Arqueología - Vitoria-Gasteiz.


 
 

 

 

Navegación Astronómica para la Navegación Deportiva.

José V. Pascual Gil Capitán de Yate.

 

CAPITULO 4.

SEXTANTE.

DESCRIPCIÓN.

El sextante es un instrumento de tipo óptico cuya única misión es la de medir valores angulares. Consta de las siguientes partes (Figura 21):

Los filtros (6 y 8) no son más que cristales de colores para mitigar el brillo intenso del Sol o los reflejos del horizonte.

El espjo grande (7) va fijo a la alidada (2) y sigue los movimientos de esta. El espejo pequeño (5) va fijo en el sector.

Hemos de citar la particularidad de que este espejo es más estrecho en sentido vertical, quedando la diferencia de anchura sin reflectante y formada sólo por cristal transparente (Figura 22). 

En su momento veremos el porqué de esta peculiaridad.

 

 

FUNCIONAMIENTO.

Como ya sabemos, la finalidad del sextante es medir el ángulo formado entre la visual del observador al astro y la visual del observador al horizonte, en la vertical de dicho astro.

Antes de introducirnos en el tema, aclararemos que vamos a referirnos al caso particular del Sol. A tal respecto, lo ideal sería medir el ángulo entre el "centro" del Sol y el horizonte, pero como no hay ningún dato que nos haga referencia a ese centro, tendremos que guiarnos por el borde inferior del Sol (limbo inferior), o por el borde superior (limbo superior).

En la práctica usaremos solamente el limbo inferior.

El fundamento óptico del aparato se aprecia en la figura 23:


El horizonte se transmite al ojo del observador a través de la parte de cristal transparente (a que antes hacíamos referencia) del espejo pequeño o fijo; es, pues, una visión directa.

El Sol se refleja en el espejo grande (móvil, unido a la alidada) y su imagen es enviada al espejo pequeño (zona de "espejo", propiamente dicha).

Moviendo la alidada hacia delante o hacia atrás, haremos que la imagen reflejada del Sol ascienda o descienda. Cuando consigamos que su limbo inferior esté tangente al horizonte, la cifra que nos indique (leída en el limbo del sector) será la altura del Sol (limbo inferior) en grados.

En una imagen de lo que ve el observador (Figura 24).


a la izquierda se aprecia la visión directa del horizonte; a la derecha aparece la imagen reflejada del cielo y del astro. Si bajamos un poco más el Sol (accionando el tornillo "sin fin" del tambor de la alidada), lo llevaremos a "tangentear" al horizonte.

Existe un procedimiento muy conveniente que consiste en balancear el sextante mediante un ligerísimo movimiento de muñeca, teniendo como eje de balance el visor óptico a través del cual estamos observando (Figura 25).

 

Al realizar esto obtenemos dos ventajas: por un lado, conseguimos que se imbriquen (prácticamente) las imágenes del Sol y del horizonte, facilitando así la operación de colocar el Sol en su sitio correcto; por otro lado, obtenemos la ilusión óptica de que el Sol describe un movimiento de péndulo, de forma que conseguimos el "tangenteo" al horizonte en su posición más baja posible.


AJUSTE DEL INSTRUMENTO.

La exactitud del sextante depende, esencialmente, de que el espejo grande sea perfectamente perpendicular al plano del sector, y de que el espejo pequeño sea perfectamente paralelo al espejo grande. Por tanto, para conseguir su ajuste debemos comenzar por colocar el espejo grande perpendicular al sector y, luego, ya nos preocuparemos del pequeño.

1-Ajuste del espejo grande:

Para conseguirlo nos valdremos de la siguiente artimaña (Figura 26,A):

Colocaremos la alidada del sextante en la posición aproximada de los 30º y el sector en posición horizontal (se consigue fácilmente apoyando las patas-soporte de que va dotado, (sobre una mesa).

 

Enrasando la vista al plano del sector, miraremos por el espejo grande y observaremos la imagen directa del limbo y la imagen reflejada del mismo limbo, que aparece en el espejo. Si ambas aparecen alineadas (Figura 26,A) significa que el espejo está perpendicular al plano del sector; si ambas imágenes no se alinean, significa lo contrario (Fig. 26,B). 

Tendremos que actuar sobre el espejo ­ajustando unos pequeños tornillos dispuestos al efecto por el fabricante- hasta conseguir la alineación de las imágenes.

Es importante saber, respecto a la manipulación de los tornillos, que estos son muy sensibles; el ajuste se consigue (casi siempre) no a base de vueltas, sino de "cuartos" de vuelta, o, tal vez, menos.

2-Ajuste del espejo pequeño:

La haremos siempre en segundo lugar, tras haberlo logrado con el grande.

Para ello existen varios métodos: el más conveniente ( por lo práctico) consiste en tomar como referencia un objeto nítido, distante (al menos) dos millas, por ejemplo: un edificio, una torre o una montaña.

Ajustamos el tornillo del tambor a 0º y 0´, y miramos al objeto (Figura 27).


Puede ocurrir que veamos la imagen (Figura 27,A) tal cual es (Figura 27,B) o que haya una alteración en sentido lateral, vertical o ambas. Moveremos con cuidado (y por tanteo) los tornillos del espejo pequeño hasta que la imagen aparezca sin alteraciones.

Si nos encontramos en mar abierta y no hay costa a la vista, podemos hacer el reglaje del espejo con el Sol o con el horizonte; si es con el Sol, colocamos igualmente el sextante a cero "total" y (visualizando el Sol) si existe mala posición del espejo pequeño, veremos la imagen de la figura 28, A o B.

 

Actuaremos, entonces, sobre los tornillos del espejo pequeño para conseguir la imagen correcta (Figura 28,C).

A pesar de todo lo dicho, el método más usado en la rutina del sextante es el de comprobar el espejo pequeño mediante la visualización del horizonte. 

Puede ocurrir que veamos la imagen correcta, en cuyo caso no debemos hacer nada; pero puede ocurrir, también, que aparezca la imagen de un horizonte no lineal (Figura 29,B y C).

 

En este caso podemos (como ya hemos indicado) actuar sobre los tornillos y corregir la posición; sin embargo, lo más práctico será alinear correctamente la imagen del horizonte accionando la cabeza del tambor. 

A continuación, leeremos lo que indica la graduación de los minutos (lógicamente no marcará cero, puesto que hemos tenido que moverlo, sino unos minutos por arriba o debajo de ese cero) (Figura 30, A y B).

Esa cifra nos dará la corrección, en más o en menos, que hemos de hacer a la lectura, para obtener el ángulo exacto.


Pues bien, esa "corrección" constituye el llamado error de índice o error instrumental (Ei).

Así, en el caso de la figura 30,A, marca 4´ pasado el cero, cuando debía marcar cero; por tanto:

que es la cifra que habrá que restar a la altura obtenida.

En el caso de la figura 30,B, por el contrario,

Como norma general, y para prevenir errores, esa comprobación con el horizonte debería hacerse siempre, antes de tomar cualquier altura.

 

CORRECCIONES AL ÁNGULO DE ALTURA.

Hemos visto que con el sextante obtenemos la altura de un astro; es lo que llamamos Altura Instrumental (Ai).

Comprobaremos si el instrumento tiene error de índice (Ei) y lo añadiremos o sustraeremos a la Ai, obteniendo, así, la Altura Observada (Ao), de modo:

Pero, hemos de tener en cuenta que esta altura observada no es la verdadera; ello por varias razones:

A) La altura variará según sea la elevación del observador sobre el nivel del mar

(Figura 31).


En efecto, no es lo mismo la altura tomada desde la cubierta de un pequeño velero, que la obtenida desde el puente de un gran buque, a más de 20 metros sobre el nivel del mar. Eso es lo que recibe el nombre de: corrección por depresión del horizonte.

Existen unas tablas, al final del Almanaque Náutico, que indican la corrección (en minutos y décimas, y siempre negativa) que debe hacerse a la altura observada (Ao), en virtud de esa elevación del observador (ver Apéndice).

B) Existen otras circunstancias que modifican, igualmente, la altura observada, cuando se trata del Sol y la Luna (no será así en el caso de planetas y estrellas).

Hemos de recordar que tomamos la altura de un "limbo", pero NO del centro del astro; se comete, por tanto, un error de medición que corresponde al valor del ángulo que ocupa el radio del objeto (también llamado: semidiámetro).

Pero, además, hay que tener en cuenta que existen unos fenómenos de refracción visual a nivel de las capas atmosféricas; por último, hemos de pensar que tomamos la altura desde la superficie de nuestro planeta, cuando, en realidad, deberíamos hacerlo desde el centro de la Tierra. Ello implica otro error, error de paralaje, que deberemos corregir.


Afortunadamente, todas estas correcciones vienen agrupadas y definidas en el Almanaque Náutico, en relación a la magnitud de la altura observada (ver Apéndice).

Hemos preparado, de forma informal, un compendio de estas correcciones, tomando como constante una elevación del "ojo" del observador de dos metros sobre el nivel del mar (que es la que suele haber desde la bañera de un yate deportivo medio), de modo que con una sola corrección podamos pasar de altura observada (Ao) a Altura Verdadera (Av).

Es este:

Elevación del Observador: 2 m.

Debemos dejar claro que este método es para abreviar; en realidad, lo verdaderamente correcto es aplicar las distintas correcciones que traen las tablas, aunque, en la práctica, las diferencias entre un método y otro apenas son apreciables.

Cuando el astro observado es la Luna, existen peculiaridades que merecen ser tratadas en otro capítulo.

En cualquier caso, y tras asimilar estos conceptos relativos al sextante, estamos ya en condiciones de tomar alturas a los astros y sacar las consecuencias prácticas pertinentes.