Estimation de la longitude sans sextant / Question astro
posted on 06 June 2009 20:18
Bonjour à vous,
Je suis dans ma période d'apprentissage de la navigation astronomique, et je creuse dans tous les sens, envisageant tous les scenarios possibles. Une question aux personnes qui ont une bonne expérience de l'astro:
Si je dois estimer ma longitude sans sextant, mais avec une heure précise, est-ce qu'il vaut mieux me baser sur le lever/coucher du soleil ou des étoiles? Auriez-vous une idée de la précision approximative en milles? Je pose la question à cause du phénomène d'extinction atmosphérique que j'ai du mal à matérialiser dans mon bureau parisien.
Merci de votre aide.
Raphael
Je suis dans ma période d'apprentissage de la navigation astronomique, et je creuse dans tous les sens, envisageant tous les scenarios possibles. Une question aux personnes qui ont une bonne expérience de l'astro:
Si je dois estimer ma longitude sans sextant, mais avec une heure précise, est-ce qu'il vaut mieux me baser sur le lever/coucher du soleil ou des étoiles? Auriez-vous une idée de la précision approximative en milles? Je pose la question à cause du phénomène d'extinction atmosphérique que j'ai du mal à matérialiser dans mon bureau parisien.
Merci de votre aide.
Raphael
Ta question me surprend.
Je n'ai jamais entendu parler d'une méthode d'évaluation de la longitude par l'observation du coucher des corps célestes. Théoriquement, observer les heures de lever d'un astre est une solution possible au problème de la longitude en mer mais les obstacles sont nombreux.
1) Il faut absolument connaître ta latitude
2) les éphémérides ne donnent qu'approximativement l'heure de coucher, et elle varie en fonction de la hauteur de l'oeil. Une erreur de 4 secondes de temps équivaut à une minute de longitude.
3) Il est assez rare d'observer précisément le coucher d'un astre car le ciel est très souvent bouché au voisinage de l'horizon
Maintenant, si tu as décidé de le faire sans sextant, je te conseille plutôt le Soleil pour deux raisons.
Premièrement, l'horizon n'est pas bien visible la nuit, et tu risque de confondre le coucher d'une étoile avec le passage d'une vague. Ceci dit, si tu peux voir l'horizon, tu auras ta longitude toute la nuit, à chaque fois qu'une étoile se couche.
Le calcul de l'heure se coucher des étoiles est un peu compliqué parce que la durée du jour sidéral n'est pas de 24 heures mais de 23 heures 56 minutes 04 secondes. Pour la Lune, le calcul est encore plus tordu. J'ai exposé le principe de ces calculs dans l'aide de mon soft "Ephémérides Nautiques" à propos du calcul de l'heure de passage au méridien (voir le lien).
Je sais que ton canot est petit, mais essaye quand même d'y caser un sextant...
Bonne mer à toi
http://www.stw.fr/dt/display_dt.cfm?dt=11
C'est une question surtout pour mon apprentissage de la navigation astro, mais j'aime bien avoir un, même deux GPS à bord. Dans ma question, je partais du principe que je connaissais ma latitude. Merci en tous cas pour ta réponse.
Raphael
Si c'est pour l'aprentissage théorique, essaye déjà de calculer l'heure de transit des corps célestes. D'une part parce que les éphémérides papier sont, entre autres, faites pour ça et par conséquent sont présentées de façon à pouvoir répondre à la question. Pour les couchers et levers elles ne donnent que la Lune et le Soleil. D'autre part, tu pourra faire une latitude méridienne avec n'importe quel astre dès lors que l'horizon sera visible.
Maintenant cela va bientôt faire 20 ans que je n'ai pas fait de latitude méridienne, pas parce que je n'utilise pas mon sextant bien sur, mais parce que je n'aime pas cette méthode. Il faut passer pas mal de temps à attendre la culmination, et à l'instant T on ne peut pas observer parce qu'il y a un impondérable, genre réglage à reprendre ou nuage devant le Soleil. Finalement, c'est moins prise de tête de calculer une droite de hauteur. Les calculs d'intercept et d'azimut proprement dit ne prennent en fait que quelques minutes. Moins de temps que l'observation d'une latitude méridienne. Je ne cause même pas de la longitude méridienne, il faut deux observations et les très rares tentatives que j'ai faites ont toutes foiré. Je manquais de conviction, il faut dire.
Salut Jacques,
En fait ma question portait plus sur l'estimation de la précision en temps d'une observation à l'oeil nu du lever ou du coucher d'un astre, à cause des actefacts visuels tels le phénomène d'extinction atmosphérique.
Faire une sortie papier d'une table qui indiquerait l'heure du lever et du coucher à Greenwich de n'importe quel étoiles, c'est une chose que je saurais faire avec excel, en me basant sur les coordonnées célestes de l'astre et sur les éphémérides du point vernal. J'ai trouvé la formule sur internet, voir lien. Pour les coordonnées des étoiles, il y a des bases de données à l'accès libre sur Internet.
Si je sais déterminer à quelle heure s'est levé un astre à une minute près, j'ai donc une précision de 15 milles à l'équateur. 10 minutes: 150 milles etc. Par ciel dégagé, quelle serait alors cette précision en minutes pour le soleil? Et pour les étoiles, en prenant une sélection d'étoiles bien lumineuses dont l'Azimut de lever se rapprocherait de l'Est à la latitude concernée?
Mais rassure-toi, j'aurai mes deux GPS. Cela dit, en plein milieu du Pacifique, j'ai envie de m'entrainer à la navigation sans instrument, m'autorisant simplement une montre pour la longitude, un avantage par rapport aux premiers navigateurs Maori, et je prépare le terrain dès maintenant. On s'amuse comme on peut!
A bientot,
Raphael
http://pagesperso-orange.fr/jean-paul.cornec/heures_lc_et_pl.htm
Hello,
J'ai lu ton lien et ton intervention. Posé comme cela la méthode est cohérente, et tu ne demande pas plus que cela ne pourrait être possible.
A mon avis, cela ne peut fonctioner que pour le Soleil et la Lune, tu ne verra pas les couchers d'étoile, peut être seras tu plus chanceux avec les planètes les plus brillantes, mais il faudra de toute façon un horizon sans nuage.
Prends garde à la hauteur ou se trouve ton oeil (la somme de ta taille, de la hauteur des vagues et de la hauteur sur l'eau du plancher de ton cockpit). Par exemple, je trouve à Lorient aujourd'huis pour une hauteur de zéro mètre le coucher du Soleil à 22h 8,8 minutes et pour une hauteur de 5 mètres - hypothèse raissonnable compte tenu de la hauteur de la houle au large - 22h 9,5 minutes. Presque une minute d'équart.
Pour mémoire, mon dernier soft, "Sea, Sextant, Fun" (lien ci dessous) effectue sans problème tous ces calculs.
http://www.stw.fr/dt/display_dt.cfm?dt=3343
Bonjour !
On ne peut observer l'heure du coucher (ou lever, mais surtout coucher) du Soleil (ou de la Lune) qu'avec une précision de l'ordre d'une minute de temps, au grand maximum, en pratique 2 ou 3. Il est facile de le vérifier en comparant l'heure, toutes corrections faites, d'un coucher observé et celle du coucher calculé correspondant. Celà est dû aux incertitudes concernant l'indice de réfraction de l'atmosphère pour un rayon lumineux rasant l'horizon, indice dans lequel interviennent la pression atmosphérique, la température de l'air, et l'hygrométrie des couches traversées. Sachant qu'un écart d'une minute sur la mesure du temps entraine un écart de 15' de longitude on aboutit à la conclusion que cette méthode ne peut pas en pratique donner de résultats exploitables en navigation. C'est précisément cette question d'indice de réfraction de l'air qui fait que l'on n'utilise pas en principe d'observations au sextant quand la hauteur de l'astre observé est inférieure à 30°.
Amitiés
JYC
Merci JYC, çà me donne un ordre de grandeur. Donc, si en pratique la précision est de 2 à 3 minutes, çà correspond à 30 / 45 milles au niveau de l'équateur, ce qui n'est pas si mal à l'échelle d'un océan. Peut-être qu'en croisant avec le lever de Sirius, on peut augmenter la précision... Je ferai des essais. Amitiés / Raphael
Merci Jacques. Je vais jeter un oeil sur ce logiciel. Amitiés / Raphael
Je suis plutôt de l'avis de Jean Yves, à mon avis cela ne pourra fonctionner. Lors d'une transat en 89, j'essayais tous les jours de mesurer la variation par l'observation du coucher du Soleil, je faisais plutôt la minute comme erreur de temps, mais je n'ai pu vraiment observer le coucher du soleil que deux fois, à cause des nuages bas sur l'horizon.
Avec ce niveau de précision, je ferais un point de longitude une fois par semaine, et le reste du temps, je ne fonctionnerais qu'à l'estime. Encore faudrait-il avoir la chance de voir le lever ou le coucher de soleil au moins une fois par semaine, mais çà paraît probable, sauf dans le pot au noir. Et pour l'approche finale, j'utiliserais les oiseaux! Je parles au conditionnel, rassurez-vous!
Même sans sextant, tu peux avoir une évaluation de la latitude. Les deux jumeaux excentriques l'ont montré. Il faut estimer au doigt la hauteur d'une étoile brillante sous le pôle le plus bas sur l'horizon... et bien connaître son ciel.
Jusqu'à l'invention du chronomètre, au milieu du XVIIIème siècle, il était en pratique impossible de connaître sa longitude en mer. Cela n'a pas empêché des millions de personnes de traverser les océans, .... mais la mortalité était élevée !!!!
J'ai vu leur vidéo. En effet, pour la latitude, c'est comme çà que j'aimerais faire. Je pensais en fait me baser sur des alignements d'étoiles pas trop loin du méridien, dont j'estimerais la hauteur à vue de nez au moment ou ils seraient parallèles à l'horizon; Après avoir repéré et documenté les patterns utilisables à chaque latitude, qui dépendraient aussi de la période de la traversée; Au condionnel, encore !
En effet, une bonne montre ne serait pas du luxe dans un tel programme, sauf s'il s'agissait d'une Rolex bien sur !
Pff! si à 40 ans tu navigues pas avec une Rolex...
Pour ceux qui sont intéressés par ces questions et qui lisent l'anglais, je recommande le livre ( que je trouve très intéressant) de David Burch " Emergency Navigation".
http://www.starpath.com/catalog/books/1830.htm
http://www.starpath.com/catalog/books/1830.htm
Merci Jean-Yves. Je vais m'empresser de le commander.
Raphael
J'ai pensé à une méthode alternative pour calculer la longitude sans sextant, avec du matériel de pêche. A tester... Un fil fin lesté d'un plomb permettrait d'attendre l'alignement vertical de deux étoiles, l'une plutôt proche des pôles, l'autre plutôt proche de l'équateur, pour prendre un top horaire. En connaissant l'heure de l'observation du même alignement à Greenwich, on pourrait ainsi connaitre la longitude.
Mais je ne me rends pas bien compte de la précision d'une telle méthode. Intuitivement, çà semblerait plus précis que l'heure de lever ou de coucher du soleil.
Et, en guise de loch de fortune - En cas de panne de toute l'électronique du bord, GPS et loch inclus, sans même avoir d'éphémérides à bord, en prenant un top horaire au même alignement chaque nuit, même si la montre n'était pas réglée avant l'avarie, on doit pouvoir calculer le nombre de degrés de longitude parcourus depuis la veille... A tester...
Raphael
bonjour raphael
dans tous tes posts on te sent très attiré par la navigation astronomique.
comme il est dit plus haut , le plus efficace et le plus simple à mettre en oeuvre est d'avoir un sextant à bord , les éphémérides et la mesure du temps avec une bonne montre dont tu connais la marche.
ta montre tu la recales par radio tous les jours sur RFI .
tu fais alors 2 à 3 droites de soleil par jour. tu fais tes calculs avec dieumegard et bataille (50 grammes)
et tu pars alors sans tes GPS , avec un régulateur d'allure , tu peux en même temps d'affranchir des problèmes de recharge de batterie.
tu fais alors ta navigation uniquement astro. mais sans tricher hein , même pas pour vérifier à l'aterrissage.
tu vas redécouvrir les vraies plaisirs de l'estime , de l'attente d'une percée de soleil à travers le nuage , de l'incertitude de ta route ( compter à 5M près environ + 10M de marge , pas si mal sur une traversée de 3000M de galap à marquises.).
tu peux sans doute médiatiser cette riche expérience dans V & V .
en tous cas à bientôt en polynesie. claude
Je suis d'accord avec Claude.
L'été dernier nous avons fait un aller retour Lorient - Les Açores sans GPS. A l'aller intégralent sans GPS, au retour vu qu'il y avait force 10 en rafales et que le temps était bouché depuis 48 heures, et donc l'estime vieille d'autant, nous avions décidé de rallumer nos deux GPS pour limiter la douleur de devoir se faire un bord de près de 30 miles dans un tel bazar, notre évaluation de l'incertitude sur l'estime après 2 jours de forte brise sans visibilité. Ces cons n'ont pas voulu se réinitialiser, mais ça fait rien, le premier phare que nous avons vu, c'était les 4 éclats de Pen Men. Du bol.
Et du bonheur.
C'est vraiment un rapport différent au bateau de naviguer sans GPS, on avait oublié ce que c'est depuis 20 ans que nous avons des Decca. A retrouver absolument.
Salut Claude, oui je suis passionné par l'astro; C'est pour moi la suite logique de mon apprentissage de la navigation. J'ai décidé d'aborder cette nouvelle discipline en apprenant déjà à me repérer à l'oeil nu sous la voute céleste de manière intuitive et non mathématique, afin de m'y sentir parfaitement à l'aise. Le sextant et les tables de réduction, je vois çà comme un plus pour augmenter la précision, mais j'aimerais être capable de m'en passer.
A bientôt en Polynésie!
Raphael
"We, the navigator" - Il semblerait que ce soit également un incontournable de la bibliographie du sujet pour les passionnés; En tous cas, bientôt sur ma table de chevet!
http://www.starpath.com/catalog/books/1803.htm
De "Emergency Navigation",je n'ai lu que la photocopie du chapitre concernant la détermination de la longitude par les distances lunaires de façon strictement graphique. Bluffant. Si quelqu'un savait où trouver le bouquin...
Sur la page de starpath, tu as un bouton "order" pour commander le livre.
a+ / Raphael
http://www.starpath.com/catalog/books/1830.htm
Aussi sur Amazon
http://www.amazon.fr/Emergency-Navigation-Position-Course-Instruments/dp/0071481842/ref=sr_1_2?ie=UTF8&s=english-books&qid=1244983140&sr=8-2
Je reviens de Bretagne. Samedi, le ciel était très dégagé, je n'ai pas vu de jour le coucher de la Lune qui pourtant était encore assez pleine. Je ne m'étais jamais vraiment intéressé au problème de l'extinction atmosphérique, mais il est réellement important. On ne pourra vraiment observer que les couchers du Soleil, et encore. Pas vu ce week end. A mon avis tu peux oublier pour la détermination de la longitude.
J'ai réfléchi au coup du fil à plomb pour apprécier le moment ou deux étoiles sont sur la même verticale. Par exemple, les étoiles circumpolaires tournent autour de la Polaire de 360° en une journée, soit 15° par heure. Si tu prends la Polaire et une étoile quelconque, la variation sera de 15° par heure. Si avec ton fil à plomb tu peux mesurer un angle à 15° près tu va aussi te gourer de 15° en longitude, l'erreur en longitude induite pour une incertitude de une heure de temps. Si tu peux mesurer au degré près, l'erreur sera de 1° de longitude, etc. Je doute que les mouvements du bateau te laissent le loisir d'atteindre une précision correcte.
C'est bien un sextant, tu sais...
En effet, çà risque de faire pendule avec le fil à plomb... Je n'ai pas encore Emergency Navigation, mais j'ai vu dans la table des matières, lisible sur Amazon, qu'il y a un chapitre sur l'utilisation d'un fil à plomb justement pour vérifier l'alignement de deux étoiles. J'ai hâte de lire le chapitre en question. Peut-être l'auteur a t'il développé l'étude de la précision de la méthode.
Dans la même table des matières, il y a mention de l'utilisation des levers et couchers de soleil pour le calcul de la longitude; L'auteur parle alors d'interpolation. J'imagine qu'il doit s'agir d'une moyenne glissante sur plusieurs jours en fait, plus augmenter la précision. A voir.
Ce livre m'a l'air sacrément intéressant en tous cas. Mais j'avoues, un sextant c'est quand même pas mal! Je ne me risquerais pas à larguer les amarres sans avoir un sextant à bord, même si je m'amuse à utiliser des moyens alternatifs pour le fun.
a+ / Raphael
Bonjourà tous,
Je confirme que ce livre est très intéressant, même si certaines des méthodes décrites peuvent être difficiles à mettre en pratique dans des conditions un peu agitées. Je connais bien David Burch qui au départ est un scientifique ( Docteur en Physique ou quelque chose comme cela..). Le style rédactionnel de son livre, truffé de croquis, est de ce fait très précis, très pédagogique.
Son livre est en traduction depuis quelques années ( par deux personnes dont votre serviteur). Nous en sommes au chapitre 11, donc pour ceux qui sont pressés mieux vaut se procurer la version américaine.
Cordialement à tous