Wie lässt sich die Position mit einem Sextanten bestimmen?

Die Sonne als Wegweiser: Positionsbestimmung mit dem Sextanten

Der Sextant, ein scheinbar archaisches Navigationsinstrument, erfreut sich auch im 21. Jahrhundert noch einer gewissen Beliebtheit, besonders bei Seglern und Abenteurern. Seine Fähigkeit, die geographische Position mit beeindruckender Genauigkeit zu ermitteln, beruht auf einem einfachen, aber genialen Prinzip: der präzisen Messung der Sonnenhöhe und der exakten Zeitbestimmung. Im Gegensatz zu modernen GPS-Systemen ist die Positionsbestimmung mit dem Sextanten jedoch ein Prozess, der sowohl Wissen als auch Erfahrung erfordert.

Die Grundlage der Methode liegt in der Beziehung zwischen der gemessenen Sonnenhöhe, dem Breitengrad und der lokalen Zeit. Der Sextant misst den Winkel zwischen dem Horizont und der Sonne (oder einem anderen Himmelskörper). Dieser Winkel, die sogenannte Sonnenhöhe, ist direkt abhängig vom Breitengrad des Beobachters. Steht die Sonne im Zenit (90°), befindet man sich am Äquator. Je weiter man sich von Äquator entfernt, desto kleiner wird die Sonnenhöhe.

Die Bestimmung des Breitengrades:

Um den Breitengrad zu ermitteln, benötigt man neben der gemessenen Sonnenhöhe die Deklination der Sonne. Die Deklination ist der Winkel zwischen der Sonne und dem Himmelsäquator und wird in astronomischen Jahrbüchern oder modernen Navigationssoftware präzise angegeben. Mit Hilfe dieser beiden Werte und der Kenntnis der Höhe des Beobachters über dem Meeresspiegel (wichtig für die Korrektur der Horizontsicht) kann der Breitengrad mittels trigonometrischer Berechnungen bestimmt werden. Vereinfacht dargestellt: Sonnenhöhe + Deklination = Breitengrad (unter Berücksichtigung weiterer Korrekturen).

Die Bestimmung des Längengrades:

Die Bestimmung des Längengrades ist komplexer und benötigt eine genaue Kenntnis der Greenwich Mean Time (GMT). Die Differenz zwischen der lokalen Zeit (die mittels eines präzisen Chronometers, früher einer Marinechronometer, bestimmt wird) und der GMT entspricht dem Längengrad. Jeder 15° Längengrad entspricht einer Stunde Zeitunterschied zur GMT. Wichtig ist hier die exakte Uhrzeit, da selbst kleine Abweichungen zu großen Fehlern beim Längengrad führen.

Herausforderungen und Korrekturen:

Die scheinbare Einfachheit der Methode wird durch verschiedene Faktoren erschwert. So müssen diverse Korrekturen berücksichtigt werden, wie zum Beispiel:

• Dip: Die Senkung des scheinbaren Horizonts aufgrund der Augenhöhe des Beobachters.
• Refraktion: Die Brechung des Sonnenlichts in der Erdatmosphäre.
• Semidiameter: Der scheinbare Radius der Sonne.
• Chronometerfehler: Abweichungen des verwendeten Chronometers von der GMT.

Diese Korrekturen erfordern ein gründliches Verständnis der Navigation und die Verwendung von Tabellen oder Software zur Berechnung.

Fazit:

Die Positionsbestimmung mit dem Sextanten ist ein anspruchsvolles, aber auch faszinierendes Verfahren, das ein tiefes Verständnis astronomischer und nautischer Prinzipien erfordert. Obwohl moderne GPS-Systeme die Sextantennavigation weitgehend überflüssig gemacht haben, bleibt sie eine wichtige Methode für die Ausbildung von Navigatoren und ein beeindruckendes Beispiel für die Leistungsfähigkeit klassischer Navigationstechniken. Sie verdeutlicht die enge Verknüpfung von Astronomie und Geographie und bietet einen Einblick in die Geschichte der Seefahrt und der Positionsbestimmung.