Navigation astronomique

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  • Publié le : 24 avril 2011
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LE SEXTANT

Les Grecs antiques et Byzantins utilisaient déjà pour la navigation des astrolabes. Toutefois, le sextant moderne fut inventé dans les années 1730 par deux personnes indépendamment l’une de l’autre: John Hadley (1684-1744), un mathématicien anglais, et Thomas Godfrey (1704-1749), un inventeur américain.

NAVIGATION ASTRONOMIQUE

Les astres, Soleil, Lune, planètes, étoiles, sedéplacent sans cesse. Certains sont même qualifiés d’ «astre errants ».Mais de patientes observations nous ont permis de constater que ces errements s’effectuent selon des itinéraires et des horaires précis : il est donc possible de connaître de tel ou tel astre à tout instant dans le ciel, et de se situer par rapport à lui sur la planète Terre. Voici le fondement de la navigation astronomique.Prenons le Soleil, astre le plus commode à observer. Depuis la nuit des temps les hommes ont fait à son sujet un nombre incalculable d’observations que nous rappellerons brièvement :
-Chaque jour le Soleil se lève à l’Est, s’élance dans le ciel, culmine au milieu de la journée puis redescend et va se coucher à l’Ouest.
-Chaque jour son parcours se modifie, tout au long de l’année. En janvier,pour nous qui somme dans l’hémisphère Nord le Soleil se lève tard s’élève à peine au dessus de l’horizon et va se coucher de bonne heure ; les jours son cours les nuit interminable. Peu à peu les jours s’allongent, les nuits raccourcissent, jusqu’au moment ou les jours et les nuits on la même durée : c’est l’équinoxe de printemps. Le Soleil continue à se lever de plus en plus tôt monte plus haut secouche plus tard. Jusqu’au solstice d’été (le jour le plus long ; durant quelques jours sa trajectoire se modifie très peu). A partir de la les jours raccourcisses les nuits rallongent pour arriver a notre point de départ.
-Chaque jours, le Soleil se levant à l’Est et allant se coucher à l’Ouest, son pied progresse donc dans ce sens à la surface du globe. On peut le situer à tout instant enlongitude si l’on dispose d’un lieu de référence, et le plus simple est d’utiliser celui qui permet de mesurer les longitudes terrestres, c'est-à-dire le méridien de Greenwich. L’angle entre ce méridien et celui du pied du Soleil se modifie au fil des heures on le nomme angles horaires on le compte de 0 à 360 d’Est en Ouest. Lorsque le pied du Soleil passe au méridien zéro, il est midi à Greenwichet l’angle horaire est de zéro. Le Soleil se déplacent ensuite de 15 degrés par heures. Mais le mouvement du Soleil se modifie chaque jour comme nous l’avons vu précédemment car les durées des jours nuits sont du à la déclinaison du Soleil. La déclinaison du Soleil évolue bien moins vite que l’angle horaire. De l’équinoxe de printemps à l’équinoxe d’automne, le pied du Soleil monte lentement dansl’hémisphère Nord jusqu’à atteindre sa latitude maximum 23°26’ N il atteint son minimum de même valeur vers le Sud.

LA MEREDIENNE

Prenons un cas idéal : nous sommes le jour de l’équinoxe, le pied du Soleil se trouve juste sur l’équateur et le Soleil culmine à midi, pour nous à cette instant-là. Nous naviguons en
Pôle Nord. A l’ instant où le Soleil culmine il est plein Sud, sur notreméridienne. Mesurons sa hauteur : elle est part exemple de 40°. Notre latitude est tout simplement l’angle complémentaire de cette hauteur, soit :
90°-40°=50° de latitude Nord
En dehors de ce cas idéal, le Soleil a toujours une certaine déclinaison par rapport à l’équateur, et il faut en tenir compte. Si par exemple cette déclinaison est de 10° Nord, notre calculprécédent ne nous situe que par rapport au pied du soleil, pour nous situer par rapport à l’équateur il faut y ajouter les dix degrés de déclinaison du soleil. Si cette déclinaison était Sud il faudrait au contraire les retrancher. Est ci nous étions dans l’hémisphère sud ?
On doit maintenant adopter un langage plus mathématique pour encadrer tout les cas de figures dans tous les cas la...
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