Sextant

1700 entwarf Issac Newton eine Konzeptskizze für ein Gerät zur Winkelmessung mit Hilfe von Spiegeln. Diese blieb jedoch bis 1742, seinem Todesjahr, unbeachtet. Um 1730 erfanden John Hadley, ein englischer Astronom und Mathematiker und Thomas Godfrey, Optiker und Erfinder in den britischen Kolonien in Amerika, unabhägig voneinander den ersten Sextant und reichten ihre Entwürfe an die Royal Society ein. Hadleys Konstruktion war ein Oktant, dieser erwies sich als zweckmäßiger und wurde der Vorläufer aller weiteren Sextanten. Der Name Sextant kommt von der Winkelskala, die 60° (ein Sechstel eines Kreises) umfasst. Er besteht aus einem Fernrohr, den Umlenkspiegeln und einem Dreharm, der sich nach links oder rechts in einem Bereich von 0 - 60 Grad einstellen lässt. Auf diese Weise kann der am Dreharm angebrachte Umlenkspiegel so eingestellt werden, dass die Sonnenstrahlen durch das Okular gelenkt werden. In der Okularansicht wird die Sonne auf Höhe des Horizonts gebracht. Damit ist der Winkel gefunden, unter dem die Sonne zum Horizont steht. Aus strahlenoptischen Gründen entspricht der tatsächliche Winkel der Sonne dem Doppelten des abgelesenen Wertes auf der Winkelskala des Sextanten. Es handelt sich nicht ausschließlich um ein Navigationsinstrument, denn der Sextant wird ebenso von Forschern, Landvermessern und allen Personen, die Strecken über Winkelbestimmungen berechnen, genutzt.

Dieser Sextant und ein weiterer wurden uns von der ehemaligen Seefahrtschule Grünendeich überlassen.

1   Indexspiegel
2   Sextantglas
3   Alhidade
4   Limbus (Gradbogen)
5   Speerklinge
6   Messtrommel
7   Schattengläser
8 Horizontspiegel
9. Schattengläser
10. Batterie Verschlußschraube
11. Indexspiegel - Stellschraube
12. Horizontspiegel - Stellschraube
13. Horizontspiegel - Stellschraube

Sextant

Schematischer Aufbau eines Sextanten

Der Sextant dient zum Messen des Winkels zwischen zwei Gegenständen (z.B. Sonne a und Horizont c). Da zu seiner Benutzung keine feste Aufstellung notwendig ist, wird er auf See zum Messen der Sonnenhöhe über dem Meeresspiegel benutzt, um die geographische Breite zu bestimmen. Das Prinzip: Um den Mittelpunkt eines Kreissektors von etwas mehr als 60° dreht sich ein Zeiger, der im Drehpunkt einen Spiegel b trägt, mit dem er fest verbunden ist. Ein weiterer Spiegel d ist am Rahmen befestigt und zwar so, dass er mit b parallel steht, wenn der Zeiger auf den Nullpunkt zeigt. Ein Fernrohr e ist ebenfalls fest mit dem Teilkreis verbunden und auf den Spiegel d ausgerichtet. Bei der Höhenmessung der Sonne ist zunächst die Horizontlinie c des Meeres durch das Fernrohr, sowie durch d anzupeilen. Dies ist möglich, weil der Spiegel d halbdurchlässig ist. Da der Winkel a zwischen den beiden Spiegeln durch Drehen des Zeigers veränderbar ist, ist es möglich, beliebig hohe Objekte, die Sonne z.B. über die beiden Spiegel ebenfalls in das Fernrohr zu spiegeln, so dass sich dort zwei Bilder überlagern. Man muss nun die Horizontlinie und die Sonne genau aufeinander "legen". Ist dies gelungen, so kann man den Zeiger fixieren und den gesuchten Winkel an einer Gradeinteilung ablesen. Aus strahlenoptischen Gründen entspricht die Höhe der Sonne dem Doppelten des Winkels zwischen den beiden Spiegeln. Deshalb reicht die Gradeinteilung von 0 bis 120.

a    =    Sonne
b    =    beweglicher Spiegel (am Zeiger fixiert)
c    =    Horizont
d    =    halbdurchlässiger fester Spiegel
e    =    Fernrohr

Astrid Zscheyge und Nadja Striesche, VT 02, 19.06.03

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