Comment déterminer la longitude?

Le méridien principal est désigné par 0 degré de longitude — Parfois appelé méridien de Greenwich, le méridien principal est désigné par 0 degré de longitude.

Avec la latitude, la longitude est l'une des deux coordonnées nécessaires pour définir votre position n'importe où sur Terre. La latitude est la mesure de la distance au nord ou au sud de l'équateur, tandis que la longitude est votre position à l'est ou à l'ouest du premier méridien. Le moyen le plus simple de trouver votre longitude est d'utiliser un récepteur GPS (Global Positioning Satellite), mais si vous n'avez pas de récepteur GPS, vous pouvez trouver votre longitude en observant la position du soleil ou d'une étoile et un ensemble de supports équipement.

Méthode 1 sur 3: trouver votre longitude avec un récepteur GPS

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Allumez votre GPS. Les récepteurs GPS fonctionnent en notant la position des satellites de communication synchronisés qui diffusent l'heure.
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Notez le nombre de satellites reçus. Plus votre récepteur GPS capte de satellites, mieux il peut déterminer votre position.
- Un satellite: votre position peut être n'importe où sur un cercle à la surface de la Terre.
- Deux satellites: votre position peut être l'un des deux points possibles sur la surface de la Terre.
- Trois satellites: Votre position, latitude et longitude, peuvent être grossièrement déterminées par triangulation.
- Quatre satellites: Votre position peut être déterminée avec une plus grande précision qu'avec seulement 3 satellites, car le quatrième satellite réajuste en permanence l'horloge interne de votre récepteur GPS. De plus, le quatrième satellite permet au GPS de déterminer votre altitude.

Vous êtes à 15 degrés de longitude est — Si vous atteignez le midi local 1 heure avant d'entendre l'émission de midi UTC, vous êtes à 15 degrés de longitude est.

Méthode 2 sur 3: déterminer votre longitude par observation solaire

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Connaître l'emplacement du premier méridien. Par un accord international en 1884, le premier méridien est le méridien qui traverse l'observatoire de Greenwich à Greenwich, en Angleterre. Parfois appelé méridien de Greenwich, le méridien principal est désigné par 0 degré de longitude.
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Trouvez une station de radio qui diffuse le temps universel coordonné. Le temps universel coordonné (UTC), anciennement appelé temps moyen de Greenwich (GMT), est l'heure au premier méridien. Son heure est diffusée à l'heure sur les stations de radio désignées. Le signal horaire que vous cherchez à entendre est celui de midi Temps Universel.
- Vous aurez probablement besoin d'une radio qui reçoit des fréquences à ondes courtes pour recevoir les émissions à l'heure GMT. Un endroit sur le cadran qui diffuse l'UTC est Reykjavik, en Islande, qui utilise cette heure sans correction pour l'heure d'été.
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Trouvez le midi local. Le midi local est l'heure à laquelle le soleil atteint son point culminant dans le ciel à votre emplacement. Il peut être midi votre heure, ou il peut être jusqu'à une demi-heure avant ou une demi-heure après midi par votre garde-temps.
- Vous pouvez trouver le midi local à l'aide de deux bâtons sur une ligne nord-sud; lorsque les bâtons projettent une seule ombre, cette heure est le midi local. Vous pouvez également trouver le midi local en observant à plusieurs reprises avec un sextant; lorsque l'angle d'élévation est le plus grand, c'est le midi local.
- Si vous faites cette observation dans une zone qui observe l'heure d'été pendant la période où elle est observée, vous devrez reconvertir l'heure en heure d'hiver.
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Déterminez si votre midi local vient avant ou après midi UTC, et de combien. Si vous atteignez le midi local avant que le midi UTC ne soit diffusé à la radio, vous êtes à l'est du méridien principal. Si le midi UTC est diffusé avant que vous n'atteigniez le midi local, vous êtes à l'ouest du méridien principal.
- Pour chaque heure de différence entre le midi local et le midi UTC, vous êtes à 15 degrés du méridien principal. Si vous atteignez le midi local 1 heure avant d'entendre l'émission de midi UTC, vous êtes à 15 degrés de longitude est.
- Pour chaque différence de 4 minutes entre midi local et midi UTC, vous êtes à 1 degré du méridien principal. Si vous entendez la diffusion UTC 4 minutes avant d'atteindre midi local, vous êtes à 1 degré de longitude ouest.
- Ces différences peuvent être additionnées et soustraites si nécessaire pour calculer votre longitude. Si vous entendez la diffusion UTC 52 minutes avant d'atteindre midi local, vous pouvez d'abord trouver combien d'unités de 15 degrés vous êtes éloigné du premier méridien. Étant donné que 52 minutes représentent moins d'une heure, vous êtes à moins de 15 degrés à l'ouest du premier méridien. En soustrayant 52 de 60 (60 minutes dans une heure), on obtient 8. Chaque 4 minutes représente 1 degré de longitude, car 4 x 2 = 8, vous êtes à 2 degrés à l'est du méridien pour 15 degrés de longitude ouest, ou 15 - 2 = 13 degrés de longitude ouest.

Soustrayez-le de 360 pour obtenir votre longitude en degrés de longitude est — Si vous obtenez un résultat supérieur à 180, soustrayez-le de 360 pour obtenir votre longitude en degrés de longitude est.

Méthode 3 sur 3: déterminer votre longitude par observation stellaire

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Mettre en place un méridien local. Vous pouvez le faire en utilisant la méthode à 2 bâtons pour trouver le midi local pendant la journée. Cela vous donnera une ligne nord-sud (méridien) comme point de référence.
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Installez un bâton d'occultation. Ce bâton doit être raisonnablement grand, mais pas plus grand que ce avec quoi vous pouvez travailler confortablement. Il doit être aligné avec l'un des postes de votre méridien local.
- Le bâton est appelé bâton d'occultation car il bloque (occulte) la lumière des étoiles qui semblent passer derrière lui.
- Le bâton doit être suffisamment haut pour que vous puissiez observer une étoile à au moins 10 degrés (1 largeur de poing) au-dessus de l'horizon nord ou sud, mais pas plus de 30 degrés (3 largeurs de poing) au-dessus de l'horizon. Les étoiles suggérées à observer pour cette expérience incluent Altair (l'étoile la plus brillante de l'Aquila), Antares (l'étoile la plus brillante du Scorpion), Fomalhaut (l'étoile la plus brillante du Piscis Austrinus), Procyon (l'étoile la plus brillante du Canis Minor), Rigel (la deuxième -étoile la plus brillante d'Orion), Sirius (l'étoile la plus brillante de Canis Major) et Spica (l'étoile la plus brillante de la Vierge).
- Le bâton doit être installé perpendiculairement au sol (vertical). Vous devrez peut-être utiliser un fil à plomb pour vérifier la position du manche.
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Mettre en place un tube de visée pointant vers le bâton. Un tube de 1 mètre (30 cm) de long et pas plus de 6 centimètres (1 cm) de diamètre aligné avec votre méridien vous permettra de vous concentrer sur une seule étoile brillante passant derrière le bâton. Montez le tube sur un trépied pour le stabiliser.
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Attendez que l'étoile disparaisse derrière le bâton. Enregistrez ce temps en temps universel à la seconde près.
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Attendez que l'étoile réapparaisse derrière le bâton. Enregistrez ce temps également en temps universel à la seconde près. Ces deux temps vous aideront à déterminer votre longitude.
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Calculez à quelle heure l'étoile était directement derrière le bâton. Pour ce faire, soustrayez l'heure de votre première observation (quand l'étoile est passée derrière le bâton) de votre deuxième observation (quand elle est réapparue, divisez par 2, puis ajoutez-la à l'heure de votre première observation.
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Convertissez le temps calculé (temps de transit) en degrés. Pour ce faire, divisez le temps de transit par 24 (24 heures dans une journée) et multipliez par 360 (le nombre de degrés dans un cercle).
- Nous représenterons le temps de transit par un ''t'' minuscule.
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Notez la date de votre observation. Vous voudrez la date complète: mois, jour et année.
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Comptez le nombre de jours du 1er janvier 2000 à la date de votre observation. Vous voudrez d'abord trouver le nombre de jours dans les années 2000 à l'année juste avant votre année d'observation, puis le nombre de jours à partir du 1er janvier de votre année d'observation jusqu'au mois et au jour de votre observation.
- Pour trouver le nombre de jours dans les années intermédiaires: Chaque année non divisible par 4 a 365 jours; chaque année divisible par 4 (une année bissextile) compte 366 jours. Vous trouverez peut-être plus facile de compter le nombre d'années avant l'année de votre observation, de multiplier par 365 et d'ajouter 1 pour chaque année bissextile.
- Une fois que vous avez ce chiffre, comptez simplement les jours du 1er janvier au mois et au jour. (Certains calendriers identifient la position ordinale de chaque jour dans l'année; vous pouvez également trouver cette information en ligne.)
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Soustraire 1,5 du nombre de jours. Cela donnera le nombre de jours écoulés depuis le 1er janvier 2000 jusqu'au moment où vous avez observé l'étoile passer derrière le bâton.
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Convertissez le nombre de jours écoulés en nombre de siècles écoulés. Divisez le nombre de jours écoulés par 36525, le nombre de jours dans un siècle. Le résultat sera inférieur à 1 jusqu'au 1er janvier 2100.
- Nous représenterons ce temps écoulé par un ''T'' majuscule.
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Calculer l'heure sidérale pour minuit UTC. Le temps sidéral est exprimé comme la différence entre un point donné du ciel par rapport au point du ciel représentant l'équinoxe de printemps (mars). Il est normalement exprimé en heures et minutes, mais pour trouver la longitude, nous devons l'exprimer en degrés.
- Pour calculer le temps sidéral pour le temps universel de minuit (représenté par ϴ ₀), la formule est ϴ ₀ = 100,4606 + (36000,7701 * T).
- Si le résultat est supérieur à 360, soustrayez 360 pour trouver le temps sidéral en degrés.
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Calculez votre longitude. Pour trouver votre longitude (représentée par ''λ''), en plus du temps sidéral que vous venez de trouver, vous devez connaître l'ascension droite de l'étoile (''a'') et son temps de transit (''t' ') vous avez trouvé plus tôt.
- La formule de la longitude est λ = ϴ ₀ - a + (1 0027 * t).
- Les résultats seront exprimés en degrés à l'ouest du méridien principal, ou longitude ouest. Si vous obtenez un résultat supérieur à 180, soustrayez-le de 360 pour obtenir votre longitude en degrés de longitude est.
- Cette longitude ne sera pas tout à fait précise, car elle ne prend pas en compte la précession des axes terrestres, mais elle sera suffisamment précise pour une utilisation occasionnelle.

Conseils

Que vous choisissiez d'utiliser le soleil ou une étoile pour trouver votre longitude, vous devrez configurer votre méridien d'observation local pendant la journée lorsque le soleil est levé.
Le concept de fuseaux horaires et d'heure standard est également issu de la même rencontre que la désignation du premier méridien. Le système était nécessaire parce que l' utilisation accrue des chemins de fer pour le transport de passagers et de marchandises nécessitait de normaliser la façon dont le temps était conservé sur de grandes régions au lieu d'emplacements individuels. Cela nécessitait également des montres plus précises pour garantir que les trains circulent à l'heure.

Vous êtes à 2 degrés à l'est du méridien pour 15 degrés de longitude ouest — Chaque 4 minutes représente 1 degré de longitude, car 4 x 2 = 8, vous êtes à 2 degrés à l'est du méridien pour 15 degrés de longitude ouest, ou 15 - 2 = 13 degrés de longitude ouest.

Mises en garde

Ne regardez pas directement le soleil sans une protection oculaire adéquate.

Choses dont vous aurez besoin

Récepteur GPS (pour trouver directement la longitude)
Deux bâtons sur une ligne nord-sud (observation solaire ou stellaire)
Horloge ou montre-bracelet pour l'heure locale (observation solaire ou stellaire)
Calculatrice (observation solaire ou stellaire; calculatrice scientifique recommandée)
Radio à ondes courtes (observation solaire)
Bâton occultant (observation stellaire)
Tube de visée (observation stellaire)
Journal de bord ou papier (observation stellaire)
Tableau d'ascension droite et de déclinaison stellaire (observation stellaire)

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