Engineering
Sestante nautico
Prendi un’altezza da una nave che rolla: muovi l’alidada e il suo tamburo finché la stella o il lembo inferiore del Sole tocca l’orizzonte del mare, poi correggi la lettura per l’errore d’indice, la depressione dell’orizzonte e la rifrazione. Fai oscillare il sestante per trovare il punto più basso del percorso dell’immagine, e guarda quale errore danno un sestante inclinato e un’altezza non corretta.
Cosa succede
La luce della stella o del lembo inferiore del Sole colpisce lo specchio grande, che ruota con l’alidada, poi lo specchio piccolo semiargentato, ed entra nel cannocchiale accanto alla vista diretta dell’orizzonte. Entrambe le riflessioni sono calcolate come vere riflessioni, d′ = d − 2(d·m)·m; insieme ruotano il raggio del doppio dell’angolo fra gli specchi, qualunque sia l’incidenza, perciò l’arco è graduato in gradi doppi: la cremagliera dà i gradi interi e il tamburo i primi. L’orizzonte del mare sta sotto l’orizzontale vera di un angolo pari alla depressione, 1,76′·sqrt(h), e la rifrazione (Bennett) fa apparire una stella più alta di quanto sia.
Per una stella a 35° osservata da un’elevazione di 10 m la depressione è di 5,57′ e la rifrazione di 1,42′: l’immagine raggiunge l’orizzonte con una lettura di 35,1164°, e l’altezza corretta restituisce 35°. Un errore d’indice di +2′ porta la lettura a 35,1497°; senza correzioni l’altezza risulta troppo alta di 9,0′. Il Sole a 20°: il suo lembo inferiore scende sull’orizzonte con una lettura di 19,8710°. Un sestante inclinato attorno alla linea di mira richiede una lettura maggiore: 1,4′ in più a 2°, 8,9′ a 5° e 36,2′ a 10°. Su un ponte che rolla l’immagine oscilla lungo un arco e tocca l’orizzonte nel punto più basso, dove il sestante è verticale.
Modello: specchi piani e riflessioni vettoriali esatte; la stella esattamente di prua; nessun errore di prismaticità né di eccentricità. Un osservatore che fa oscillare il sestante compensa il rollio a meno di un decimo.
Da provare
Abbassa l’immagine con l’alidada e il tamburo finché tocca l’orizzonte, poi prendi l’altezza. Lascia rollare la nave e fai oscillare il sestante: regola la lettura in modo che l’immagine sfiori appena l’orizzonte nel punto più basso del suo percorso.
Equazioni del modulo
Equazioni 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
