Navigation par sextant – Les altitudes
En navigation maritime, lorsqu’un navigateur mesure l’altitude d’un corps céleste avec un sextant de marine, il doit mesurer l’altitude comme un angle du corps au-dessus de l’horizon visible. (Cliquez sur l’image pour l’agrandir.)
L’altitude ainsi obtenue doit être corrigée des erreurs d’instrument et autres avant de pouvoir effectuer des calculs.
Le sextant de marine
Le sextant tire son nom de l’étendue de son membre qui est la sixième partie d’un cercle, soit 60 degrés. Le sextant de marine est un instrument à double réflexion, utilisé pour mesurer des angles dans un même plan. L’arc est gradué en degrés de droite à gauche de 0 à 120 (parfois un peu plus). Cependant, le limbe n’est qu’un sixième de cercle en raison de la double réflexion de l’instrument. Voir l’image ci-contre pour plus de précisions.
À droite de 0 degré sur l’arc est gradué de 5 degrés. Cet arc d’excès est appelé « Hors de l’arc », et l’arc à gauche du zéro est appelé « Sur l’arc ».
Le sextant peut être utilisé pour mesurer des angles dans des plans verticaux, horizontaux ou obliques.
Le principe du sextant
Le principe optique utilisé dans un sextant est le suivant : étant donné qu’un rayon lumineux est réfléchi par deux miroirs successifs, alors l’angle entre la première et la dernière direction du rayon est égal à deux fois l’angle entre les miroirs.
C’est cet angle qui est lu sur l' » arc » après que le navigateur ait » tiré une étoile » (pris une altitude).
Erreurs et corrections des lectures du sextant
En dehors des erreurs de fabrication, qui sont rares, un sextant de marine peut présenter des erreurs dues à :
- le miroir d’index n’étant pas perpendiculaire au plan de l’instrument.
- le verre d’horizon n’étant pas perpendiculaire au plan de l’instrument
- l’horizon et les miroirs d’index n’étant pas perpendiculaires entre eux
En mer, ces erreurs sont corrigées par des vis de réglage situées sur les miroirs d’index et d’horizon. Toute erreur résiduelle est appelée erreur d’index et est calibrée par l’observateur.
Les autres corrections apportées aux lectures du sextant comprennent la dip (pour la hauteur de l’œil de l’observateur), la réfraction (pour la réfraction de la lumière dans l’atmosphère, la parallaxe (nous mesurons l’altitude à la surface de la terre et non au centre de la terre, qui est l’altitude réelle), le semi diamètre (des corps comme le soleil et les autres planètes. En effet, l’altitude vraie du corps est à partir de son centre alors que le navigateur ne peut pas le savoir exactement et utilise donc la circonférence extérieure du soleil ou de la planète).
Toutes ces corrections sont calculées ou trouvées dans les Almanachs nautiques et les tables et appliquées.
Comment se fait une visée ?
Un navigateur décidera quelles étoiles ou planètes » tirer « , en fonction de l’heure de la journée, de la clarté de l’horizon et des corps célestes (étoiles et planètes) qu’il peut voir clairement.
La prise d’altitude consiste à » faire descendre le corps céleste à l’horizon » lorsqu’il est vu à travers le sextant. Cela signifie que le reflet du corps, vu à travers le sextant, est lentement abaissé jusqu’à un point où il touche juste l’horizon. Pour ce faire, il faut d’abord mettre le sextant à zéro, puis déplacer lentement et en douceur le bras du sextant, tout en gardant le reflet du corps en vue dans l’instrument. Les ajustements plus fins sont effectués à l’aide du micromètre.
Lorsque le navigateur est convaincu que le corps est parfaitement sur l’horizon (avec les planètes et le soleil, le sextant est balancé d’un côté à l’autre pour s’assurer que la circonférence du corps est tangentielle à l’horizon), l’angle est alors lu sur l’échelle du sextant. C’est l’altitude non corrigée.
Un navigateur sort généralement sur l’aile de la passerelle de navigation. Il prend alors une altitude et note l’heure exacte. Des calculs sont alors effectués pour déterminer la position du navire. Cela se fait généralement lorsque le navire est loin de la terre, et que les phares et autres objets terrestres ne peuvent pas être utilisés pour déterminer la position.
Navigation moderne
Avec l’avènement du GPS, le sextant marin devient lentement obsolète. Cependant, les examens de navigation maritime testent toujours l’utilisation correcte d’un sextant. Les appareils électroniques comme le GPS sont considérés comme des aides à la navigation. Le sextant est le vrai truc.