Confección y uso de un horizonte artificial
por David Monrós
por David Monrós
Un horizonte artificial es un recurso bastante sencillo de confeccionar cuando no disponemos de un horizonte visible o las condiciones meteorológicas nos impiden tener una buena referencia a la hora de hacer las mediciones. Consiste en emplear un elemento que esté completamente horizontal y que refleje perfectamente la luz de los cuerpos celestes.
Cualquier superficie auto nivelada puede utilizarse para este propósito, un charco, un cubo lleno de agua, etc. El problema de usar un líquido como el agua es su muy baja viscosidad, lo que provoca que cualquier brisa ondule irregularmente su superficie impidiendo el ajuste exacto del cuerpo celeste enfocado con el reflejado por el sextante. Para evitar este molesto efecto hay dos soluciones:
Fabricar un parapeto que proteja el recipiente con el líquido o utilizar líquidos más densos y viscosos, como algún tipo de aceite o glicerina.
Para las observaciones diurnas es preferible que la superficie de reflexión sea oscura, sobretodo en lo que respecta a las mediciones del Sol.
Para observaciones nocturnas lo más aconsejable es utilizar superficies de alta reflexión, como un espejo plano común bien pulido.
El horizonte artificial que se propone en este artículo está pensado para la observación de estrellas en plena noche navegando con el mar en calma. Para navegaciones con más oleaje no hay más remedio que esperar al crepúsculo para determinar si hay un horizonte viable, puesto que los denominados horizontes de burbuja accesorios al sextante tampoco son fiables en estas condiciones.
El material necesario:
Un recipiente de plástico con tapa.
Un espejo de buena calidad que se pueda guardar en el recipiente.
Cinta de doble adhesivo.
Tacos o planchas uniformes de espuma de poliuretano o poliestireno expandido (EPS), este último muy utilizado en embalajes. Ambos materiales son muy económicos y fáciles de manipular.
La única dificultad para confeccionar este modelo de horizonte artificial es calcular la horizontalidad perfecta del espejo al adherirlo a la plancha de espuma, por lo que hay que procurar utilizar la cinta sin solapar los distintos trozos o encontrar la flotabilidad exacta del espejo sobre la superficie del líquido, pegando uno o más trozos de espuma distribuidos uniformemente. Por lo demás es bastante sencillo de utilizar, tanto para montarlo, añadiendo agua preferentemente dulce para no estropear la emulsión del espejo, como para guardarlo, procurando secar bien el recipiente y la plancha con el espejo antes de cerrar el recipiente.
En este ejemplo se ha usado una plancha de espuma de poliuretano de 5 mm de grosor, recortada de tal forma que nos permite retirar el conjunto por los bordes y así poder usar el aceite de motor para las mediciones diurnas. Como el recipiente es estanco, el líquido se almacena en el mismo envase.
En determinadas circunstancias, conviene tener un horizonte que se ajuste más lenta y suavemente ante las pequeñas variaciones del movimiento de la embarcación, por lo que usar aceite vegetal o de motor puede ser una opción más cómoda. Este último, además, nos puede ser muy útil para las observaciones del Sol puesto que, al ser bastante oscuro y viscoso, permite utilizarlo directamente como superficie de reflexión.
Para usar el horizonte artificial, debemos colocarlo sobre una superficie de manera que, al mirar en él, veamos reflejado el cuerpo celeste de interés. A continuación, orientamos el sextante hacia éste (si se trata del Sol no olvidar los filtros) y, moviendo la alidada, hacemos coincidir la imagen reflejada del cuerpo celeste que bajamos del sextante con la imagen del horizonte artificial. En el momento que ambas imágenes coincidan anotamos la hora, procurando memorizar primero los segundos y después los minutos.
Para la medición de estrellas debemos ajustar la altura estimada previamente pero, al tratarse de una reflexión, ésta debe ser el doble de lo calculado, por lo que para estrellas que estén muy altas es posible que el sextante no pueda medirlas ya que, normalmente, los limbos suelen tener entre 130 o 140 grados de arco, es decir, que con este sistema se pueden medir cuerpos celestes que estén entre 60 o 70 grados de altura como máximo.
Las correcciones:
En un mundo teórico perfecto, las cosas ya estarían resueltas solo con pensarlas bien antes. Pero la realidad nos depara constantemente maravillosas imperfecciones que nos complican la vida, a veces sobremanera, y nos dan cuenta de lo nimio de nuestra existencia ante las adversidades. En resumen, que una vez medida la altura de un cuerpo celeste con este sistema, hay que aplicar una serie de correcciones de diferente índole y por este orden:
Corrección por error instrumental:
Aprender a comprobar el error de índice y otros errores mayores, como el de perpendicularidad o el error lateral, es una buena manera de evitar tener que aplicar posteriormente estas correcciones a la medición. Básicamente todos estos errores del sextante se pueden corregir ajustando los espejos de reflexión para dejar el error instrumental en 0º. Sin embargo, es aconsejable comprobar el error más frecuente, el error de índice, antes de cada sesión de observación:
Ajustando el sextante a 0º en ambas escalas (la del limbo y el tambor), el horizonte directo y el reflejado deben coincidir. Un ligero giro del sextante no debería hacer que aparezcan los dos horizontes separados. Como en este caso concreto no disponemos de un horizonte visible, deberemos fiarnos del último ajuste efectuado si no ha habido un cambio importante de temperatura o hace demasiado tiempo que no se ha usado el sextante, aunque, si es de día, también podemos usar el Sol o cualquier otra referencia visual que sepamos que se encuentra a más de media milla náutica de nuestra posición.
Corrección por la reflexión:
La reflexión óptica es el cambio de dirección, en el mismo medio, que experimenta un rayo luminoso al incidir oblicuamente sobre una superficie como la del horizonte artificial.
Una vez realizada la corrección por el error instrumental, se debe dividir por dos el resultado de la medición para obtener la altura instrumental o altura observada que, como tampoco se ha usado un horizonte visible o de la mar, también será la altura aparente (Ha) del cuerpo celeste.
Corrección por la refracción:
La refracción es el cambio de dirección que experimenta la luz al pasar por la atmósfera terrestre y solo se produce si incide oblicuamente, por lo que es máxima en el horizonte y nula en nuestro zenit (el punto más alto en el cielo en relación con el observador y que se encuentra justo sobre nuestra cabeza). La corrección de este ángulo siempre es negativa (o sustractiva) y en el Almanaque Náutico hay la tabla de correcciones correspondiente. También se puede calcular fácilmente con la fórmula empírica de Bennet, con buenos resultados para alturas superiores a 8º:
Ra = 1/tan (Ha + 7,31 / Ha + 4,4)
Donde Ra es el resultado en minutos de arco y Ha es la altura aparente, es decir, la altura observada y corregida por el error instrumental que, posteriormente, hemos dividido por dos. Si el cuerpo celeste observado es una estrella, la altura resultante después de aplicar esta corrección es su altura verdadera (Hc).
Corrección por la paralaje:
La paralaje es la desviación angular de la posición aparente de un objeto dependiendo del punto de vista elegido y la distancia a la que se encuentra del observador, es decir, es el ángulo formado por la dirección de dos líneas visuales relativas a la observación de un mismo objeto desde dos puntos distintos, suficientemente alejados entre sí y no alineados con él.
La corrección es siempre positiva (o aditiva) y para el Sol es, en minutos de arco, 0,147 x COS(Hp), siendo Hp la altura observada y corregida por la refracción. Para otros cuerpos celestes, como la Luna o las errantes (los planetas), lo mejor es usar las tablas del Almanaque Náutico correspondientes y, una vez sumada a la altura corregida por la refracción, se obtiene la altura verdadera (Hc) del cuerpo celeste.
Como ya se ha comentado, la corrección por la paralaje no influye en la medición de las estrellas por lo que, en este caso, la altura verdadera del astro es la que hemos obtenido al aplicar la corrección por la refracción.