Το λήμμα δεν περιέχει πηγές ή αυτές που περιέχει δεν επαρκούν.Μπορείτε να βοηθήσετε προσθέτοντας την κατάλληλη τεκμηρίωση. Υλικό που είναι ατεκμηρίωτο μπορεί να αμφισβητηθεί καινα αφαιρεθεί. Η σήμανση τοποθετήθηκε στις 24/05/2010.
Οεξάντας είναι γωνιομετρικό όργανο, χαρακτηριζόμενο καιαστρονομικό. Χρησιμοποιείται στηναυσιπλοΐα, από τους ναυτιλλομένους, γιατη μέτρηση υψών ουρανίων σωμάτων, καθώς και κατακόρυφων ή οριζόντιων γωνιών γήινων, ή επίγειων σταθερών αντικειμένων. Βασικά, χρησιμοποιείται στη μέτρηση της γωνίας (ύψους) ενός σκοπούμενου ουράνιου σώματος (π.χ. Ήλιος, Σελήνη, πλανήτες, αστέρες), από τονορίζοντα.
Οι παλιότεροι θαλασσοπόροι προσδιόριζαν τη θέση του πλοίου τους στην ανοικτή θάλασσα μετημέτρηση των γωνιώνπου σχημάτιζαν ταουράνια σώματα, δηλαδή οΉλιος, ηΣελήνη, ή ταάστρα, μετον ορίζοντα. Τα πρώτα όργανα που χρησιμοποιήθηκαν γιατη μέτρηση αυτών των γωνιών ήταν οιαστρολάβοι. Στις περισσότερες περιπτώσεις μετον αστρολάβο, ήταν απαραίτητη η σκόπευση ταυτόχρονα καιτου αστέρα καιτου ορίζοντα, από τοκατάστρωματου πλοίου, οδηγώντας έτσι συχνά σε ανακριβείς υπολογισμούς. Η συσκευή που αντικατέστησε τους αστρολάβους ήταν ο εξάντας.
Πρόδρομη συσκευή του εξάντα ήταν οοκτάντας, που εφευρέθηκε από τονΤζον Χάντλεϊτο 1731. Διέφερε στο σχεδιασμό από τον εξάντα μόνο στην τοξοειδή κλίμακα που έχουν ταδυο όργανα: ο οκτάντας έχει κλίμακα ενός ογδόου του κύκλου, δηλαδή 45 μοιρών, ενώ ο εξάντας έχει κλίμακα ενός έκτου του κύκλου, δηλαδή 60 μοιρών. Ταδυο όργανα μετρούν τη γωνία της προσπίπτουσας φωτεινής ακτίνας (π.χ. από έναν αστέρα) σε σχέση μετον ορίζοντα, αλλά ο οκτάντας φτάνει να μετρά μέχρι 90 μοίρες γωνία, ενώ ο εξάντας μέχρι 120 μοίρες. Ο εξάντας εφευρέθηκε, ως εξέλιξη του οκτάντα, από τον Άγγλο αξιωματικό του Ναυτικού Τζον Κάμπελτο 1757.
Ο εξερευνητής Τζέιμς Κουκ εκμεταλλεύτηκε πλήρως τις δυνατότητες του εξάντα γιατη μέτρηση, όχι μόνο κατακόρυφων γωνιών, αλλά και γωνιών με οποιαδήποτε κλίση. Μετρώντας τη γωνία μεταξύ της σελήνης και ενός δοσμένου αστέρα, καιμετη βοήθεια πινάκων της κίνησης της σελήνης, μπορούσε να υπολογίζει ακριβή χρόνο, πουτου έδινε τη δυνατότητα να βρίσκει τογεωγραφικό μήκοςκαιπλάτος της θέσης του πλοίου του. Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιήθηκε γιατηχαρτογράφηση της Νέας Ζηλανδίαςστη διάρκεια του ταξιδιού του 1768-1771.
Η γωνία πρόσπτωσης είναι ίση μετην γωνία ανάκλασης (θ = θ΄).Διάγραμμα διπλής ανάκλασης.Χρήση της στροφής του εξάντα.
Η αρχή λειτουργίας του εξάντα βασίζεται κυρίως στο φαινόμενο της ανάκλασηςκαι στους νόμους που διέπουν αυτή. Είναι γνωστό από τηνοπτική ότι η γωνία πρόσπτωσης μιας οπτικής ακτίνας επί ενός επιπέδου είναι ίση μετην γωνία ανάκλασής της.
Ειδικότερα όμως στον εξάντα γιατην μέτρηση των γωνιακών αποστάσεων εφαρμόζεται η αρχή της λεγόμενης διπλής ανάκλασηςπου επιτυγχάνεται με δύο κάτοπτρα, ένα μεγάλο κινητό και ένα μικρότερο ακίνητο, τα οποία φέρει το όργανο καιμετα οποία γίνονται οι παρατηρήσεις από το φερόμενο μικρό τηλεσκόπιο.
Στον συνηθέστερα ορειχάλκινο ή αλουμινένιο σκελετό του εξάντα (frame), σχήματος κυκλικού τομέα, φέρονται τα ακόλουθα μέρη και εξαρτήματα (σχετ. εικόνα δεξιά):
Ηίτυς (της ίτυος, arc) που είναι το κάτω μέρος του σκελετού που φέρει βαθμολογημένο τόξο από 0° μέχρι 140°, (αριστερά του 0), και από 0° μέχρι 5°, (δεξιά του μηδενός). Η κάτω πλευρά της ίτυος είναι οδοντωτή, όπου κάθε δόντι αντιστοιχεί σε γωνία 1° μοίρας. Το σημείο του τόξου όπου έχει χαραχθεί το 0 ως αρχή μέτρησης των γωνιών ονομάζεται σημείο συρρινισμούτου εξάντα. Σημειώνεται ότι η θέση αυτή αντιστοιχεί στην παραλληλία των φερομένων κατόπτρων.
ΟΚανόνας (index bar), που φέρεται έκκεντρος στη κορυφή του οργάνου καιπου ολισθαίνει επί του τομέα της ίτυος με ειδικά κομβία (clamps) απελευθέρωσης.
Τομικρομετρικό τύμπανο (m. drum), που φέρεται στη μπροστινή κάτω άκρη του κανόνα που είναι υποδιαιρεμένο σε 60΄ (πρώτα της μοίρας).
Οβερνιέρος, μικρομετρικό τύμπανο πίσω από το προηγούμενο που φέρει είτε 10 υποδιαιρέσεις που καθεμιά αντιστοιχεί σε 6΄΄ (60΄:10 = 6΄΄), ή σε 6 υποδιαιρέσεις όπου καθεμιά αντιστοιχεί σε 10΄΄ (60΄:6 = 10΄΄).
Τομεγάλο κινητό κάτοπτρο, (index mirror), που χρησιμεύει γιατην πρώτη ανάκλαση των ακτίνων του αντικειμένου. Αυτό φέρεται στο πάνω μέρος του κανόνα και κάθετα στο επίπεδο του οργάνου. Στρέφεται μετην ολίσθηση του κανόνα.
Τομικρό ακίνητο κάτοπτρο, (horizon mirror), που χρησιμεύει γιατη δεύτερη ανάκλαση των ακτίνων του αντικειμένου, καθώς καιγιατην απ΄ ευθείας σκόπευση. Φέρεται μόνιμα στερεωμένο επί του σκελετού του οργάνου χαμηλότερα καιπιο μπροστά του κινητού κατόπτρου.
Ταχρωματιστά γυαλιά, (shade glasses), διάφορης μεταβλητής απόχρωσης που φέρονται μόνιμα στο στέλεχος και όπου παρεμβάλλονται αν χρειαστεί μεταξύ των δύο κατόπτρων γιατην ελάττωση της έντασης του φωτός σε παρατηρήσεις του Ήλιου καιτην προστασία του παρατηρητή.
Τοτηλεσκόπιο, (telescope), που φέρεται μόνιμα ακίνητο επί του σκελετού και παράλληλα προς το επίπεδο του στελέχους. Με κατάλληλη εστίαση παρέχει αρκετή διαύγεια του ορίζοντα. Πολλοί εξάντες φέρουν και δύο τηλεσκόπια.
Ηλαβήπου φέρεται στο δεξιό μέρος του σκελετού, από ξύλο ή πλαστικό από την οποία κρατείται ο εξάντας κάθετα στη παρατήρηση ουρανίων σωμάτων. Πολλοί εξάντες διαθέτουν, στο εσωτερικό της λαβής, μπαταρίες που συνδέονται με μικρό λαμπτήρα ανάγνωσης του βερνιέρου.
Η λειτουργία του εξάντα βασίζεται στη χρήση ενός ζεύγους κατόπτρων, που ανακλούν το είδωλο ενός αστέρα και πρέπει να έρθει στην ίδια ευθεία μετον ορίζοντα. Αυτός που χειρίζεται το όργανο, σε όρθια θέση, παρατηρεί μέσα από ένα μικρό τηλεσκόπιο τον ορίζοντα καιτο είδωλο ταυτόχρονα, διότι το ένα κάτοπτρο είναι κατά το ήμισυ επαργυρωμένο (ενώ το άλλο μισό είναι απλό γυαλί), ενώ το άλλο περιστρέφεται μετη βοήθεια μιας ράβδου. Βλέπει μια διπλή εικόνα, το είδωλο του αστέρα στημια μεριά καιτον ορίζοντα στην άλλη, καιμε κίνηση της ράβδου προσπαθεί να φέρει τις δυο εικόνες στην ίδια ευθεία. Το άλλο άκρο της ράβδου καταλήγει σε ένα δείκτη και δείχνει στην τοξοειδή κλίμακα του εξάντα. Η βαθμολόγηση της κλίμακας είναι τέτοια που δείχνει αριθμητικά τη γωνία που σχηματίζεται ανάμεσα στον αστέρα καιστον ορίζοντα. Αυτή η γωνία του αστέρα μετον ορίζοντα χρησιμεύει στον προσδιορισμό τουγεωγραφικού πλάτους.
Σε έναν εξάντα συχνά θα παρατηρήσει κανείς φίλτρα γιατην ελάττωση της λαμπρότητας του ήλιου κατά την παρατήρηση. Έχουν κατασκευαστεί επίσης εξάντες γιατην αεροναυτιλία (με διαφορετικό τρόπο γιατην εύρεση της πραγματικής οριζοντίου) καιγιατην ξηρά, όπου ο ορίζοντας παρέχεται με ένα μικρό κάδο υδραργύρου μέσα στον εξάντα.
Όπως όλα τα όργανα ακριβείας καιο εξάντας υπόκειται σε σφάλματα που προσδιορίζονται σε επτά, από τα οποία ταμεν πρώτα τέσσερα ρυθμίζονται, (διορθώνονται), μόνο από ειδικά επιστημονικά εργαστήρια, ενώ τα άλλα τρία μπορούν να ρυθμιστούν και από τους ναυτιλλόμενους αξιωματικούς. Τα σφάλματα που μπορεί να παρουσιάσει ένας εξάντας είναι:
Σφάλμα υποδιαιρέσεων (τόξου, ή του μικρομετρικού τυμπάνου ή του βερνιέρου)
Σφάλμα έκκεντρης θέσης του κανόνα
Σφάλμα παραλληλότητας όψεων των κατόπτρων
Σφάλμα παραλληλότητας οπτικού άξονα τηλεσκοπίου
Σφάλμα καθετότητας μεγάλου κατόπτρου
Σφάλμα καθετότητας μικρού κατόπτρου
Σφάλμα παραλληλότητας των κατόπτρων στο «σημείο συρρινισμού».
Ο συνδυασμός όλων, ή μερικών, των παραπάνω συνιστά τοεργαλειακό σφάλματου εξάντα που θεωρείται ανεκτό μέχρι 3΄ (πρώτα της μοίρας).
Η χρήση του εξάντα στη σύγχρονη ναυτιλία γίνεται εναλλακτικά, καθώς σήμερα χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικά μέσα προσδιορισμού τουστίγματος, δηλαδή δέκτες σημάτων από δορυφορικά δίκτυα εντοπισμού θέσης.
