Sekstans – budowa i zastosowanie w astronawigacji

● Sekstans został wynaleziony w 1731 roku przez angielskiego matematyka i wynalazcę Johna Hadleya.

● Nazwa tego przyrządu nawigacyjnego pochodzi od łacińskiego słowa „sexta” oznaczającego szósty (szósta część), ponieważ łuk sekstansu obejmuje 60°, czyli jedną szóstą okręgu.

● Sekstans zastąpił używane do XVIII wieku oktanty, które posiadały kątomierz stanowiący wycinek jednej ósmej okręgu, czyli 45°.

Sekstans stanowi lusterkowy kątomierz, który wykorzystują żeglarze i astronomowie. Jego podstawową funkcję stanowi wskazanie wysokości (kąta wzniesienia), na jakiej znajduje się punkt, który obserwujemy. Za pomocą sekstansu można również mierzyć kąty poziome i pionowe między obiektami widocznymi na Ziemi, by ustalić linie pozycyjne.

Sekstans pozwala na ustalenie pozycji danego obiektu z Ziemi względem stałego punktu odniesienia. Jego podstawowym zadaniem jest określenie poziomych i pionowych kątów. Wynaleziony w XVIII wieku sekstans ułatwił pracę astronomom oraz żeglarzom. Choć przyrząd ten jest obecnie rzadko jest używany, na wielu statkach często stanowi podstawę wyposażenia. Dzieje się tak ze względu na to, że nie jest to narzędzie zależne od elektryczności, w przeciwieństwie do urządzeń GPS, które mogą okazać się zawodne np. w czasie sztormu.

Obsługa sekstansu nie jest skomplikowana, choć na początku mogą występować pewne trudności. Trzymając się jednak podstawowych zasad, można wczuć się w rolę obserwatora obiektów widocznych z Ziemi. Pierwszym krokiem jest skierowanie lunety w stronę horyzontu. Następnie trzeba obracać alidadą (ramieniem) w taki sposób, by obraz obserwowanego ciała, pojawiający się na zwierciadłach kątomierza, nałożył się na linię styku ziemi oraz nieba. Jeśli wszystkie czynności zostały poprawnie wykonane, można odczytać pomiar na skali. Warto zaznaczyć, iż odczytane wartości wymagają interpretacji. Wskazania skali są bowiem dwa razy większe niż kąt przesunięcia ramienia sekstansu. W celu ograniczenia działań matematycznych liczba kresek znajdujących się na podziałce, jest dwukrotnie zwiększona.

Sekstans skonstruowano w 1731 roku. Dokonał tego angielski wynalazca przyrządów optycznych John Hadley. Sekstans wykorzystywali nie tylko astronomowie, ale również kierujący statkami morskimi. Sekstans ma swoje ograniczenia, a wskazywane wartości nie zawsze są dokładne. Budowa przyrządu nie uległa jednak znacznemu przeobrażeniu na przestrzeni lat.

Niektóre osoby spierają się między sobą, która forma jest prawidłową nazwą kątomierza. Według słownika PWN oba określenia – sekstant i sekstans – są poprawne.

Warto dodać, iż sekstant wykorzystywany w obserwacjach astronomicznych i nawigacji morskiej nie jest jedynym tego typu przyrządem. Istnieje bowiem druga odmiana kątomierza, która znalazła swoje zastosowanie w lotnictwie. W przypadku tego modelu punkt odniesienia stanowi pęcherzyk powietrza w libelli. W nieruchomym zwierciadle znajduje się otwór, dzięki któremu można obserwować libellę względem nieboskłonu. Chcąc odczytać niezbędne wartości, należy zsynchronizować widoczne ciało niebieskie z obrazem pęcherzyka.

Sekstans stanowi dość precyzyjny przyrząd, jeśli warunki są sprzyjające. Jako prosty morski przyrząd nawigacyjny pozwala on na wskazanie pozycji statku z dokładnością do 1 mili. Sekstantu nie można jednak stosować w celu określenia pułapu lecącego samolotu. To właśnie dlatego popularny niegdyś kątomierz został zastąpiony dokładnymi systemami nawigacyjnymi. Ich przewaga polega m.in. na częstych i szybkich aktualizacjach. Dzięki temu na bieżąco można monitorować pozycję oraz pułap samolotu. Kolejną minusem sekstantu jest konieczność regularnej diagnostyki. Jeśli działania te są zaniedbywane, wskazywane wartości nie będą precyzyjne.

Sekstans jest niezwykle przydatnym przyrządem w astronawigacji. Pomimo upływu ponad 250 lat od jego wynalezienia, forma przyrządu nie uległa przeobrażeniu. Warto zatem pamiętać, iż sekstans stanowi cenne uzupełnienie wyposażenia nawigacyjnego.

Źródła: Astronawigacja, Karol Borchardt, wydawnictwo: Oficyna Wydawnicza Miniatura, 2007 zpe.gov.pl encyklopedia.pwn.pl W stronę nieba. Interaktywna szkoła astronomii, Andrzej Branicki, wydawnictwo: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2017 Astronawigacja. Teoria i praktyka, Adam Kantorysiński, wydawnictwo: Nautica, 2020