في عالم الملاحة السماوية، فإن تحديد موضع الأفق بدقة أمر بالغ الأهمية لإجراء حسابات دقيقة. وقد لعب "قطاع الغطس"، وهو أداة متخصصة، دورًا حاسمًا في هذه العملية لقرون، لا سيما خلال عصر استكشاف البحار. تتناول هذه المقالة التاريخ المثير للاهتمام وتصميم واستخدام هذه الأداة الفريدة.
قطاع الغطس: جهاز انعكاس مزدوج
اخترع إدوارد تروتون، صانع الأدوات الإنجليزي المشهور، قطاع الغطس، وكان جهازًا ذا انعكاس مزدوج مصممًا في المقام الأول لقياس الانكسار الجوي - انحناء الضوء عند مروره عبر الغلاف الجوي للأرض. يؤثر هذا التأثير على الموضع الظاهر للأجرام السماوية، خاصة بالقرب من الأفق، مما يؤثر على حسابات الملاحة.
يتكون قطاع الغطس من سطحين عاكسين، عادة مرايا أو مناشير، مرتبة لتعكس الضوء مرتين. كان أحد السطحين ثابتًا، بينما كان الآخر قابلًا للتعديل. من خلال محاذاة هذه الأسطح مع نجم أو جرم سماوي معروف، ثم ضبط المرآة المتحركة حتى تتطابق الصورة المنعكسة مع الأفق، يمكن قياس زاوية الغطس (الفرق بين الأفق الحقيقي والظاهر).
ابتكار الدكتور وولاستون: قياس غطس الأفق
في حين تم تصميم قطاع الغطس في البداية لدراسات الانكسار، فقد وجد تطبيقًا جديدًا بفضل براعة الدكتور ويليام هايد وولاستون، عالم إنجليزي مشهور. أدرك وولاستون أن قدرة قطاع الغطس على قياس الزوايا بالنسبة إلى الأفق يمكن أن تُستخدم أيضًا لتحديد غطس الأفق نفسه بشكل مباشر. كان هذا أمرًا بالغ الأهمية للملاحين، حيث سمح لهم بتصحيح ملاحظاتهم لإنحناء الأرض وتأثيرات الانكسار الجوي.
التطبيقات والمُهمّة الملاحية
كان قطاع الغطس أداة حيوية للملاحة بالنجوم، خاصةً للبحارة. لقد سمحتهم قدرته على قياس غطس الأفق بدقة بـ:
إرث قطاع الغطس
ظل قطاع الغطس أداة حيوية للملاحين حتى ظهور أنظمة الملاحة الإلكترونية الحديثة. إن تطويره وتطبيقه شهادة على براعة تروتون ووولاستون، اللذين حسّنا بشكل كبير مجال الملاحة السماوية. بينما تم استبداله الآن بتقنية أكثر تقدمًا، يواصل إرث قطاع الغطس إلهامنا بذكاءه وتأثيره على تاريخ الملاحة البحرية.
ملخص:
كان قطاع الغطس أداة فريدة ومهمة في تاريخ الملاحة السماوية. تم تصميمه في البداية لقياس الانكسار الجوي، لكن قدرته على قياس غطس الأفق جعلته ضروريًا للملاحة الدقيقة. لعبت هذه الأداة دورًا حاسمًا في تشكيل استكشاف البحار وضمان رحلة آمنة لقرون. على الرغم من أن التكنولوجيا الحديثة قد جعلت قطاع الغطس عتيقًا، إلا أن إرثه يواصل إلهامنا ويذكرنا ببراعة الملاحين الأوائل.
Instructions: Choose the best answer for each question.
1. What was the primary purpose of the dip sector?
a) To measure the angle of the sun's rays. b) To measure the distance to celestial bodies. c) To measure atmospheric refraction. d) To measure the speed of a ship.
c) To measure atmospheric refraction.
2. Who invented the dip sector?
a) William Hyde Wollaston b) Edward Troughton c) Galileo Galilei d) Johannes Kepler
b) Edward Troughton
3. How did the dip sector work?
a) By measuring the time it takes for light to travel to a star. b) By using a single mirror to reflect light from a celestial body. c) By using two reflecting surfaces to measure the angle of dip. d) By using a compass to determine the direction of a star.
c) By using two reflecting surfaces to measure the angle of dip.
4. What was the key innovation by Dr. Wollaston that made the dip sector useful for navigation?
a) He discovered a way to measure the dip of the horizon directly. b) He developed a new method for calculating latitude. c) He improved the accuracy of the dip sector's measurements. d) He invented a new type of mirror for the dip sector.
a) He discovered a way to measure the dip of the horizon directly.
5. What was the primary benefit of using the dip sector in navigation?
a) It allowed sailors to determine their longitude more accurately. b) It allowed sailors to determine their latitude more accurately. c) It allowed sailors to measure the depth of the ocean. d) It allowed sailors to communicate with other ships.
b) It allowed sailors to determine their latitude more accurately.
Scenario: A sailor is using a dip sector to measure the dip of the horizon. The dip sector indicates a dip of 4 degrees. The sailor also observes that the altitude of Polaris (the North Star) is 42 degrees.
Task: Using the information above, calculate the true altitude of Polaris.
The true altitude of Polaris is calculated by adding the observed altitude to the dip of the horizon:
True Altitude = Observed Altitude + Dip
True Altitude = 42 degrees + 4 degrees
True Altitude = 46 degrees
Comments