Orientierung am Sternenhimmel

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Der Sextant



Geschichte des Sextanten

-vor satellitengestützten Systemen (GPS) war Orientierung auf See nur durch die Höhe eines Himmelskörpers oder durch Abstände von Himmelskörper untereinander möglich
-um 800 n.Chr. wurde der Quadrant und das Astrolabium erfunden
-im 14.Jhd. wurde der Jakobsstab erfunden, durch den genauere Messungen möglich wurden.Der Jakobsstab war 400 Jahre das wichtigste Navigationssystem
-1731 erfand John Hadley in London den Spiegelsextanten. Unabhängig davon erfand Thomas Godfrey in Philadelphia auch eine Spiegelsextanten.
-Durch den Spiegelsextanten wurden schnelle und genaue Messungen möglich.Außerdem bestand keine Abhängigkeit mehr von den Sternen, weil der Standort auch durch die Sonne bestimmt werden konnte.
-Sextant und Chronometer,erfunden von John Harrison, waren wichtigsten Voraussetzungen für die Ausbreitung des British Empire.

Anwendungsbereiche des Sextanten


Mit dem Sextanten können Positionen, Kurse, Winkel, Entfernungen und Höhen gemessen werden.

Funktionsweise eines Sextanten

Bestimmung der Geografischen Breite
1) Sonnenfilter in den Sextanten einsetzen.
Wichtig: Niemals ohne Sonnenfilter die Sonne anpeilen!
2)Alhidade auf 0° stellen
3)Mit dem Sextanten Sonne anpeilen, so das die Sonne gespiegelt durch den Sonnenfilter erscheint
4)Wenn die Sonne sich im Horizontspiegel auf der Horizontlinie befindet, Messergebnis ablesen.
5)Von dem abgelesenen Wert wird die Sonnendeklination abgezogen. Daraus ergibt sich die Höhe des Himmelsäquators.
Das Ergebnis wird von 90° abgezogen.

Beispiel für um 12 Uhr Mittags am 17.10.2003:
58°(Höhe der Sonne)-(-9,19)= 67,19° =Höhe des Himmelsäquators
90°-67,19°= 22,81 = Geografische Breite

Quelle:Bauanleitung des Sextanten vom Astromediaverlag

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Der Jakobsstab


Der Jakobsstab ist ein mittelalterliches Winkelmessgerät. Er wird auch als Grabstock, Kreuzstab oder als cross staff (engl.) bezeichnet. Er wurde vom Spätmittelalter bis zur Erfindung des Sextanten, im 18. Jahrhundert, verwendet. Überwiegend in Portugal, Niederlande und England. Besonders wichtig war er für die Schiffsortbestimmung, aber auch an Land in der Astronomie und Navigation war er von Bedeutung. Nach ihm wurden auch die drei Sterne im Oriongürtel benannt.
Der Jakobsstab misst den Winkelabstand von 2 Punkten; Bsp.: Abstand von zwei Sternen oder von einem Stern zum Horizontpunkt. Levi ben Gerson maß 1342 den Durchmesser der Sonne und bestimmte (wahrscheinlich) erstmals Koordinaten damit.
Der Stab besteht aus einem Längsstab,der mit einer Skala versehen ist,die in gleichmäßige Abstände eingeteilt ist. Und einem Querstab, der wesentlich kürzer ist als der Längsstab, den man senkrecht am Längsstab verschieben kann.
Johannes Werner verbesserte die Anwendbarkeit des Stockes durch die Einteilung der Lägsskala in Winkel und inklusive Gradzahl.Dadurch wurde die Anwendung um einiges erleichtert.
Anwendung: Man peilt die Punkte, von denen man den Abstand wissen möchte, durch das Visir- am Anfang des Längsstabes- an. Der Querstab wird solange verschoben bis die beiden Punkte die äußeren Kanten des Querstabes "berühren". Dann kann man an der Skala der Längsseite ablesen in welchem Winkelabstand sich beide voneinander befinden.

Jakobsstab
Quellen:
Der Brockhaus (Band Nummer 7)
Peter Apian Polygon- Verlag

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Der Sternenhimmel in Melbourne im Winter

Die Jahreszeiten sind dort um ein halbes Jahr verschoben da Melbourne auf der Südhalbkugel liegt, d. h. wenn bei uns Sommer ist, ist in Melbourne Winter. Es gibt keinen Südpolarstern. Die Sternenbilder am Himmelsäquator sieht man auf beiden Erdhalbkugeln. Man sieht die Sternenbilder in Melbourne spiegelverkehrt und ein Teil des großen Waagens nur zu bestimmten Zeiten (Im April immer um 22.00 - 23.00 Uhr.)

Zirkumpolare Sternbilder: Cameleon, südliches Dreieck, Paradiesvogel, Oktant,

Z. B. am 01.08., 22.00 Uhr:
- im Norden: sieht man , das Sternenbild "die Leier" mit dem Stern "Wega" und das Sternenbild "Herkules".
- im Westen: sieht man nah am Horizont , dass Sternenbild "Rabe".
- im Osten: sieht man, dass Sternenbild "Wassermann".
- im Süden: sieht man nah am Horizont, dass Sternenbild "fliegender Fisch" und "das Schwertfisch Netz".

Quellen: Sternkarte von Thomas

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In Melbourne (Australien) sieht man einen anderen Sternhimmel als bei uns. Nicht wie bei uns also den Nordhalbkugel-Sternhimmel, sondern den Südhalbkugel-Sternhimmel. Das hängt damit zusammen, dass Australien auf der Südhalbkugel der Erde liegt und wir auf der Nordhalbkugel. Daher kommt es auch das die Jahreszeiten umgedreht vorkommen. Also wenn wir Sommer haben, ist dort Winter. Mit dem Herbst und dem Frühling ist es genauso. Die Sternenbilder die wir am Horizont sehen, sieht man auf der Südhalbkugel auch am Horizont allerdings genau umgekehrt. Einige Zirkumpolare Sternenbilder auf der Südhalbkugel: Fliege, Oktant, Chamäleon, Paradiesvogel und Fliegender Fisch Einige Sternenbilder am Horizont am Südhalbkugel-Sternenhimmel in Richtung SÜDEN geguckt (am 15. April um 22.00 Uhr): Im Westen: Hase und der Rigel. Im Osten: Schlangenträger. In Richtung NORDEN geguckt: Hier sind es die gleichen Sternenbilder wie in Richtung Süden.

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Sternenhimmel über Melbourne im Sommer

Im Vergleich mit unseren Jahreszeiten sind die der Südhalbkugel je um ein halbes Jahr versetzt. Wenn bei uns Sommer ist, ist in Melbourne also Winter. Das liegt daran, dass die Erde sich um die Sonne dreht und die Sonneneinstrahlung ihren Winkel auf die Erdoberfläche verändert, da die Erdachse geneigt ist. In Melbourne kann man andere Sternbilder sehen als am nördlichen Sternenhimmel. Die Sternbilder, die wir in der nähe des Horizontes sehen, sind auch in Melbourne erkennbar, aber sie sind andersherum zu sehen z.B. Orion. Am südlichen Sternenhimmel gibt es keinen „Südpolarstern", das heißt es gibt keinen so charakteristischen Orientierungspunkt wie der Nordpolarstern am nördlichen Sternenhimmel. Das Sommerdreieck, was man am südlichen Sternhimmel im Sommer sieht, sieht man am nördlichen Sternenhimmel im Winter.

5. Januar 22.00 Uhr
Süden Südliches Dreieck
Westen Wassermann
Osten Sextant
Norden Fuhrmann