В астрономии секстанты — это устройства , изображающие шестую часть окружности, используемые в основном для измерения положения звезд . Существует два типа астрономических секстантов: настенные и рамочные.
Они имеют важное историческое значение, но со временем были заменены транзитными телескопами , другими астрометрическими методами и спутниками , такими как Hipparcos .
Первый известный настенный секстант был построен в Рее, Иран , Абу-Махмудом аль-Худжанди в 994 году. [1] Для измерения наклона эклиптики аль-Худжанди изобрел устройство, которое он назвал секстантом аль-Фахри (al-suds al Fakhrī), в честь своего покровителя, правителя Бувайхидов Фахра аль-Даулы (976–997). Этот инструмент представлял собой шестидесятиградусную дугу на стене, выровненную вдоль линии меридиана (север-юг). Инструмент аль-Худжанди был больше предыдущих инструментов; он имел радиус около двадцати метров. [2] Главное улучшение, включенное в секстанты аль-Фахри по сравнению с более ранними инструментами, заключалось в том, что точность показаний достигала секунд, в то время как более старые инструменты могли считывать только в градусах и минутах. Это подтвердили аль-Бируни , аль-Марракуши и аль-Каши . Аль-Худжанди использовал свой прибор для измерения угла солнца над горизонтом во время летнего и зимнего солнцестояния ; эти два измерения позволяют вычислить широту местоположения секстанта и наклон эклиптики. [1]
Улугбек построил секстант Фахри, который имел радиус 40,4 метра, крупнейший инструмент такого типа в 15 веке. Размещенный в обсерватории Улугбека , секстант имел прекрасно сконструированную дугу с лестницей с обеих сторон, чтобы обеспечить доступ для помощников, которые проводили измерения. [ необходима цитата ]
Секстант на основе большой металлической рамы имел преимущество перед настенным инструментом в том, что его можно было использовать в любой ориентации. Это позволяло измерять угловые расстояния между астрономическими телами. [ необходима цитата ]
Эти инструменты существенно отличаются от секстанта штурмана тем, что последний является отражающим инструментом. Секстант штурмана использует зеркала, чтобы навести изображение солнца, луны или звезды на горизонт и измерить высоту объекта. Благодаря использованию зеркал, измеряемый угол в два раза больше длины дуги инструмента. Таким образом, секстант штурмана измеряет 120° на дуге с включенным углом 60°. Для сравнения, астрономические секстанты большие и измеряют углы напрямую — дуга в 60° будет измерять максимум 60°. [ необходима цитата ]
Эти большие секстанты изготавливаются в основном из дерева, латуни или комбинации обоих материалов. Рама достаточно тяжелая, чтобы быть жесткой и обеспечивать надежные измерения без изгибающих изменений в инструменте, ухудшающих качество наблюдения. Рама установлена на опорной конструкции, которая удерживает ее в положении во время использования. В некоторых случаях положение секстанта можно регулировать, чтобы можно было проводить измерения при любой ориентации инструмента. Из-за размера и веса инструмента внимание было уделено его балансировке, чтобы его можно было легко перемещать. [ необходима цитата ]
Наблюдения обычно проводились с помощью алидады , хотя более новые версии могли использовать телескоп . В некоторых случаях использовалась система противовесов и блоков, позволяющая наблюдателю манипулировать инструментом, несмотря на его размер.
Эти инструменты использовались примерно так же, как и меньшие инструменты, с усилием, возможно, масштабированным из-за размера. Для работы с некоторыми инструментами, возможно, требовалось больше одного человека.
Если секстант постоянно зафиксирован в одном положении, необходимо определить только положение алидады или аналогичного индекса. В этом случае наблюдатель перемещает алидаду до тех пор, пока интересующий его объект не окажется в центре прицела, а затем считывает градуировки, нанесенные на дугу.
Для инструментов, которые можно было перемещать, процесс был более сложным. Необходимо было навести объект с помощью двух линий. Край инструмента обычно снабжался прицелами, и инструмент выравнивался с одним из двух интересующих объектов. Затем алидада также выравнивалась со вторым объектом. После того, как каждый объект был центрирован в одном наборе прицелов, можно было снимать показания. Это могло быть проблемой для движущейся звезды, наблюдаемой с помощью очень большого инструмента, поскольку один человек не мог легко подтвердить оба прицела; помощник был большим преимуществом. Иллюстрация инструмента Гевелия справа показывает, как два человека использовали бы такой секстант: его жена Элизабета выравнивает инструмент, в то время как Иоганнес устанавливает алидаду.
