Sextant Corrections Explained - Index Error, Dip, Refraction & Parallax

Prérequis

Cette leçon fait partie du programme RYA/MCA Yachtmaster Ocean (« utilisation pratique et entretien du sextant en mer » ; « corrections du sextant »). Vous devez déjà :

• Être titulaire, ou en cours d'obtention, du Yachtmaster Offshore (ou du MCA OOW Yachts), condition préalable à l'examen Ocean.
• Comprendre l'idée de base d'une observation à partir de la leçon sur la navigation astronomique : la hauteur vraie d'un astre (Ho) donne votre distance à sa position géographique, et 1 minute d'erreur de hauteur équivaut à 1 mille d'erreur de position.
• Être à l'aise avec le calcul en degrés et minutes (60 minutes par degré, fractions de minute).

Il vous faudra un sextant (un sextant d'entraînement en plastique suffit pour commencer), l'Almanach nautique en cours (ou la section astro du Reeds Nautical Almanac) et un carnet.

Objectifs d'apprentissage

À l'issue de cette leçon, vous serez capable de :

• Nommer les parties d'un sextant marin et expliquer le principe de la double réflexion.
• Lire un sextant à micromètre au dixième de minute.
• Décrire les quatre erreurs du sextant (perpendicularité, erreur latérale, erreur d'index, collimation), qui peuvent être réglées par le navigateur, et dans quel ordre.
• Déterminer l'erreur d'index sur l'horizon et sur le soleil, et l'appliquer avec le bon signe.
• Appliquer la dépression de l'horizon, la réfraction, le demi-diamètre, la parallaxe et l'augmentation dans le bon ordre pour transformer la hauteur au sextant (Hs) en hauteur observée (Ho) pour le soleil, les étoiles, les planètes et la lune.
• Utiliser un horizon artificiel et comprendre le sextant à bulle.
• Prendre une bonne observation en mer et entretenir l'instrument.
• Régler le sextant étape par étape, et énumérer les erreurs non instrumentales qui limitent la précision.
• Corriger les observations de planètes et utiliser une observation à midi comme contrôle de la routine de correction.

Points du programme RYA Yachtmaster Ocean couverts : utilisation pratique et entretien du sextant ; erreurs du sextant et leur correction ; mesure de la hauteur ; correction de la hauteur au sextant en hauteur observée pour le soleil, les étoiles, les planètes et la lune ; latitude par hauteur méridienne ; précision et limites des droites de hauteur astronomiques.

Fonctionnement d'un sextant

Les parties

Le sextant marin est un instrument de précision qui mesure l'angle entre deux objets, en navigation presque toujours un astre et l'horizon de la mer. Ses principales parties sont :

• Cadre : une pièce triangulaire rigide en fonte (laiton ou aluminium ; en plastique sur les instruments bon marché) qui porte l'arc, gradué en degrés.
• Bras d'alidade : pivote en haut du cadre et porte le miroir d'alidade sur son axe. À son extrémité inférieure se trouvent la pince de blocage, le tambour micrométrique et souvent une échelle de vernier.
• Miroir d'horizon : fixé au cadre. Sur les sextants traditionnels, il est semi-argenté (moitié gauche miroir, moitié droite transparente) ; les sextants « horizon complet » utilisent un miroir semi-transparent sur toute la surface du verre.
• Verres teintés : filtres colorés qui se placent devant le miroir d'alidade (pour le soleil) et devant le miroir d'horizon (contre l'éblouissement sur l'horizon).
• Lunette : grossissement généralement de 3x à 4x. Une lunette à faible grossissement et grand champ facilite la recherche des étoiles ; une lunette plus puissante aide pour le soleil.
• Poignée : à l'arrière du cadre, tenue de la main droite.

Le schéma ci-dessous montre comment les deux miroirs combinent l'astre réfléchi et l'horizon direct à l'œil.

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Double réflexion

La lumière de l'astre frappe le miroir d'alidade, se réfléchit sur la partie argentée du miroir d'horizon et se réfléchit à nouveau dans la lunette. À travers la partie transparente (ou à travers le miroir semi-transparent), vous voyez l'horizon directement. Une loi d'optique dit que lorsqu'un miroir tourne d'un angle, un rayon réfléchi par lui tourne de deux fois cet angle. L'arc, qui ne mesure physiquement qu'environ 60 degrés (un sixième de cercle, d'où le nom « sextant »), est donc gravé pour se lire jusqu'à environ 120 degrés.

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Le grand avantage pratique est que l'astre réfléchi et l'horizon sont vus ensemble dans le même instrument. Lorsque le voilier roule, les deux images bougent ensemble, et vous pouvez les maintenir en contact assez longtemps pour prendre une observation. C'est pourquoi un sextant fonctionne sur un pont en mouvement, là où un simple rapporteur et un fil à plomb ne fonctionneraient pas.

Lecture du sextant

1. Lisez les degrés entiers sur l'arc, en face du repère de l'alidade.
2. Lisez les minutes sur le tambour micrométrique, en face de son repère (0 à 60).
3. Lisez les dixièmes de minute sur le vernier situé à côté du tambour : le trait du vernier qui s'aligne le mieux avec une graduation du tambour donne la décimale.

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Exemple : repère de l'alidade juste au-delà de 46 sur l'arc, tambour à 02, trait 5 du vernier aligné : 46 02,5.

Les lectures « hors arc » (à droite du zéro, utilisées seulement pour l'erreur d'index) se lisent différemment : il faut lire le tambour comme 60 moins la valeur du tambour. Si le repère de l'alidade est juste à droite du zéro et que le tambour indique 57,0, la lecture est de 3,0 minutes hors arc.

Erreurs du sextant et réglages

Il existe quatre erreurs instrumentales. Les trois premières peuvent être réglées par le navigateur et doivent toujours être contrôlées dans cet ordre, car chaque réglage peut perturber le suivant :

La plupart des navigateurs suppriment une fois l'erreur latérale et la perpendicularité, puis gardent une petite erreur d'index (quelques minutes) qu'ils mesurent et appliquent simplement. Bricoler les vis pour supprimer l'erreur d'index a tendance à réintroduire une erreur latérale, et les vis de réglage s'usent.

Erreur d'index (EI)

L'erreur d'index est la seule correction que vous devez déterminer et appliquer à chaque fois que vous prenez des observations.

Méthode de l'horizon (à tout moment de la journée).

1. Réglez le sextant sur 0 00,0.
2. Regardez un horizon dégagé (un horizon net et précis situé à au moins quelques milles est le mieux).
3. Si les horizons direct et réfléchi forment une seule ligne continue, l'EI est nulle.
4. Sinon, tournez le micromètre jusqu'à les aligner et lisez la valeur.
5. Si la lecture est sur l'arc (repère de l'alidade à gauche du zéro, lecture positive), le sextant indique trop haut : retranchez l'EI.
6. Si elle est hors arc (repère de l'alidade à droite du zéro), le sextant indique trop bas : ajoutez l'EI.

L'aide-mémoire est : « Si c'est sur l'arc, on retranche ; si c'est hors arc, on ajoute. »

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Prenez trois ou quatre lectures, en vous approchant alternativement de chaque côté, et faites la moyenne. Consignez l'EI avec son signe dans le carnet d'observations. Si l'EI dépasse environ 5 minutes, ou change brusquement, réglez l'instrument ou cherchez la cause (a-t-il été cogné ?).

Méthode du soleil (plus précise). Verres teintés complètement en place, réglez le sextant sur environ 32 minutes sur l'arc et amenez le bord inférieur du soleil réfléchi au contact du bord supérieur du soleil direct ; lisez. Puis réglez environ 32 minutes hors arc et mettez en contact les autres bords ; lisez.

• EI = (lecture hors arc moins lecture sur l'arc) / 2. Si le résultat est positif, c'est « hors arc » (ajouter) ; s'il est négatif, c'est « sur l'arc » (retrancher).
• Contrôle : (lecture sur l'arc + lecture hors arc) / 4 doit être égal au demi-diamètre du soleil du jour donné par l'almanach. Si c'est le cas, vos lectures sont bonnes.

Exemple : sur l'arc 31,8, hors arc 32,6. EI = (32,6 moins 31,8) / 2 = 0,4 hors arc, donc ajoutez 0,4. Contrôle : (31,8 + 32,6) / 4 = 16,1, ce qui correspond à un demi-diamètre de 16,1 dans l'almanach. Lectures acceptées.

Méthode de l'étoile. Mettez le zéro et visez une étoile brillante : amenez l'étoile réfléchie et l'étoile directe en coïncidence. Si elles refusent de se fondre et restent côte à côte, vous avez une erreur latérale.

De Hs à Ho : la séquence de corrections

La hauteur que vous lisez au sextant (Hs, hauteur au sextant) n'est pas la hauteur vraie du centre de l'astre au-dessus de l'horizon céleste. Plusieurs corrections sont nécessaires. Appliquez-les dans cet ordre :

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Ho = Hs plus ou moins EI, moins dépression, moins réfraction, plus ou moins DD, plus parallaxe

Pourquoi cet ordre ? La dépression et l'EI sont appliquées en premier car les tables de réfraction, de demi-diamètre et de parallaxe de l'almanach se consultent avec la hauteur apparente (Ha), la hauteur au-dessus de l'horizontale vraie telle que vue par l'observateur. Si vous entrez dans les tables avec Hs, vous pouvez choisir la mauvaise ligne.

Dépression de l'horizon

Votre œil est au-dessus de la mer, donc l'horizon visible se trouve en dessous de l'horizontale vraie passant par votre œil. Toute hauteur mesurée sur l'horizon de la mer est donc trop grande de l'angle de dépression. La dépression se retranche toujours.

Dépression (minutes) = 1,76 x racine carrée de la hauteur de l'œil en mètres, ou 0,97 x racine carrée de la hauteur de l'œil en pieds.

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Sur un voilier, la hauteur de l'œil change lorsque vous vous déplacez sur le pont et lorsque le bateau gîte et monte sur la houle. Choisissez une position de référence (par exemple debout dans la descente, bien calé) et mesurez votre hauteur d'œil à cet endroit. Des erreurs d'un demi-mètre ont peu d'importance (environ 0,3 minute) ; le plus gros problème par grosse mer est que l'horizon que vous voyez peut être la crête de la vague suivante, et non l'horizon vrai. Attendez d'être au sommet d'une lame pour observer. La règle de Cunliffe pour une forte houle consiste à estimer la hauteur de la vague, à la diviser par deux et à ajouter le résultat à votre hauteur d'œil, car vous ne voyez l'horizon vrai que depuis le sommet d'une vague, et c'est là que vous serez au moment de l'observation : avec 3 m de hauteur d'œil et une houle de 4 m, utilisez 5 m (dépression 3,9 minutes au lieu de 3,0). Rappelez-vous aussi que si vous vous déplacez à bord pour viser différentes étoiles, de la descente à l'avant ou aux descentes sous le vent, la hauteur de l'œil et la dépression changent avec vous.

Une réfraction anormale près de l'horizon (par exemple de l'air chaud au-dessus d'une eau froide, ou l'inverse) peut faire différer la dépression de la valeur tabulée de plusieurs minutes. C'est l'une des raisons pour lesquelles on privilégie les fixes d'étoiles avec des astres répartis régulièrement en azimut : une erreur de dépression décale toutes les droites de la même façon, et le centre du triangle d'erreur n'est pas affecté.

Réfraction

La lumière d'un astre se courbe en traversant l'atmosphère, vers l'air plus dense près de la surface. L'astre paraît donc plus haut qu'il ne l'est réellement, et la correction de réfraction se retranche toujours.

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La réfraction vaut environ 34 minutes à l'horizon, environ 5 minutes à 10 degrés, 1 minute à 45 degrés et zéro au zénith. Pour des hauteurs supérieures à environ 15 degrés, une bonne approximation est réfraction (minutes) = 0,97 / tan(hauteur apparente). Les tables de l'almanach supposent une température de 10 °C et une pression de 1010 hPa ; une table supplémentaire corrige les conditions non standard, ce qui n'a d'importance que pour les faibles hauteurs (inférieures à environ 10 degrés) ou les températures extrêmes. C'est la principale raison d'éviter les observations en dessous d'environ 15 degrés.

Demi-diamètre (DD)

Vous ne pouvez pas juger le centre du soleil ou de la lune par rapport à l'horizon, alors vous mettez un bord (le limbe) au contact de l'horizon. Les tables, en revanche, sont calculées pour le centre. Le demi-diamètre (la moitié de la largeur angulaire du disque) permet de ramener une observation sur le limbe au centre.

• Bord inférieur (soleil posé sur l'horizon) : ajouter le DD.
• Bord supérieur (soleil suspendu au-dessus de l'horizon) : retrancher le DD.

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Le DD du soleil varie d'environ 15,8 minutes début juillet (la Terre est la plus éloignée du soleil) à 16,3 minutes début janvier ; il est imprimé au pied de la colonne du soleil sur les pages journalières. Le DD de la lune varie d'environ 14,7 à 16,8 minutes et figure également sur les pages journalières. Les étoiles et les planètes sont des points lumineux : pas de DD.

Le bord inférieur est la norme pour le soleil. N'utilisez le bord supérieur que lorsque le bord inférieur est masqué par des nuages bas ou une brume. Pour la lune, utilisez le bord qui est entièrement éclairé.

Parallaxe

L'almanach donne les positions vues depuis le centre de la Terre. Vous vous trouvez à la surface, à environ 3 440 milles du centre, donc un astre proche vous paraît plus bas qu'il ne paraîtrait à un observateur situé au centre. La correction de parallaxe est toujours ajoutée.

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La parallaxe dépend de la distance de l'astre et est maximale lorsque l'astre est sur l'horizon, la parallaxe horizontale (HP). À la hauteur h, parallaxe = HP x cos h.

• Soleil : HP d'environ 0,15 minute ; correction de 0,1 aux faibles hauteurs, nulle en altitude. Intégrée aux tables du soleil.
• Vénus et Mars : jusqu'à environ 0,5 minute ; l'almanach donne une petite « correction supplémentaire ».
• Étoiles, Jupiter, Saturne : négligeable.
• Lune : HP de 54 à 61 minutes, tabulée heure par heure sur les pages journalières. À 30 degrés de hauteur, la correction vaut environ 50 minutes, la plus grande correction de l'astro. Une erreur à ce niveau rend la droite inutilisable.

Augmentation

À mesure que la lune se lève, vous vous en rapprochez d'un rayon terrestre au maximum, donc son disque paraît très légèrement plus grand : le demi-diamètre « augmente » jusqu'à environ 0,3 minute. Elle est incluse automatiquement dans les tables de la lune de l'almanach.

Les tables combinées de l'almanach

L'almanach fait l'essentiel de ce travail pour vous :

• Soleil : une table combinée (intérieur de la couverture avant) par hauteur apparente, donnant le total de la réfraction, du DD (valeur moyenne pour le semestre, octobre à mars ou avril à septembre) et de la parallaxe, pour le bord inférieur et le bord supérieur.
• Étoiles et planètes : réfraction seule, sur la même page, plus la correction supplémentaire Vénus/Mars.
• Lune : deux tables (intérieur de la couverture arrière) : une correction principale par hauteur apparente (parallaxe pour une HP moyenne, réfraction et DD), puis une seconde correction par HP tirée de la page journalière, pour le bord inférieur ou supérieur. Pour une observation sur le bord supérieur, retranchez en outre 30 minutes.
• Dépression par hauteur de l'œil, et la table de réfraction supplémentaire pour température et pression non standard.

Exemples travaillés

Tous les exemples utilisent une hauteur d'œil de 2,5 m (dépression 2,8).

Exemple 1 : soleil, bord inférieur

Hs 32 14,6. EI 1,8 sur l'arc. DD de l'almanach 16,0.

Correction totale après Ha : +14,6, ce que vous liriez dans la table de l'almanach pour le soleil, bord inférieur, à 32 degrés.

Exemple 2 : soleil, bord supérieur

Même soleil, mais les nuages masquent le bord inférieur. Hs 31 42,6.

Exemple 3 : étoile

Sirius, Hs 41 27,3, EI 0,6 hors arc.

Exemple 4 : lune, bord inférieur

Hs 32 14,0, EI 1,5 sur l'arc, HP de la page journalière 57,0.

En pratique, vous prendriez les corrections principale et HP dans les tables de la lune de l'almanach, qui donnent le même total (environ +62,5) en deux étapes. Remarquez l'importance de la correction lunaire ; c'est pourquoi les tables de la lune se consultent avec soin, à la fois avec Ha et HP.

Horizons artificiels et sextants à bulle

Horizon artificiel

Lorsqu'il n'y a pas d'horizon de mer (à terre, dans un mouillage embrumé, ou pour s'entraîner à terre), un plateau peu profond rempli de liquide, abrité du vent, fait un miroir parfaitement horizontal. Vous mesurez l'angle entre l'astre et son reflet dans le liquide. Comme le reflet est aussi éloigné sous l'horizontale que l'astre est au-dessus, le sextant indique le double de la hauteur.

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1. Appliquez l'erreur d'index à la lecture du sextant.
2. Divisez par deux.
3. Appliquez la réfraction, le DD et la parallaxe comme d'habitude.
4. Pas de correction de dépression : la surface réfléchissante est à votre niveau, et non sur un horizon situé sous vous.

L'eau convient mais ondule ; l'huile (par exemple de l'huile moteur) ou le mercure traditionnel est plus stable. L'horizon artificiel est excellent pour s'entraîner à observer depuis une plage ou un jardin, pour vérifier le sextant, et pour contrôler l'erreur de votre chronomètre avec une position connue. Il est inutilisable sur un pont en mouvement. La limite de 120 degrés du sextant signifie que vous ne pouvez observer ainsi que des astres jusqu'à environ 60 degrés de hauteur.

Sextant à bulle

Les sextants à bulle (aéronautiques) ont un niveau à bulle interne qui fournit une horizontale artificielle. Ils n'ont pas besoin d'horizon de mer (utile la nuit ou dans la brume) et pas de correction de dépression ni de division par deux. Cependant, la bulle est très difficile à maintenir stable sur un voilier, donc les lectures individuelles sont médiocres ; les navigateurs qui en utilisent un moyennent de nombreuses lectures sur une ou deux minutes. Ce sont une curiosité ou un instrument de secours sur les voiliers, et non l'instrument principal.

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Bien prendre une observation en mer

Procédure d'observation du soleil

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Image : photo de la U.S. Navy par le Photographer's Mate 3rd Class Kevin S. O'Brien, domaine public, via Wikimedia Commons.jpg) (réduite)

1. Contrôlez et consignez l'EI.
2. Mettez suffisamment de verres teintés sur le miroir d'alidade (et sur le miroir d'horizon en cas d'éblouissement). Placez les verres avant de lever le sextant.
3. Réglez l'arc sur zéro, visez directement le soleil, puis descendez le bras d'alidade en abaissant le sextant jusqu'à ce que le soleil apparaisse sur l'horizon. (Ou préréglez la hauteur attendue et regardez le long du relèvement du soleil.)
4. Affinez au micromètre jusqu'à ce que le bord inférieur effleure juste l'horizon.
5. Balancez (oscillez) doucement le sextant autour de l'axe de visée : le soleil semble décrire un arc. Le sextant est vertical lorsque le soleil est au point bas de cet arc ; ajustez pour que le limbe touche l'horizon au point le plus bas de l'oscillation.
6. Annoncez « Top ! » ou déclenchez votre chronomètre au moment exact du contact ; notez l'heure à la seconde près, puis lisez le sextant.
7. Prenez une série de trois à cinq observations sur deux ou trois minutes.

Moyenne et tri

Reportez vos hauteurs en fonction du temps sur un bout de papier millimétré. Sur quelques minutes, la hauteur du soleil varie presque linéairement, donc les bonnes observations se trouvent sur une droite ; une observation qui s'écarte de la droite est mauvaise et doit être rejetée. Utilisez ensuite la meilleure observation, ou la moyenne des hauteurs et la moyenne des heures.

Observations d'étoiles

Préréglez le sextant sur la hauteur prévue, visez le long du relèvement prévu, et l'étoile apparaîtra près de l'horizon. Vous pouvez aussi tenir le sextant à l'envers, regarder l'étoile à travers le miroir d'horizon et amener l'horizon jusqu'à elle, puis retourner le sextant dans le bon sens. Les étoiles sont des points : amenez l'étoile exactement sur l'horizon, et non simplement au contact. Utilisez une lunette à faible grossissement, ou aucune, pour trouver les étoiles.

Calage et sécurité

Calez-vous solidement (descente, contre les haubans, harnais attaché). Une main pour le bateau : si vous avez besoin des deux mains pour le sextant, assurez-vous d'être bien en sécurité avant de lâcher prise. Ne dirigez jamais un sextant vers le soleil sans verres teintés.

S'entraîner à terre

L'utilisation du sextant est l'essence de la navigation astronomique, et le seul professeur est la pratique. Emportez le sextant sur une plage orientée au sud avec un horizon de mer dégagé et visez le soleil jusqu'à ce que les images se rejoignent sans réfléchir ; attendez ensuite le crépuscule et capturez quelques étoiles, sans vous soucier de savoir lesquelles, simplement pour apprendre la technique. Si vous y parvenez depuis une plage, une colline ou une fenêtre avec un toit comme horizon, vous y parviendrez en mer, où, curieusement, le mouvement gêne beaucoup moins le sextant qu'il ne gêne un compas de relèvement à main. Bientôt, vous ne commencerez plus avec l'arc à zéro : vous estimerez la hauteur, regarderez le long du relèvement et ferez descendre l'image jusqu'à l'horizon.

Entretien

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• Rincez à l'eau douce (ou essuyez avec un chiffon humide) après les embruns ; séchez avec un chiffon doux non pelucheux ; nettoyez les miroirs avec du papier optique.
• Rangez-le dans sa boîte avec un déshydratant, et calez la boîte là où elle ne peut pas tomber. Soulevez toujours le sextant par le cadre ou la poignée, jamais par le bras d'alidade ou la lunette.
• Ne le laissez jamais au soleil (la chaleur peut déformer le cadre et déplacer les miroirs) ni libre sur la table à cartes.
• Lubrifiez légèrement la vis sans fin et la crémaillère de temps en temps ; n'exercez jamais de force sur le micromètre.
• S'il tombe, vérifiez les trois erreurs réglables avant de vous y fier. Un cadre tordu se manifeste par une erreur d'index qui varie le long de l'arc, ou par des images d'étoiles qui refusent de se fondre ; dans ce cas, utilisez votre sextant de rechange.
• Emportez un sextant de rechange (même en plastique) lors d'une traversée océanique, et consignez séparément l'EI de chaque instrument.

Régler le sextant étape par étape

Le tableau ci-dessus donne l'ordre ; cette section donne la routine pratique que vous devez savoir décrire à un examinateur et réaliser sur un sextant d'entraînement. Travaillez toujours avec le sextant tenu fermement, sans le fixer à rien, et utilisez le petit tournevis ou la clé adaptés fournis dans la boîte. Tournez les vis de réglage de quantités infimes : un quart de tour peut déplacer une image de plusieurs minutes d'arc.

Perpendicularité du miroir d'alidade

1. Placez le bras d'alidade près du milieu de l'arc (environ 35 degrés) et tenez le sextant à plat, l'arc le plus proche de vous, le cadre horizontal à hauteur des yeux.
2. Regardez dans le miroir d'alidade depuis une position juste au-dessus du cadre, de façon à voir à la fois l'arc réel et son reflet dans le miroir.
3. Si le reflet de l'arc et l'arc lui-même forment une courbe continue et régulière, le miroir est perpendiculaire. Si le reflet semble courbé vers le haut ou vers le bas par rapport à l'arc réel, le miroir penche vers l'avant ou vers l'arrière.
4. Utilisez la vis située à l'arrière du miroir d'alidade (généralement avec une vis de blocage à côté) pour amener les deux courbes sur une seule ligne, puis vérifiez à nouveau.

Erreur latérale

1. Mettez le sextant sur zéro et regardez une étoile, ou un objet lointain bien défini, à travers la lunette.
2. Tournez le micromètre d'avant en arrière de quelques minutes de part et d'autre du zéro. L'image réfléchie doit passer exactement au-dessus de l'image directe. Si elle passe d'un côté, il y a une erreur latérale.
3. Ou utilisez l'horizon : tenez le sextant verticalement sur zéro, puis inclinez-le latéralement. Si l'horizon reste une ligne continue pendant l'inclinaison, il n'y a pas d'erreur latérale. S'il se coupe en deux lignes qui se décalent dans un sens, il y a une erreur latérale.
4. Réglez la vis arrière du miroir d'horizon (celle la plus éloignée du cadre) jusqu'à ce que les images coïncident.

Erreur d'index

1. Réglez le sextant près de zéro et regardez l'horizon de la mer (idéalement par temps calme) ou le soleil.
2. Tournez le micromètre jusqu'à ce que les horizons direct et réfléchi forment une seule ligne continue. Lisez l'arc et le tambour.
3. Si vous lisez exactement zéro, il n'y a pas d'erreur d'index. Si vous lisez un petit nombre sur l'arc, l'erreur est sur l'arc ; si le tambour indique un nombre à partir de l'extrémité zéro, l'erreur est hors arc.
4. Soit vous la supprimez en tournant la vis avant du miroir d'horizon, soit (pratique habituelle en mer) vous la laissez et l'appliquez comme correction. Répétez le contrôle plusieurs fois et prenez la moyenne.

Une bonne habitude : vérifiez l'erreur d'index au début de chaque séance, et non une seule fois par traversée. Le cadre se dilate et se contracte avec la température, et un choc dans la boîte peut déplacer un miroir de une ou deux minutes.

Erreurs non instrumentales et bilan d'erreurs

Même un sextant parfaitement réglé ne peut pas donner une hauteur parfaite. Le RYA attend d'un candidat Ocean qu'il comprenne d'où viennent les erreurs restantes et leur ordre de grandeur, car cela indique dans quelle mesure faire confiance à un point et pourquoi un point à trois astres est meilleur qu'une seule observation.

La leçon pratique est qu'une seule observation du soleil en mer est rarement plus précise qu'environ 2 milles, et qu'une position de voilier typique obtenue par des observations soignées est bonne à 3 à 5 milles. Ne reportez pas une position au dixième de mille simplement parce que le calcul vous en a donné une.

Corrections pour les planètes et corrections supplémentaires

Vénus et Mars sont traitées un peu différemment des étoiles. Après la séquence normale (EI, dépression, réfraction), vous prenez la correction supplémentaire de la planète dans la table des étoiles et planètes de l'almanach, qui tient compte de la parallaxe et de la phase. Jupiter et Saturne n'ont pas besoin de correction supplémentaire pour la précision de la navigation de plaisance. Comme les planètes ont un disque visible, vous visez toujours le centre ; il n'y a pas de correction de demi-diamètre.

Exemple travaillé, Vénus : Hs 28 41,6, EI hors arc 1,0, hauteur de l'œil 2,5 m (dépression 2,8). Hauteur apparente : 28 41,6 + 1,0 = 28 42,6 ; moins dépression 2,8 = Ha 28 39,8. Correction principale pour 28 40 = moins 1,8 (réfraction), soit 28 38,0. Correction supplémentaire pour Vénus (almanach, hauteur d'environ 28, variable selon le mois) disons +0,2, donnant Ho 28 38,2. Les chiffres exacts dépendent de l'édition de l'almanach ; la démarche (appliquer la correction principale de la table, puis la correction supplémentaire de la planète) reste la même.

Hauteur méridienne et pourquoi les corrections comptent pour la latitude

Une observation à midi est l'application la plus simple de tout ce qui précède. La hauteur maximale du soleil donne directement la latitude : la distance zénithale vaut 90 moins Ho, et la latitude vaut la déclinaison plus ou moins la distance zénithale selon que l'observateur se trouve du même côté du soleil que l'équateur. Comme il n'existe pas de table de réduction pour masquer une erreur, toute erreur dans les corrections passe directement dans la latitude, mille pour mille. Si vous ajoutez par erreur la dépression, ou si vous appliquez le demi-diamètre du bord inférieur avec le mauvais signe, vous serez hors de 6 milles ou plus immédiatement. C'est ce qui fait de l'observation à midi un contrôle pratique utile de votre routine de correction. Effectuez les corrections lentement et notez chaque étape.

Conseils d'examen : ce que l'examinateur RYA attend

• Savoir expliquer, sans notes, pourquoi l'arc indique le double de sa taille physique, et esquisser la double réflexion.
• Savoir énoncer les erreurs du sextant dans l'ordre, dire lesquelles sont réglables et lesquelles se corrigent par le calcul.
• Présenter un tableau de corrections écrit : chaque étape sur sa propre ligne avec son signe. Une réponse avec le bon Ho mais un calcul non étiqueté vaut moins qu'une séquence étiquetée comportant une petite erreur.
• Connaître la règle mnémotechnique de l'EI : « sur l'arc, on retranche » ; pour la dépression : toujours retrancher ; pour la réfraction : toujours retrancher ; pour le DD : bord inférieur ajouter, bord supérieur retrancher.
• Savoir donner l'ordre de grandeur de chaque correction pour vérifier la vraisemblance : réfraction d'environ 1 minute à 45 degrés et d'environ 0,1 à 80 degrés ; DD du soleil d'environ 16 minutes ; dépression de 2 à 3 minutes pour un petit voilier.
• Être prêt à dire ce que vous feriez si le sextant tombe ou si la lunette se couvre de buée, et pourquoi un instrument de rechange et un contrôle de la montre comptent.

Erreurs courantes

• Mauvais signe de l'EI. Sur l'arc, retrancher ; hors arc, ajouter. Écrivez le signe à chaque fois.
• Entrer dans les tables avec Hs au lieu de Ha. Appliquez l'EI et la dépression avant de chercher la réfraction ou la correction combinée.
• Ajouter la dépression. La dépression se retranche toujours pour les observations sur l'horizon de la mer ; elle est nulle pour les observations sur horizon artificiel.
• Mauvais bord. Utiliser la table du bord inférieur pour une observation sur le bord supérieur, ou oublier de retrancher le DD pour le bord supérieur.
• Oublier de diviser par deux une lecture sur horizon artificiel.
• Lune : oublier la correction de HP ou les 30 minutes pour le bord supérieur. La correction lunaire est importante ; de petites erreurs donnent de grosses fautes.
• Sextant non vertical. Ne pas balancer le sextant donne une hauteur trop grande.
• Utiliser un faux horizon. Par grosse mer, vous pouvez mesurer jusqu'à la crête voisine. Attendez d'être au sommet d'une lame.
• Observations très basses. En dessous d'environ 15 degrés, la réfraction (et sa variabilité) et les anomalies de dépression augmentent ; évitez-les sauf nécessité.
• Utiliser la mauvaise colonne de semestre dans la table du soleil (octobre à mars ou avril à septembre).

Résumé

• Le sextant mesure un angle par double réflexion ; l'arc indique le double de sa taille physique, et l'astre et l'horizon bougent ensemble par mer agitée.
• Contrôlez les erreurs dans l'ordre : perpendicularité, erreur latérale, erreur d'index ; en général, on garde une petite EI et on l'applique.
• EI : sur l'arc retrancher, hors arc ajouter. Contrôlez-la à chaque séance d'observation.
• Ho = Hs plus ou moins EI, moins dépression, moins réfraction, plus ou moins DD, plus parallaxe (augmentation incluse pour la lune).
• Dépression = 1,76 x racine carrée de la hauteur de l'œil en mètres ; la réfraction vaut environ 34 minutes à l'horizon et zéro au zénith ; DD du soleil d'environ 16 minutes ; HP de la lune de 54 à 61 minutes.
• Utilisez les tables combinées de l'almanach, consultées avec la hauteur apparente.
• Horizon artificiel : diviser la lecture par deux, pas de dépression. Sextant à bulle : pas d'horizon ni de dépression, mais précision médiocre sur un voilier.
• Entretenez le sextant : rincez, séchez, rangez dans sa boîte, ne le laissez jamais tomber, et emportez un instrument de rechange.

Vérifiez votre compréhension

1. Pourquoi l'arc du sextant, qui ne mesure qu'environ 60 degrés, peut-il mesurer des angles jusqu'à 120 degrés ?

Réponse : À cause de la double réflexion : lorsque le miroir d'alidade tourne d'un angle, le rayon réfléchi tourne de deux fois cet angle ; l'arc est donc gradué au double de son angle physique.

1. Dans quel ordre faut-il contrôler les erreurs réglables, et pourquoi ?

Réponse : Perpendicularité, puis erreur latérale, puis erreur d'index, car le réglage de chaque miroir peut perturber l'erreur suivante ; procéder dans cet ordre évite de défaire les réglages précédents.

1. Le sextant étant sur zéro, vous devez mettre le tambour sur 2,4 minutes sur l'arc pour aligner les horizons. Que faites-vous de toutes vos observations ?

Réponse : L'erreur d'index est de 2,4 sur l'arc, donc retranchez 2,4 de chaque hauteur au sextant (« si c'est sur l'arc, on retranche »).

1. Méthode du soleil : lectures sur l'arc 31,0, hors arc 33,4. Déterminez l'EI et vérifiez-la par rapport au DD de l'almanach, 16,1.

Réponse : EI = (33,4 moins 31,0) / 2 = 1,2 hors arc, donc ajoutez 1,2. Contrôle : (31,0 + 33,4) / 4 = 16,1, ce qui correspond au DD de l'almanach ; les lectures sont donc bonnes.

1. Quelle est la dépression pour une hauteur d'œil de 2 m, et pourquoi se retranche-t-elle toujours ?

Réponse : 1,76 x racine carrée de 2 = environ 2,5 minutes. L'horizon visible se trouve sous l'horizontale vraie, donc la hauteur mesurée est trop grande de l'angle de dépression.

1. Corrigez une observation du soleil sur le bord inférieur : Hs 50 10,0, EI 1,0 hors arc, hauteur de l'œil 3 m, réfraction 0,8, DD 15,9, parallaxe 0,1.

Réponse : 50 10,0 + 1,0 = 50 11,0 ; moins dépression 3,0 = Ha 50 08,0 ; moins réfraction 0,8 = 50 07,2 ; plus DD 15,9 = 50 23,1 ; plus parallaxe 0,1 = Ho 50 23,2.

1. Pourquoi la parallaxe de la lune est-elle beaucoup plus grande que celle du soleil ?

Réponse : La parallaxe dépend de la distance de l'astre rapportée au rayon terrestre. La lune n'est qu'à environ 60 rayons terrestres, donc la différence entre la vue depuis le centre de la Terre et depuis la surface atteint environ un degré au maximum (HP de 54 à 61 minutes) ; le soleil est à environ 23 000 rayons terrestres, donc sa parallaxe n'est que d'environ 0,15 minute.

1. Sur un horizon artificiel à terre, vous lisez 84 36,0 avec une EI nulle. Quelle est la hauteur apparente, et quelle correction n'est pas appliquée ?

Réponse : Divisez par deux : 42 18,0. Aucune correction de dépression n'est appliquée, car la surface réfléchissante se trouve à votre propre niveau et non sur un horizon de mer situé sous votre œil.

1. Pourquoi faut-il balancer le sextant pendant une observation ?

Réponse : La hauteur n'est correcte que lorsque le sextant est vertical. Le balancement fait décrire un arc à l'astre ; le point bas de l'arc indique la position verticale, et l'on règle donc le limbe pour qu'il touche l'horizon à ce point. Un sextant incliné donne une hauteur trop grande.

1. Vous laissez tomber le sextant. Quels contrôles faites-vous avant de vous y fier à nouveau ?

Réponse : Contrôlez successivement la perpendicularité, l'erreur latérale et l'erreur d'index ; recherchez une image d'étoile qui refuse de se fondre ou une erreur d'index qui varie le long de l'arc, ce qui indique un cadre tordu ou un miroir déplacé. Si cela ne peut pas être corrigé, utilisez le sextant de rechange.

1. Un sextant lit 0 03,2 sur l'arc lorsque l'horizon est rendu continu. Quelle est l'EI, et comment l'applique-t-on à une Hs de 36 17,4 ?

Réponse : L'erreur est sur l'arc, donc retranchez : EI moins 3,2. 36 17,4 moins 3,2 = 36 14,2 de hauteur apparente avant dépression.

1. Pourquoi le navigateur contrôle-t-il l'erreur d'index à chaque séance d'observation, et quel est l'ordre correct des trois premiers réglages ?

Réponse : Les variations de température et les chocs peuvent déplacer les miroirs ; l'EI change plus facilement que les autres erreurs. L'ordre est perpendicularité, erreur latérale, erreur d'index, car chaque réglage peut perturber les suivants.

1. Pourquoi l'observation à midi est-elle un bon test de votre routine de correction ?

Réponse : La latitude découle directement de Ho et de la déclinaison, sans tables de réduction ; toute erreur sur la dépression, la réfraction ou le demi-diamètre apparaît donc mille pour mille dans la latitude et se repère facilement.