seksikäs vehje, eikövaan, ainakin oli ennen merimiehille.

Kun juuri olen tarkistanut kesäpaikkani latitudia sekstantin avulla, niin kerron.

Tarvitaan hyvä horisontaalitaso, tavallisesti laivasta näkyvä horisontti. Sitten säädetään sekstantin kulma-asteikkoa niin, että samassa kiikarissa näkyy sekä horisontti että kohde (aurinko tai tähti) vierekkäin. Se jälkeen voidaan lukea sekstantin skaalasta kohteen korkeus, noin kaariminuutin tarkkuudella. Hyvällä vehkeellä ehkä 10 kaarisekunnin tarkkuudella. Näin voidaan saada latitudi selville. Longitudin määräämiseen tarvittiin tarkka kello.

Mutta GPS antaa heti paikan kaikki koordinaatit kaarisekunnin murto-osien tarkkuudella.

Vierailija

Niin, sekstantti on siis optinen kulmamittauslaite ja sillä voidaan mitata jonkin tietyn taivaankappaleen korkeus horisontista ja täten saada selville leveysaste. Esim. keskipäivällä voidaan aluksesta mitata sekstantin avulla auringon korkeus horisontista ja täten selvittää aluksen sijainti etelä-pohjois suunnassa eli aluksen leveyspiirin. Yöllä voidaan käyttää auringon asemasta leveyspiirin määrittämiseksi esim. Pohjantähteä. Sekstantin käytössä on lisäksi monia häiriötekijöitä, joiden kompensoimisessa käytetään Nautical Almanacin taulukoita.

Sekstantti ei siis suinkaan ole pelkästään mikään "entisaikojen merimiesten" väline, vaan sen käytön hallitsevat edelleenkin kaikki tämän päivän merenkulun päällystö ja laite kuuluu kaikkien avomerialuksien vakiovarustukseen. Se toimii nimittäin laivakronometrin ja Nautical Almanacin myötä varalaitteena sijainnin määrityksessä nykyajan GPS, Glonass, Loran ym. elektroonisille järjestelmille.

Myöskin harrasteveneilijöille sijainnin määritys sekstantin, kronometrin ja Nautical Almanacin perusteella opetetaan navigaatioseurojen ja työväenopistojen ns. avomerilaivurikurssien yhteydessä. Tämä taito kuuluu myös harrasteavomerilaivurin tutkinnon vaatimuksiin.

Vierailija

Snaut on muistaakseni innokas purjehtija, ja sen huomaa.

Teodoliiti on optinen kulmamittauslaite joka on tarkempi kuin sekstantti, mutta sitä voidaan käyttää vain kiinteällä alustalla. Mutta ”häiriötekijöiksi” en sinänsä nimittäisi kaikenlaisia astronomisia korjauksia joita aina tarvitaan suuri joukko kun pyritään parempaan tarkkuuteen.

Sekstantin käytössä suuri ”häiriötekijä” on laivan keinuminen. Sekstantin nerokas perusidea on se, että sitä voidaan käyttää keinuvalla laivalla. Se ei suuresti haittaa vaikka horisontti heiluu sekstantin kiikarissa. Riittää, että saadaan kohde ja horisontti pysymään samassa näytössä päällekkäin tai vierekkäin.

Nautical Almanac tai The Astronomcial Almanac ovat uudempia versioita alkuperäisestä The Astronomical Ephemeris julkaisusta joka oli mielestäni tasoltaan laadukkaampi kuin sen seuraajat.

Erikoisesti The Astronomical Ephemeris selitysosa, The Explanatory Supplement, sisälsi hyvin paljon arvokasta historiallista tietoja jota ei uudemmissa teoksissa löydy.

Jos teillä on tämä The Explanatory Supplement niin säilyttäkää sitä arvokkaitten kirjojen joukossa.

Vierailija

Selvä. Sekstantilla saa mitattua taivaankappaleen korkeuden astina, mutta mitä sillä tiedolla tekee? Onko kaikissa laivoissa taulukko, josta lukeman avulla voi määrittää sijaintinsa?

Vierailija
Kalevi
Selvä. Sekstantilla saa mitattua taivaankappaleen korkeuden astina, mutta mitä sillä tiedolla tekee? Onko kaikissa laivoissa taulukko, josta lukeman avulla voi määrittää sijaintinsa?

No, sillä tiedolla voi selvittää oman sijainnin leveyspiirin. Jos käyttää Pohjantähteä ei välttämättä tarvita mitään taulukoitakaan. Ei noita taulukoita kaikissa laivoissa toki ole (kuten Korkeasaaren lautassa) mutta isommissa aluksissa kylläkin.

Vierailija
Kalevi
Millä pituuspiirin sitten saa selville?

Esim. kronometrillä joka käy Greenwichin aikaa ja vertaamalla sitä aluksen paikalliseen aikaan. Aluksen paikallisen ajan saat havaitsemalla koska aurinko on lakipisteessään. Paikallinen aika on silloin 12.00. Aikojen ero kertoo sitten pituuspiirin, yksi tunti vastaa 15 astetta.

Vierailija

Merimatkoja on ihminen tehnyt ammoisista ajoista lähtien, emme tiedä aivan miten kauan. Siinä ovat ainakin Mesopotamian kansat ja sumerit kunnostautuneet. Täten erilaisilla navigointilaitteilla on myös ollut pitkä aika keittyä. Välimereltä tiedämme että Kreetan saarta ilmeisesti asutettiin niin aikaisin kuin 12 tuhatta vuotta ennen ajanlaskumme alkua. Sumereilta perittynä meillä on nykyäänkin käytössä kulman ja tunnin jako 60 järjestelmän mukaan.

Yksi näitä hienostuneita koneita jota kehitettiin navigoinnin apuvälineenä oli nimeltään ”astrolabium” Me emme aivan tiedä millainen laite tämä oli mutta A.T. Olmstead, Professor at the University of Illinois, said in his book "History of Assyria", printed 1923: "the astrolabe in its present badly copied form dates from the time of Ashur-bani-apal. The chief fixed stars are arranged in three concentric circles, belonging to Anu, Enlil, and Ea. "

Astrolabiumilla oli siis olemassa jokin alkuperäismuoto jota ei varmuudella tunneta ulkonäöltään. Olisiko voinut olla kyseessä ”Antikythera laite”. Tämä Antikythera laite ilmeisesti ei löytynyt Kyproksen läheltä, vaikka Ruotsalaisessa maailmanhistoriassa luki niin. Antikythera on mannerkreikan ja Kreetan välillä. Laitteen ikä arvioidaan oleva ainakin 2000 vuotta!

Tämä laite tarkasti valmisteltuine hammasrattaineen oli niin hieno, ja niin paljon aikansa edellä, että historioitsijat usein unohtavat mainita sitä. Tässä muutama linkki asiasta:

http://www.giant.net.au/users/rupert/ky ... thera4.htm

http://ccat.sas.upenn.edu/rrice/apagadgt.html

http://www.uh.edu/admin/engines/epi1031.htm

laivasta meren pohjassa löytyneen laitteen nykyinen rekonstruktioyritys:

Vierailija

"Kalevi" kirjoitti:
Selvä. Sekstantilla saa mitattua taivaankappaleen korkeuden astina, mutta mitä sillä tiedolla tekee? Onko kaikissa laivoissa taulukko, josta lukeman avulla voi määrittää sijaintinsa?

Tavallisin käytäntö lienee , että merkintälaskulla (lähtöpaikka + aika *nopeus johonkin suuntaan) noin karkeasti tiedetään missä ollaan.

Nautical Almanacista saatujen deklinaation ,tuntikulman (lha , gha ) ja oletuspaikan pituus-, leveyspiirin tiedoilla pystytään laskemaan kuinka korkealla taivaankappaleen siinä sillä hetkellä tulisi olla. Lisäksi lasketaan missä karttasuunnassa tähti on.

Jos taivaankappale on korkeammalla on todellinen sijaintimme yhtä monta
minuutia (=mpk =1852m ) tai sen kymmesosia siitä poispäin. Jos matalanpana vastaavasti sitä kohden.

Tämän takia mitattavia kohteita olisi hyvä olla kolme.
Piirretään tyhjälle paperille suuntaviivat oletuspisteen yli taivaankappaleiden suuntaan ja niistä kohtisuoralla viivalla todetut tosikorkeuden erotukset pisteestä joko kohti tai poispäin niistä .Nämä kohtisuorat muodostavat kolmion jonka sisällä sitten ollaan.

Kolmion koosta voidaan sitten päätellä miten laskut ja mittaukset pitävät paikkansa. Myös mittausten välillä kuljettu matka pitää ottaa huomioon

Vierailija

Kaikille sekstanteista ja yleensäkin perinteellisestä navigoinnista kiinnustuneille suosittelen liittymistä johonkin "vakavaan" veneilyseuraan tai navigaatioseuraan, näitä on Suomessa toista sataa! Tämän jälkeen voi sitten hakeutua Suomen Navigaatioliiton jäseneksi kunhan jokin merenkulkututkinto on ensin hyväksyttävästi tullut suorituteksi.

Näitä harrastajien merenkulkututkintoja on kolmea eritasoista: Saaristo-, Rannikko- ja Avomerilaivuritutkinto. Tutkintoa varten voi opiskella monissa työväen- ja kansallisopistoissa tai sitten ihan navigaatio- tai veneilyseurojen omilla kursseilla. Tutkintokoe suoritetaan aina Suomen Navigaatioliton valvonnassa.

Vierailija
Kalevi
Miten pituuspiirinsä voi määrittää, jos aurinko ei ole lähelläkään lakipistettä tai jos on yö?

Periatteessa voisi määrittää pituuspiirin siitä kun jokin tähti on lakikorkeudessaan mutta käytännössä tämä ei onnistu, koska silloin ei horisontti ole näkyvissä.

Nuo em. leveys- ja pituuspiirin määritystavat olivat klassisia ns. triviaaleja tapauksia. Nykyään oikeassa elämässä paikanmääritys tehdään nauttisen hämärän aikaan jolloin sekä tähdet että horisontti ovat näkyvissä. Tässä käytetään ns. Saint-Hilairen korkeusmenetelmää joka perustuu siihen, että kun siirrytään tähden suuntaan x astetta myös sen korkeus lisääntyy samat x astetta ja päinvastoin siitä etäännyttäessä.
Korkeusmittauksiin käytetään kolmea tai neljää Nautical Almanacin 57:stä paikannustähdestä ja laskut perustuvat pallotrigonometriaan. Apuvälineinä siis sekstantti, kronometri ja kyseisen vuoden Nautical Almanac.

Lisäys: Jos tähtitieteellinen navigointi kiinnostaa enemmän, niin hyvä opus mistä aloittaa on Suomen navigaatioliiton julkaisu "Avomerinavigointi 5, Kaj-Erik Löfgren". Mutta parhaiten asiasta pääsee jyvälle osallistumalla johonkin avomerilaivurikurssille työväenopistossa tai jossakin navigaatioseurassa.

Vierailija

Lentosuunnistuksessa on ollut käytössä eräänlaisia "vesivaaka" sekstantteja, jotka eivät horisonttia tarvitse. Jostain syystä ei käytetä vesillä. Onko liian epätarkka aallokossa ?

Vierailija
delta
Lentosuunnistuksessa on ollut käytössä eräänlaisia "vesivaaka" sekstantteja, jotka eivät horisonttia tarvitse. Jostain syystä ei käytetä vesillä. Onko liian epätarkka aallokossa ?

Nuo ovat siis laitteita joissa on itsessään ns. keinohorisontti, kuten vesivaaka. Englanniksi vehjettä kutsutaankin bubble sextantiksi. Syy, että laitetta ei juuri merellä käytetä on nimenomaan sen keinohorisontin hervoton hyppiminen pienessäkin aallokossa.

Vierailija

Jonkulaisen karkean pituuspiirin määrityksen pimeässä voisi saada seuraamalla kronometrin ja tarkan kompassin kanssa milloin joku näistä Nautical Almanacin tähdistä ohittaa etelän. Lähempänä päiväntasaajaa myös zeniittiä lähellä tähdet olevat muuttavat asemaa aika vinhaan. Samaten pohjantähden alittaville paikannustähdille löytyy laskemalla se vastakkainen puoli jossa ollaan. Siis pohjoisella pallonpuoliskolla.
Mutta näillä paikannuksilla on enemmän arvoa jos on tupsahdettu jonnekin päin palloa , eikä yhtään tiedetä missä ollaan. Ei auta kuin odottaa kärsivällisesti että horisontti alkaa näkyä paikannunnuksen tarkentamiseksi.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat