מצפן אסטרונומי
מצפן אסטרונמי (באנגלית: Astrocompass) הוא כלי ניווט לקביעת כיוון הצפון האמיתי דרך מיקומם של גופים אסטרונומיים שונים.
ישנן נסיבות מסוימות כאשר מצפנים מגנטיים ומצפנים גירוסקופיים אינם אמינים. מצב זה קורה באזורים קוטביים, שם הכוח המופעל על מחט של המצפן המגנטי הוא כמעט אנכי ומצפן גירוסקופי הופך להיות לא יציב בגלל סיבוב כדור הארץ. מצפנים מגנטיים רגישים גם להפרעה משדות מגנטיים אחרים שאינם כדור הארץ, כמו אלה המיוצרים על ידי המעטפת של כלי רכב או כלי-מתכת מסוימים. לפני הופעתם של עזרי ניווט אלקטרוניים כמו ה-GPS הדרך האמינה ביותר לברר היכן הצפון, בנסיבות כאלה הייתה באמצעות מצפן אסטרונומי.
עקרון השימוש
ציר הסיבוב של כדור הארץ נשאר נייח לאורך כל השנה. לפיכך, עם הידיעה על הזמן הנוכחי והמיקום הגאוגרפי בצורת קו רוחב וקו אורך, המוגדרים על המכשיר באמצעות חוגות, ניתן לראות באמצעות המצפן האסטרונומי כל אובייקט אסטרונומי בעל מיקום ידוע כדי לתת קריאה מדויקת ביותר.
בצורתו הבסיסית ביותר, המצפן האסטרונומי מורכב מלוח בסיס המסומן בכיווני המצפן, ועליו מותקן מנגנון המכונה תוף משווני. על התוף הזה ישנה קבוצה של מראות מתכווננות וסולם נטייה. בגרסאות מתקדמות יותר עשויים להיות כרונומטרים מובנים או הגדרות ברירת מחדל לגופים אטרונמים כגון השמש.
כדי להשתמש במצפן, מאזנים תחילה את לוח הבסיס עם האופק ואז מכוונים בצורה גסה לצפון. לאחר מכן מטים את תוף המשווני ביחס לבסיס זה בהתאם לקו הרוחב המקומי. המראות נקבעות לאחר מכן באמצעות זווית השעה המקומית והסטייה של גוף אסטרונומי שמשתמשים בו. לאחר שכל ההגדרות הללו נעשות, צריך שהגוף האסטרונומי יראה במראות המצפן. לאחר מכן הוא מיושר במדויק לנקודות המצפן. הליך זה מחייב את המשתמש שלו להיות בעל ידע בניווט ימי או טבלאות אסטרונומיות, וזה אחד החסרונות העיקריים שלו.
שימושים היסטוריים
המצפן האסטרונמי הפך לשימושי רק בעקבות המצאת הכרונומטר שבלעדיו היה כמעט חסר תועלת לניווט. עד אז השימוש במכשיר היה בשימוש מוגבל. תחילה היו מצפנים מגנטיים ואחר כך מצפני הג'ירו שהיו מועדפים כמעט בכל המקרים. במסעות גילוי הקוטב שהוא אחד האזורים בהם נעשה שימוש במצפן האסטרונומי, מהסיבות שתוארו לעיל. המצפן שימש לאורך ההיסטוריה גם במצבים אחרים כדי לבדוק את הדיוק של צורות אחרות של מצפנים. במצפן השתמשו, למשל, במערכה בצפון אפריקה במלחמת העולם השנייה, ביחידות קבוצת המדבר ארוכת הטווח וה-SAS, ובמטוסים במלחמה.
GPS ועזרי ניווט אלקטרוניים יצרו מצב שהמצפן האסטרונומי מיושן מבחינה פונקציונלית ופחות רלוונטי, למעט אזורים קרובים מאוד לקטבים בהם אין כיסוי GPS ואין עזרי ניווט אלקטרוניים עדכניים.
מאפייני המצפן האסטרונמי
- קריאת השעה המקומית
- הגדרת קו רוחב
- קביעת זווית השעה המקומית של הכוכב (LHA) לאותו יום באמצעות טבלאות או תוכנית מחשב
- הפניית המצפן לכוכב (שמש או ירח)
- קריאת המסלול האמיתי על הכוכב
