Zeit, den Längengrad zu lösen: Die Mondentfernungsmethode

Oktant in Bereitschaft

Das Flamsteed House am Royal Observatory ist bis zum 31. März 2022 wegen grundlegender Renovierungsarbeiten geschlossen und einige Galerieräume stehen nicht zur Verfügung. Der Rest des historischen Observatoriums bleibt geöffnet und Besucher erhalten während dieser Zeit 50 % Ermäßigung auf den Eintritt. Auch Planetariumsshows finden wie gewohnt statt.

Standort	Königliches Observatorium

06.10.2014

Wenn Sie keine genaue Uhr haben, mit der Sie die Zeit anzeigen können, können Sie eine himmlische Uhr wie den Mond verwenden.

Der Greenwich-Meridian wird auch als bezeichnet

Wir haben letzte Woche gesehen, dass die einfachste Lösung für das Längengradproblem die Zeitverschiebung ist. Sie können bestimmen, wie weit östlich oder westlich Sie sich von einem bestimmten Ort befinden, wenn Sie den Unterschied zwischen der Ortszeit (durch die Sonne bestimmt) und der Zeit an diesem Ort kennen. Wenn Sie keine genaue Uhr haben, mit der Sie die Zeit anzeigen können, können Sie eine himmlische Uhr wie den Mond verwenden. Das ist die Grundlage der Mondentfernungsmethode. Der Mond ist ein bisschen wie die Zeiger einer Uhr und bewegt sich gegen die Sterne, die die Zahlen auf dem Zifferblatt sind. Damit die Mondentfernungsmethode funktioniert, sind zwei Dinge erforderlich. Das erste ist ein Instrument zum Anfertigen von Beobachtungen und zum Markieren von Winkeln. Dies entstand in den 1730er Jahren, ungefähr zur gleichen Zeit, als Harrison mit der Arbeit an seinen ersten Seeuhren begann. Sowohl John Hadley in Großbritannien als auch Thomas Godfrey in Amerika arbeiteten gleichzeitig an einem Instrument, um Himmelsbeobachtungen zu erleichtern: dem Oktanten. Der Oktant war unter Seefahrern unglaublich erfolgreich und wurde in den 1750er Jahren zum Standardnavigationsinstrument auf See. Die zweite Sache sind genaue Diagramme und Tabellen der Position des Mondes und der Sterne. Die Bewegung des Mondes ist jedoch sehr kompliziert und folgt einem Muster, das sich nur alle 18 Jahre wiederholt – selbst Isaac Newton war nicht in der Lage, dies herauszufinden. Um diese Methode anwenden zu können, waren sehr genaue Beobachtungen der Bewegung des Mondes relativ zu der der Sterne über einen längeren Zeitraum erforderlich. In den 1750er Jahren machte sich ein deutscher Kartenmacher namens Tobias Mayer daran, dieses Problem zu lösen, und er produzierte stark verbesserte Mondtafeln, um Seefahrern zu helfen, ihren Längengrad auf See zu finden. Tobias Mayer ist in den Fußnoten der Geschichte weitgehend untergegangen, obwohl ihm sogar ein Museum gewidmet ist. Leonhard Euler , beschrieb Mayer einmal als „zweifellos den größten Astronomen Europas“ und das aus gutem Grund. Es war Mayers Arbeit, die die Mondentfernungsmethode möglich machte. Mayers Hauptinteresse galt eigentlich der Landkartierung, für die die genaue Bestimmung der Längengrade entscheidend war, und in den 1750er Jahren schuf Mayer während seiner Zeit an der Universität Göttingen neue Mond- und Sonnentafeln, um diese Arbeit zu verbessern. Er hat auch ein Design für a sich wiederholender Kreis , ein Instrument, um genaue Beobachtungen zu machen, aber erst nach viel Ermutigung schickte er seine Ideen an das Board of Longitude, da er bezweifelte, dass das Board einen Ausländer belohnen würde (das heißt, Großbritannien und Hannover teilten sich zu dieser Zeit einen König). ). Der Astronom Royal, James Bradley , überprüfte die Tabellen jedoch und stellte fest, dass sie sehr genau waren, während Seeversuche zeigten, dass Mayers Ideen verwendet werden können, um den Längengrad auf See zu bestimmen (und führten auch zur Entwicklung des Sextant ). Nevil Maskelyne wurde ein lebenslanger Verfechter der Mondentfernungsmethode, nachdem er Mayers Tische auf seinen Reisen nach St. Helena im Jahr 1761 und Barbados im Jahr 1763 verwendet hatte. Infolgedessen sprach der Verwaltungsrat Mayer, oder besser gesagt seiner Witwe, 3.000 £ in Anerkennung seiner Arbeit zu. . Eine überraschende Fußnote dazu, so sein Biograph, sei, dass Mayer das Meer noch nie gesehen habe. Aber auch mit Mayers Tafeln war die Mondentfernungsmethode nicht unproblematisch. Maskeleyne hat herausgefunden, dass die Verwendung von Mayers Tabellen etwa 3 bis 4 Stunden Rechenzeit erfordert. Maskelynes britischer Seemannsführer war eine Erklärung, wie man die Mondentfernung auf See nutzt und war sein erster Versuch, dem normalen Seemann das Leben zu erleichtern. Die astronomischen Daten und Berechnungen, auf denen die abgekürzte Version der Mondentfernungsmethode basierte, mussten noch über Jahre hinweg präzise genug und weithin verfügbar sein, um von weitem Nutzen zu sein – was ab etwa den 1760er Jahren zunehmend als Maskelyne . entstand veröffentlichte die Nautische Almanache und zugehörige Tabellen. Das Wetter könnte jedoch immer noch ein Problem für die Beobachtungen darstellen, die Berechnungen dauerten noch einige Zeit und ältere Seeleute zögerten manchmal, die erforderlichen Fähigkeiten zur Verwendung der Mondentfernungsmethode zu erlernen. Tatsächlich wird heute noch astronomische Navigation verwendet und alle Schiffe haben noch einen Sextanten und einen nautischen Almanach … wie ich in meinem letzten Urlaub erfahren habe, den Sie hier lesen können: Navigationsurlaub