Etiket arşivi: güneş

Göksel Navigasyon (Yazı Dizisi Giriş)

Yüzyıllarca denizcilere yol gösteren yıldızlar, gezegenler, güneş ve ay; elektronik seyir araçlarının, özellikle de GPS?in (Global Positioning System) yaygınlaşmasıyla bu özelliklerini kaybettiler. GPS?in kullanımının çok daha kolay olması ve koordinatları metre hassasiyetinde vermesi, geleneksel yöntemlerin rafa kaldırılmasında en büyük etken olarak düşünülebilir. Fakat, son yıllarda, özellikle kıyıdan uzakta yelken yapacak, okyanus geçecek veya dünyayı dolaşacak denizcilerin bir kısmı, teknelerinde GPS bulundursalar da, acil durumlar için (elektrik bağlantıları arızalanabilir, piller bozulabilir, aletler ıslanabilir ? denizde elektronik eşyalara çok fazla güvenmemek lazım!) göksel navigasyon öğreniyorlar.

Temel amaç teknenin o andaki enlem ve boylamını bulmaktır. Göksel navigasyonu uygulayabilmek için gerekli temel araçlar, iyi bir sekstant, duyarlı bir kronometre-saat ve denizci almanağından (Nautical Almanac) ibarettir. Sekstant ile gök cisimlerinin (Güneş, Ay, yıldızlar, gezegenler) ufuktan yükseklikleri duyarlı bir şekilde ölçülür ve ölçüm zamanı not edilir. (Başka bir yazıda sextant kullanmaya ayrıca değineceğim, ancak kısaca anlatmak gerekirse, güvertede dik bir şekilde dururken bu sextant dediğimiz zavazingonun dürbününden ufuk hattına bakılır ve güneşin görüntüsü ufuk hattıyla çakıştığında ölçüm okunur, ancak bu ölçümün güneş tam tepemizdeyken yani öğle vakti yapılması gerekir…) Ölçüm en az iki gök cismi için yapılarak konumumun daha iyi bulunması sağlanır. Sağlıklı konum bilgisi için teknenin paraketa seyri ile elde edilmiş olan kaba konum bilgisinin de kaydedilmiş olması gerekir.

Uygulamalı astronominin bir dalı olan göksel navigasyon, astronomik gözlemlerle coğrafik pozisyonu bulmaya yarayan bir bilimdir. Temel olarak, mevkilerini bildiğimiz yıldızlardan ve gezegenlerden faydalanarak bilmediğimiz kendi mevkiimizi bulmak için geliştirilmiş yöntemlerdir. Kopernik?ten önce de uygulanılan yöntemler, Batlamyus?un evrenini (merkezinde dünyanın olduğu ve diğer göksel cisimlerin onun etrafında döndüğü bir evren) temel alır. Yani cisimlerin uzaydaki mutlak pozisyonlarından ziyade, bize görünen pozisyonlarını ölçeriz ve koordinatlarımızı da buna göre buluruz.

Gökyüzündeki bir cisim ile dünyanın merkezinden geçen doğrunun dünya yüzeyini kestiği noktaya cismin coğrafik pozisyonu (CP) denir. Eğer bu cismin yüksekliği, H, (altitude) 90 derece ise, o cisim için ?zenit uzaklığı, z? sıfırdır. Yani H ve z tümler açılardır. Tek bir cismin yüksekliğini ölçtüğümüzde, merkezi CP ve yarıçapı r olan bir dairenin üzerindeyiz demektir. Dairenin yarıçapı zenit uzaklığı ile doğru orantılıdır ve aşağıdaki şekilde bulunur:

İki cismin yüksekliklerini hesaplayıp bunların oluşturduğu daireleri bir küre üzerine çizdiğimizde, koordinatımızın dairelerin kesiştiği iki noktadan birinde olduğunu buluruz. Bulunduğumuz nokta hakkında başka bir bilgimiz yoksa, 3. bir cismin yardımı olmadan bu iki noktadan hangisi üzerinde olduğumuzu bulamayız.

Bir kürenin üzerine daireler çizerek mevkiimizi bulmak teorik olarak mümkün olsa da, hassas ölçü yapabilmek için oldukça büyük bir küreye ihtiyacımız var. Eğer yarıçap düşükse, harita üzerinde de bu daireleri çizebiliriz, fakat bunun için 90 dereceye oldukça yakın ölçümler yapmamız gerekir, ki bu kolay bir ölçüm değildir. 19. yüzyılda, trigonometrinin yardımıyla geliştirilen geometrik yöntemler sayesinde bu sorunlar aşılmıştır. Bu yöntemlerin bulunması, modern göksel navigasyonun da başlangıcı sayılır.

Coğrafik mevkiimizi bulmak için yapılması gerekenleri şu şekilde sıralayabiliriz:

  1. Gökyüzündeki iki veya daha fazla cismin yüksekliği hesaplanır.
  2. Her cismin ölçüm zamanındaki coğrafik pozisyonu (CP) bulunur.
  3. Bulunan bu bilgilerle mevki hesaplanır.

KAYNAK:

Neslihan Gerek – Boğaziçi Universitesi Yelken Takımı PDF kitaplarından

http://sextant.blogturk.org/

[1] http://home.t-online.de/home/h.umland/
(An introductory guide for celestial navigation)
[2] http://www.celestialnavigation.net/
(provides useful information and links to other sites about celestial navigation)
[3] http://www.tecepe.com.br/nav/ (navigator software)
[4] http://jacq.istos.com.au/sundry/navig.html (navigation and related subjects)
[5] http://aa.usno.navy.mil/faq/docs/celnav.html (celestial navigation resources)
[6] http://www.seamanship.co.uk/deck/navigator/ASNAv/ASNAv%20Site/index.htm
(astronomic navigation software)

 

Gelgit – Medcezir

Ay ve Güneş’in Dünya üzerinde oluşturduğu çekim kuvveti nedeni ile 12 saat 25 dakikalık aralıklarla dünya yüzeyindeki karşılıklı iki bölgede sular kabarır ve iki kabarma süresi arasında tekrar eski haline döner bu olaya gelgit (med cezir) adı verilir. Dünya, Ay ve Güneş’in aynı doğrultuya geldikleri yeni ay ve dolunay konumlarında suların kabarması maksimuma ulaşır ve gelgit olayı en belirgin halini alır. Dünyanın Ay’a yakın olan yüzünde, sular Ay’ın çekim kuvveti sayesinde kabarırken diğer yüzünde merkez kaç kuvveti daha fazla olduğu için sular kabarır. Bu nedenle dünyanın karşılıklı iki tarafında sular aynı anda  kabarır ve aynı anda çekilir.

Ay’ın çekim kuvveti Gelgit olayının oluşmasına sebep olur. Bu çekim kuvveti; Ay Dünya çevresine dolanırken değişik bölgeleri etkiler ve uzaklığa göre değişir. Ay’ın Dünya’dan uzaklaşması çekim kuvvetini azalır, yakınlaşması ise çekim kuvveti artırır. Okyanuslar gelgit olayından daha fazla etkilenir.

Ay dünya etrafında dönerken yerkürenin bir yüzü Ay’a daima daha yakındır. Bu durumda Ay’a yakın yerdeki sular ay tarafından kendine doğru çekilirler. Bu arada kabaran suların arkasında bulunan boşlukları yanlardan gelen sular doldurur. Böylece Dünya?nın Ay’a bakan yüzeyinde sular yükselirken, diğer yerlerde alçalır. Bu yükselme ve alçalma birbirini sürekli izler.

Gelgit olayına etki eden bir diğer faktör de Güneş?tir. Ay, Dünya ile Güneş arasındayken bu etki az; hepsi bir doğrultudayken çok olur. Gelgit olayı ilk ve ikinci dördün evrelerinde en düşük, yeni ay ve dolunay devrelerinde en büyük değeri alır. Bir yerde sular kabarırken ay o yer için gökyüzünün en yüksek noktasındadır.

Gelgit olayı her gün aynı saatte olmaz. Bir önceki günden 50 dakika daha geç oluşur. Nedeni ise Dünya ile Ay’ın aynı yönde dönmesidir.

Gelgit olayındaki sürtünmelerden dolayı dünyanın kendi etrafındaki dönme hızı azalır. Böylece günler yavaş yavaş uzar. Gelgit olayındaki sürtünme Dünya?nın dönme hızında yavaşlamaya neden olurken, Ay’ın da her yıl Dünya?dan 12,7 cm uzaklaşmasına neden olur.