To learn about celestial navigation, we think it is essential to buy a sextant. The first prize for this instrument is the mark 3 which costs around sixty euros. For more accurate measurements of its position, price increases quickly…and inversely proportional to the motivation to learn which can quickly decline. Indeed, why bother to spend money and then do calculations if with the same price you can have a good quality gps? The following small method not spend money more than ten euros, but it also provides a measure of star heights without the need to distinguish the horizon.
1)Equipment
Just have on hand a cheap plastic protractor, a long string (one meter, one meter and a half it's enough)and thin, something with weight(one or more large nuts for example)and a piece of wood or long plastic , straight and square. A small tube of glue will allow us to stick the protractor on the piece of wood or plastic as follows:
we have to be careful, we must stick the straight edge of the protractor in line with the straight piece of wood or plastic.
Then the wire is passed through the small ground hole of the protractor, we make a figure of eight knot and at the other end we link the weight stuff(nut, keys, stoolbox...)(for the photo I put a key, As there is a little weight the rest does not matter).
That's done! It is used as follows:
The more the wooden stuff is long, straight, and the wire is thin and pulled, the more we gain in efficience. You can also install the unit on a tripod with a swiveling axis to make more accurate reading without tremor during measurement.
The height's measurment of the star is fund by removing 90 °:
2)Advantages / disadvantages
This method has the distinct advantage of measuring the height of a star without the need to distinguish the horizon, so it can be done in town for example, view of the star is enough. However onboard the sea must be like a mirror and the boat without way, if the weight stuff moves then we will not be able to measure the height. To make a more elaborate sextant you can read the page of the site on how to make an electronic sextant with arduino.
Hello, j’ai réalisé votre experience mais j’aimerais connaitre l’unité de la valeur trouvée apres la soustraction,et savoir si l’on peut mesurer la longitude avec cette dernière merci , bonne journée.
Hello, l’unité de mesure c’est le degré; après il y a les minutes (1 degree=60 minutes) mais sur un petit rapporteur les minutes ne sont pas faciles à lire. Pour la longitude vous voulez parler de l’ascension droite de l’étoile?
Hello , nous avons réalisé l’ expérience pour le TPE (épreuve de baccalauréat), mais je n’ai pas compris car nous avons calculé une hauteur de 23° après soustraction des 90° , mais doit-on calculé les minutes et secondes de la façon suivante ? En faisant 23*60=1380 minutes ? Si c’est cela , j’ais très mal formulé ma question , je voulais savoir comment calculer la longitude de l’observateur , car on voudrait retrouver les coordonnées du point auquel il se situe.
Hello, bon courage pour les joies du bac! Alors ça dépend c’était quoi tes conditions d’observation? C’était une mesure du Soleil? à quelle heure (GMT)?Si c’est une mesure du Soleil, c’était une méridienne (si tu as choppé le Soleil au moment où il était à ton méridien, soit au plus haut dans le ciel) ou une droite de hauteur (Soleil choppé à un autre moment lambda, mais dans ce cas tu dois faire 2 mesures minimum avec une intervalle de temps significative à chaque fois). La technique de la méridienne est plus simple pour retrouver ses coordonnées de localisation.
Bonsoir , pour notre cas c’était une droite de hauteur , nous avons réalisé l’experience le 28 novembre à 13:40 , et on se référait par rapport au Soleil mais nous n’avonc pris qu’une seule mesure , on nous avons trouvé pour hauteur 23° , on voudrait essayer de le refaire à midi mais le sextant est-il utile si on sait que c’est une méridienne ou suffit-il d’utiliser une horloge pour noter l’heure à laquelle il y a le midi solaire? Si c’est le cas , doit -on ensuite refaire l’experience avec le sextant à une autre heure ?
Hello, pour faire une méridienne avec le sextant bricolé il va te falloir une feuille de papier millimétrée, mesurer plusieurs fois le Soleil et avoir une montre le plus possible calée sur l’heure du méridien de Greenwich. Pour ne pas avoir à mesurer plein de fois ou rater le passage du Soleil à ton méridien quand tu le mesureras le jour J, il faut d’abord que tu estimes à peu près son heure de passage au-dessus de ta longitude. Ensuite sur ton papier millimétré en abscisses tu poses le temps, et en ordonnées les hauteurs du Soleil en degrés. Commence tes observations avant le moment où le Soleil sera le plus haut dans le ciel (avant qu’il ne passe sur ton méridien local) ; à chaque mesure, reportes la dans ton graphique. A un moment donné il va stagner (quand il sera au zénith), mesure sa hauteur(on l’appellera ici HV) et ensuite il va commencer à descendre. Quand tu vois qu’il redescend, tu prends un point noté dans ton graphique mesuré avant (avant le soleil au zénith), et tu regardes la valeur en degrés de la hauteur de soleil que tu as trouvé à ce moment-là (T1 on dira pour l’heure à ce moment-là). Tu cales ton sextant bricolé sur cette mesure, et tu attends que le soleil descende jusqu’à ce qu’il soit aligné avec le sextant : alors tu notes l’heure (on va dite T2). Tu fais (T2-T1/2)+T1 et tu obtiens l’heure de passage du soleil au zénith (à ton méridien, on va dire TT). En fait tu calcules l’abscisse du point maximum de ta courbe obtenue sur ton graphe, courbe ayant la forme d’une parabole inversée. HV est l’ordonnée du point maximum de ta courbe.
Egalement pour trouver ta position il te faut on l’a vu l’heure de passage du soleil à ton méridien, et sa hauteur sur l’horizon à ce moment, et aussi les éphémérides du soleil. En effet tu dois ensuite calculer grâce aux éphémérides la position du soleil par rapport à l’équateur à l’instant TT, la déclinaison. declination angle (D) = D0( déclinaison soleil à 00H UTC)+d(variation déclinaison) × t (temps écoulé entre 00H UTC et TT).
La latitude de ta position est alors L=D (90-HV) si ton observation du soleil se fait avec le pôle nord derrière toi, sinon c’est L=D-(90-HV) si pôle sud dans le dos. Ta longitude G= (TT-Tpass)×15, Tpass est l’heure où le Soleil passe au-dessus du méridien de Greenwich et le 15 vient du fait que par rapport au soleil la terre tourne autour d’elle-même de 360 degrés par jour donc 15 degrees per hour . Alors si on récapitule :
1) Avoir en matos un sextant bricoling, une montre calée sur l’heure au méridien de greenwich, du papier millimétré ou au moins à petits carreaux, des éphémérides du soleil, une calculatrice.
2) Prévoir le jour de l’observation l’heure approximative de passage du soleil à ton méridien pour pas le louper ou galérer à attendre des plombes : tu peux alors tricher, en effet si tu connais ta longitude là où tu vas observer le soleil tu peux déduire son heure de passage au zénith (webetab.ac-bordeaux.fr/Pedagogie/Physique/TPE/midi.htm cette page web est bien pour piger le truc). Ou alors simplement jeter un coup d’œil dans les éphémérides.
3) Faire des relevés sextant lors de la montée du soleil, lors de sa stagnation, puis en se servant des premiers relevés effectué avant la stagnation du soleil noter les heures correspondantes lors de la descente du soleil (si je note par exemple avant le moment du zénith 22° à 12h30, après le moment du zénith je règle mon sextant ikéa sur 22° et j’attends d’avoir le soleil aligné avec lui puis quand c’est le cas je note l’heure où il est redescendu à 22°). Calculer l’instant de passage du soleil à ton méridien local.
4) Calculer D grâce aux éphémérides du soleil ; D=D0 d×t.
5) Déduire ta latitude : L=D (90-hauteur sextant) si le pôle nord est dans le dos.
6) Et puis ta longitude : (TT-Tpass)×15.
7) Egorger un poulet vierge la pleine Lune précédent la mesure dans un pentacle dessiné au sel de Guérande. Nan je déconne.
Attenzione : pour utiliser les éphémérides, ou faire les calculs pense à changer l’heure de ta montre (en France on est en UT+1 ou UT+2 l’été…Et les éphémérides indiquent en général des horaires en UTC).