Navegación Astronómica básica usando las tablas H.O. 249
Navegación Astronómica básica usando las tablas H.O. 249
por David Monrós
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Existen una buena variedad de métodos para posicionarse en alta mar usando referencias astronómicas.
Antes de la llegada de los sistemas electrónicos de ayuda a la navegación, muchos institutos y oficinas hidrográficas desarrollaron métodos tabulados para la navegación en general y la navegación astronómica.
Durante siglos y hasta la última década del Siglo XX, el uso de las tablas rápidas, o tablas náuticas, era una buena forma de resolver los complejos cálculos matemáticos de la estima o las observaciones de astros para conocer la posición en alta mar.
Las tablas más importantes para la navegación astronómica empleadas en los últimos tiempos han sido:
Tablas Rápidas, de Moreu Curbera y Martinez Jimenez.
Tablas para la Navegación Astronómica, de Fernandez de la Puente.
Tablas de líneas de posición de altura, de García-Frías.
Tabla 60 para el cálculo de Altura estimada del Astro y Distancia Ortodrómica, de Ignacio Barbudo.
Sight Reduction Tables, de la Hidrographic Office de Estados Unidos, las conocidas como tablas H.O. 249.
En este artículo se condensa la teoría y práctica del posicionamiento astronómico usando dichas tablas para la navegación aérea, la publicación 249, que se pueden encontrar en la Internet y en este mismo sitio web, partiendo de la base de que el lector no posee conocimientos para realizar un posicionamiento utilizando los métodos de la navegación astronómica.
EL MATERIAL NECESARIO
EL MATERIAL NECESARIO
1. Un sextante:
El sextante es un instrumento de observación astronómica basado en las leyes ópticas de la reflexión y, como cualquier mecanismo de medición, debe estar siempre bien engrasado y ajustado.
Por lo general, el error más común que suelen tener es el llamado error de índice, que es debido a que los espejos no están exactamente paralelos cuando el índice de la alidada (index bar) marca 0 grados.
En los sextantes de tambor, ahora los más comunes, los grados se miden directamente en el limbo (arc) a partir de la línea de fe de la alidada y cada vuelta del tambor (micrometer drum) son 60’ (es decir, 1 grado).
Las fracciones de minuto se leen en el nonio pequeño que hay en dicho tambor (hay nonios que dan 1/10 de minuto y otros 1/6 de minuto), por lo que la medición puede llegar a tener una precisión de décimas de minuto de arco.
Para entender la relación de los ángulos con la magnitud de las unidades de distancia que vamos a manejar, hay que hacer un poco de historia.
En la Revolución francesa de 1789, junto con otros desafíos considerados necesarios para los nuevos tiempos, se nombraron comisiones de científicos para uniformar los pesos y las medidas (porque la cosa era un despiporre multicultural) y, entre ellos, estaba una unidad de referencia para la longitud. Después de muchos debates se acordaría finalmente medir un arco de meridiano para establecer, sobre él y por tanto sobre la propia Tierra, el patrón del metro que, inicialmente, fue definido en 1792 por la Academia de Ciencias de Francia como la diezmillonésima parte de la distancia que separa el polo de la línea del ecuador terrestre y a través de la superficie terrestre.
De manera análoga, aunque con posterioridad (en el año 1929), se definiría la milla náutica usando este concepto y el patrón del metro. Por lo que una milla náutica actual, en latitudes medias, son casi 1.852 m y es, aproximadamente, la longitud de un arco de 1' (un minuto de arco, la sesentava parte de un grado sexagesimal) de latitud terrestre.
Por lo tanto, cuando medimos la altura de un astro, la imprecisión de unas pocas décimas de arco puede ocasionar errores de posición de diferente magnitud, a veces notoria, puesto que cada minuto de arco son unos 1.852 m de variación en el cálculo de la posición observada.
2. Un cronómetro:
Cualquier reloj digital de cuarzo con segundero y resistente al agua es suficiente. Es importante corregir la hora con las señales horarias de la radio cada día para mantenerlo siempre en la hora GMT (o UTC) exacta.
Al igual que en el apartado anterior, vamos a calcular el error que se puede cometer con un cronómetro para tener una percepción más clara de la magnitud de las unidades de distancia y su relación con el tiempo.
En la conferencia Internacional del Meridiano de 1884 y respecto a la Longitud (la coordenada), se acordó determinar un meridiano (de los muchos usados hasta ese día) como Longitud cero común, para establecer si estamos al Este o al Oeste y como estándar de tiempo en todo el mundo, el meridiano de Greenwich (la hora GMT, ahora UTC).
Dado que la Tierra gira a una velocidad más o menos constante de 360° por día y que un reloj divide esta rotación en 24 horas de 60 minutos y 60 segundos por cada minuto, existe una relación directa entre el tiempo y la coordenada geográfica de Longitud, la distancia angular de un paralelo a partir de un meridiano de referencia, a razón de 4 minutos por grado.
En el caso de los paralelos, sólo hay uno que nos sirva de referencia para este cometido, el ecuador (o paralelo 0º), el único círculo máximo perpendicular al eje de la tierra que divide los dos hemisferios y es equidistante a los polos Norte y Sur.
Por lo que 360 grados de ecuador terrestre, multiplicados por 60 minutos que hay en cada grado, es igual a 21.600 millas de ecuador terrestre. 24 horas x 60 minutos x 60 segundos = 86.400 segundos de tiempo que hay en cada día. 86.400 s / 21.600' = 4 segundos por cada milla de ecuador terrestre.
Es decir, en el peor de los casos, si nos retrasamos 4 segundos en medir el tiempo al tomar la altura de un astro, puede traducirse en un error de más de una milla náutica en el cálculo de la posición.
Nota: Una milla de ecuador terrestre no es una milla náutica (o 1.852 m) porque la Tierra no es una esfera perfecta. Hoy en día, gracias a los satélites, sabemos que el ecuador terrestre tiene un perímetro anual medio de unos 40.075 km. Si hacemos un sencillo cálculo veremos que las 21.600’ (360º x 60 ') x 1.852 m (1 milla náutica en latitudes medias) = 40.003.200 m = 40.003,2 Km, nos faltan cerca de 72 Km, por lo que la milla "náutica" ecuatorial tendría que ser de unos 1.855,3 m.
3. Un Almanaque náutico.
El Almanaque Náutico es una publicación que contiene predicciones sobre las posiciones de los astros en el firmamento durante un año natural y desde un solo punto determinado de la tierra, el Real Observatorio de Greenwich. Estas posiciones varían continuamente, por lo que un almanaque determinado solamente es válido para un año específico. Además, el almanaque contiene otras tablas que ayudan en los cálculos, como pueden ser tablas de refracción atmosférica, de posiciones de las estrellas, de interpolaciones, etc.
Puede encontrar varios almanaques para el año en curso en la Internet o en este mismo sitio web. Cada publicación organiza la información de forma distinta, aunque parecida. Una vez se entiende la forma de extraer información de un almanaque concreto, no debe haber problema en usar otro modelo distinto.
4. Las tablas rápidas H.O. 249.
Las Sight Reduction Tables for Air Navigation (Pub. 249) están publicadas en tres volúmenes: El Volumen I contiene la altitud (a los minutos más cercanos) y valores de azimut verdaderos de siete estrellas seleccionadas para los rangos completos de latitud y ángulo horario de Aries. Los volúmenes II y III cubren las latitudes 0 ° - 40 ° y 39 ° - 89 ° respectivamente y son utilizados, junto con las observaciones de los cuerpos celestes, para calcular la posición geográfica del observador mediante distintos métodos que este artículo no va a detallar, por lo que no será necesario que se los descargue.
5. Una situación.
Para este artículo vamos a suponer que estamos navegando en una posición estimada de latitud (l) 32º 53,9' N y Longitud (L) 033º 50,7’ W, por el mar Atlántico, en un velero de 44 pies a 5 nudos de velocidad media, con un Rumbo de 240º y que son las 20:00 horas GMT del martes 1 de enero de 2019.
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