NAVIGEREN MET HOUTJES, TOUWTJES EN VONDSTEN

Wat eraan vooraf is gegaan

Zeelieden zoals de Vikingen bemerkten dat hoe meer noordwaarts zij voeren, hoe meer de Poolster hoger aan de nachtelijke hemel boven hen kwam te staan. Zeilden zij zuidwaarts dan zagen zij de Polaris lager aan de hemel en dichter bij de horizon. Op de evenaar van de aarde staat de Polaris ofwel Poolster (indien waarneembaar) vlak boven de horizon, recht in het noorden. Daarmee fungeerde de Poolster ook als een ‘kompas’, een aanduiding voor de noordelijke richting. Maar ook als aanduiding van hun positie op aarde. Of zij de aarde als bolvormig of plat beschouwden, dat blijft in deze een vraag. Maar voor de Vikingen gold: hoe lager de Poolster, hoe verder van huis.

Hoogte meten van hemellichamen

De hoogte van een hemellichaam kan genomen worden met een meetlat, waarbij de ‘lengtematen’ omgezet kunnen worden in ‘booggraden’. Klik op afbeelding en lees meer

Een ‘maak het zelf’ instrument om de hoogte in booggraden van hemellichamen te meten is de volgende: vele malen goedkoper en simpeler dan een sextant maar best nauwkeurig: Neem een meetlat met een onderverdeling in centimeters. We weten: de omtrek van een cirkel omvat 360°. Uit de formule Pi * D (ca. 3,14 maal de diameter van de cirkel) kan de omtrek van de cirkel worden bepaald. Bij een omtrek van 360 centimeter komt iedere centimeter van de omtrek van die cirkel overeen met 1°. De diameter volgt uit 360° / 3,14 = 114,6 centimeter. Gedeeld door twee geeft de straal R = 57,3 centimeter.

Nemen we een touwtje van 57,3 centimeter lengte aan de lineaal zoals op de tekening tussen de tanden, dan kan iedere centimeter op de meetlat beschouwen als 1° van de boog en iedere millimeter als 6’. Één graad is verdeeld in 60′ en één centimeter in 10 millimeters, dus een millimeter op de meetlat bedraagt 60’ / 10 = 6′.

Disclaimer:
Niet toepasbaar op de zon, uitsluitend op de maan, sterren en planeten.
Zonlicht brengt ernstig en verblindend letsel aan het menselijk oog!

Breedtekwadrant

Een leuk experiment is het maken van een kwadrant uit stevig papier of liever uit een ander stevig materiaal. In een klein uurtje tijd is er wel een kwadrant gezaagd uit bijvoorbeeld een plaat multiplex, een houten knop aan de achterzijde gelijmd voor houvast, een gaatje in diezelfde hoek geboord om het touwtje van het schietlood te doen, met een lus om de houten knop. Met pen, potlood of likjes verf zo nauwkeurig mogelijk een verdeling booggraden op de rand, met eventueel de breedtegraden op 66°33’ de noordelijke- en de zuidelijke poolcirkels, en de Kreefts- en Steenbokskeerkringen op globaal 23°30’ noordelijk en zuidelijk van de evenaar. Voor de aardigheid daarbij de breedtegraden van 52°30’ van Nederland en bijvoorbeeld van 38°20’ van de Azoren. Allemaal zo nauwkeurig mogelijk, een graad op de houten rand van het kwadrant is vertaald naar de aardbol een afstand van 60 Zeemijlen ofwel zo’n 111,12 kilometer. Maar het is een mooie bevinding dat het werkt toen ik zojuist met het kwadrant buiten voor de deur poolshoogte heb genomen.

Hoogtemeting met kwadrant

Principe

In de rechte hoek van het kwadrant is een schietlood bevestigd, dat vrij naar beneden hangende loodrecht op de horizon en richting het middelpunt van de aarde zal staan, en in het verlengde van het schietlood boven de Aangenomen Waarnemer het Zenit aan zal duiden. Het principe is dat de Aangenomen Waarnemer zo nauwkeurig mogelijk over de zijde heenkijkende de Polaris ofwel Poolster in het zicht neemt, met de rechte hoek van het kwadrant van zich af. Het vrij naar beneden (ofwel naar het middelpunt van de aarde wijzende en recht op de schijnbare horizon staande) schietlood duidt een aantal booggraden aan. Anders dan bij een hoogtemeting met een sextant is een zichtbare horizon niet nodig, als de Poolster maar wordt gezien. Omdat de Poolster ofwel Polaris in het verlengde van de denkbeeldige aardas staat komt het aantal afgelezen booggraden overeen met de breedte waarop de Aangenomen Waarnemer zich bevindt.

Horloge als kompas

Met een gewoon analoog horloge met wijzers zijn redelijk nauwkeurig de windstreken te duiden. Een uurwerk wordt daarmee een kompas. Dat werkt zo: stel, op je polshorloge zie je bijvoorbeeld dat het negen uur in de morgen is. De zon is in het oosten opgekomen. Richt nu de kleine wijzer, de uurwijzer richting de zon. En nu komt het, de wijzerplaat is verdeeld in twaalf gelijke segmenten tussen de uren. Trek een denkbeeldige lijn over het midden van de wijzerplaat en tussen ‘twaalf uur’ en ‘negen uur’. Deze lijn wijst op het noordelijk halfrond naar het zuiden. Het noorden ligt daar tegenover. Op het zuidelijk halfrond met de zon in het noorden werkt het andersom.

Tegen de tijd van zonsondergang zal het opnieuw rond negenen zijn, het uurwerk is bezig met de tweede ronde van het etmaal. De denkbeeldige lijn tussen ‘negen’ en ‘twaalf’ die het zuiden aanwees loopt aan de onderzijde van de wijzerplaat over het segment ‘half vijf’, in de avond het zuiden aanwijzend, en het noorden daar recht tegenover, over het segment ‘half elf’. Tot zover de aanduiding van de windstreken aan de hand van de afgelezen tijd. Globaal gesproken weliswaar.

Twaalf uur middag is een bijzondere. Dan staat de kleine wijzer, de uurwijzer op de ‘twaalf’. Er vallen dus geen ‘uursegmenten’ te delen. En dat klopt ook, om twaalf uur in de middag staat de zon recht in het zuiden. Op het zuidelijk halfrond in het noorden.

Horloge als kompas, negen uur s’morgens op het noordelijk halfrond

Papieren sextant

Niet helemaal ‘houtje touwtje’ maar wel passende op deze pagina: een bouwplaat van een sextant uit stevig papier en spiegels van gepolijst RVS. Het instrument is geheel functionerend vergelijkbaar met ‘echte’ sextanten.

Bouwpakket AstroMedia Sextant

Disclaimer

Klik op afbeelding en ga naar Astronomische Navigatie

Disclaimer

De bovenstaande uitleg en benaderingen zijn zo betrouwbaar mogelijk uitgelegd maar geven geen arantie op een veilige navigatie ter land, ter zee of in de lucht. Het bovenstaande is uitsluitend bedoeld om het begrip van en de belangstelling voor de astronomische navigatie te verbreden.