A hajózási asztrolábiumot egy ősi eszköze navigációs főként annak számbavételére , azaz meghatározni a szélesség.
A planispheric astrolabe valószínű adaptációja lehetővé teszi kizárólag a csillagok magasságának mérését , különösen a Nap meridiánmagasságát, amelyből egyszerű számítással megkapjuk a hajó pillanatnyi szélességét .
A portugál tengerészek a XV . Század végén fejlesztették ki , és ez helyettesíti a kvadráns navigációt . Később, a XVII. E század közepe felé versenyezve Davis kerületével , a szextáns egyik elődjével, fokozatosan el fogják hagyni hasznára.
A tengeri astrolabe valószínűleg a planispheric astrolabe ihlette, amely megtartja az általános alakját, de mivel a szélesség meghatározására szolgál, nincs dobhártyája vagy pókja. A tengeri asztrolábium tehát csak két fő részből áll, a megfelelő asztrolabéból és az alidádból, amelyeknek a műszer használatának egyedüli funkcióját kell ellátniuk: a Nap meridiánmagasságának mérését, amelyet tengeri nyelven "úgy mérlegelnek, mint a Nap".
Az ellenséges környezetben használt műszert a környezete különböző tényezőihez kellett igazítani: sós levegő, edénymozgás (tekerés és szurok), szél. Ezek a különböző korlátok fokozatosan megváltoztatták a hangszer jellemzőit. Itt mutatjuk be az asztrolabet típusú XVII . Század fénykorát.
az alidade a pinnule s-re, az asztrolábra összpontosul. Lehetővé teszi a Nap célzását, és lejtős végei úgy vannak kialakítva, hogy legjobb esetben (fél fokig) leolvassák a kívánt magasságot a hangszer végtagján.
A Nap célja különös. Sugara égeti a szemet, megfigyelése közvetett.
A tüskéket szemlyuk átszúrja, egy kicsi lyuk a kúpos bejáratnál, amely egy finom tű átmérőjével végződik. Megfigyelés során a Nap képe a "napsütésben" található "pinna" lyukán keresztül kis átmérőjű világító folt formájában vetül az árnyékban lévő alsó pinna fennsíkjára. - a lemezek nagyok a Nap nyomának gyors megragadása érdekében. Ezután a kezelőnek kijavítania kell a műszer beállításait, hogy a fényfolt egybeessen az alsó pinna furatával, ami nem volt túl egyszerű művelet.
A működés optimalizálása érdekében az alidád nehéz, leggyakrabban öntött, profilja le van ferdítve, hogy jobban behatoljon a szélbe, a füleket a lehető legközelebb hozzák a forgás középpontjához (a mérési pontosság rovására) a nyomatékhatás elkerülése érdekében a szélcsúcsok nagy lemezeinek szintjén lévő szél miatt.
Miután összehangolta az alidádot a Napon, a mérési eredményeket kell olvasni az asztroláblán.
Eredetileg egy olyan lemez, mint a síkbeli asztroláblán, felfüggesztéssel vagy megfogó gyűrűvel, amely a műszer függőlegességét adja a mérések során.
A tömegközéppontot a lehető legnagyobb mértékben leeresztik a legnagyobb tömegnek az alsó középső részre történő átvitelével. A felső és néha az alsó rész mélyedései még kissé leeresztik a súlypontot, és csökkentik a szél korongra gyakorolt hatását.
A periférián fokokban végzett limbust találunk , néha csak annak felső részén, az oda rajzolt horizont felett. Az osztások a hangszertől függően közvetlenül megadják a magasságot (a horizonttól) vagy a zenit távolságokat , a magasság kiegészítését (függőlegestől). A számozás 10-ben 10. A felbontás , amelyből a minimális mérési bizonytalanság adódik , a műszer méreteinek ismeretében nem lehet kevesebb, mint fél fok.
Ez a meghatározás a "Nap mérlegelésével".
A nagy árboc felé.
Szokásos térdelő helyzet
Bár nem szánt, hogy a hajózási asztrolábiumot lehetővé tette a közvetlen látvány, hogy meghatározzák a magassága a Sarkcsillag , amikor magas volt az égen, ami nem ez a helyzet a déli féltekén, ahol van. Láthatatlan. A mérés ezután azonnal megadta a szélességet. Ez azzal a feltétellel, hogy korrekciót hajtanak végre annak a ténynek köszönhetően, hogy a lengyel nem éppen a póluson van (lásd alább "A póluscsillag ezred").
Póluscsillag észlelése.
Elismert tény, hogy a tengeri astrolabe a planispheric astrolabe egyszerűsített változata, a tengerhez igazítva; de vajon a tengeren használták-e a planiszferikus asztrolábát az óceán hajózása előtt vagy annak elején?
Az erre a célra szolgáló szövegek alig léteznek, két idézet kivételével:
Lehetséges, hogy egy ártechnikai eszköz ilyen kivételes felhasználása lehetséges volt az olaj tengerén, de a tenger környezetének általában ellenséges környezetére tekintettel biztosan kifulladt. Jó okkal nevezik a klasszikus asztrolábiát néha "földi asztrolábának".
Elején a XV th század idején Henrik , a portugál, az emberek felé fordult az óceán atlanti fog merészkedni nyílt tengeren. Mennek feltárása az afrikai part a karavellák , kezdetben a közelben a egyenlítő: az Azori-szigetek (1427), a Zöld-foki-félsziget (1444), Sierra Leone (1462).
Egy portugál caravel.
Térkép: Pedro Reinel, 1504.
Expedícióik során a matrózok egy új navigációt , a csillagászati navigációt fognak gyakorolni . Ehhez a navigációs kvadráns segítségével határozzák meg a meglátogatott helyek szélességét , leggyakrabban a sarkot megcélozva, amely közvetlenül megadja a szélességet (bizonyos óvintézkedésekkel - ). Ez hajókon, vagy jobb szárazföldön történik, a nagyobb pontosság érdekében.
Legkorábban 1471-ben keresztezik az Egyenlítőt, és a póluscsillag eltűnik a láthatáron. Ezért a szélesség meghatározásához egy másik módszert kell végrehajtani. Ez a Nap meridiánmagasságának mérésével történik. Diogo Gomes már navigációs tárcsán tesztelte Guinea partjain 1460–1462-ben; az eredmény kiábrándító, a műszer nem alkalmas a „Nap mérésére” (5 ° körüli különbség), és a meglévő csillagászati táblázatokból nehéz kiszámítani a szélességet. Az 1481-es években megjelenő asztrolábiát részesítik előnyben, amelynek első említését Kolumbusz Kristóf említi, aki Bartolomeu Dias 1488-ban a Jóreménység foka felé használta (lásd alább).
A Zacuto Almanach PerpetuumAbraham Zacuto ebben az összefüggésben, 1470-ben fogja elvégezni legfontosabb munkáját, az Almanac perpetuumot . Ez egy különféle csillagászati táblázatokat tartalmazó könyv, amely az 1473-as évre készült és javítások útján frissíthető. A princeps kiadás csak 1496-ban jelenik meg, de valószínűleg már az 1470-es években titokban használták a kézzel írott kivonatokat. Vannak a Nap ekliptikus hosszúságának táblázatai az 1473-1476 évekre, valamint a naplejtés táblázatai. ennek eredményeként.
Ezek a táblák még mindig túlságosan bonyolult használatára caravel pilóták , egyszerűsödnek a végletekig 1484 vezetése alatt John II Portugália , matematikusok és csillagászok találkozott abban az évben, köztük José Vizinho (en) és Martin Behaim az , hogy hozzon létre egy megbízható csillagászati módszert a tenger szélességének meghatározásához a Nap horizontjának feletti helyzetének leolvasásával. Munkájuk füzete 1509-ben jelent meg, a Regimento do estrolabio e do quadrante, amelyet „müncheni ezredként” ismernek. Táblázatot tartalmaz a napsugárzásról, egyetlen év minden napjára; „egyetlen naptáblának” hívják, hogy megkülönböztesse a Zacuto négyéves tábláitól. Az Almanac Perpetuum Vizinho által készített táblázata 1483-ra vonatkozik, és úgy tűnik, hogy azokból az évekből bocsátották a tengerészek rendelkezésére. Ez a szélességi kör kiszámításának jelentős egyszerűsítése.
1516 körül négyéves táblázatok jelentek meg, az „Evora ezred”, ugyanazokkal a forrásokkal, mint a „müncheni ezred”. 1517-től 1520-ig tartó négy évre hozták létre, és az 1540-es évekig használják őket. Úgy gondolják, hogy Zacuto hozta létre 1496 körül.
A "müncheni ezredbe" felvett Regimento do Norte 1509-es dátummal rendelkezik, de már 1455-ben megjelentek kézírásos formában. Jelzik a póluscsillag magasságában elvégzendő korrekciót a szélesség vagy a pólus megszerzése érdekében. magasság. Ez követi a Kis Göncöl nyolc fő kardinális helyzetét a pólus körül: Észak, Dél, Kelet, Nyugat és a négy köztes helyzet. A lényeg szemléltetésére egy kereket javasolnak: a férfi póluskereket ; egy kinyújtott karral rendelkező képzeletbeli karakter bemutatja a helyszínre választott Kis Göncöl sarkalatos pontjait és csillagainak konfigurációját. Leggyakrabban ezek az "őrök" álláspontjai, nevezetesen β és γ, Kochab és Pherkad .
A szemközti ábrán valószínűleg ők a csillagkép első három csillaga, nevezetesen α a Polar, δ Tildun és ε Urodelus. Az elvégzendő, az ábrán alig olvasható javításokat az alábbi táblázat mutatja. Ezek a korrekciók 1500-ra érvényesek, amikor a Polar 3,7 ° -kal volt a pólustól (a teliholdtól több mint hét átmérőjű).
Pozíció | NEM | SZÜLETETT | E | SE | S | SW | W | ÉNy |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Javítás | 3 ° | 3,5 ° | 1,5 ° | -0,5 ° | -3 ° | -3,5 ° | -1,5 ° | 0,5 ° |
Nincs olyan csillag, amely elég fényes lenne a déli égbolt felé, hogy közvetlenül megkeresse. Az 1500 körüli, a pólustól nagyjából harminc fokkal elhelyezkedő Déli Kereszt csillagképéből a portugál tengerészek szabályokat állapítanak meg megfigyeléseik szélességének meghatározásához.
A Déli Kereszt két kiemelt fontosságú csillaggal rendelkezik, ezek:
Az ebben az irányban kinyújtott γ-α vonal lényegében megadja a déli pólus irányát, amely a megfelelő távolság 4,5-szerese.
1454-től nézve Acrux és Gacrux szolgál referenciaként a Déli Kereszt első ezredeinek felállításához.
- Az első szabályt 1508-ban fogalmazta meg egy portugál navigátor. Nagyjából így nézhet ki a mai nyelv:
- 1514-ben João de Lisboa (pt) a Livro de Marinharia című könyvében négy, korrekcióra hajlamos helyzetet ad (ugyanolyan típusú, mint a póluscsillag ezrede).
Később, az 1535–1555, 1606-os években a Régimiento de navegacionot felveszik, frissítik és befejezik.
Kevés olyan mű, ahol a hangszert a használat első éveiben említik. Első illusztrációja 1517-ből származik, első nyomtatott építési módszere pedig az 1550-es évekből származik. De a legrégebbi ismert asztrolábla egy roncsának legutóbbi felfedezése szerencsére kiegészíti ezeket a szűkös információkat.
Első említés1481-1482-ben a műszer első használatát a Diogo de Azambuja- Guineáig tartó flotta tengerészei kapták . Különböző átmérőkkel és különböző anyagokkal (fa, fém) úgy tűnik, hogy az asztrolábiumot ezután szárazföldön használják, mint a tengeren, és közömbösen a Nap vagy a Polar magasságát veszi fel. Csak később specializálódott a napmagasság kizárólagos mérésére.
1488-ban Bartolomeu Dias megduplázta a Jóreménység fokát, és egyes szerzők szerint a földrajzi szélesség mérését elvégezte az asztrolábellal. Az irányt a déli szélesség 45 ° -án (Christpohe Colomb jelentése szerint) találta volna meg, míg a valóságban 34 °. Ez a túlzott különbség rejtély marad: jól sikerült a mérés, vagy durva átírási hiba, nem kellene 35 ° -ot olvasnunk?
1497-ben, az öböl Saint Helena , Vasco da Gama használt fa asztrolábiumot három tenyér átmérőjű. A hangszer valószínűleg a földön történő megtámasztására jó méretű, három lábas kecskét használunk. Az anekdotához két napra volt szükség a geodéziai mérés elvégzéséhez: az első nap a műszer elhelyezése a meridián síkjában, a második a nap meridiánmagasságának mérésére.
Útja során ezen a nagy fa asztroláblán kívül több fém asztrolábelt is készített. Voltak-e ezekben planiszférikus vagy egyetemes asztrolábusok?
1519-ben Magellan , nagy útja kezdetén, egy fa asztrolábelt és hat fém asztrolábét hordozott.
Első illusztrációk és publikációk1517-ben egy olasz szöveget illusztrálnak a tengeri asztrolábia meglehetősen durva rajzával.
1518-1529- ben Valentim Fernandes Reportorio dos tempos különféle kiadásait egy tengeri asztrolábla ábrázolásával lehetett szemléltetni. Egy későbbi, 1563-as kiadásban az asztrolábiumot egy órás kvadráns váltotta fel.
1529-ben Diego Ribero megjelent egy planisphere-portulan-ban, ahol megjelenik egy kvadráns és egy tengeri asztrolábium.
Az ábrán csak egy szilárd planiszférikus asztrolábla hátoldalával, annak árnyék négyzetével láthatjuk a hasonlóságot, de néhány részlet lehetővé teszi, hogy ezt a műszert a tengeri asztrolábák kategóriájába sorolják: a limbusnak csak a két felső kvadrátja van beosztva. fokban és a széles lemezekkel ellátott csúcsok meglehetősen közel vannak a hangszer közepéhez.
1530-1532-ben Oronce Fine egyik művében, a Protomathesisben egy olyan eszköz ábrázolását mutatja be, amelyet horologiumnak mondanak, és amely többek között a tengeri asztrolábe funkcióját tölti be.
Megérti :
1542-ben Jean Rotz, a sarki csillag ezred szakaszát ábrázoló ábrán egy tengeri asztrolábust ábrázolt a megfigyelő lábánál. A hangszer üreges és négy karja van keresztben, mint Oronce Fine asztrolábláján, ami megerősíti, hogy ezekben az években a hangszer kisebb szélállóságára törekszik.
1545-ben Martín Cortés de Albacar írta az első művet, amelyet részben a tengeri asztrolábának szenteltek. 1551-ben kinyomtatva, minimálisra csökkentett hangszer, amely egy szilárd korongból és egy alidádból áll, ahol a két tüskét mindegyik két különböző szemcsészével átszúrja: az egyik kis átmérőjű, hogy felvegye a Nap magasságát, a másik , nagyobb nyílás a csillagok irányába; ez lenne az első nyomtatott leírás és a tengeri asztrolábla felépítésének módszere.
A legrégebbi, eddig felfedezett példány2014-ben víz alatti ásatásokat végeztek egy portugál hajó roncsa helyén az Indiai-óceánon . Ez a Vasco da Gama flottájából származó "Esmeralda" hajó volt, amelyet 1503-ban elsüllyesztett egy erős vihar. A tengerfenéken 17,5 cm átmérőjű és 2 mm-nél vastagabb bronzkorong található. Ez egy tengeri astrolabe. A műszer hátoldalán egy armilláris gömb, Portugália emblémája látható, valamint I. Dom Manuel fegyverei 1495-ben lettek először királyok. Az elülső rész bár erodálódott, így az 5-ös 5-ös 5-ös lézergravírozási elemzési részeket láthatta a felső negyedek; fokról fokozatra nincs említés. A hangszer 1495 és 1500 között volt.
A múzeumok hangszereinek többsége a XVI . És XVII . Században húzódó 100 éves időszakból származik . Ez az az idő, amikor a tengeri asztrolábia uralkodott legföljebb abban, hogyan lehet megtalálni a szélességet a Nap meridián magasságából. Az első évtizedekben a hangszert tökéletesíteni és szakosodni fogják, hogy gyorsan elérjék a bevezetőben leírt majdnem végleges formát.
FejlesztésekAz óceán ellenséges környezetében végzett mérések pontosságát befolyásoló összes tényezőre együttesen kell hatni:
Alsó részében előtét található:
A két lehetőség közötti kompromisszum, amelyet próbával és hibával szereztek, különböző megoldásokhoz vezetett.
A műszer stabilitásának növelése a mélyedések csökkentése nélkül, a XVI . Század második feléből származó asztrolábák vastagsága változó volt. Így az alább bemutatott, 1563-ból származó Iparművészeti Múzeum spanyol asztrolábláján a vastagság a tetején 13,2 mm-től az aljáig 15,1 mm-ig változik. Ezt a technikát, amelyet más megőrzött példányokon találnak, 1610 körül felhagytak egy fő pilóta kérésére, ez bonyolította a műszer felépítését.
2 - az alidádonStabilitásának növelése érdekében zömöknek, áramvonalasnak kell lennie, a hüvelyekkel a középpont közelében:
Az elfogadott megoldások tehát kompromisszumot jelentenek, mint korábban.
SzakosodásHasználatának kezdetén a tengeri csillagjegyet felcserélhetően használják a sarki vagy a nap magasságának mérésére.
A fülek a lehető legtávolabb vannak egymástól, ezért a lehető legközelebb vannak a kezelő szeméhez. A szemkagylók elég nagyok ahhoz, hogy a csillagokra célozzanak. Martín Cortés de Albacar úgy is szinkronizálhatja őket, mint az asztroláblán. Egyes asztrolábáknak két alidádja van: az egyik nagy átmérőjű szemcsészékkel a csillagok felé irányul, a másik pedig sokkal kisebb lyukakkal van fenntartva a Nap mérlegelésére.
1515-ben Portugáliában, 1550-ben Spanyolországban és Európa többi részén megjelenik Jacob személyzete, amely kiszorítja a navigáció kvadrátját a csillagok által végzett szélességi mérésben.
A hajózási asztrolábe ezután a Nap magasságának mérésére szolgál. Ez lehetővé teszi a szemcsészék átmérőjének csökkentését és a tüskék közelebb kerülését a műszer közepéhez (mentesek a "szemméréstől") anélkül, hogy túlságosan befolyásolnák a mérések pontosságát: jelzésként a a finom tű tűinek megfelelő szemkagylók 0,5 mm nagyságrendűek lehetnek; a csúcsok közötti belső távolság az alidád által söpört külső átmérő 0,3 és 0,5 között mozoghat.
1563.
1575.
1626.
1632.
keltezetlen.
Az Alan Stimson által bemutatott asztroláblák gyűjteményében néhány nagy átmérőjű műszer található. Valószínűleg a szárazföldi geodéziai mérésekre voltak fenntartva, amelyek nagy pontosságot igényeltek. Közülük a portugáliai Coimbrai Egyetem obszervatóriumának tengeri csillagjele 1675-ből származik. Súlya 10 kg, átmérője 500 mm. Végtagja fokokra van osztva két egymással szemben lévő kvadránson, hogy lehetővé tegye az alidád két indexe által adott mérések igazolását. A pontosság növelése érdekében ezt a két szektort keresztbe osztják. Ez lehetővé teszi az instrumentális felbontást 1/10-ig.
A szemközti ábrán az index (piros színnel) 43,6 ° magasságot jelez. Ezt a „transzverzális módszert” állítólag Pedro Nunes (1502-1578) dolgozta ki ; Tycho Brahe egyes hangszerein, valamint a XVII E. századi szemüveges csillagászati eszközökön, különösen Jean Picardéin , 1675 előtt alkalmazzák.
1581-ben Michel Coignet közzétette a nouvelle des poincts plus excellent et needed utasítást, amely megérintette a navigáció művészetét… . Ez egy olyan munka, amelyben egy univerzális tengeri asztrolábust írt le, amely megadhatja a megfigyelés helyének szélességét a Nap deklinációs táblázata nélkül.
Az asztrolábia hátsó arcán kettős naptár található, mint egy gömb alakú asztrolábén:
Egy adott polgári naptári dátumra megvan a zodiákus levelezése és a nap deklinációja.
Az asztrolábia elülső oldalán az alidád megadja a nap deklinációját fokban; a limbus zodiákus távolságban végzett.
A szélesség eléréséhez a megfigyelést követően elegendő a végtagon olvasni, szemben a megfigyelés napjának deklinációjával, a hely szélességi fokával.
Ez a fajta asztrolábia a jelek szerint nem létezik a jelenlegi leltárakban.
Észrevehetjük, hogy furcsán hasonlít az Orce Fine 1532-ből származó, fentebb bemutatott horologium eszközére .
Végül észrevehetjük a „Hongkongi Történeti Múzeumban” 2017-ben bemutatott asztrolábiumot. Funkcionálisan a legegyszerűbb formájára redukálódik. Megérti :
Ez az eredeti hangszer nincs dokumentálva. Tekintse meg fogantyújának felfüggesztését, analógia útján a XVII . Század elejére datálhatja .
Használja univerzális asztroláblával együttElején a XVII th században Thomas Blundeville (in) ismerteti egyetemes Astrolabe a John Blagrave (in) azt mondta, a jewel matematikai (matematikai Jewel) jelent meg 1585-ben, majd azt mondja:
„De ha kell mérni magassága Nap ... használnia kell a nehéz és masszív tengeri asztrolábét, amely véleményem szerint a legjobb és legbiztonságosabb eszköz ilyen használatra, és más következtetések levonása érdekében használja Blagrave mester asztrolábét. " .
Ez egyértelműen jelzi, hogy a két asztrolabettát együtt használják a tengeren, a szövegben tovább olvashatjuk, hogy ezt az utolsó eszközt főleg a táblázatok vagy a "négyzet" helyiségében használták; csillagászati koordináták megváltoztatására használták, mint egy diaszabály.
1608-ban Willem Blaeu (1571–1638) kiadta a matrózoknak szóló kézikönyvet, A hajózás fényét . Frontispiece, metszet több hajópilótát ábrázol ugyanabban a helyiségben. Az őket körülvevő hangszerek közül bal oldalon fel lehet ismerni egy tengeri csillagjegyet az egyik karakter kezében, jobb oldalon pedig a földön pózol , Gemma Frisius univerzális asztrolábét . Jákob botját is észrevesszük Frisius asztroláblája felett.
A meglévő tengeri asztrolábák Alan Stimson által készített leltárában csak három műszer szerepel az 1650–1700 közötti időszakban. Ez azt mutatja, hogy elavult a XVII . Század közepétől.
Az 1600-as évek körül a hajózási asztrolábium versenyben állt egy új műszerrel, amely a Napra irányult, miközben hátat fordított neki, Davis kerületének .
Ez utóbbi apránként kiszorítja a tengeri kvadrátot és utódját Jákob személyzetét, valamint a tengeri asztrolábét. Ez a XVIII . Század elejétől származik. Pontosabb a mérés - lehet figyelembe venni az átmérője a Nap - a kerület Davis elengedhetetlen lesz a tengeren, amíg a végén a XVIII E században.
Alan Stimson 1985-ben A tengerész asztroláblája című könyvében 50 tengeri asztrolábot sorolt fel. 1988-ban 66-an voltak, részletesen leírta és elemezte információit egészében.
Később, 1995-ben, Leonard Linton 96-at számlált, de leltára R. D'Hollander szerint vázlatos.
2017-ben a legrégebbi, eddig felfedezett és fent említett példa a hangszerek teljes számát 108-ra növelné.
Az itt javasolt elemzési eredmények megfelelnek Alan Stimson munkájának.