Sekstant

'n Sekstant is 'n meetinstrument wat gebruik word om die hoek of hoogte van 'n hemelliggaam bo die horison te meet.  Die hoek en tyd waarop die meting gemaak word kan gebruik word op 'n posisielyn op 'n kaart vas te stel.  Die sekstant kan gebruik word om die son op sy hoogste punt van die dag waar te neem en dan die meting gebruik om jou breedtegraad vas te stel.  As die sekstant horisontaal gehou word kan dit ook gebruik word om die hoek tussen enige twee voorwerpe te meet, soos byvoorbeeld tussen twee vuurtorings wat 'n mens dan op soortgelyke wyse in staat sal stel om 'n posisielyn op 'n kaart te bereken.

Die skaal van 'n sekstant het 'n lengte van 1/6 van 'n volle sirkel; 60°, daarvandaan die sekstant se naam.  'n Oktant is 'n soortgelyke instrument met 'n korter skaal (1/8 van 'n sirkel, of 45°).

Sir Isaac Newton het die beginsel van die dubbele reflekterende navigasie-instrument uitgevind, maar dit nooit gepubliseer nie.  Die sekstant is onafhanklik rondom 1730 ontwikkel deur John Hadley (1682–1744), 'n Engelse wiskundige en Thomas Godfrey (1704–1749), 'n Amerikaanse uitvinder.  Die sekstant, saam met die oktant het die astrolabium as die belangrikste instrument vir navigasie vervang.

Voordele 
Die spesifieke voordeel wat die sekstant bo die astrolabium gehad het was dat die hemelliggame relatief tot die horison gemeet is eerder as relatief tot die instrument.  Dit het 'n veel hoër akkuraatheid moontlik gemaak.

Aangesien die meting relatief tot die horison is, is die meetaanduiding 'n ligstraal vanaf die horison.  Die meting word dus beperk deur die akkuraatheid waarteen die hoek gemeet kan word.

Die horison en hemelliggaam bly in 'n vaste posisie ten opsigte van mekaar, selfs al is die gebruiker op 'n bewegende skip.  Verder vereis die sekstant nie elektriese strome nie (soos in die geval van moderne navigasie-instrumente).  Om hierdie rede word 'n sekstant steeds as 'n nuttige tweede navigasietoerusting beskou vir skepe.

Verstelling 
Vanweë die sensitiwiteit van die instrument is dit maklik om die spieëls se verstellings per abuis uit te stel en daarom moet 'n sekstant gereeld verstel word om foute reg te stel.

Daar bestaan vier meetfoute wat deur die navigator verstel kon word en dié moet in die volgende volgorde verstel word:

1. Haaksheid 
Hierdie fout kom voor wanneer die indekspieël nie loodreg is ten opsigte van die sekstant nie.  Daar kan vir haaksheid getoets word deur die indeksarm by ongeveer 60° op die gradeboog te plaas en dan die sekstant horisontaal op 'n armlengte van jou af weg te hou en in die indekspieël in te kyk.  Die gradeboog van die sekstant moet voorkom asof dit ononderbroke in die spieël aangaan.  As daar 'n fout is sal die twee beeld gebroke voorkom.  Die spieël kan dan verstel word om te verseker dat die weerkaatsing en die gradeboog van die sekstant nie meer gebroke lyk nie.

2. Kantfout 
Dit gebeur wanneer die horisonspieël nie loodreg is ten opsigte van die meetinstrument se vlak nie.  Om hiervoor te toets moet die indeksarm op nul gestel word en 'n ster moet dan deur die sekstant waargeneem word.  Die skroef op die raaklyn word dan vorentoe en agtertoe gestel totdat die weerkaatsing alternatiewelik bo en onder die direkte waarneming verbybeweeg.  As die weerkaatste beeld direk oor die direkte waarneming beweeg wanneer die posisie verander word bestaan daar nie 'n kantfout nie.  As dit aan die kant daarvan verbybeweeg bestaan daar wel 'n fout.  Die gebruiker kan die sekstant ook op sy kant hou en die horison waarneem om die sekstant bedags te toets.  As twee horisonne waargeneem word, bestaan daar 'n kantfout; die horisonspieël kan verstel word totdat die sterre of die twee horisonne in een beeld verenig word.

3. Kollimasiefout 
Hierdie fout gebeur as die teleskoop nie parralel is ten opsigte van die vlak van die sekstant nie.  Om hierdie fout na te gaan moet 'n mens twee sterre 90° of meer uitmekaar waarneem.  Die twee sterre moet dan teenoor mekaar in die linkerste en regterkantste veld van die beeld.  Die sekstant moet dan effens beweeg word sodat die sterre na die anderkant van die beeld beweeg.  As hulle dan uitmekaar beweeg bestaan daar 'n kollimasiefout.

4. Indeksfout 
Die fout kom voor wanneer die indeks- en horisonspieëls nie parallel ten opsigte van mekaar is wanneer die indeksarm op nul staan nie.  Om vir 'n indeksfout te toets moet die indeksarm op nul gestel word en die horison moet waargeneem word.  As die weerkaatste en direkte beelde op die horison oplyn bestaan daar nie 'n indeksfout nie.  As die een beeld bo die ander is moet die indeksspieël verstel word totdat die twee horisonne oplyn.  Snags kan dieselfde aksie uitgevoer word deur 'n ster of die maan te gebruik.

Bou van 'n sekstant 

Die arm word gebruik om die indekspieël te skuif.  Die Wyser dui die meting op die gradeboog aan.  Die raam hou al die onderdele aanmekaar.  Dar bestaan twee soorte sekstante.  Beide instrumente gee goeie resultate en die keuse is basies 'n persoonlike voorkeur.

Tradisionele sekstante het 'n halwe horisonspieël.  Dit verdeel die sigveld in twee dele.  Aan die een kant kan 'n mens die horison sien; aan die ander kant kan 'n mens die hemelliggaam waarneem.  Die voordeel van hierdie soort sekstant is dat beidie die horison en hemelliggaam helder en duidelik sigbaar is.  Dit bied heelwat voordele in die nag en in mistige weer, wanneer die horison moeilik waarneembaar is.

Heel-horison sekstante gebruik 'n half gesilwerde horisonspieël om 'n volle uitsig oor die horison te verskaf.  Dit maak dit maklik om te sien wanneer die onderste deel van die hemelliggaam die horison raak.  Aangesien die son en die maan dikwels gebruik word en mistigheid in die afwesigheid van oortrokke eer seldsaam is, is die lae lig voordele van die halwe horisonspieël selde in die praktyk belangrik.

In beide soorte kan groter spieëls 'n groter sigveld lewer en dit makliker maak om die hemelliggaam op te spoor.  Moderne sekstante het gewoonlik 5 cm or groter spieëls, terwyl die 19de eeuse sekstante selde spieëls van groter as 2.5 cm gehad het.  Die grootste rede hiervoor is dat die koste verbonde aan die vervaardiging van groot plat hoë presisie spieëls deesdae heelwat laer is.

'n Kunsmatige horison is nuttig wanneer die horison nie sigbaar is nie.  Professionele sekstante het 'n kunsmatige horison hegstuk wat aangeheg kan word in die plek van die horisonspieël samestelling.  'n Kunsmatige horison bestaan gewoonlik uit 'n spieël wat 'n vloeistof gevulde buisie met 'n borrel in weerspieël.  Die meeste sekstante het ook filters wat gebruik word wanneer die son besigtig word of om die effek van wasigheid te verminder.

Die meeste sekstante het 'n enkellens teleskoop van 1 tot 3 maal vergroting vir besigtiging.  Baie gebruikers verkies 'n eenvoudige sigbuis wat 'n wyer en helder sigveld verleen en makliker is om snags te gebruik.  Sommige navigators bring 'n ligversterkende teleskoop aan om die horison op maanlose nagte makliker sigbaar te maak.  Ander weer verkies die gebruik van 'n beligte kunsmatige horison.

Professionele sekstante gebruik 'n stopmeganisme op die gradeboog en 'n wurmwiel om verstellings te doen tot op die naaste minuut, oftewel 1/60ste van 'n graad.  Die meeste sekstante sluit ook 'n vernier op die wurmwiel in wat dit moontlik maak om die hoek tot die naaste 0.2 minute af te lees.  Aangesien 'n 1 minuut fout ongeveer 'n seemyl is, is die beste moontlike akkuraatheid wat verkry kan word ongeveer 0.1 seemyl.  Dit is ongeveer 200 meter.  Op die oop see is 'n resultaat wat akkurater is as 'n paar seemyl aanvaarbaar aangesien dit gewoonlik binne sigafstand is.

'n Verandering in temperatuur kan die gradeboog se dimensies beïnvloed en onakkuraathede teweeg bring.  Baie navigators koop gewoonlik weerbestande tasse om hulle sekstant in te bewaar sodat die sekstant buite die kajuit gestoor kan word en die gradeboog se temperatuur dieselfde is as die temperatuur buite.  Maatreëls word dikwels ook getref in die keuse van die materiale van sommige sekstante om die termiese uitsetting van die gradeboog so laag as moontlik te hou.

Na 'n meting geneem is kan 'n mens jou ligging vasstel deur van verskeie wiskundige metodes gebruik te maak.

Sien ook 
 Astrolabium
 Sterrekundige navigasie
 Lengtegraad
 Breedtegraad
 Navigasie

Verwysings 

 Die Tuisblad van Mr Sven Yrvind:  en sy outobiografie in Sweeds, "Konstruktören", ISBN 91-518-4154-1.

Eksterne skakels 
 Britse werf oor navigasie 
 Hierdie aanlyn handelaar verkoop sekstante, bybehore en boeke
 Cassens & Plath GmbH vervaardig en verkoop sekstante, hier is die Bris-Minisekstant 
 Yachting Monthly magazine van Junie 1997 het 'n drieblad artikel oor die Bris-sestant gepubiseer
 Instruments for Celestial Navigation .  'n Hoofstuk uit die aanlyn weergawe van Nathaniel Bowditch se American Practical Navigator
 CD-Sextant – Build your own sextant 'n Eenvoudige selfdoen projek.
 Lunars webwerf. Aanlyn berekeninge
 Volledige boek oor die teorie van sterrekundige navigasie, insluitende Lunars

Meetinstrumente