Engineering
Sextant de marine
Prenez une hauteur depuis un navire qui roule : déplacez l’alidade et son tambour jusqu’à ce que l’étoile ou le bord inférieur du Soleil touche l’horizon de la mer, puis corrigez la lecture de l’erreur d’index, de la dépression de l’horizon et de la réfraction. Balancez le sextant pour trouver le point le plus bas de la trajectoire de l’image, et voyez quelle erreur produisent un sextant incliné et une hauteur non corrigée.
Ce qui se passe
La lumière de l’étoile ou du bord inférieur du Soleil frappe le grand miroir, qui tourne avec l’alidade, puis le petit miroir semi-argenté, et entre dans la lunette à côté de la vue directe de l’horizon. Les deux réflexions sont calculées comme de vraies réflexions, d′ = d − 2(d·m)·m ; ensemble, elles font tourner le rayon du double de l’angle entre les miroirs, quelle que soit son incidence, si bien que le limbe est gradué en degrés doubles : la crémaillère donne les degrés entiers et le tambour les minutes. L’horizon de la mer est abaissé de la dépression, 1,76′·sqrt(h), sous l’horizontale vraie, et la réfraction (Bennett) fait paraître une étoile plus haute qu’elle ne l’est.
Pour une étoile à 35° observée avec une élévation de l’œil de 10 m, la dépression vaut 5,57′ et la réfraction 1,42′ : l’image rejoint l’horizon pour une lecture de 35,1164°, et la hauteur corrigée redonne 35°. Une erreur d’index de +2′ porte la lecture à 35,1497° ; sans correction, la hauteur est trop forte de 9,0′. Le Soleil à 20° : son bord inférieur descend sur l’horizon pour une lecture de 19,8710°. Un sextant incliné autour de la ligne de visée exige une lecture plus grande : 1,4′ de plus à 2°, 8,9′ à 5° et 36,2′ à 10°. Sur un pont qui roule, l’image se balance en décrivant un arc et touche l’horizon au point le plus bas, là où le sextant est vertical.
Modèle : miroirs plans et réflexions vectorielles exactes ; l’étoile droit devant ; ni erreur de prismatisme ni erreur d’excentricité. Un observateur qui balance le sextant compense le roulis à un dixième près.
À essayer
Descendez l’image avec l’alidade et le tambour jusqu’à ce qu’elle touche l’horizon, puis prenez la hauteur. Laissez le navire rouler et balancez le sextant : réglez la lecture pour que l’image effleure tout juste l’horizon au point le plus bas de sa trajectoire.
Équations du module
Équations d′ = d − 2(d·m)·m H_s = H_a + dip + IE, dip = 1.76′·sqrt(h) R = cot(H + 7.31/(H + 4.4))′ H_o = H_s − IE − dip (+ SD) − R
