La méridienne

Cette technique de navigation permet de se positionner à l’aide du sextant, d’une calculatrice, d’un chronomètre et de papier millimétré. Elle demande cependant des conditions particulières:

.Avoir le ciel et l’horyzon bien dégagé(sans blague…)à l’heure de passage du soleil au méridien local. Le moment où le soleil sera le plus haut dans le ciel(une demi heure avant jusqu’à une demi heure après)en fait.

.L’angle entre le soleil et l’horyzon(la hauteur vraie Hv)doit être compris entre 20° et 80°, sinon on augmente l’imprécision à cause de la réfraction de la lumière(voir loi de Snell-Descartes). Plus les rayons de lumière traversent une couche d’atmosphère importante, plus ils vont avoir de chance d’être déviés, or plus Hv est petit, plus la couche à traverser augmente.

1)Le sextant

Contrairement à ses prédécesseurs(kamal, astrolabe), son jeu de miroirs qui réfléchit la lumière permet d’avoir un calcul de Hv bien plus précis, non perturbé par les mouvements de la mer. Le sextant peut s’identifier à une sorte de rapporteur capable de mesurer un angle(l’angle Soleil/observateur/horyzon).

méridienne

La verticale du fil à plomb indique la hauteur Hv de l’astre. Evidemment en mer avec le mouvement des vagues c’est moins efficace!

Un sextant se présente de la façon suivante:

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Le grand miroir renvoie la lumière sur le petit miroir. Le petit miroir est fixe et le grand est solidaire de l’alidade. Dans la lunette on doit voir le bas de l’astre aligné sur l’horyzon, du coup pour cela on bouge l’alidade. On bouge donc le grand miroir de façon à obtenir cet alignement. Il suffit de lire ensuite la hauteur trouvée sur le limbe. La hauteur lue ici est la hauteur instrumentale, pour avoir la hauteur vraie il y a des modifications à apporter qu’on verra après. Les sextants les moins perfectionnés n’ont pas de tambour mais un vernier à la place(mack 3), la mesure se lit comme sur un pied à coulisse dans ce cas. On trouve des sextants à tout les prix, en plastique, en laiton…plus c’est cher et plus on y gagne en précision de mesure.

2)Méthode

Tout d’abord on règle sa montre le plus précisément possible à l’heure U.T(heure au méridien de Greenwich). Le mieux est d’en avoir une au préalable toujours réglée sur cette heure. Il va falloir ensuite déterminer à peu près l’heure de passage du soleil au zénith de l’endroit où l’on se trouve. La méthode la plus simple consiste à prendre le compas de relèvement et relever le Soleil. En effet, on sait que le soleil indique le Sud quand il est au zénith local(hémisphère Nord)et le Nord dans l’hémisphère Sud. Quand le relèvement indiqué se rapproche de plus en plus de 180°(hémisphère Nord), on commence à faire des mesures de hauteur à intervalles régulier.

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 à chaque mesure de la hauteur on note la hauteur instrumentale et l’heure exacte qui lui correspond.

 

 

 

Quand le Soleil arrive au zénith, la hauteur ne varie plus et il va se stabiliser pendant un moment. Quand il est stable on règle à l’avance le sextant sur la dernière mesure observée quand le soleil était encore ascendant. Ensuite on regarde par la lunette du sextant le soleil, on va le voir progressivement descendre, en même temps on déclenche le chronomètre(noter l’heure U.T au moment où on le déclenche). Au moment où l’on voit le bord inférieur du Soleil « toucher » l’horizon, on stoppe le chrono, on déduit U.T trouvée à ce moment, et on la note. On refait pareil pour l’avant dernière hauteur mesurée quand le soleil montait, etc…

La hauteur du Soleil à son zénith est facile à déterminer car l’astre marque un temps d’arrêt à ce moment là. C’est cette hauteur qui va nous permettre de trouver notre latitude, en revanche tout le bidouillage vu en haut va nous aider à déterminer notre longitude.

Déterminer la hauteur vraie Hv

La hauteur instrumentale indiquée par le limbe de notre sextant n’est pas exactement la hauteur vraie, il faut y ajouter des corrections pour obtenir Hv. Il y a la collimation(ou erreur instrumentale, elle est indiquée dans le boîtier du sextant), les quatre corrections d’angles(voir corrections d’angle)que l’on trouve dans les éphémérides et la correction calendaire pour le Soleil(change tout les mois, visible aussi dans les éphémérides). La différence entre la hauteur instrumentale et la hauteur vraie n’est pas énorme, mais plus c’est précis, mieux c’est!

Déterminer la latitude

On prend Hv quand le Soleil était culminant, et on calcule Dz. C’est facile, Dz=90°-Hv. La latitude est alors facile à déterminer, L=D+/-(90°-Hv). C’est + si l’observation se fait pôle Nord dans le dos, et – avec le pôle Sud dans le dos(D est la déclinaison du Soleil au moment de la mesure, voir « la sphère céleste »).

Déterminer la longitude

La longitude se trouve en théorie facilement; avec la rotation de la terre le Soleil se déplace d’Est en Ouest autour du globe(référentiel terrestre)à une vitesse d’environ 15°/heure(la terre tourne sur elle même en 24 heures et a une circonférence de 360°). Donc en sachant l’heure exacte à laquelle le Soleil est au zénith, et connaissant l’heure U.T on peut facilement la déterminer. Or quand on regarde le Soleil il marque un temps d’arrêt quand il culmine, donc il est difficile de trouver une longitude précise. Pour la trouver on reprend le petit graphique que l’on a fait au début, celui où l’on a noté chaque mesure de hauteur prise avec l’heure correspondante quand le soleil montait, et quand il descendait. On prend une mesure d’angle(de préférence la moins proche du zénith pour être plus précis), et les heures correspondantes(disons T1 et T2) à l’instant de la montée et de la descente pour cette même mesure de hauteur. L’heure de culmination du Soleil est alors égale à T= (T1+T2)/2. Notre longitude se calcule alors de la façon suivante: longitude=(T-Tpass)*15°/heure(les éphémérides indiquent la vitesse de passage du soleil qui peut varier légèrement selon la date, voir V dans « la sphère céleste »). Tpass est l’heure de passage du soleil au méridien de Greenwich.

Remarque: utiliser les filtres coloré du sextant pour ne pas s’abîmer les yeux. On peut au fur et à mesure de l’observation enlever progressivement quelques filtres pour avoir une vision plus nette des bords du soleil. Le meilleur endroit pour effectuer les mesures se trouve près du mât, c’est là où l’on trouve un peu de stabilité si on est remué par les vagues.

Remarque: La collimation peut aussi se déterminer en observant simplement à travers la lunette l’horizon, en alignant juste l’image de l’horizon dans la lunette et en regardant la mesure correspondante sur le limbe, on obtient cette erreur instrumentale.

 

 

 

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