Ein Sextant ist ein optisches Gerät zur genauen Bestimmung von Winkeln.
Er hat eine Winkelskala, die ein Sechstel eines Kreises, also 60°, umfasst – daher auch der Name Sextant. Ein ähnliches Gerät ist der Oktant, der nur ein Achtel eines Kreises, also 45° umfasst.
Aufgrund der doppelten Spiegelung im Strahlengang können mit dem Sextanten Winkel gemessen werden, die doppelt so groß wie der Gradbogen sind – also 120°.
Aufbau des Sextanten
Sextanten bestehen aus einem Instrumententräger in Form eines Kreisausschnittes von 60°.
In der Mitte des Kreises ist die Alhidade oder Zeigerarm drehbar befestigt. Der gemessene Winkel kann mit einem Zeigerstrich (Index) der Alhidade am Gradbogen abgelesen werden.
Der Indexspiegel ist am Drehpunkt auf der Alhidade senkrecht zum Instrumentenkörper montiert.
Der Horizontspiegel ist fest auf dem Instrumentenkörper befestigt und kann entweder zur Hälfte verspiegelt und zur Hälfte durchsichtig (Halbsichtspiegel) oder sowohl durchsichtig als auch reflektierend (Vollsichtspiegel) sein. Dem Horizontspiegel gegenüber ist das Teleskop oder Fernrohr angebracht.
Schattengläser können zur Schonung der Augen in die Strahlengänge eingeklappt werden.
Handhabung des Sextanten
Der Sextant nutzt das Prinzip einer Doppelbildeinstellung, wobei ein Bild durch die direkte Sicht und das andere durch zweimalige Reflexion über den beweglichen Indexspiegel (auch „Großer Spiegel“ genannt) und den festen Horizontspiegel (auch „Kleiner Spiegel“ genannt) entsteht.
Da sich die Verhältnisse der Spiegelgrößen mittlerweile umgekehrt haben (meist ist der Horizontspiegel größer als der Indexspiegel) rate ich zu den Bezeichnungen „Indexspiegel“ und „Horizontspiegel“
Bei der astronomischen Navigation wird das Bild eines Gestirns durch Verstellung der Alhidade bis zur Berührung gebracht; das Bild des Objektes gelangt über die Spiegel und das des Horizontes in direkter Sicht ins Fernrohr.
Die grobe Einstellung erfolgt mit ausgerasteter Alhidade, die Feineinstellung dann im eingerasteten Zustand durch Drehen der Trommel.
Die vollen Winkelmaße werden am Indexstrich auf der Gradteilung, die Winkelminuten und Zehntelminuten auf der Trommel abgelesen.
Achtung beim Ablesen von Winkeln mit hohen Winkelminuten; hier wird oft ein falscher Wert für den Kimmabstand ermittelt.
In der folgenden Darstellung ist ein Winkel von 40° 55′ eingestellt. Da der Index bereits bei der Zahl „41“ auf dem Limbus steht, wird oftmals aus Versehen 41° 55′ abgelesen – das ist ein Ablesefehler in Höhe von 60′!
Bei Beobachtung der Sonne werden Schattengläser in den gespiegelten Strahlengang eingeklappt; erscheint die Kimm sehr stark von der Sonne angestrahlt, können auch im direkten Strahlengang Schattengläser eingeklappt werden.Wird der Instrumentenkörper nicht exakt senkrecht gehalten, wird ein zu großer Winkel gemessen.
Um diesen Messfehler zu vermeiden, schwenkt man den Instrumentenkörper um die Fernrohrachse. Das Gestirn beschreibt dabei einen Kreisbogen, der die Linie der Kimm gerade eben tangential berühren muss
Manche (teure) Sextanten verfügen auch über ein Prisma, das die Kimm bei Schräghalten des Sextanten auseinander laufen lässt. Damit ist ein Verkanten auch ohne Pendeln leicht erkennbar.
Unterscheidungsmerkmale von Sextanten
Halbsicht- oder Vollsichtspiegel
Der traditionelle Sextant ist mit einem (Horizont-) Halbsichtspiegel ausgestattet.
Dieser Spiegel ist senkrecht geteilt und besteht zumeist auf der rechten Hälfte aus einer verspiegelten Fläche, während die linke Hälfte durchsichtig (Glas) ist. Bei einfachen Sextanten ist unter Umständen auch nur ein schmaler Spiegel montiert, an dem man seitlich vorbeisehen kann (z.B. FPM Yachtsextant, s.u.)
Bei dem Halbsichtspiegel werden Kimm und das gespiegelte Gestirn nebeneinander dargestellt.
Durch die Spiegelkante kann leicht sichergestellt werden, dass der Sextant auch senkrecht gehalten wird. Bei Dämmerungsbeobachtungen hat dieser Sextant optimale Lichtausbeute.
Gestirn und Kimm sind jedoch räumlich von einander getrennt und es bedarf schon einiger Übung, die Richtung zum Gestirn so zu finden, dass das Gestirn genau auf die Kimm aufgesetzt werden kann.
Es leichter geht das mit dem Vollsichtspiegel.
Bei diesen Modellen ist der Horizontspiegel lichtdurchlässig, dadurch werden Kimm und Gestirn über die gesamte Breite des Spiegels gleichzeitig dargestellt; das Gestirn kann leichter im Blickfeld gehalten werden, was die Messung vereinfacht.
Jedoch ist die Lichtausbeute durch die Lichtdurchlässigkeit des Spiegels etwas eingeschränkt, was bei Fixsternbeobachtungen in der Dämmerung zum Tragen kommen kann.
Messungen mit Vollsichtspiegel gehen leichter von der Hand und sind daher gerade von Anfängern den Halbsichtspiegeln vorzuziehen.
Schwarz oder Weiß
Der traditionelle Sextant ist in schwarz gehalten. Weiße Sextanten sind unempfindlicher gegen Wärme – zum Beispiel in tropischen Gewässern.
Es gibt auch nichtlackierte Messingsextanten, die entweder sehr pflegeintensiv sind oder aber durch die Patina sehr authentisch aussehen.
Welche Farbe der Wunschsextant haben soll, bleibt den Vorlieben des Käufers überlassen.
Spiegelgröße
Die Spiegelgrößen von Sextanten sind ein direktes Indiz für die Qualität des Instruments.
Große Index- und Horizontspiegel sind zu bevorzugen, da sie mehr Licht durchlassen und ein größeres Sichtfeld bieten. Somit ist die Gefahr ein „eingefangenes“ Gestirn zu verlieren gering.
Indexspiegel sind meist rechteckig und haben bei professionellen Sextanten eine Größe von ca. 58 x 40 mm, der meist runde Horizontspiegel hat einen Durchmesser von ca. 58mm. Andere Spiegelformen sind auch üblich. Bei den kleineren Yachtmodellen ist ein Spiegel durchschnittlich 50mm groß.
Instrumentenkörper
Instrumentenkörper können aus verschiedenen Materialien hergestellt sein.
Professionelle Sextanten sind meist aus Messing (lackiert) gefertigt.
Einfachere Modelle sind hingegen aus Aluminium gefertigt, was sich in einem deutlich geringeren Gewicht niederschlägt.
Es sind auch Übungsmodelle aus Kunststoff und sogar aus Pappe erhältlich.
Die Größe des Instrumentenkörpers wird üblicherweise im Radius des Gradbogens angegeben.
Professionelle Sextanten haben einen Radius von 165mm (6,5 inch, auch „full sized“ genannt), die einfacheren Yachtmodelle begnügen sich meist mit 153mm. (6 inch)
In jedem Fall gilt: Je größer der Rahmen, desto genauer die Messung.
Gewicht
Je nach Material des Instrumentenkörpers variiert auch das Gewicht des Instrumentes.
Aluminiumsextanten bringen es auf ca. 1 – 1,5 kg Gesamtgewicht, während Messingsextanten etwa das doppelte auf die Waage bringen.
Je schwerer der Sextant, desto besser lässt er sich ruhig halten – aber desto anstrengender wird die Messung auch, gerade wenn man das Gestirn erst aufsuchen muss und dann einige Zeit benötigt, um eine genaue Messung herzustellen.
Leichtere Aluminiumsextanten lassen sich bequemer eine ganze Weile halten, sind jedoch nicht so gut zu fixieren.
Mit noch leichteren Modellen (aus Kunststoff) wird eine genaue Messung zum Glücksspiel.