Kompass

Kompass (keskld. compassus – 'ring', 'sirkel') on navigatsiooniline mõõteriist, mille abil saab määrata ilmakaari. Kompassi osutusraami ringskaalale on nurgakraadides kantud tähistus põhiilmakaartega: põhi, lõuna, ida ja lääs ja enamasti ka vahekaartega, kagu, edel, loe, kirre. Kompassile on tavaliselt joonistatud kompassiroos ilmakaarte nimetustega, mis tavaliselt on lühendatud esitähtedeks: N, O, S, W. Mõnikord on selle asemel või lisaks sellele kompassile märgitud nurgakraadid. Nurki arvestatakse alates põhjasuunast päripäeva, nii et põhjasuunale vastab 0°, idasuunale 90°, lõunasuunale 180° ja läänesuunale 270. Kasutatakse peamiselt magnetkompassi ja gürokompassi.  Pikemalt artiklis Magnetkompass Magnetkompassi abil määratakse vajalik suund Maa magnetilise põhjapooluse suunda näitava osuti suhtes. Kompassi kapslis püstisele teravikule asetatud magnetiseeritud nõel ehk magnetnõel asetub piki Maa magnetvälja jooni, osutades magnetpooluste, magnetiline põhi ja magnetiline lõuna suunas, mida osutusraami skaalal tähistatakse põhja- ja lõunasuunana. Kompassinäit erineb geograafilisest ilmakaarest, sest magnetiline põhjapoolus asub geograafilisest põhjapoolusest, mida läbib Maa telg, 1600 km lõuna pool (deklinatsioon). Kõige täpsem on kompassi näit ekvaatori lähedal, seevastu pooluste lähedal on kompass ebatäpne ning päris (magnet)poolusel hakkab kompassi osuti pöörlema, nii et ilmakaarte määramine on täiesti võimatu. Magnetkompass on häiretundlik ferromagnetiliste metallide (raud, koobalt, nikkel ja gadoliinium) suhtes. Kompassi näitu võib moonutada ka elektromagnetväli, näiteks elektrijuhtmestiku, elektrimootorite või kõrgepingeliinide lähedus (deviatsioon). Laevade ja lennukite statsionaarseid kompasse korrigeeritakse süstemaatiliselt mitmel viisil. Lennunduses on kasutusel magnetkompassi eriliik – Bohli kompass. Sellise instrumendi magnetnõel on läbipaistva kuplikese all raskuskeskmest kinnitatud täppiskardaanliigendile. Sõltumatult lennuki asendist säilitab sellise kompassi kaldu olev magnetnõel oma asendi Maa magnetjõujoonte suhtes ehk meie laiuskraadil magnetilise inklinatsiooni. Ringskaalaga läbipaistva kuplikese all on jälgitav magnetnõela otsa märgistav kuulike ilmakaarte määramiseks ja kaudselt ka lennuki asendi määramiseks ruumis. Bohli kompass paigaldatakse lennuki armatuurlauale horisontaalasendis, skaala näitu jälgitakse peegli vahendusel. Magnetkompass on enamasti eelistatud lihtsuse poolest, on suhteliselt odav ja pika kasutuseaga ega vaja toiteallikat.  Pikemalt artiklis Gürokompass Gürokompass ehk vurrkompass on selline kompass, kus kardaanriputusel kiiresti pöörleva ketta/rootori pöörlemistelge sunnitakse näitama geograafilise meridiaani ehk Maa pöörlemistelje suunda ning niiviisi määrama geograafilist põhja-lõuna suunda. Kompassi töö põhineb asjaolul, et vabalt ruumis rippuva pöörleva güroskoobi telg säilitab oma suuna ilmaruumis. Güroskoobi muutmist nii, et seda saaks kasutada vurrkompassina ja kasutada kursinäiturina, peame mõjutama güroskoobi telge mingi välise jõuga. Kasutatakse ära Maa gravitatsioonijõudu, güroskoobi telje raskuskeskme alla riputatakse raskus, mille maakera keskme poole suunatud raskusjõud mõjutab güroskoobi telge ning mille tulemusel tekib süsteemi telje liikumine meridiaani tasapinna poole. Vurrkompassides kujutab güroskoop endast erilist kiiresti, kuni 30 000 pööret minutis pöörleva ankruga/rootoriga elektrimootorit. Gürokompass võeti kasutusele lennukitel, laevadel, rakettidel jne, sest magnetkompass ei näita kõikumistel tegelikku kurssi, kallakutel üle 15–20 nurgakraadi (kompassi limb kiilub viltusena kinni), samuti on lennuki/laeva magnetkompass sagedaste erisuunaliste kiirenduste tõttu pidevalt häiritud.  Pikemalt artiklis Tähekompass Tähekompass määrab ilmakaari taevakehade näiva liikumise järgi. On ilmakaarte määramise seadmeid, mida tavaliselt ei nimetata kompassiks. Mõni GPS-vastuvõtja tüüp on varustatud kolme või nelja antenniga, mis on paigaldatud üksteisest teatud kaugusele lennuki, laeva või mõne muu sõiduki külge. Et antennide geograafilisi koordinaate saab silmapilkselt täpselt määrata, siis saab selliseid GPS-vastuvõtjaid kasutada ka nagu kompassi. Liikuv GPS või sarnane seade võib ka eraldi toimida kompassina, sest see jälgib oma asukoha muutumist ja arvestab selle põhjal ilmakaarte suundi.  Pikemalt artiklis Elektrooniline kompass Suhteliselt hiljuti on leiutatud inertsiaal-/kiirendusanduritega elektrooniline kompass, mis liikuvate osade puudumise tõttu on eriti usaldusväärne. Kasutatakse kas kiudoptilist gürokompassi või magnetomeetrit. Viimane on sageli GPS-seadme või mobiiltelefoni osa. Arvatavasti kasutati kompassi Hiinas algul ainult ehitiste joondamiseks geomantia (fengshui) põhimõtete järgi. Esimene kompass oli veega täidetud anumas ujuv puutükk, mille peal asetses piklik ja lame tugevalt magnetiseerunud rauamaagitükk, mis võttis põhja-lõuna suuna. Arvatakse, et kompass leiutati umbes 2. sajandil pKr. Esimene kindel teade kompassi kasutamise kohta navigatsiooniseadmena pärineb aastast 1119. Sel ajal oli Hiina kompass tavaliselt vee pinnal ujuv magnetiline rauamaagitükk (nõel). Euroopa allikates on esimest korda kompassi mainitud 1187. Kuiva tüüpi (veeanumata) kompass leiutati Inglismaal 13. sajandi alguses: kompassinõel asetati pisikesele pöörlevale pulgale. 1690. aastal leiutas Edmond Halley vedelikus (tavaliselt alkoholis, petrooleumis või ligroiinis) ujuva kompassinõela, mis on niimoodi kaitstud liigse rappumise eest. Tänapäeval on eri valdkondades kasutusel nii klassikalisi teravikul pöörleva kompassinõelaga kompasse ja vedelikus ujuvaid kompassinõelu kui ka elektroonilisi kompasse, mis toimivad magnetiliste andurite abil. Üldjoontes võib kompassid liigitada spetsiaal-, matka- ja võistluskompassideks. Spetsiaalkompasside hulka kuuluvad näiteks peegelsihtimisega ja pöörleva skaalaga (nõela asemel on pöörlev asimuudi skaala) kompassid. Nendel kompassidel on täppissihtimise võimalus, mis annab asimuudi suurema täpsuse. Seetõttu saab neid edukalt kasutada ka näiteks nurkade mõõtmisel. Selliseid kompasse kasutavad peamiselt metsamehed, geoloogid, insenerid ja sõjaväelased. Võistluskompassid võimaldavad teiste kompassidega võrreldes määrata kiiremini suunda ja on stabiilsemad: nool jääb enamasti paigale alla ühe sekundi jooksul, parimal juhul poole sekundiga. Niisuguste omadustega kompassid on kasutusel eeskätt orienteerumisspordis, kus on oluline kompassi kiire "töö". Tänapäeval on matkakompassidele lisatud ka muud varustust, näiteks termomeeter, kurvimeeter, vile vm. Looduses matkates kasutatakse eri kompassitüüpe. Enim kasutatavad nn traditsioonilised matkakompassid on alusplaadiga. Need koosnevad läbipaistvast tugevast plastplaadist ning pööratavast ja vedelikuga (enamasti piiritusega) täidetud nõelakorpusest. Vedelik on hea selleks, et kompassinõel kinni ei kiiluks. Samuti on nõel vedelikuga korpuses stabiilsem, mistõttu saab põhja-lõuna suunda kiiremini määrata. See, kui kiiresti nõel stabiilse asendi saavutab, on mõne kompassi infolehele ka ära märgitud. Sageli pole matkal aga eriti oluline, et nool jääks seisma sama kiiresti kui võistluskompassidel. Peegelkompassil asendab pikka põhiplaati peegel, mis võimaldab objektile paremini sihtida ja täpsemini suunda määrata. Üldiselt on alusplaadiga kompassi matkal koos kaardiga mugavam kasutada kui peegliga varianti. Kompassi ostes tuleks tähelepanu pöörata mitmele detailile. Matkal olles on hea, kui kompassi alusele on kantud näiteks topokaartide mõõtkavaskaalad. Tihti on palju abi ka kompassi alusplaadi põhjal asetsevatest kummipadjanditest, mis aitavad vähendada kompassi libisemist kiletatud kaardil. Võib juhtuda, et kaasas oleva kaardi mõned kirjad on liiga väiksed ja seetõttu halvasti loetavad. Sel juhul on kompassi küljes olev luup igati asja eest. Talvel külma ilmaga on hea, kui kompassi pööratav nõelakarp on suuremate nukkidega. Nii on kinnastega asimuudiskaalat kergem keerata. Pimedal ajal matkates võib osutuda vajalikuks, et skaala numbrid, magnetnõel ja olulisemad märgendid helendaksid (luminestseeriksid). Tähelepanu tuleb pöörata ka sellele, millise Maa laiuskraadi tsooni jaoks kompass on tehtud. Magnetilise inklinatsiooni ehk magnetilise kalde tõttu on kompassinõel balansseeritud piirkondade järgi ja sobib kasutada vaid selles kindlas maakeratsoonis. Kõige ulatuslikum tsoon kannab numbrit 1, siia kuulub ka Eesti. Üks suuremaid kompassi kasutajate sihtrühmi (Eestis) on orienteerujad. Tänu kompassile saab määrata liikumissuunda ja hoida orienteerumiskaarti õiges suunas (vastavuses maastikuga). Orienteerumiseks on spetsiaalsed kompassid, mis on käepärased ja mõeldud kasutamiseks liikumisel. Kompassinõel on vedeliku sees hermeetilises korpuses, et tagada selle stabiilsus liikumisel ning selle punane ots näitab magnetilist põhjasuunda. Kuju järgi jagunevad orienteerumiskompassid kaheks: plaadi- ja pöidlakompassid (näpukompassid). Plaatkompass sobib paremini algajatele, näpukompass võimaldab kiiremat orienteerumist. Kompassi kasutamise hõlbustamiseks orienteerumiskaardil esitatakse meridiaanjooned põhjasuunalisena, s.t kompassi ja kaardi põhjasuunad ühtivad (põhja- ja lõunasuund ühtivad kaardi külgservaga), orienteerumiskaardi ülemine serv on alati põhja suunas. Suuna määramisel eristatakse kahte täpsusastet: üldsuund (võib määrata kompassiga või päikese ja varju järgi); täpne suund e asimuut. Asimuutliikumine. Asimuut on suund kraadides põhjasuuna suhtes. Õiges suunas (asimuudil) liikumise oskus on vajalik siis, kui kaardilt ei ole võimalik liikumise abistamiseks midagi välja lugeda (soos, metsas) või kui nähtavus on nii halb, et maastikku ei saa jälgida. Algõpetuses tuleb õppida klassikalist suuna ehk asimuudi võtmist kompassiga. Selleks: aseta kompassiplaadi pikem serv kaardile nõnda, et see ühendaks sinu asukoha ja punkti, kuhu soovid liikuda. Suunanooled kompassiplaadil peavad näitama liikumissuunda; hoia kompassi horisontaalasendis, kuni kompassinõela liikumine on stabiliseerunud; keera nõelakapslit nii, et kapsli põhjal olevad jooned ja nõelavärav ühtiksid kaardi põhjasuunaga; hoia kompass tasapinnas ja pööra end aeglaselt, kuni kompassinõela punane otsik asub nõelaväravas. Liikumissuuna nooled (kompassi pikem serv) näitavad õiget liikumissuunda. Jälgi, et kompassinõela punane ots asuks kogu liikumise vältel nõelaväravas. Eksimisel võib abi olla nn triangulatsiooni meetodist. Selleks tuleb valida kaks-kolm objekti, mille leiab üles nii maastikul kui ka kaardil (näiteks mägi, sild, järve kallas jne). Kui kaardi põhjasuund on kompassi abil viidud vastavusse põhjasuunaga maastikul, siis tuleb määrata valitud objektide asimuudid. Tõmmates iga objekti asimuudi põhjal kaardile sirged, saab teada oma asukoha: seda tähistab sirgete lõikumiskoht. Kui eksimisel asutakse maanteel, jõe ääres või mõnel muul joonorientiiril, piisab ühest selgesti äratuntavast objektist. Siin tuleb samuti määrata objekti asimuut ja selle järgi tõmmata kaardile sirgjoon. Asukohta näitab joonorientiiri ja sirge lõikepunkt. Peale kompassi on looduses mitmesuguseid märke, mille järgi on võimalik põhja-lõuna suunda kindlaks teha. Üheks selliseks näiteks on sipelgapesad, mis on enamasti ehitatud puu lõunaküljele. Päevasel ajal saab suunda määrata ka päikese ja seieritega käekella abil, ööpimeduses aga Põhjanaela järgi. Metsasügavuses matkates tasub uurida kvartaliposte: kõige väiksemate numbrite vahele jääb põhjasuund. Poolused Elektromagnetism Inklinatsiooninurk Orienteerumine GPS Koordinaadid Magnetiline deklinatsioon Geoloogiline kompass Magnetiline inklinatsioon Plaadikompass Pöidlakompass Tiit Sepp, 2/2007, Horisont, Kompass ja GPS Schmidl, Petra G. (1996–1997). "Two Early Arabic Sources On The Magnetic Compass". Journal of Arabic and Islamic Studies 1: 81–132 https://web.archive.org/web/20140902060243/http://www.uib.no/jais/v001ht/01-081-132schmidl1.htm#_ftn4 "Magnetnõela suunaparandi". Originaali arhiivikoopia seisuga 18. oktoober 2013. Vaadatud 17. oktoobril 2013. Bohli kompass Seidman, David, and Cleveland, Paul, The Essential Wilderness Navigator, Ragged Mountain Press (2001), ISBN 0-07-136110-3, p. 147 Tööjuhend Eesti Loodus, 08/2004, http://www.loodusajakiri.ee/eesti_loodus/artikkel811_787.html Kuidas ehitada kompassi Põhjalik ülevaade kompassidest Kompassi ja kaardi kasutamise õpetus