EL SEXTANTE

JUAN RAMON PINA MEMBRADO

Médico y Farmacéutico.

Capitán de Yate y PPER

Fundador de PETREL OCEANIC SAILING

www.petreloceanicsailing.com

Desde los albores de la Humanidad, el Hombre siempre quiso conquistar los mares. Los cuerpos celestes, ya en tiempos remotos, le sirvieron para orientarse, si bien utilizaban medios muy primitivos y poco fiables en la toma de alturas.

El Astrolabio, inventado por los Chinos, a pesar de su escasa precisión, supuso un gran avance en el cálculo de la situación del buque, pero no fué hasta el S XVIII, con la aparición del Sextante, cuando los navegantes pudieron obtener la situación con una exactitud aceptable.

El Sextante, inmune a las averías de los dispositivos electrónicos, conserva toda su vigencia en el S XXI, y constituye una herramienta indispensable para todo navegante de altura y oceánico. Las Marinas de todos los Países de Occidente, así como también la STCW, imponen como obligatorio para los navegantes el conocimiento del Punto Astronómico.

En el Método Petrel, explicaremos el manejo del Sextante de forma que el navegante pueda pilotar la nave con total seguridad, sea cual sea su titulación académica.

PARTE I

ASTRONOMIA NAUTICA CONCEPTOS BASICOS

1. Coordenadas terrestres.

2. Tiempo. Calendario. Horas.

3. Coordenadas celestes.

4. Identificación de Astros.

5. Almanaque Náutico.

Capítulo 1

COORDENADAS TERRESTRES

1.1. PUNTOS Y LINEAS PRINCIPALES DE LA TIERRA

La Astronomía Náutica es una ciencia aplicada, para hacerla útil y manejable por los navegantes trabaja con una precisión de décimas de milla, precisión más que suficiente en navegación de altura y oceánica; este hecho justifica la adopción de una serie de licencias y aproximaciones que nunca serían aceptadas por la Astrofísica, ciencia exacta donde los astrónomos deben realizar los cálculos con absoluta precisión y ajustándose a la realidad.

FORMA DE LA TIERRA

Esfera Terrestre.

La Tierra es un Geoide, figura parecida a un Elipsoide de revolución, es una figura asimétrica. Como la diferencia entre sus radios es pequeña, se considera que la Tierra es una esfera, lo que ayuda a resolver la mayoría de los problemas de Navegación, sin tener en cuenta el achatamiento en los Polos.

EJE Y POLOS

Eje de la Tierra.

La Tierra gira alrededor de un diámetro en su movimiento de rotación, que llamaremos Eje de la Tierra, también llamado Línea de los Polos (Fig. 1).

Polos

Son los extremos del Eje de la Tierra. El Norte estará situado arriba y el Sur abajo (Fig. 1).

ECUADOR Y PARALELOS

Ecuador (QQ’):

Círculo máximo perpendicular al Eje de los Polos. Sólo puede existir un lugar geométrico que cumpla estas premisas (Fig 1).

MERIDIANOS

Círculos máximos que pasan por los Polos, perpendiculares al Ecuador. Existirán infinitos Meridianos. Hay dos que tienen una relevancia especial:

Primer Meridiano ó Meridiano de Greenwich:

Se toma como origen para medir la Longitud. Es el que pasa por Greenwich: PN-G-PS-PN (Fig 2).

Paralelos:

Círculos menores paralelos al Ecuador. Existirán infinitos paralelos (Fig 1).

Meridiano del Lugar: Es el círculo máximo que pasa por el Buque (por encima de nuestras cabezas): PN-B-PS-PN (Fig 2).

1. Meridiano Superior del Lugar: PN-Zenit-PS.

2. Meridiano Inferior del Lugar: PS-Nadir-PN.

Fig. 1: Paralelos y meridianos.

1.2. COORDENADAS TERRESTRES

LATITUD (l)

Arco de Meridiano del Lugar contado desde el Ecuador hasta el buque (Fig 3).

Latitud Norte (lN):

El buque se encuentra en el Hemisferio Norte. Signo positivo (+).

Latitud Sur (lS):

El buque se encuentra en el Hemisferio Sur. Signo negativo (-).

Se cuenta de 0º a 90º

Latitud en el Ecuador: 0º

Latitud en los Polos: 90º

LONGITUD (L)

Arco de Ecuador contado desde el Meridiano Superior de Greenwich hasta el Meridiano Superior del Lugar (Fig. 3).

Siempre cuenta menos de 180º

Longitud Oeste (LW):

Cuando el buque se encuentra a la izquierda del Meridiano de Greenwich, vista la Tierra desde fuera y con el PN arriba. Signo positivo (+).

Longitud Este (LE):

Cuando el buque se encuentra a la derecha del Meridiano de Greenwich, vista la Tierra desde fuera y con el PN arriba. Signo negativo (-).

Meridiano de Greenwich

Meridiano de Lugar

Fig. 2: Meridianos de Greenwich y del Lugar.

Longitud oeste

Polo Norte

Meridianos

Paralelos

Longitud este

Ecuador

Meridiano 0

Polo Sur

Fig. 3: latitud y Longitud.

HISTORIA DEL MERIDIANO PRINCIPAL

Claudio Ptolomeo (S II) lo situó en la Isla de El Hierro, tal como aparece reflejado en su Atlas Mundi; más allá sólo existiría mar, plagado de monstruos y criaturas mitológicas, se acababa el mundo habitable.

En 1.675 el Reino Unido adoptó el del Observatorio de Greenwich, costumbre que siguieron el resto de Estados, que se regían por el meridiano que pasaba por su Observatorio Oficial (Cádiz, París, Amsterdam…). En 1.753 España adoptó como Primer Meridiano el del Observatorio de Cádiz.

En la Conferencia Geodésica Internacional de 1.884, celebrada en Washington, se decidió que el Meridiano Principal fuera el de Greenwich, y que a partir de aquel se contaran las Longitudes de 0º a 180º, hacia el Este y hacia el Oeste.

Reconocimiento internacional del Meridiano de Greenwich:

• 1.893, Reino Unido, Alemania, Italia y Austria.

• 1.901, España.

• 1.911, Francia.

Capítulo 2

TIEMPO. CALENDARIO. HORAS

El Tiempo es una magnitud física, también denominada la Cuarta Dimensión, que mide el intervalo transcurrido entre varios acontecimientos. Desde muy antiguo los Navegantes fueron capaces de relacionar arco y tiempo, de ahí que se considere también una Coordenada.

En Navegación el Tiempo se mide en años, días, horas, minutos y segundos.

2.1. MOVIMIENTOS DE LA TIERRA

Rotación:

En un día gira alrededor del Eje de los Polos, en sentido contrario a las agujas del reloj vista la Tierra desde el PN. Este movimiento produce los días y las noches (Fig. 4).

Traslación:

La Tierra recorre una elipse alrededor del Sol, encontrándose el Sol en uno de los focos (Fig. 4). Se comporta como el resto de Planetas del Sistema Solar.

La Tierra tarda un año en recorrer la Orbita Terrestre, en sentido contrario a las agujas del reloj, visto desde el Polo Norte.

Fig. 4: Rotación y Traslación de la Tierra.

2.2. MOVIMIENTO APARENTE DEL SOL: LA ECLIPTICA.

En nuestra realidad cotidiana observamos que la Tierra está quieta y el Sol se mueve alrededor de la Tierra recorriendo una circunferencia: es el movimiento aparente del Sol (Fig. 5).

La Eclíptica: Es la circunferencia aparente que recorre el Sol en un año sobre la Esfera Celeste. Está inclinada sobre el Ecuador Celeste formando un ángulo de 23º 27’ (Declinación).

En realidad el Sol recorre una elipse con muy poca excentricidad, pero al encontrarse tan alejados los astros, nos da la impresión de que están situados dentro de una esfera, ocupando la Tierra el centro de la misma.

Fig. 5: La Eclíptica.

2.3. CORRESPONDENCIA ENTRE ARCO Y TIEMPO

SISTEMA METRICO SEXAGESIMAL

Se utiliza en Navegación para resolver los problemas de Trigonometría y para cuantificar el Tiempo. Tiene Base 60.

Unidades de Arco: grado (º), minuto (‘), segundo (‘’).

La circunferencia y el Círculo tienen 360º.

Unidades de Tiempo: hora (h), minuto (m), segundo (s).

El día tiene 24 h., la hora 60 m. y el minuto 60 s.

TABLA DE EQUIVALENCIAS ENTRE ARCO Y TIEMPO

El Almanaque Náutico incorpora una Tabla de CONVERSION DE ARCO EN TIEMPO para facilitar y agilizar los cálculos (Pág. 392).

2.4. MEDIDA DEL TIEMPO

DIA VERDADERO

Es el tiempo que transcurre entre dos pasos consecutivos del Sol Verdadero (el real) por el mismo Meridiano Superior. Comienza y termina al mediodía.

Segunda Ley de Keppler:

El radio vector que une el Sol con la Tierra barre áreas iguales en tiempos iguales.

AÑO: tiempo que tarda el Sol Verdadero en recorrer la Eclíptica.

DIA: tiempo que tarda un Astro en pasar dos veces consecutivas por el mismo Meridiano.

Diferencia entre el Día Verdadero más largo y el más corto: 51 s.

El Sol Verdadero recorre la Eclíptica con movimiento no uniforme. El Sol irá más rápido en Verano que en Invierno: NO ES UTIL PARA MEDIR EL TIEMPO.

barrida

Fig. 6: Segunda Ley de Kepler.

SOL MEDIO. DIA MEDIO Y DIA CIVIL

El Sol Verdadero no nos sirve para medir el Tiempo debido a que no lleva una velocidad uniforme (Fig. 6).

Sol Medio: Sol imaginario que recorre el Ecuador con velocidad uniforme en el mismo tiempo que el Sol Verdadero recorre la Eclíptica.

ANALEMA SOLAR

Ecuación del Tiempo:

Día Medio: Intervalo de tiempo transcurrido entre dos pasos consecutivos del Sol Medio por el mismo Meridiano Superior. Comienza y acaba al mediodía.

Día Civil: Intervalo de tiempo transcurrido entre dos pasos consecutivos del Sol Medio por el mismo Meridiano Inferior. Comienza y acaba a medianoche.

Diferencia entre el Sol Medio y el Sol verdadero a su paso por el Meridiano del Lugar.

ANALEMA SOLAR: Es la curva que describe el Sol Verdadero en el cielo, a lo largo de todo un año, si lo observamos a la misma Hora Civil desde el mismo punto de la Tierra.

Fig. 7: Analema solar.

Diferencia máxima entre el Sol Verdadero y el Sol Medio: 16m 33s.

En el transcurso de un año, al mediodía, sólo cuatro días coinciden ambos Soles, es decir, que a las 1200 horas del mediodía el Sol Verdadero “marcará las 1200 h. exactas: 15 Abril, 14 Junio, 1 Septiembre y 25 Diciembre; el resto del año se producirá un adelanto ó un retraso del Sol Verdadero con respecto al Sol Medio.

Estas diferencias de tiempo diarias, que en tierra no revisten mayor importancia, deben ser tenidas en cuenta por los navegantes en la resolución de los cálculos de navegación. El Almanaque Náutico incorpora este dato en las Efemérides diarias del Sol.

HORA CIVIL, LEGAL Y OFICIAL

Hora Civil del Lugar (HcL):

Es el tiempo transcurrido desde que pasó el Sol Medio por el Meridiano Inferior del Lugar.

Hora de Tiempo Universal (TU):

Es el tiempo transcurrido desde que pasó el Sol Medio por el Meridiano Inferior de Greenwich. Esta hora es el origen de las Longitudes.

Hora de Tiempo Universal (TU) = Hora Civil en Greenwich (HcG)

Fig. 8: Atlas de Husos Horarios.

Hora Legal (Hz):

Es la hora correspondiente al Huso Horario donde se encuentra navegando el buque.

HUSO HORARIO:

Cada una de las 24 Zonas en que se halla dividida la Tierra, de 15º ó 1 Hora de Longitud. Los Husos (Z) hacia el Oeste tendrán signo (+) y los Husos hacia el Este (-).

HUSO 0:

LW 7º 30’ – LE 7º 30’

HUSO +1:

LW 7º 30’ – LW 22º 30’

HUSO -1:

LE 7º 30’ – LE 22º 30’

Fig. 9: Husos Horarios vistos desde el Polo Sur.

El Meridiano Superior de Greenwich divide al Huso 0 en 2 partes iguales:

LINEA INTERNACIONAL DE CAMBIO DE FECHA (IDL):

Sólo afecta a los cálculos astronómicos, en radiocomunicaciones y en la fecha de arribada.

BUQUE CRUZANDO EL MERIDIANO DE LOS 180º:

Navegando de E a W: restar 1 día. Navegando de W a E: sumar 1 día.

(Existen algunes excepciones en Países Insulares)

Hora Oficial ó Local (Ho): Es la que establece el Gobierno de cada Nación. El Adelanto sobre la HcG (O), con su signo, lo encontramos en el Almanaque Náutico (Págs: 393 - 396).

Relación entre las diferentes Horas: La Hora Civil en Greenwich (HcG) ó Tiempo Universal (TU) tiene preponderancia sobre las demás. Se recomienda hacer los cálculos en dos pasos, pasando primero por la HcG.

HcG = HcL + L (+/-)

HcL = HcG – L (+/-)

HcG = Hz + Z (+/-)

Hz = HcG – Z (+/-)

HcG = Ho + O (+/-)

Ho = HcG – O (+/-)

Fig. 10: Relación entre Horas.

Capítulo 3

COORDENADAS CELESTES

Los astros se encuentran diseminados en el espacio a distancias enormes y diferentes de la Tierra. Cuando los observamos, los vemos aparentemente a igual distancia dentro de lo que llamamos la Esfera Celeste, cuyo centro es el ojo del observador, de forma que sólo apreciamos la mitad de dicha esfera.

Para resolver los problemas de Navegación Astronómica suponemos que todos los astros se encuentran situados en la Esfera Celeste, a distancias iguales: el centro de la Tierra es el centro de la Esfera Celeste Geocéntrica.

3.1. COORDENADAS HORARIAS: Horario y Declinación

HORARIO DEL LUGAR (hL)

Arco de Ecuador Celeste contado desde el Meridiano Superior, siempre hacia el W, hasta el Círculo Horario del Astro (meridiano del astro). Sería el equivalente a la Longitud en el Sistema de Coordenadas Terrestres (Fig. 11).

HORARIO DE GREENWICH (hG)

Arco de Ecuador Celeste contado desde el Meridiano Superior de Greenwich, siempre hacia el W, hasta el Círculo Horario del Astro (Fig 11).

Horario: se cuenta de 0º a 360º

hL: INDIVIDUAL NO lo da el Almanaque

hG: UNIVERSAL Lo da el Almanaque

Fig. 11: Coordenadas Horarias.

DECLINACION (d)

Arco de Círculo Horario contado desde el Ecuador Celeste (Círculo Horario) hasta el Astro. Sería el equivalente a la Latitud en el Sistema de Coordenadas Terrestres (Fig 11).

Declinación Norte (d+): el astro se encuentra en el Hemisferio Norte. Signo positivo.

Declinación Sur (d-): el astro se encuentra en el Hemisferio Sur. Signo negativo.

Se cuenta entre 0º y 90º. Declinación en los Polos: 90º.

3.2. COORDENADAS HORIZONTALES: Azimut y Altura

AZIMUT ASTRONOMICO (Z)

Es el arco de horizonte que va desde el Punto Cardinal N ó S, siempre del mismo nombre que la Latitud, hasta el Vertical del Astro (Fig 12). Sería el equivalente a la Demora en la Navegación Costera.

Siempre es menor de 180º.

Oriental: cuenta hacia el E.

Occidental: cuenta hacia el W.

Vertical:

Círculo Máximo, perpendicular al Horizonte, que pasa por el Zénit (z) y el Nadir (z’).

ALTURA (a)

La Altura es una coordenada muy importante en Navegación Astronómica porque nos ayuda a situar un astro en el cielo, a condición de que el navegante sea muy cuidadoso en el manejo del sextante. La Altura tiene la peculiaridad de que es única y particular para cada observador y, además, cuando observamos la Polar, nos proporciona directamente la Latitud (Fig. 12).

Paralelo de altura o Amicantaral Proyección del polo norte en el horizonte

Z: INDIVIDUAL. NO lo da el Almanaque

a: INDIVIDUAL NO la da el Almanaque

Fig.12: Coordenadas Horizontales.

3.3. COORDENADAS URANOGRAFICAS:

Angulo Sidéreo y Declinación

Este Sistema de Coordenadas se utiliza sólo para las Estrellas. Está basado en el Punto de Aries ó Punto Vernal.

Primer Punto de ARIES:

Es el punto de la Eclíptica a partir del cual el Sol pasa del Hemisferio Sur al Hemisferio Norte, ó lo que es lo mismo, pasa de tener Declinación Negativa a tener Declinación Positiva. También se llama Punto Vernal porque en este momento comienza la Primavera Astronómica (Fig. 13).

primer punto de Libra

Equinoccio de otoño

Polo Norte celeste

objeto observado

declinación

Tierra

eclíptica

ecuador celeste

ascensión recta

primer punto de Aries

Equinoccio de primavera

Fig. 13: Primer Punto de Aries.

ANGULO SIDEREO (AS)

Es el arco de Ecuador Celeste que se cuenta desde Aries hasta el Círculo Horario del Astro, siempre hacia el W. Es el equivalente al Horario en el Sistema de Coordenadas Horarias (Fig. 14).

DECLINACION (d)

Arco de Círculo Horario que va del Ecuador Celeste al Astro. Es la misma Coordenada que en el Sistema de Coordenadas Horarias (Fig. 14).

AS: se cuenta de 0º a 360º

Es UNIVERSAL

Lo da el Almanaque

d: se cuenta de 0º a 90º

Es UNIVERSAL

La da el Almanaque

Fig. 14: Coordenadas Uranográficas.

LOS PADRES DE LA ASTRONOMIA DE POSICION

Conocemos por la Historia que en los tiempos remotos la Astronomía siempre fue de la mano con la Astrología, la Magia y la Filosofía; cargada con semejante lastre, no es de extrañar que la Física Celeste tardara en abrirse camino a lo largo de los Siglos: los Pensamientos de Platón, Aristóteles y Ptolomeo, completamente erróneos, prevalecieron hasta bien entrado el S XVII merced al apoyo incondicional de la Escolástica, cuyo Dogma aborrecía el concepto de las Antípodas y se avenía mejor con el de una Tierra Plana.

En este apartado queremos rendir homenaje a aquellos Hombres de Ciencia que contribuyeron al avance y plenitud de la Astronomía de Posición:

ERATOSTENES, S II aC , descubrió la oblicuidad de la Eclíptica. Midió la circunferencia del Meridiano con un error del 1,3 %.

JOHN OF HOLLIWOOD, S XIII, publica De Sphaera Mundi, donde se admite la esfericidad de la Tierra por primera vez.

NICOLAS COPERNICO, S XVI, propugnó el Heliocentrismo y los Movimientos de la Tierra.

JOHANNES KEPLER, S XVII, descubrió las leyes que rigen el movimiento de los Planetas alrededor del Sol.

GALILEO GALILEI, S XVII, inventó el Telescopio Astronómico, descubrió los Satélites de Venus y defendió a ultranza el Heliocentrismo… “e pur si muove”. La Inquisición le condenó a arresto domiciliario hasta su muerte.

ISAAC NEWTON, S XVIII, autor de la Ley de la Gravitación Universal y la Ley del Movimiento de los Astros. Está considerado como el mayor genio científico de todos los tiempos.

Capítulo 4

IDENTIFICACION DE ASTROS

Astros son los cuerpos que vemos proyectados en el Cielo. La Astronomía Náutica estudia las posiciones aparentes de los Astros para obtener la posición del buque. En Navegación Astronómica sólo interesan las Estrellas, Planetas, Sol y Luna.

Cuando la Navegación dejó de ser sólo costera, itinerante, el Hombre no tuvo más remedio que recurrir a los Astros para orientarse y posicionarse en La Mar. En Navegación de Altura y Oceánica resulta del todo imprescindible que el navegante sepa reconocer todos aquellos Astros que le servirán para resolver los problemas de situación.

4.1. CARACTERISTICAS DE LOS CUERPOS CELESTES

ESTRELLAS

Son los cuerpos más numerosos en el Cielo, resultan incontables. En Navegación Astronómica sólo interesan 99.

Centelleantes

“Fijas”

Brillo propio

Magnitud estelar

Brillo aparente con que vemos los astros, que no tiene nada que ver son su tamaño. Este dato aparece en el Almanaque. El número asignado a cada estrella varía según una escala geométrica, comparándolas con el brillo de La Polar.

En navegación sólo interesan las estrellas de Primera y Segunda Magnitud, son las que observamos durante los Crepúsculos:

Primera Magnitud, desde -1,6 hasta +1,5: Sirius (-1,6), Vega (0,0), Procyon (0,4), Deneb (1,3).

Segunda Magnitud, desde +1,5 hasta +2,5: Dubhe (1,8), Polaris (2,0), Mintaka (2,2).

Polaris: señala el Norte.

Sirius: la más brillante.

Mintaka: marca el Ecuador Celeste

Fig. 16: la Bóveda Celeste.

PLANETAS

Los Planetas tienen dos movimientos, uno de rotación sobre su eje, y otro de traslacitón alrededor del Sol. No tienen luz propia, reflejan la luz del Sol. Presentan movimiento propio, cambiando continuamente de lugar con respecto a las Estrellas.

En Navegación interesan los que son visibles a simple vista: Venus, Marte, Júpiter y Saturno.

La Magnitud Estelar, nos ayudará a distinguirlos entre sí:

- Saturno: +0,4.

- Marte: -2,4. Color anaranjado.

- Júpiter: -2,4.

- Venus: -4,1. Presenta estela en la mar.

BRILLO REFLEJADO — MOVILES — NO CENTELLEANTES

LA LUNA

Es el único satélite de la Tierra. Tiene dos movimientos, uno de rotación alrededor de su eje y otro de traslación alrededor de la Tierra.

La Luna tarda en recorrer su órbita alrededor de la Tierra 27 días y medio, aproximadamente, el mismo tiempo que tarda en dar una vuelta alrededor de su eje, por eso siempre vemos la misma cara del satélite.

Fig. 17: Las Fases de la Luna.

Fases de la Luna:

Son los distintos aspectos que presenta la Luna en el Cielo, y dependen de las posiciones relativas del astro respecto al Sol y la Tierra (Fig. 16). Existen cuatro Fases:

1. Luna Nueva: disco oscuro, no podemos verla.

2. Cuarto Creciente: forma de media luna, como la “letra C” invertida.

3. Luna Llena: disco brillante iluminado.

4. Cuanto Menguante: forma de media luna, como la “letra C”.

Las Fases de la Luna duran 29 días, aproximadamente, en lugar de 27 días y medio, que es lo que tarda en su periodo de rotación, debido a que el Sol se ha ido desplazando también durante todo este tiempo en la misma dirección. Se llama Edad de la Luna al tiempo transcurrido desde que la Luna fue Nueva, y viene dado en el Almanaque.

EL SOL

Es la estrella más cercana a la Tierra y el astro más observado en navegación: meridiana, recta de altura, corrección del compás al orto y ocaso.

Es el centro del Sistema Solar, formado por los Planetas, que giran alrededor del Sol, y los Satélites, que giran alrededor de los Planetas (Fig. 17). Incluimos Plutón sólo a efectos didácticos.

Fig. 17: El sistema Solar

4.2. MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS CELESTES

Debido al movimiento de rotación de la Tierra, todos los astros del cielo los vemos girando de Este a Oeste. Dependiendo de la Latitud del buque tendremos 3 posibilidades de observación: Esfera Paralela, Esfera Recta y Esfera Oblicua.

ESFERA CELESTE PARALELA (Caso particular)

Observador situado en el Polo Norte, Latitud 90º N. El Horizonte se confunde con el Ecuador, los paralelos de Declinación que recorren los astros son paralelos al Horizonte (almicantarat) (Fig. 18).

Astro Circumpolar: siempre están sobre el Horizonte (A, B).

Astro Anticircumpolar: siempre están por debajo del Horizonte (C).

Todos los astros visibles serán

Circumpolares: Declinación del mismo signo que la Latitud y superior a la Colatitud.

Visibles: Sólo los que tienen Declinación del mismo nombre que la Latitud.

ESFERA CELESTE RECTA (Caso particular)

Observador situado en el Ecuador, Latitud 0º. El Horizonte es perpendicular al Ecuador, los paralelos de Declinación son cortados por el Horizonte en dos partes iguales: el día será igual a la noche (Fig. 19).

Todos serán Visibles.

Tendrán orto y ocaso.

Arco diurno = nocturno

Fig. 18: Esfera Paralela.

Fig. 19: Esfera Recta.

ESFERA OBLICUA (Caso general)

Es la más común en navegación, es decir, la de un observador en latitudes intermedias, entre el Ecuador y los Polos (Fig. 20).

Astro A: Circumpolar. No tendrá Orto ni Ocaso. Siempre visible. Declinación mayor que Colatitud. Declinación del mismo signo que Latitud. Tiene Altura Meridiana (A’).

Astro B: Tiene Orto y Ocaso. Declinación del mismo signo que Latitud. Arco diurno mayor que el nocturno. Tiene Altura Meridiana (B’).

Astro C: Tiene Orto y Ocaso. Declinación de signo contrario a la Latitud. Arco nocturno mayor que el diurno. Tiene Altura Meridiana (C’).

Astro D: Anticircumpolar. Siempre invisible. Declinación de signo contrario a la Latitud. Están por debajo del Horizonte.

Astro E: Tiene Orto y Ocaso. Recorre el Ecuador Celeste. Declinación 0º. Arco diurno igual al nocturno. Tiene Altura Meridiana (E’).

MOVIMIENTO APARENTE DE LOS ASTROS

Todos los astros que vemos en el Cielo giran de Este a Oeste, invirtiendo en el giro completo 24 horas, es decir, 15º cada hora.

Observemos la evolución de un Astro Circumpolar tal como lo percibiría un navegante en Latitud Norte y mirando al Norte:

Fig. 21: Giro Osa Mayor (astro Circumpolar).

(1)

(3) (2)

Fig. 22: Sesión de Planetario Petrel, el Cielo visto desde Barcelona.

Capítulo 8

EL SEXTANTE

Inventado por el almirante John Campbell en 1757, supuso la solución definitiva en la búsqueda de instrumentos que resultaran útiles a bordo para determinar las alturas de los astros, obteniendo una precisión de décimas de milla; también incorporó un Limbo de 60º, circunstancia que permitió tomar Distancias Lunares cómodamente con una amplitud de 120º, cosa imposible de obtener con su antecesor, el Octante, que sólo permitía medir ángulos hasta los 90º.

8.1. EL SEXTANTE: DESCRIPCION DEFINICION

El Sextante es un instrumento óptico que sirve para medir Ángulos Verticales y Horizontales. En navegación costera y oceánica se utiliza, principalmente, en los siguientes procedimientos:

1. Situación por ángulos horizontales.

2. Situación por la altura sextantal de un faro.

3. Toma de alturas de los astros.

Existen diversos tipos y modelos de sextante: construidos en metal ó en plástico; de nonius ó de tambor; con el espejo horizonte semitransparente ó azogado. En Petrel hacemos las siguientes recomendaciones: de metal ó de plástico, indistintamente; de tambor; espejo horizonte semitransparente; que permita observar directamente al sol interponiendo los filtros adecuados; que el Error de Indice no supere las 6 mn.

BASES DEL SEXTANTE

La teoría del Sextante está basada en las dos leyes de la reflexión de la luz, que son (Fig. 47):

1. El ángulo incidente es igual al reflejado.

2. El ángulo incidente y el reflejado están en un mismo plano, que es normal a la superfície reflectora.

La Altura (a) es igual al doble de W. Para evitar esa multiplicación el Limbo está graduado en el doble del arco, obteniendo directamente la Altura. Por ejemplo, un ángulo de 35ª nos dará una Altura de 70ª en el Limbo, sin necesidad de efecturar ningún cálculo.

Fig. 47: La doble reflexión de la luz.

PARTES DE UN SEXTANTE DE TAMBOR

1. Bastidor: en forma de sector circular (Fig. 48).

2. Limbo: es el arco de la armadura, Graduado de derecha a izquierda, a la derecha del 0 continúa la graduación. La graduación del Limbo va de 0º a 130º.

3. Alidada: radio del sector, que se desplaza a lo largo del Limbo. Lleva grabado un índice ó línea de fe para medir los minutos.

4. Espejo grande, ó de índice: solidario con la Alidada.

5. Espejo chico, ó de horizonte.

6. Filtros de colores: para evitar daños en la retina.

7. Anteojo: permite observar las imágenes no invertidas.

8. Tambor micrométrico: mide las décimas de minuto.

9. Mango ó puño: sirve para asir el aparato, viene solidario con el Bastidor.

Fig. 48: Sextante utilizado en Petrel.

LECTURA DEL SEXTANTE CON TAMBOR

El Tambor está graduado en 60 minutos, un grado, y lleva adosada una Escala de 10 divisiones que corresponden a décimas de minuto (Fig. 49). En el Limbo se leen los grados enteros, y en el Tambor los minutos y las décimas de minuto.

El Nonius está situado a la derecha del Tambor y mide las décimas de minuto, para ello está dividido en 10 divisiones iguales que se corresponden con 9 divisiones del Tambor. El número de décimas

Fig. 58: Desviación a la Izquierda, 0º 28,2’

Fig. 59: Desviación a la Derecha, 0º 35,8’

CALCULO DEL ERROR DE INDICE

8.1

Ejercicio: El día 13 de Abril de 2020 procedemos a determinar el Error de Indice de nuestro sextante observando al Sol, obteniendo los siguientes datos:

- Lectura a la Izquierda del Cero: 0º 28,2’ Desviación a la Izquierda: - 0º 28,2 (L 1).

- Lectura a la Derecha del Cero: 0º 24,2’ Desviación a la Derecha: + 0º 35,8’ (L 2).

ERROR DE INDICE = (L1+L2)/2 = (-28,2+35,8)/2 = + 3,8

COMPROBACION DEL PROCEDIMIENTO:

El Almanaque nos da para esa fecha un SD de 16,0 (pág. 113).

- (L1-L2)/4 = SD.

- (-28,2 – 35,8)/4 = -16,0 (no importa el signo)

- El Error de Indice obtenido es correcto.

El Error de Indice nunca debe superar los 6’

de minuto será aquel que coincida con la escala del Tambor (Ver ejemplos en Figs. 50, 51 y 52).

8.2. AJUSTES DEL SEXTANTE

1. COMPROBACION DE LOS ESPEJOS

Los espejos deben tener sus caras paralelas entre sí. Para comprobarlo debemos practicar las siguientes operaciones:

1. Colocar la alidada en un ángulo grande y observar si la imagen reflejada del sol aparece clara y con los bordes nítidos; si aparecen dobles imágenes

Nunca aceptaremos un Sextante que, una vez colocados todos los filtros, nos impida observar al Sol directamente a través del anteojo, por exceso de deslumbramiento.

uno de los espejos no tiene sus caras paralelas.

2. Llevar la alidada a cero y si el defecto desaparece ó se atenúa, el espejo grande está defectuoso y hay que cambiarlo.

3. Si el defecto continúa, está mal el espejo chico. No es necesario cambiarlo, dado que este error se incluirá en la corrección de índice.

4. COMPROBACION DE LOS CRISTALES DE COLOR

Deben tener sus caras paralelas entre sí. Para comprobarlo deberemos mirar al sol interponiendo uno a uno todos los cristales: el que no dé una imagen clara y nítida deberemos suprimirlo de las observaciones.

3. PERPENDICULARIDAD DEL ESPEJO GRANDE

Es imprescindible que ambos espejos estén perpendiculares al plano del Limbo para

garantizar la exactitud de las observaciones. Para comprobarlo seguiremos el siguiente procedimiento:

5. Colocar la alidada en la marca de los 40º, aproximadamente.

6. Se coloca el sextante en posición horizontal y se observa en el espejo grande la parte del Limbo reflejada, mirando a la derecha observaremos

Fig. 62: Tangenteo Limbo Inferior.

Fig. 63: Tangenteo Limbo Superior.

Fig. 65: Luna Llena.

Fig. 64: Luna en Cuarto Creciente.

el Limbo real que debe continuar con el reflejado, sin disrupciones de la línea. Si observamos algún salto de línea, ajustaremos con el tornillo del espejo grande hasta que se corrijamos el defecto (Figs. 53 y 54):

4. PERPENDICULARIDAD DEL ESPEJO CHICO

El espejo chico debe estar perpendicular al plano del Limbo. Primero ajustaremos el espejo grande, como se explica en el apartado anterior, y a continuación comprobaremos la perpendicularidad del espejo chico. Procedimiento:

7. Poniendo la alidada en 0º miramos un astro, que puede ser el Sol (siempre con filtros), una Estrella ó un Planeta.

8. Movemos la alidada y si la imagen reflejada pasa a un lado de la imagen directa, movemos el tornillo del espejo hasta que la imagen reflejada pase por encima de la directa (Fig. 55).

8.3. DETERMINACION DEL ERROR DE INDICE

Fig. 66: Tangenteo de Estrellas y Planetas.

Fig. 67: Sextante en posición vertical.

Una vez ajustado el sextante la alidada debería marcar el Cero, hecho que casi nunca ocurre, mostrando una desviación a la izquierda ó a la derecha del Cero, el Error de Indice (EI), que deberemos aplicar a las lecturas obtenidas con el sextante.

CALCULO DEL ERROR DE INDICE POR EL SOL

Proceder como en el caso de La Polar, pero mirando hacia el horizonte en dirección al Vertical del Astro.

Es el método más fiable, dejando el cálculo por el horizonte, planetas y estrellas como segunda opción, cuando no queda otro remedio.

9. Ponemos la alidada en Cero y colocamos los filtros necesarios para poder mirar directamente al sol. Veremos dos imágenes, la directa y la reflejada.

Fig. 68: Medidas angulares estándar de la mano.

Fig. 69: Sextante en posición invertida.

Fig. 70: Subir el Horizonte al astro.

Capítulo 9

CALCULO DE LA ALTURA VERDADERA

- Todo navegante de altura y oceánico debe ser capaz de tomar Alturas de Sol, Luna, Planetas y Estrellas.

- La Altura es una SITUACION DE CONFIANZA, a condición de que se tome muy meticulosamente.

- Se deben tomar alturas entre los 15º y 65º, fuera de este rango se considerarán Alturas de Fortuna.

9.1. HORIZONTES DEFINICION

Horizonte aparente

Horizonte visible ó de la mar

Horizonte verdadero

ó astronómico

Fig. 71: Tipos de Horizonte.

Horizonte es un círculo perpendicular a la Línea Cenit-Nadir. El Horizonte divide a la esfera celeste en dos partes llamadas Hemisferios: visible, que contiene al Cénit, e invisible, que contiene al Nadir.

TIPOS DE HORIZONTE

Av se cuenta desde el Horizonte verdadero y el Centro de la Tierra

Dependiendo del centro del círculo que tomemos como referencia existirán tres tipos de Horizonte (Fig. 71):

1. Horizonte verdadero (Hv).

Horizonte aparente

Horizonte verdadero

ó astronómico

Horizonte visible ó de la mar

72: Correcciones a aplicar a la Altura observada.

Fig.

Capítulo 14

EL METODO PETREL AVANZADO Adaptado a todas las Titulaciones

En el Método Petrel Básico, PARTE 2, aprendimos a situarnos por Escuadría, es decir, por Estima y Latitud, con la ayuda del Sextante, Cartas y un Reloj de Pulsera; sin necesidad de calculadoras, ni computadoras, ni GPS. Este Método de Supervivencia, como nos gusta llamarlo, se basa en la Navegación Corriendo un Paralelo. El único inconveniente para el navegante estriba en que sólo podrá obtener Alturas del Sol y La Polar en tres

momentos concretos a lo largo del día: la Meridiana del Sol, el Crepúsculo Matutino y el Crepúsculo Vespertino.

En el Método Petrel Avanzado, utilizaremos todos los recursos que nos ofrece el Método Petrel Básico y, además, diseñaremos nuestra propia Carta en Blanco sobre la que trabajaremos la Derrota. En esa misma Carta en Blanco nos situaremos por una

Fig. 120: Altura sextantal de un Faro.

ALEGORIA DE PETREL

Astros, rectas, asíntotas y alturas diferentes en un infinito océano. Muestra de la inmensa levedad del ser humano. Arte digital pintado por el artista urbano Gerard Machio @Sokon.arts

ISBN: 978-84-09-43251-6

9 788409 432516