Solar Attachment

Solar Attachment, ein Instrument zum Bestimmen der geographischen Breite, der Meridianrichtung und der Zeit durch Sonnenbeobachtungen.

Das kleine theodolitartige Instrument wird auf das Fernrohr eines Theodolits über dessen Kippachse aufgesetzt (s. die Figur) und dient zur mechanischen Auflösung des astronomischen Dreiecks Zenit des Beobachters – Himmelspol – Sonne. (s. Dreieck, astronomisches, Bd. 3, S. 99.) Das Fernrohr des Solar Attachments hat drei wagerechte und drei senkrechte Fäden. Die Abstände der äußeren Fäden von den Mittelfäden sind gleich. Bei den Beobachtungen wird das Sonnenbild zwischen den vier äußeren Fäden gehalten. Die geographische Breite φ bestimmt man durch Beobachten der Sonne während ihrer Kulmination. Nachdem die senkrechten Mittelfäden der beiden Fernrohre in eine Ebene gebracht worden sind, wird die aus einem nautischen Jahrbuche entnommene Deklination δ der Sonne am Höhenkreis des Theodolits eingestellt durch Senken des Theodolitfernrohrs bei nördlicher und Heben bei südlicher Deklination. Darauf wird die Mittelabsehlinie des Solar Attachments mit seiner Libelle wagerecht gestellt. Sie bildet dann mit der Theodolitabsehlinie den Winkel 90° + δ bei nördlicher oder 90° – δ bei südlicher Deklination. Unter Kippen des Theodolitfernrohrs und Drehen des Zeigerkreises läßt man das Fernrohr des Solar Attachments der Bewegung der Sonne folgen, bis diese aufhört zu steigen. Dann wird der Höhenwinkel h am Höhenkreis bestimmt und nach der Refraktion (s. Bd. 7, S. 374) verbessert. Die Ergänzung des verbesserten Höhenwinkels zu 90° ist die geographische Breite. Zur Bestimmung der Meridianrichtung bringt man die senkrechten Mittelfäden beider Fernrohre wieder in eine Ebene. Die nach Refraktion und zeitlicher Aenderung verbesserte Deklination 8 der Sonne wird am Höhenkreis eingestellt wie vor. Nach Horizontalstellen der Mittelabsehlinie des Solar Attachments wird der Höhenkreis nun so verstellt, daß die Theodolitabsehlinie mit der Horizontalebene den Winkel 90° – φ bildet. Durch Drehen des Zeigerkreises und des Fernrohrs des Solar Attachments um ihre Stehachsen wird das letztere scharf auf die Sonne gerichtet. Danach steht die Absehlinie des Theodolits in der Meridianebene des Beobachtungsortes. Beobachtungen in der Nähe des 1. Vertikals sind am günstigsten. Die Sichten dürfen jedoch wegen der Refraktion der Lichtstrahlen der Erdoberfläche nicht zu nahe liegen. Aus dieser Stellung der Instrumente kann die Zeit bestimmt werden durch Ermitteln des Stundenwinkels t[735] Dieser ist gleich dem Winkel, den die Vertikalebene der Mittelabsehlinie des Solar Attachments mit der Vertikalebene der Theodolitabsehlinie bildet. Er wird am Horizontalkreis gemessen, indem zuerst die eine und dann die andre Absehlinie auf das gleiche Ziel gerichtet wird. Der Stundenwinkel ist dann noch in Zeit umzurechnen. 1° = 4 Zeitminuten, 1' = 4 Zeitsekunden. Die mittlere Zeit ist endlich wahre Zeit + Zeitgleichung. S.a. Polhöhenbestimmung, Bd. 7, S. 169, Azimutbestimmung, Bd. 1, S. 425, Zeit, Bd. 8, S. 976, und Zeitgleichung, Bd. 8, S. 979. Da nur in einer Fernrohrlage beobachtet werden kann, müssen die Instrumente berichtigt sein. Eine Indexabweichung des Höhenkreises kann rechnerisch berücksichtigt werden. Das Solar Attachment wird benutzt bei der Vermessung des öffentlichen Landes der Vereinigten Staaten von Nordamerika. Die amerikanischen Mechaniker richten es verschieden ein. Die Figur auf S. 734 zeigt einen Theodolit von Keuffel & Esser Co. in New York mit einem Solar Attachment nach Saegmüller in Washington. Die Genauigkeit der Beobachtungen ist wesentlich abhängig von der Güte der Instrumente und ihrer Berichtigung. Unter günstigen Verhältnissen sind etwa die mittleren Fehler der Bestimmung der geographischen Breite ± 0,5', der Meridianrichtung ± 1' und der Zeit ± 4 s. Näheres s. die Preisverzeichnisse der amerikanischen Mechaniker, die häufig eine kurze Beschreibung des Solar Attachments und seines Gebrauches geben, z.B. [1]–[3].

Literatur: Preislisten amerikanischer Mechaniker. [1] George Saegmüller in Washington. – [2] C.L. Berger & Sons in Boston. – [3] W. & L.E. Gurley in Troy.

Hillmer.