Anneau équinoxial

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Anneau équinoxial en position repliée.

Un anneau équinoxial (ou bien anneau universel) est un instrument de mesure relativement grossier, qui est considéré comme la montre solaire du marin, et peut également servir de boussole.

Dans son principe et son fonctionnement c'est l'équivalent d'une sphère armillaire d'observation, limitée à l'observation du Soleil, mis sous forme d'un instrument pliable, robuste mais peu précis, instrument de poche qui peut également se porter en collier.

Structure[modifier | modifier le code]

L'instrument est formé principalement :

  • D'un anneau « méridien » extérieur, qui porte la graduation des latitudes et le point de suspension réglable ;
  • D'un anneau « équatorial » interne monté sur l'anneau méridien, qui porte la graduation des heures ;
  • D'un axe central monté sur l'anneau équatorial, qui porte une pinnule mobile et la graduation des dates (en pratique, souvent, des signes du zodiaque).

Dans les modèles prétendant à une meilleure précision, l'axe central peut pivoter sur lui-même.

La graduation horaire peut être parfois mobile sur le plan équatorial, permettant dans ce cas de régler la différence entre heure légale et heure solaire.

Réglages[modifier | modifier le code]

Anneau équinoxial prêt à l'emploi, réglé pour 49°N et le solstice d'été (21 juin). L'orientation de l'axe central est ici correcte pour un début de matinée (vers 9 h au Soleil).

Avant de l'employer, il faut le régler pour la date et le lieu :

  • Sur le grand anneau extérieur (qui représente le plan méridien), il faut faire coulisser l'anneau de suspente pour régler le point d'attache sur la latitude du lieu ;
  • Sur le style-axe central (qui représente l'axe des pôles), il faut régler la date en faisant coulisser la pinnule mobile (qui représente la hauteur du Soleil sur l'équateur céleste), pour que le curseur soit placé sur le mois correspondant.
  • Certains modèles peuvent permettre de faire coulisser l'anneau horaire, de manière à tenir compte du décalage entre heure légale et heure solaire ; ce réglage éventuel doit alors être fait en fonction de la longitude du lieu.

Utilisation[modifier | modifier le code]

Lecture de la position de la tache lumineuse, donnant l'heure ; l'anneau méridien est alors orienté nord-sud.

Pour s'en servir, on déplie le cercle des heures (qui représente le plan de l'équateur céleste) à angle droit du cercle méridien. Si le style central peut pivoter, il faut ensuite orienter la pinnule en fonction de l'heure estimée, de manière qu'elle soit grossièrement perpendiculaire à la direction du Soleil (s'il s'avère incorrect, ce réglage pourra être repris par la suite, pour améliorer la précision de la lecture). L'anneau est alors prêt à l'emploi.

On expose alors l'anneau au Soleil. Un petit trou dans la pinnule laisse passer la lumière du Soleil. On oriente ensuite l'anneau, de manière que le rayon lumineux passant dans ce trou frappe l'anneau équatorial.

La tache lumineuse doit être bien centrée sur l'anneau équatorial, sur le trait matérialisant l'équateur (quand il existe). Dans cette position, la hauteur du Soleil permet de déterminer à la fois l'heure et le nord géographique :

  • La graduation ou s'arrête le point lumineux marque l'heure solaire ;
  • Le plan méridien est correctement orienté, et marque donc l'axe Nord-Sud.

L'heure solaire diffère de l'heure légale, d'une part à cause de l'écart en longitude par rapport au méridien de référence du fuseau horaire (qui entraîne un décalage d'une heure pour 15°, soit quatre minutes par degré d'écart), et par l'équation du temps qui traduit une avance ou un retard du Soleil sur l'heure moyenne, qui peut atteindre jusqu'à un quart d'heure de décalage (de retard en février, et d'avance en novembre).

Précision[modifier | modifier le code]

Comme pour tous les dispositifs fondés sur l'appréciation de la hauteur du Soleil, il n'est pas possible de faire la différence entre une heure de la matinée et son pendant de l'après-midi : pour distinguer entre neuf heures du matin (midi moins trois heures) et trois heures de l'après-midi, il faut soit savoir si on est le matin ou l'après-midi (ce qui est généralement le cas), soit avoir une bonne idée de la direction du nord. Du fait de cette indétermination, l'instrument est surtout utile en début et en fin de journée, et est d'autant moins précis qu'on se rapproche du midi solaire.

Il reste théoriquement possible d'utiliser l'instrument aux alentours de midi si on peut l'orienter correctement, par exemple sur un alignement que l'on aura repéré au préalable ; mais un tel alignement est généralement impossible en mer.

La précision est d'autant meilleure que les anneaux sont grands, mais des anneaux trop grands sont incompatibles avec le caractère portable de l'instrument (glissé dans la poche ou porté en collier). Dans de bonnes conditions (début ou fin de journée, latitudes équatoriales ou tempérées) et pour des anneaux de l'ordre de quatre à cinq centimètres de diamètre, la précision obtenue peut être de l'ordre du quart d'heure sur le cercle horaire.

Cette précision est généralement suffisante pour la navigation locale et l'appréciation de la marée. De son côté, la précision sur l'orientation peut être de quelques degrés sur l'axe nord-sud, mais l'utilisation de l'instrument comme boussole est généralement sans intérêt.

Illustration de la latitude et de la longitude[modifier | modifier le code]

L'instrument peut également être employé pour régler (grossièrement) la latitude, si l'on connaît l'heure ou la direction du nord géographique, en réglant l'anneau de suspente de manière que le rayon lumineux tombe sur l'anneau équatorial, soit sur la bonne heure si elle est connue, soit en orientant l'anneau méridien dans l'axe Nord-Sud s'il est connu.

Il peut servir de même à apprécier la longitude si on connaît une référence horaire, par la différence entre l'heure légale et l'heure solaire.

Dans un cas comme dans l'autre, le résultat très imprécis rend l'instrument totalement impropre à la navigation astronomique.

Notes et références[modifier | modifier le code]


Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]