Himmelsnavigation von Grund auf neu

Ist es möglich, den eigenen Längen- und Breitengrad durch Beobachtung der Sterne festzustellen? Können Sie Beobachtungen der Sterne verwenden, um die relative Entfernung zwischen zwei Orten zu ermitteln, was beim Erstellen von Karten nützlich wäre? Welche Art von groben Werkzeugen würde helfen (ein Sextant ist zu komplex, aber vielleicht ein Backstaff?)

Welchen Unterschied gäbe es, wenn Sie dies auf einem Planeten tun würden, der nicht die Erde ist, und einen anderen Ort in der Galaxie hätte, eine andere Tages- und Jahreslänge?

Worldbuilding vielleicht, aber das ist da drüben wahrscheinlich "zu geschichtenbasiert". Auch hier scheint es kein Thema zu sein.
Worldbuilding ist ein wunderbarer Ort voller brillanter Leute, aber sie scheinen alle GPS zu benutzen.
Ich habe eine komplette Neufassung vorgenommen, um zu versuchen, dies beim Thema zu halten. Ich habe alle "Story"-Elemente entfernt.
Ich schätze die Übersetzungsdienste, danke. Die ganze Geschichte versuchte, die Idee zu verdeutlichen, dass Sextanten, Marinechronometer und Tabellen in Almanachen, die für die Erde geschrieben sind, nicht helfen werden. Es war also nicht nötig.
Empfehlen Sie die Lektüre von „Longitude“, smile.amazon.com/Longitude-Genius-Greatest-Scientific-Problem/…
@CarlWitthoft Danke, sieht gut aus. Ich habe bei der Frau eine Bibliotheksbestellung aufgegeben. (Ich fürchte, es ist vielleicht nicht hilfreich in dem Sinne, etwas Technisches zu haben, aber es sieht gut aus und der Hintergrund lässt das technische Zeug haften.)
Ich empfehle, zu versuchen, eine Kopie von Basic Principles of Marine Navigation von DA Moore zu bekommen. Es ist ein ausgezeichnetes kleines Buch, das die Grundlagen gut abdeckt. Es setzt keine mathematischen Kenntnisse voraus, die über High-School-Algebra und ebene Trigonometrie hinausgehen. Wenn Sie bereits einen kleinen sphärischen Trigger kennen, ist das von Vorteil, aber das Buch enthält einige grundlegende Informationen dazu. Es ist jedoch ziemlich veraltet, da es geschrieben wurde, bevor elektronische Taschenrechner allgemein verfügbar waren, also führt es seine Berechnungen mit Tabellen durch, und es geht nicht tief in die Theorie ein, aber es ist immer noch eine gute Einführung, IMHO.
Zur Leseliste hinzugefügt und vielen Dank. Das einzige sphärische, was ich weiß, sind die grundlegenden Bereiche der Dreiecksgeometrie, die ich mir heute in einer Arbeitspause selbst beigebracht habe. (und dann starrte ich auf drei Körpergleichungen für die Vorhersage der Position eines Mondes voller Variablen, die durch Versuch und Irrtum gefunden werden müssten, bis die Zeit durch den Mondtransit nach einer schlechten Idee zu klingen begann)
Ich möchte DANKE sagen! an alle, die meine schlecht passende Frage und die relative Unkenntnis des Materials um meine Frage toleriert haben.
Wenn ich den Breitengrad und den Winkel der Mittagssonne für eine Woche habe, sagt mir das dann, welche Jahreszeit wir haben? Ich habe noch nie davon gehört, aber es wäre nur nützlich für abgestürzte Raumschiffe, Zeitreisende und Menschen, die aus dem Koma erwachen, also würde ich es nicht erwarten.

Antworten (2)

Um die Antwort von James ein wenig zu erweitern: Die Polwinkelmethode kümmert sich nicht um die Jahreszeit, der Himmelspol geht nirgendwo hin. ;) Wenn Sie sich jedoch in den Tropen aufhalten, ist die Höhe des Himmelspols ziemlich niedrig, was eine genaue Beobachtung erschweren kann.

Wenn Sie dies auf einem anderen Planeten (oder sogar auf der Südhalbkugel der Erde) tun, haben Sie natürlich möglicherweise keinen geeigneten Polarstern, und so etwas ohne anständige Ausrüstung zu tun, wird nicht besonders genau sein.

Um den Längengrad zu bestimmen, müssen Sie die Zeit relativ zu einer festen Referenz, wie dem Greenwich-Meridian, gut bestimmen können. Die Erde dreht sich an einem ( siderischen ) Tag einmal um ihre Achse (relativ zu den Sternen), also entspricht ein Tag 360° Längengrad, eine Stunde entspricht 15° und eine Minute Zeit entspricht 15 Minuten Längengrad , das sind 15 Seemeilen am Äquator und etwa 11,5 Seemeilen am 40. Breitengrad. Mit anderen Worten, wenn Ihre Zeitberechnungen um eine Minute abweichen, können Ihre Positionsberechnungen um 10 bis 15 Meilen abweichen.

Newton beschrieb eine Methode zur Bestimmung der Zeit vom Mond aus, Sie können darüber im Wikipedia- Artikel Mondentfernung (Navigation) nachlesen . Von der Erde aus beträgt der Winkeldurchmesser des Mondes ungefähr 0,5°, und es dauert ungefähr eine Stunde, bis er diese Entfernung relativ zu den Sternen zurückgelegt hat. Wer also minutengenaue Zeitmessungen haben möchte, braucht sehr gute Beobachtungen. Das ist jedoch der einfache Teil.

Sie benötigen auch sehr genaue Berechnungen, die Ihnen sagen, wo sich der Mond zu diesem Zeitpunkt befinden soll. Und das ist nicht einfach - die Bewegung des Mondes ist knifflig! Ich werde hier nicht ins Detail gehen, aber Wikipedia bietet eine gute Einführung in die Mondtheorie . Wenn Sie neugierig sind, welche Formeln verwendet werden, werfen Sie einen Blick auf die Links in dieser Frage .

Es war also nicht nur die Schwierigkeit, ausreichend genaue Beobachtungen an Bord zu machen, die die Anwendung von Newtons Methode verhinderte, sondern auch die Schwierigkeit, ausreichend genaue Mondtabellen zu erstellen. Tatsächlich wurde Newtons Methode der Mondentfernungen hauptsächlich von 1763 (als die erforderlichen Tabellen und Methoden erstmals veröffentlicht wurden) bis etwa 1850 verwendet, als sie durch das Marinechronometer ersetzt wurde. Wie Wikipedia jedoch erwähnt,

Die Methode wurde bis Anfang des 20. Jahrhunderts auf kleineren Schiffen verwendet, die sich keinen Chronometer leisten konnten oder auf diese Technik zur Korrektur des Chronometers angewiesen waren.
[...]
Captain Joshua Slocum verwendete bei der ersten Solo-Umrundung in den Jahren 1895–1898 etwas anachronistisch die Mondmethode zusammen mit der Koppelnavigation in seiner Navigation.

Um Captain Slocum zu zitieren:

Sogar erfahrene Mondbewohner gelten als schlaue Arbeit, wenn sie im Durchschnitt nur acht Meilen von der Wahrheit entfernt sind.

Natürlich haben Sie auf einem anderen Planeten möglicherweise einen besser erzogenen Mond oder überhaupt keinen Mond. Oder, wie James erwähnt hat, Sie haben vielleicht sehr viel Glück und haben einen großen Planeten in der Nähe mit sich schnell bewegenden Monden, die mit bloßem Auge sichtbar sind.

Ich habe heute die Mondvorhersage/Drei-Körper-Zeug gelesen. Werde mit deinem Link vergleichen. Es sah einfach aus, sogar mit einem Stock im Dreck zu rechnen. Wenn dir jemand die Variablen gegeben hat. Es sieht so aus, als wären die nächsten Fragen: Wenn eine Person die Mathematik hat und versucht, alle Beobachtungen für spätere Vorhersagen zu machen, wie viel Alptraum ist das? und würde er am besten die Null setzen, "Greenwich", wo er steht, um seine Beobachtungen zu machen, oder 180 Grad von dort, oder Pi Radianten von dort oder ...
@Darkhorse Ich habe eine kleine Korrektur vorgenommen und meiner Antwort weitere Links und Informationen hinzugefügt. Obwohl ich einige Mathematik mit einem Stock im Sand gemacht habe, möchte ich diese Technik wirklich nicht verwenden, um Trigger- und Protokolltabellen zu erstellen. ;) Um die Lunar Theory-Seite zu zitieren: "Die Analysten der Mitte des 18. Jahrhunderts drückten die Störungen der Position des Mondes in der Länge aus, indem sie etwa 25-30 trigonometrische Terme verwendeten". Sie können mit weniger Begriffen auskommen, wenn Sie nur eine grobe Annäherung wünschen.
@Darkhorse 1995 schrieb ich ein kleines C-Programm, um die Zeiten der großen Mondphasen zu berechnen, wobei ich Gleichungen und Parameter aus dem USNO-Almanach verwendete. Es verwendet ein paar Polynome 3. Grades und etwa ein Dutzend trigonometrische Terme. Seine Vorhersagen weichen im Allgemeinen um weniger als 10 Sekunden von den Ergebnissen in veröffentlichten Almanachen ab, die ausgefeiltere Berechnungen verwenden, obwohl sie um bis zu einer halben Minute abweichen können. Ich gehe davon aus, dass Sie für die Methode der Mondentfernungen mit einer ähnlichen Anzahl von Begriffen auskommen könnten.

Der eigene Breitengrad ist leicht festzustellen. Sie müssen nur den Höhenwinkel des Pols finden, den Punkt, um den sich die Sterne jede Nacht zu drehen scheinen. Ein Stock und ein Lot können dies tun.

Der Längengrad ist fast unmöglich zu finden, es sei denn, Sie haben eine genaue Uhr. Um den Längengrad zu finden, müssen Sie die Position der Sterne zu einer bekannten absoluten Zeit (nicht einer lokalen Sonnenzeit) messen. Wenn Sie eine funktionierende Uhr haben, sind Sie sortiert. Wenn nicht, haben Sie Schwierigkeiten.

Wenn Sie sich auf einem anderen Planeten befinden, haben Sie vielleicht Glück und haben eine Möglichkeit, die absolute Zeit zu halten, z. B. einen anderen Planeten im System mit sichtbaren Monden. Durch die Beobachtung der Bewegung der Monde konnte man die absolute Zeit bestimmen. So etwas kann man mit den Jupitermonden auf der Erde machen.

Auf einem anderen Planeten zu sein, könnte die Dinge ändern: Wenn sich der Planet dreht, können Sie den Breitengrad finden, aber wenn zum Beispiel die Rotation des Planeten sehr langsam war, könnte es sehr lange Tage und sehr lange Nächte geben. Ein Problem, mit dem Sie möglicherweise konfrontiert sind, besteht darin, dass Sie keine Möglichkeit haben, Aufzeichnungen über Beobachtungen zu führen, es sei denn, Sie haben einen Stapel Papier und Tinte. Die Erforschung und Kartierung eines ganzen Planeten ist keine Aufgabe, die eine Person bewältigen kann.

Latitude, ist die Polwinkelmethode wie die Mittagsschattenmethode jahreszeitenabhängig? Längengrad/Zeit, gab es kein System zum Messen der Zeit von Sonne oder Mond, das nicht verwendet wurde, weil es auf einem Schiff unpraktisch war? (Sternmethode erforderte Ihre Position?) Den ganzen Planeten zu kartieren, nur das Zeichnen würde Sie töten . Aber wenn wir das können (und sie können), können wir den Besitzer einer Flaschenpost oder was auch immer finden. Papier oder Stoff oder Leder und Tinte sollten machbar sein. Es wird wahrscheinlich einfacher sein, es zu bekommen oder herzustellen, als es zu transportieren (und was auch immer es erfordert), wenn wir zu Fuß sind.
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