Na našem posledním táboře jsme si vyzkoušeli určování polohy pomocí sextantu. Použili jsme jednoduchý sextant vytištěný na 3D tiskárně. Naše měření nebylo moc přesné, neměli jsme umělý horizont a vytištěný sextant měl posunutou stupnici o 6 stupňů. Tzn. od každého měření jsme museli odečíst 6 stupňů. I tak se nám i pomocí takto nepřesného sextantu povedlo určit polohu s přesností na 200 km. Na moři, s kvalitním sextantem a při kombinaci různých metod, se dá dosáhnout docela obdivuhodné přesnosti s chybou v řádu stovek metrů.
Model: https://www.thingiverse.com/thing:3094968
Jelikož náš sextant neměl žádné zatemňovací filtry, museli jsme si pro jeho použití vyrobit jednoduché brýle. Stejné, jaké si lidi vyrábí pro sledování zatmění slunce. Vzali jsme několik papírových 3D brýlí (někdo je máte doma, nebo se dají koupit za cca 10 - 15Kč), odstranili z nich pomocí skalpelu barevné fólie a nahradili je zčernalými kousky kinofilmu (určitě jej někde doma máte, na jedny brýle vám stačí kousek konce z vyvolaného kinofilmu). Na obrázku níže můžete vidět výsledek. Na tábor jsme si brali i sklo do svářečské helmy (se stupněm zatemnění 10), jeho použití bylo ale velmi nepraktické a více se nám osvědčily jednoduché papírové brýle.
Nikdy se nekoukejte do slunce přímo!
Co je to SEXTANT
Sextant je přístroj, který měří úhlovou vzdálenost mezi dvěma viditelnými objekty. V našem případě to bylo měření výšky slunce nad horizontem. Pro navigaci se nemusí používat slunce, často se používají hvězdy nebo měsíc. V určení přesné polohy hraje velmi důležitou roli čas. Stačí nepřesnost několik minut a na dlouhé plavbě se vaše loď může odchýlit od správného kurzu o stovky, nebo tisíce kilometrů.
Princip sextantu objevili nezávisle na sobě kolem roku 1731 John Hadley (1682-1744) a Thomas Godfrey (1704-1749), ale později se objevil i ve spisech Isaaca Newtona (1643-1727), které ale nikdy nepublikoval.
Existuje několik metod výpočtu zeměpisných souřadnic pomocí sextantu. My jsme si vyzkoušeli pouze tu nejjednodušší. Nazývá se metoda pravého poledne. A co to znamená? Je to jednoduché, pomocí sextantu a přesných hodin se snažíme najít přesný čas a výšku (úhel), kdy je slunce v daném dni nejvýše nad horizontem.
Kromě přesného sextantu jsou pro určení přesné polohy naprosto zásadní přesné hodiny. Přesné měření času pro navigaci britských lodí bylo v 18 století natolik důležité, že britský parlament nabídl cenu 20 000 liber (v dnešních cenách by to bylo kolem 4,5 milionů liber, přibližně 128 milionů korun) za sestrojení přesných námořních hodin umožňující přesné určení zeměpisné délky.
Nakonec se to povedlo anglickému hodináři Johnu Harrisonovi. Trvalo mu to čtyřicet let než takové hodiny v roce 1760 sestrojil. Přesnost byla na tu dobu neuvěřitelná, za 5 dní se jeho hodiny opozdily o pouhou 1 s. Díky takto přesným hodinám se loď i na velmi dlouhých plavbách odchýlila od svého kurzu o pouhých pár kilometrů.
Přesné hodiny byly ale velmi drahé a ještě v 18. století stály tolik, co 1/3 celé lodi. Anglie si tedy své přesné hodiny dlouhá léta chránila a nesměly být prodány nikomu mimo Anglii.
Jak jsme měřili
Jak jsme takové měření prováděli? Sextant se nastaví do polohy, kdy v prostředku, vedle předního zrcátka, vidíme horizont (díky poloze našeho tábořiště jsme jej jenom odhadovali). Pak otáčíme černým ukazatelem se zrcátkem tak, aby se dolní okraj slunce v zrcátku dotýkal pozorovaného horizontu (v předním zrcátku), v našem případě středu zrcátka. Na stupnici se pak odečte úhel odpovídající výšce slunce nad horizontem. Princip je lépe vidět na animaci níže.
Zdroj: Autor: Joaquim Alves Gaspar – Vlastní dílo, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1888881
Provedli jsme několik měření ráno, večer a především kolem poledne (které je díky letnímu času a v našich zeměpisných šířkách kolem 13hod). Z takto naměřených hodnot jde pak určit přesný čas kulminace a maximální výšku slunce nad horizontem. Abychom si výpočet zjednodušili, vytvořili jsme jednoduchou sluneční kalkulačku, do které je možné vložit 6 měření a kalkulačka se snaží sama dopočítat čas a úhel kulminace slunce nad horizontem. Taky spočte polohu a vzdálenost od tábořiště.
Sluneční kalkulačka https://slunce.hlubocepskyoddil.cz
