Nautisches Astrolabium

Das nautische Astrolabium ist ein altes Navigationsinstrument, das hauptsächlich zur Bestandsaufnahme , dh zur Bestimmung des Breitengrads, verwendet wird.

Durch die wahrscheinliche Anpassung des planisphärischen Astrolabiums können ausschließlich die Höhen der Sterne gemessen werden , insbesondere die Meridianhöhe der Sonne, aus der wir durch eine einfache Berechnung den augenblicklichen Breitengrad eines Schiffes erhalten.

Entwickelt von portugiesischen Seefahrern im späten XV - ten  Jahrhundert, ersetzt es vorteilhaft Quadranten Navigation . Später, gegen die Mitte des XVII E  Jahrhunderts, mit dem konkurrierten Kreis Davis , einer der Vorgänger des Sextanten , wird es nach und nach auf den Gewinn aufgegeben werden.

Funktionsbeschreibung

Das nautische Astrolabium ist wahrscheinlich von dem planisphärischen Astrolabium inspiriert, das seine allgemeine Form beibehält. Da es jedoch zur Bestimmung des Breitengrads verwendet wird, hat es weder Trommelfell noch Spinnen. Das nautische Astrolabium besteht daher nur aus zwei Hauptteilen, dem eigentlichen Astrolabium und der Alidade, die die einzige Funktion der Verwendung des Instruments erfüllen müssen: die Messung einer Meridianhöhe der Sonne, die in der maritimen Sprache als "Wiegen der Sonne" bezeichnet wird.

In einer feindlichen Umgebung musste das Instrument an die verschiedenen Faktoren seiner Umgebung angepasst werden: Salzluft, Schiffsbewegungen (Rollen und Neigen), Winde. Diese unterschiedlichen Einschränkungen haben die Eigenschaften des Instruments allmählich verändert. Hier sind die ein Astrolab-Art präsentiert XVII th  Jahrhunderts, seine Blütezeit.

Haupteigenschaften

Alidade

die alidade zu pinnule s, auf dem Astrolabium zentriert. Es ermöglicht das Zielen der Sonne und ihre abgeschrägten Enden sind so ausgelegt, dass sie die gewünschte Höhe am Glied des Instruments so gut wie möglich (bis zu einem halben Grad) ablesen.

Das Ziel der Sonne ist besonders. Seine Strahlen verbrennen die Augen, seine Beobachtung ist indirekt.
Die Ohrmuscheln sind mit einer Augenmuschel durchbohrt, einem kleinen Loch am konischen Eingang, das mit einem Durchmesser von der Größe einer feinen Nadel endet. Während einer Beobachtung wird das Bild der Sonne durch das Loch der Ohrmuschel "in der Sonne" in Form eines Lichtflecks mit kleinem Durchmesser auf das Plateau der unteren Ohrmuschel projiziert, das sich im Schatten befindet. - die Platten sind groß, um schnell die Spur der Sonne zu erfassen. Es bleibt dann dem Bediener überlassen, die Einstellungen des Instruments zu korrigieren, um den Lichtpunkt mit dem Loch der unteren Ohrmuschel in Einklang zu bringen, was keine sehr einfache Operation war.

Um den Betrieb zu optimieren, ist die Alidade schwer, meistens geformt, ihr Profil ist abgeschrägt, um den Wind besser zu durchdringen, die Ohrmuscheln werden so nahe wie möglich an das Rotationszentrum gebracht (zum Nachteil der Messgenauigkeit), um einen Drehmomenteffekt zu vermeiden aufgrund des Windes auf Höhe der großen Platten der Ohrmuscheln.

Nachdem die Alidade auf der Sonne ausgerichtet wurde, bleibt das Messergebnis auf dem Astrolabium abzulesen.

Das Astrolabium

Es ist ursprünglich eine Scheibe, wie beim planisphärischen Astrolabium, mit einer Aufhängung oder einem Greifring, die dem Instrument während der Messungen Vertikalität verleihen.

Der Schwerpunkt wird durch Übertragung der maximalen Masse im unteren Mittelteil auf das Maximum abgesenkt. Aussparungen im oberen Teil und manchmal auch im unteren Teil senken den Schwerpunkt etwas mehr und verringern die Wirkung des Windes auf die Scheibe.

An der Peripherie befindet sich der Limbus graduell abgestuft, manchmal nur in seinem oberen Teil, über dem dort gezeichneten Horizont. Die Abstufungen geben je nach Instrument direkt die Höhen (vom Horizont) oder die Zenitabstände an und ergänzen die Höhe (von der Vertikalen). Die Nummerierung beträgt 10 zu 10. Die Auflösung , aus der sich die minimale Messunsicherheit angesichts der Abmessungen des Instruments ergibt , darf nicht weniger als einen halben Grad betragen.

Schritte zum Bestimmen des Breitengrads

Dies ist die Bestimmung durch "Wiegen der Sonne".

  1. Positionieren Sie sich so nah wie möglich am Schwerpunkt des Schiffes, um ein maximales Rollen und Neigen zu vermeiden: Die bevorzugte Position ist in Richtung des Hauptmastes, die kniende Position ist üblich.
  2. Machen Sie gegen Mittag mehrere Beobachtungen oder beobachten Sie, wenn möglich, kontinuierlich: Die ideale Beobachtung ist, wenn die Sonne am höchsten ist , aber zum Zeitpunkt der Verwendung des Astrolabiums gibt kein Instrument den Moment des wahren Mittags an. In Richtung ihres Maximums ist die Variation der Sonnenhöhe jedoch sehr gering, daher eine Toleranz zu den Zeitpunkten der Ablesungen. In Abhängigkeit von den durchgeführten Messungen, ableiten , die maximalen Höhenwinkel oder Meridianhöhe h m , die verwendet werden , um die Breite zu bestimmen φ  ;
  3. Berechnen Sie den Breitengrad φ des Schiffes gemäß der aktuellen algebraischen Beziehung φ = δ + 90 - h m , wobei δ die solare Deklination bezeichnet , die wir auf speziellen Tabellen gefunden haben, die den Navigatoren beiliegen.
Hinweis

Obwohl nicht dafür vorgesehen, ermöglichte das nautische Astrolabium durch direkte Sicht die Höhe des Polsterns zu bestimmen, wenn er sich hoch am Himmel befand, was auf der südlichen Hemisphäre, wo er unsichtbar ist, nicht der Fall ist. Die Messung ergab dann sofort den Breitengrad. Dies unter der Bedingung, dass eine Korrektur aufgrund der Tatsache vorgenommen wird, dass sich der Pol nicht genau auf dem Pol befindet (siehe unten "Das Polsternregiment").

Historisch

An den Ursprüngen

Es ist bekannt, dass das nautische Astrolabium eine vereinfachte Version des planisphärischen Astrolabiums ist, das an das Meer angepasst ist. Aber wurde das planisphärische Astrolabium vor oder zu Beginn der Tiefseeschifffahrt auf See eingesetzt?
Die Texte zu dieser Verwendung existieren mit Ausnahme von zwei Zitaten kaum:

Diese wahrscheinlich außergewöhnlichen Verwendungen eines Preisinstruments mögen in einem Ölmeer möglich gewesen sein, aber es muss angesichts der allgemein feindlichen Umgebung der Meeresumwelt ausgefallen sein. Nicht umsonst wurde das klassische Astrolabium manchmal als "Erdastrolabium" bezeichnet.

Zu Beginn der XV - ten  Jahrhundert, zur Zeit des Heinrich der Seefahrer , die Portugiesen, die Menschen Atlantik bis zum Meer gedreht, wird in hohen See wagen. Sie gehen die afrikanische Küste zu erkunden auf Karavellen , zunächst bis in der Nähe der Äquator: die Azoren (1427), die Kapverdische Halbinsel (1444), Sierra Leone (1462).

Auf ihren Expeditionen üben die Seeleute eine neue Navigation , die astronomische Navigation . Dazu bestimmen sie den Breitengrad der besuchten Orte mithilfe des Navigationsquadranten , meistens indem sie auf den Polstern zielen, der den Breitengrad direkt angibt (mit bestimmten Vorsichtsmaßnahmen - ). Dies geschieht auf Schiffen oder besser an Land, um eine höhere Genauigkeit zu erzielen.

Nautische Tische

Tische der Sonne

Frühestens 1471 wird der Äquator überquert und der Polstern verschwindet am Horizont. Es ist daher notwendig, ein anderes Verfahren zur Bestimmung des Breitengrads zu implementieren. Dies erfolgt durch Messung der Meridianhöhe der Sonne. Bereits 1460-1462 von Diogo Gomes an der Küste Guineas auf dem Navigationsrad getestet ; Das Ergebnis ist enttäuschend, das Instrument eignet sich nicht zum "Wiegen der Sonne" (ca. 5 ° Unterschied) und es ist schwierig, die vorhandenen astronomischen Tabellen zu verwenden, um den Breitengrad abzuleiten. Er wird dem Astrolabium vorgezogen, das in den Jahren 1481 erscheint und dessen erste Erwähnung die Tatsache von Christoph Kolumbus ist, der von seiner Verwendung durch Bartolomeu Dias in Richtung des Kaps der Guten Hoffnung im Jahr 1488 berichtet (siehe unten).

Das Almanach-Perpetuum von Zacuto

In diesem Zusammenhang wird Abraham Zacuto in den Jahren 1470 sein wichtigstes Werk, den Almanach Perpetuum, ausführen . Es ist ein Buch mit verschiedenen astronomischen Tabellen, das für das Jahr 1473 erstellt wurde und mit Hilfe von Korrekturen aktualisiert werden kann. Die Princeps-Ausgabe wird erst 1496 veröffentlicht, aber handschriftliche Auszüge werden wahrscheinlich seit den 1470er Jahren heimlich verwendet. Es gibt Tabellen der ekliptischen Länge der Sonne für die Jahre 1473-1476 sowie Tabellen der solaren Deklination ein Ergebnis.

Die Regimenter München und Evora

Diese Tabellen, als immer noch zu komplex für den Einsatz von Karavelle Piloten , werden auf die Spitze in 1484. Unter der Leitung von vereinfacht werden John II von Portugal , Mathematiker und Astronomen trafen in diesem Jahr, darunter José Vizinho  (en) und Martin Behaim in Ordnung zu Etablieren Sie eine zuverlässige astronomische Methode zur Bestimmung des Breitengrads auf See, indem Sie die Messwerte des Sonnenstandes über dem Horizont verwenden. Eine Broschüre ihrer Arbeit erschien 1509, das Regimento do estrolabio e do quadrante, bekannt als das „Münchner Regiment“. Es enthält eine Tabelle mit solaren Deklinationen für alle Tage eines einzelnen Jahres. Es wird als "einzelner Solartisch" bezeichnet, um es von den Vierjahrestischen von Zacuto zu unterscheiden. Diese von Vizinho aus dem Almanac Perpetuum gedeckte Tabelle wurde für 1483 berechnet und scheint den Seeleuten aus diesen Jahren zur Verfügung gestellt worden zu sein. Dies ist eine erhebliche Vereinfachung bei der Berechnung des Breitengrads.
Um 1516 erschienen vierjährige Tische, das „Evora-Regiment“, mit denselben Quellen wie das „Münchner Regiment“. Sie wurden für die vier Jahre von 1517 bis 1520 gegründet und werden bis in die 1540er Jahre verwendet. Es wird geschätzt, dass sie um 1496 von Zacuto gegründet worden wären.

Das Pole Star Regiment

Das im "Münchner Regiment" enthaltene Regimento do Norte ist mit 1509 datiert, könnte aber bereits 1455 in handschriftlicher Form erschienen sein. Sie geben die Korrektur an, die an der Höhe des Polsterns vorgenommen werden muss, um den Breitengrad oder den Pol zu haben Höhe. Dies folgt den acht Hauptkardinalpositionen des Kleinen Wagens um den Pol: Nord, Süd, Ost, West und den vier Zwischenpositionen. Zur Veranschaulichung des Punktes wird ein Rad vorgeschlagen: das männliche Polrad  ; Ein imaginärer Charakter mit ausgestreckten Armen zeigt die Kardinalpunkte und die Konfiguration der Sterne des Kleinen Wagens, die für den Standort ausgewählt wurden. Dies sind meistens die Positionen der "Wachen", nämlich β und γ, Kochab und Pherkad .
In der nebenstehenden Abbildung sind sie wahrscheinlich die ersten drei Sterne der Konstellation, nämlich α der Polar, δ Tildun und ε Urodelus. Die in der Abbildung kaum lesbaren Korrekturen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. Diese Korrekturen gelten für das Jahr 1500, als sich der Polar in einem Abstand von 3,7 ° vom Pol befand (dh mehr als sieben Durchmesser vom Vollmond entfernt).

Um die Höhe des Pols zu finden
Position NICHT GEBOREN E. SE S. SW W. NW
Korrektur 3 ° 3,5 ° 1,5 ° -0,5 ° -3 ° -3,5 ° -1,5 ° 0,5 °
Das Southern Cross Regiment

Es gibt keinen Stern, der hell genug zum südlichen Himmelspol hin ist , um ihn direkt zu lokalisieren. Aus dem Sternbild des Südlichen Kreuzes , das sich um das Jahr 1500 etwa dreißig Grad vom Pol entfernt befindet, werden die portugiesischen Seeleute Regeln festlegen, um den Breitengrad ihrer Beobachtungen zu bestimmen.

Das Kreuz des Südens hat zwei Sterne von größter Bedeutung:

  • α Crucis oder Acrux , der der Referenzstern in den Beobachtungen ist. Seine polare Entfernung im Jahr 1500 beträgt 29,7 °;
  • γ Crucis oder Gacrux . Sein Polarabstand 1500 beträgt 35,7 °.

Die in dieser Richtung verlängerte γ-α-Linie gibt im Wesentlichen die Richtung des Südpols an, die sich in etwa dem 4,5-fachen ihrer jeweiligen Entfernung befindet.

Ab 1454 dienen Acrux und Gacrux als Referenz für die Errichtung der ersten Regimenter des Südlichen Kreuzes.
- Die erste Regel wurde 1508 von einem portugiesischen Seefahrer entworfen. In der heutigen Sprache könnte es ungefähr so ​​aussehen:

„Wenn ich Acrux in einer Höhe von 30 ° beobachte, bin ich am Äquator. In einer Höhe von weniger als 30 ° werde ich mich nach diesem Unterschied so viele Grad nördlich des Äquators und in einer Höhe von mehr als 30 ° nach diesem Unterschied so viele Grad südlich des Äquators wiederfinden. Wenn ich diese Höhe beobachten möchte, werde ich sicherstellen, dass Gacrux mit Acrux auf einer Nord-Süd-Achse platziert wird. ""

- Im Jahr 1514 wird João de Lisboa  (pt) in seinem Buch dem Livro de Marinharia vier Positionen geben, die korrigiert werden können (von der gleichen Art wie die des Regiments des Polsterns).

Später, in den Jahren 1535-1555, 1606, wird das Régimiento de navegacion aufgenommen, aktualisiert und fertiggestellt.

Die ersten Instrumente (1480-1550)

Nur wenige Werke, in denen das Instrument in den ersten Jahren seiner Verwendung erwähnt wird. Die erste Illustration stammt aus dem Jahr 1517 und die erste gedruckte Bauweise aus den 1550er Jahren. Die jüngste Entdeckung des ältesten bekannten Astrolabiums in einem Wrack wird diese dürftigen Informationen jedoch glücklicherweise vervollständigen.

Erste Erwähnungen

In den Jahren 1481-1482 war der erste Einsatz des Instruments den Seeleuten der Flotte von Diogo de Azambuja nach Guinea zu verdanken. Mit unterschiedlichen Durchmessern und unterschiedlichen Materialien (Holz, Metall) scheint das Astrolabium dann an Land wie auf See verwendet zu werden und dazu zu dienen, die Höhe der Sonne oder des Polars gleichgültig zu messen. Erst später spezialisierte er sich auf die ausschließliche Messung der Sonnenhöhe.

Im Jahr 1488 verdoppelte Bartolomeu Dias das Kap der Guten Hoffnung und machte nach Angaben einiger Autoren mit dem Astrolabium eine Breitengradmessung. Er hätte den Kurs auf 45 ° südlicher Breite (Wert von Christpohe Colomb) lokalisiert, während er in Wirklichkeit 34 ° beträgt. Dieser übermäßige Unterschied bleibt ein Rätsel: Wurde die Messung gut durchgeführt oder handelt es sich um einen groben Transkriptionsfehler, sollten wir nicht 35 ° lesen?

1497, in der Bucht von St. Helena , Vasco da Gama benutzte ein Holz astrolabe drei Palmen im Durchmesser. Um das Instrument wahrscheinlich am Boden zu stützen, verwenden wir eine Ziege von guter Größe mit drei Fuß. Für die Anekdote waren zwei Tage erforderlich, um die geodätische Messung durchzuführen: der erste Tag, um das Instrument in der Ebene des Meridians zu platzieren, der zweite, um die Meridianhöhe der Sonne zu messen.
Auf seiner Reise nahm er zusätzlich zu diesem großen hölzernen Astrolabium mehrere Metallastrolabien mit. Gab es in diesen letzteren planisphärische oder universelle Astrolabien?

1519 trug Magellan zu Beginn seiner großen Reise ein hölzernes Astrolabium und sechs Metallastrolabien.

Erste Abbildungen und Veröffentlichungen

1517 wird ein italienischer Text mit einer ziemlich groben Zeichnung eines nautischen Astrolabiums illustriert.

In den Jahren 1518-1529 konnten verschiedene Ausgaben von Reportorio dos tempos von Valentim Fernandes durch die Darstellung eines nautischen Astrolabiums illustriert werden. In einer späteren Ausgabe von 1563 wurde das Astrolabium durch einen Stundenquadranten ersetzt.

1529 ließ Diego Ribero einen Planisphären-Portulan erscheinen, in dem ein Quadrant und ein nautisches Astrolabium erscheinen.
In der Abbildung sehen wir nur die Ähnlichkeit mit der Rückseite eines vollständigen planisphärischen Astrolabiums mit seinem Schattenquadrat. Einige Details ermöglichen jedoch die Klassifizierung dieses Instruments in die Kategorie der nautischen Astrolabien: Nur die beiden oberen Quadranten des Limbus sind abgestuft in Grad und die Ohrmuscheln mit den breiten Platten befinden sich ziemlich nahe an der Mitte des Instruments.

In den Jahren 1530-1532 gibt Oronce Fine in einem seiner Werke, Protomathesis , die Darstellung eines Instruments wieder, das als Horologium bezeichnet wird und unter anderem die Funktion des nautischen Astrolabiums erfüllt.

Er versteht :

  • eine Armilla mit der Deklination der Sonne gemäß dem Sternzeichen, die es ermöglichen würde, den Breitengrad des Beobachtungsortes ungefähr ohne Tabelle zu haben. Diese Armilla ist hohl: Sie hat vier Querarme, die die Nabe mit der Krone verbinden. es ist die erste bekannte Illustration mit einer hohlen Scheibe, wie es scheint;
  • eine Mutterscheibe namens "Meridian Armilla" mit einer doppelten Teilung auf einem der oberen Quadranten. Man kann direkt die Höhe oder den Zenitabstand ablesen;
  • Die Alidade erreicht seltsamerweise nicht das Niveau der Abstufungen am Limbus. Ist dies ein Fehler aufgrund der Gravur?


Im Jahr 1542 stellte Jean Rotz in der Abbildung des Abschnitts Das Regiment des Polarsterns ein nautisches Astrolabium am Fuße des Beobachters dar. Das Instrument ist ausgehöhlt und hat vier Arme in einem Kreuz, wie beim Astrolabium von Oronce Fine, was bestätigt, dass in diesen Jahren weniger Windwiderstand des Instruments angestrebt wird.

Im Jahr 1545 schrieb Martín Cortés de Albacar das erste Werk, das sich teilweise dem nautischen Astrolabium widmete. Es wurde 1551 gedruckt und stellt ein auf ein Minimum reduziertes Instrument dar, das aus einer festen Scheibe mit einer Alidade besteht, bei der jeder der beiden Ohrmuscheln mit zwei verschiedenen Augenmuscheln durchbohrt ist: eine mit kleinem Durchmesser, um die Höhe der Sonne zu messen, die andere größere Öffnung, um auf die Sterne zu zielen; Dies wäre die erste gedruckte Beschreibung und Konstruktionsmethode des nautischen Astrolabiums.

Das älteste bisher entdeckte Exemplar

2014 wurden Unterwassergrabungen an der Stelle eines Wracks eines portugiesischen Bootes im Indischen Ozean durchgeführt . Es war das Schiff "Esmeralda" der Flotte von Vasco da Gama, das 1503 während eines starken Sturms versenkt wurde. Auf dem Meeresboden befindet sich eine Bronzescheibe mit einem Durchmesser von 17,5 cm und einer Dicke von weniger als 2 mm. Es ist ein nautisches Astrolabium. Auf der Rückseite des Instruments sind eine Armillarsphäre, das Wahrzeichen Portugals, sowie Waffen von Dom Manuel I. dargestellt, der 1495 zum ersten Mal König wurde die oberen Quadranten; Graduierungen von Grad zu Grad werden nicht erwähnt. Das Instrument würde aus den Jahren 1495 bis 1500 stammen.

Das goldene Zeitalter (1550-1650)

Die Mehrheit der Instrumente in Museen stammen aus dieser Zeit von 100 Jahren beiderseits der XVI th und XVII th Jahrhundert. Dies ist die Zeit, in der das nautische Astrolabium die höchste Herrschaft darüber hatte, wie man den Breitengrad von der Meridianhöhe der Sonne aus findet. In den ersten Jahrzehnten wird das Instrument perfektioniert und spezialisiert, um schnell zu einer fast endgültigen Form zu gelangen, die in der Einleitung beschrieben wird.

Verbesserungen

Es ist notwendig, gemeinsam auf alle Faktoren einzuwirken, die die Genauigkeit der Messungen in der feindlichen Umgebung des Ozeans beeinflussen:

  1. am Körper des Astrolabiums: Erhöhen Sie die Stabilität in vertikaler Position und verringern Sie gleichzeitig den Windwiderstand;
  2. auf der Alidade: Erhöhen Sie die Stabilität in der Messposition und verbessern Sie gemeinsam die Genauigkeit der Messungen.
1 - am Körper des Astrolabiums

Im unteren Teil befindet sich ein Vorschaltgerät:

  • Je größer es ist, desto besser ist die Stabilität, aber
  • kleiner sind die Aussparungen, die den Windwiderstand verringern.

Ein Kompromiss zwischen den beiden Optionen, der durch Versuch und Irrtum erzielt wurde, führte zu unterschiedlichen Lösungen.

Um die Stabilität des Instruments zu erhöhen , ohne Aussparungen zu reduzieren, einige astrolabes aus der zweiten Hälfte des XVI ten  Jahrhundert hatte eine variable Dicke. So variiert die Dicke des unten dargestellten spanischen Astrolabiums aus dem Museum für Kunst und Handwerk von 1563 zwischen 13,2 mm oben und 15,1 mm unten. Diese Technik, die man bei anderen erhaltenen Exemplaren findet, wurde um 1610 auf Wunsch eines großen Piloten aufgegeben, was den Aufbau des Instruments erschwerte.

2 - auf der Alidade

Um seine Stabilität zu erhöhen, muss es stämmig, stromlinienförmig und mit Ohrmuscheln nahe der Mitte sein:

  • Je näher die Ohrmuscheln beieinander liegen, desto besser ist jedoch die Stabilität
  • Je geringer die Genauigkeit der Messungen.

Die angenommenen Lösungen werden daher nach wie vor ein Kompromiss sein.

Spezialisierung

Zu Beginn seiner Verwendung wird das nautische Astrolabium austauschbar verwendet, um die Höhe des Polars oder der Sonne zu messen.

Die Ohrmuscheln sind so weit wie möglich voneinander entfernt und daher so nah wie möglich am Auge des Bedieners. Die Augenmuscheln sind groß genug, um auf die Sterne zu zielen. Sie können auch wie auf Martín Cortés de Albacars Astrolabium synchronisiert werden. Einige Astrolabien haben zwei Alidaden: eine mit Augenmuscheln mit großem Durchmesser, um auf die Sterne zu zielen, und die andere mit viel kleineren Löchern, die zum Wiegen der Sonne reserviert sind.

1515 in Portugal, 1550 in Spanien und im übrigen Europa erschienen Jacobs Mitarbeiter , die den Navigationsquadranten bei der Breitengradmessung durch die Sterne ersetzten .
Das nautische Astrolabium dient dann zur Messung der Sonnenhöhe. Dies ermöglicht es, den Durchmesser der Augenmuscheln zu verringern und die Ohrmuscheln näher an die Mitte des Instruments zu bringen (frei von "Augenmessungen"), ohne die Genauigkeit der Messungen zu stark zu beeinträchtigen: als Hinweis den Durchmesser der Augenmuscheln, von denen gesagt wird, dass sie denen einer feinen Nadel entsprechen, können in der Größenordnung von 0,5 mm liegen; Der Innenabstand zwischen den Ohrmuscheln kann zwischen 0,3 und 0,5 des von der Alidade überstrichenen Außendurchmessers liegen.

  • Einige Arten von nautischen Astrolabien

  • 1563.

  • 1575.

  • 1626.

  • 1632.

  • undatiert.

Einige spezifische Instrumente

In der von Alan Stimson vorgestellten Sammlung von Astrolabien gibt es einige Instrumente mit großem Durchmesser. Sie waren wahrscheinlich für geodätische Messungen an Land reserviert, die eine hohe Genauigkeit erforderten. Darunter das nautische Astrolabium vom Observatorium der Universität von Coimbra , Portugal, datiert 1675. Es wiegt 10 kg und hat einen Durchmesser von 500 mm. Sein Glied ist auf zwei gegenüberliegenden Quadranten in Grad unterteilt, um die durch die beiden Indizes der Alidade gegebenen Messungen überprüfen zu können. Um die Präzision zu erhöhen, werden diese beiden Sektoren durch Quer unterteilt. Dies ermöglicht eine instrumentelle Auflösung von 1/10 Grad.
In der nebenstehenden Abbildung zeigt der Index (in Rot) eine Höhe von 43,6 ° an. Diese "Transversalmethode" soll von Pedro Nunes (1502-1578) entwickelt worden sein; es wird auf bestimmte Instrumente angewendet werden , Tycho Brahe und auf astronomische Instrumente mit Gläsern des XVII E  Jahrhunderts, insbesondere auf jene von Jean Picard , vor 1675.

Im Jahr 1581 veröffentlichte Michel Coignet die Instruction Nouvelle des Poincts plus Excellent et Need, die sich auf die Kunst der Navigation bezieht. In dieser Arbeit beschrieb er ein universelles nautisches Astrolabium, das den Spielraum des Beobachtungsortes ohne eine Tabelle der Deklination der Sonne angeben könnte .
Das Astrolabium hat auf seiner Rückseite einen doppelten Kalender wie auf einem planisphärischen Astrolabium:

  • der Zivilkalender mit seinen Monaten und Tagen, die das gemeinsame Datum angeben;
  • der Tierkreiskalender mit seinen zwölf traditionellen Zeichen und seiner spezifischen 360 ° -Steilung, wobei jedes Zeichen in 30 ° unterteilt ist.

Für ein bestimmtes ziviles Kalenderdatum haben wir seine Tierkreiskorrespondenz und die solare Deklination.
Auf der Vorderseite des Astrolabiums gibt die Alidade die solare Deklination in Grad an; Der Limbus ist in Tierkreisabstand abgestuft.
Um den Breitengrad nach der Beobachtung zu haben, genügt es, am Glied gegenüber der Deklination des Beobachtungstages den Breitengrad des Ortes abzulesen.
Diese Art von Astrolabium scheint in aktuellen Inventaren nicht zu existieren.
Wir können feststellen, dass es seltsamerweise dem oben vorgestellten Horologium- Instrument von Oronce Fine aus dem Jahr 1532 ähnelt .

Schließlich können wir das Astrolabium sehen, das 2017 im „Hong Kong Museum of History“ vorgestellt wurde. Funktionell ist es auf seine einfachste Form reduziert. Er versteht :

  • ein Halbkreis, der als Limbus dient, mit drei Armen, um das Zentrum zu materialisieren;
  • eine nicht symmetrische Alidade in Bezug auf das Rotationszentrum;
  • ein Ballast im unteren Teil, halbzylindrisch geformt, der hinzugefügt zu werden scheint, aber tatsächlich mit dem Körper des Instruments geformt ist.

Dieses Originalinstrument ist nicht dokumentiert. Sehen Sie sich die Form seiner Griffaufhängung, analog er den Anfang des datieren kann XVII ten  Jahrhundert.

Gemeinsame Verwendung mit einem universellen Astrolabium

Zu Beginn der XVII - ten  Jahrhundert, Thomas Blundeville  (in) beschreibt das Universal-Astrolabium von John Blagrave  (in) , sagte das Juwel mathematisches (mathematisches Juwel) im Jahr 1585 erschien, dann sagt er:
„Aber wenn Sie benötigen Höhe der messen Sonne ... Sie müssen das schwere und massive marine Astrolabium verwenden, das meiner Meinung nach das beste und sicherste Instrument für eine solche Verwendung ist, und, um andere Schlussfolgerungen zu ziehen, das Astrolabium von Meister Blagrave verwenden. " .
Dies zeigt deutlich, dass die beiden Astrolabien gemeinsam auf See verwendet werden. Weiter unten im Text können wir lesen, dass dieses letzte Instrument hauptsächlich im Raum der Karten oder des "Quadrats" verwendet wurde; Es wurde verwendet, um astronomische Koordinaten wie einen Rechenschieber zu ändern.

Im Jahr 1608 veröffentlichte Willem Blaeu (1571–1638) ein Handbuch für Seeleute, Das Licht der Navigation . Frontispiz, eine Gravur zeigt mehrere Piloten von Schiffen, die im selben Raum versammelt sind. Unter den Instrumenten, die sie umgeben, erkennt man links ein nautisches Astrolabium in den Händen einer der Figuren und rechts ein universelles Astrolabium von Gemma Frisius auf dem Boden . Wir werden auch den Stab Jakobs über dem Astrolabium von Frisius bemerken.

Verschwinden des nautischen Astrolabiums

Im Inventar der vorhandenen nautischen Astrolabien von Alan Stimson befinden sich zwischen 1650 und 1700 nur drei Instrumente. Dies zeigt seine Veralterung von der Mitte des XVII - ten  Jahrhunderts.

Um das 17. Jahrhundert wurde das nautische Astrolabium mit einem neuen Instrument in Konkurrenz gesetzt, das es ermöglichte, auf die Sonne zu zielen und ihr den Rücken zu kehren, dem Bezirk Davis .
Letzterer wird nach und nach den nautischen Quadranten und seinen Nachfolger, den Stab Jakobs, sowie das nautische Astrolabium ersetzen. Die von Anfang des XVIII - ten  Jahrhunderts. Mehr in den Messungen präzise - es berücksichtigt den Durchmesser der Sonne nehmen kann - wird der Kreis von Davis am Meer bis zum Ende des wesentlich seine XVIII E  Jahrhunderts.

Vorräte

Im Jahr 1985 listete Alan Stimson in seinem Buch The mariner's astrolabe 50 nautische Astrolabien auf. 1988 hatte er 66 von ihnen. Er beschrieb sie ausführlich und analysierte seine Informationen im Allgemeinen.

Später, 1995, zählte Leonard Linton 96, aber sein Inventar ist laut R. D'Hollander lückenhaft.
Im Jahr 2017 würde das älteste bisher entdeckte und oben erwähnte Beispiel die Gesamtzahl der Instrumente auf 108 erhöhen.

Die hier vorgeschlagenen Analyseergebnisse entsprechen der Arbeit von Alan Stimson.

Anmerkungen und Referenzen

Anmerkungen

  1. Denken Sie daran, dass das Trommelfell des planisphärischen Astrolabiums nach bestimmten Breiten verfolgt wird. Sie ermöglichen unter anderem die Bestimmung der Zeit von der Spinne, die auch auf dem nautischen Astrolabium verschwindet.
  2. Es gibt kein spezifisches Vokabular, um den Körper des Instruments zu bezeichnen. Die verschiedenen Autoren, die sich mit dem Thema befassen, sprechen einfach vom "Astrolabium".
  3. wurden Scheiben mit zunehmender Dicke nach unten versucht, aber diese Lösung wurde bald aufgegeben.
  4. Wir können feststellen, dass 90 - h m der Zenitabstand Z m von der Sonne am Mittag ist. Die Beziehung, die den Breitengrad angibt, wird dann zu φ = δ + Z m, was noch einfacher zu verwenden ist.
  5. Zu diesem Zeitpunkt ist die Regel, die Höhe des Pols zu nehmen, wenn sich das Sternbild Ursa Minor merklich in Richtung Ost-West oder West-Ost befindet. Diese Richtung gibt ungefähr die Höhe des Pols an, eine Genauigkeit, die unter den Bedingungen, unter denen die Ablesungen durchgeführt werden, völlig ausreichend ist.
  6. Die astronomischen Tafeln wurden in Portugal am Anfang des bekannten XV - ten  Jahrhunderts, einschließlich Alfonsine Tabellen
  7. Regiment im Sinne von "Regel" oder "Weisung".
  8. In Kilometern liegt der Fehler von 11 ° in der Größenordnung von 1200 km!
  9. Die portugiesische Palme von Goa ist ca. 25 cm groß.
  10. Eine Ziege ist ein Hebewerkzeug.
  11. Es ist eigentlich ein astronomischer Ring .
  12. Das Astrolabium gehörte der spanischen Krone. Der Königliche Rat von Indien hatte die Casa de Contratacion von Sevilla unter seiner Kontrolle, zu der ein bedeutender Pilot, Kosmographen und ein Professor für Kosmographie gehörten. Die Herstellung von nautischen Instrumenten war das Werk der Kosmographen.
  13. Jacobs Stab hat keine Lotlinie (was ein Unglück in der Navigation ist) wie der Quadrant.
  14. Der Sonnenfleck auf dem Plateau der empfangenden Ohrmuschel ist dann kleiner und sehr hell
  15. Zur Information schlug Pedro Nunes nach R. D'Hollander (S. 333) 1537 eine Methode zur Bestimmung des Breitengrads aus zwei Sonnenhöhen vor.

Verweise

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  17. Für diesen Abschnitt siehe: R. D'Hollander 1999 , p.  357-360.
  18. Mörzer Bruyns 2009 , p.  von Kap. Ich, Anmerkung 11.
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  23. Für diesen Abschnitt „Erste Abbildungen und Veröffentlichungen“ siehe R. D'Hollander 1999 , S.  318.
  24. Artikel von Rebecca Morelle auf einer BBC News Seite, Online-Zugang
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  29. Michel Coignet, Neue Anweisung für exzellentere und notwendigere Punkte (sic), die die Kunst der Navigation berühren… , Antwerpen, 1581( online lesen ) , p.  30, 34.
  30. R. D'Hollander 1999 , p.  344.
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  32. Alan Stimson 1988 , p.  605.
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Anhänge

Literaturverzeichnis

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  • Philippe Dutarte, Die Instrumente der antiken Astronomie von der Antike bis zur Renaissance , Paris, Vuibert,2006294  p. ( ISBN  978-2-7117-7164-6 , Hinweis BnF n o  FRBNF40117578 ). Dokument zum Schreiben des Artikels.
  • (de) Mörzer Bruyns, Sextanten in Greenwich: Ein Katalog der Seefahrerquadranten, Seefahrerastrolabien, Kreuzstäbe, Backstaffs, Oktanten, Sextanten, Quintanten, reflektierenden Kreise und künstlichen Horizonte im National Maritime Museum, Greenwich , New York, Universität Oxford Drücken Sie,2009323  p. ( ISBN  978-0-19-953254-4 , Ankündigung BnF n o  FRBNF41442493 , online lesen )
  • (de) Alan Stimson, Das Astrolabium des Seefahrers: Eine Übersicht über bekannte, überlebende Meeresastrolabien , Utrecht,1988( online lesen ).

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