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.
LA OBSERVACIÓN
La preparación
LA OBSERVACIÓN
La observación se compone de dos partes:
La preparación.
La medición.
La preparación está condicionada al tipo de observación que se vaya a realizar. Con las Sight Reduction Tables for Air Navigation se pueden usar varios métodos, pero en este artículo solo se va a tratar el posicionamiento usando las estrellas, sin incluir el método que utiliza el Sol, la Luna o las estrellas errantes (los planetas).
Para el caso de la observación de estrellas, estas tablas rápidas están calculadas para todas las posiciones posibles de un grupo de 7 estrellas que, además, varían en función de la situación y de la época del año, indicándose, para cada latitud, las más convenientes de observar para determinar nuestra posición.
El cálculo con estas tablas se limita a tres pasos:
Con los datos de la latitud estimada y acomodada, se consulta la página con los distintos grupos de estrellas seleccionados para medir su altura.
En la misma tabla, consultando de igual modo pero ahora tomando los datos del Ángulo Horario Local de Aries para el momento de la observación (LHA ɤ), se obtiene la altura (Hc) y el azimut (Zn) para 7 estrellas.
La diferencia entre la altura corregida tomada con el sextante, o altura verdadera del astro, y la suministrada por la tabla, así como el azimut y la posición de estima (la acomodada), nos define el determinante de la recta de altura .
La altura (Hc) y el azimut (Zn) de un cuerpo celeste son las dos coordenadas de otro sistema de coordenadas usado en astronomía, el sistema de Coordenadas Horizontales, y dependen de la posición del observador, es decir, son datos locales.
En astronomía, el azimut es el ángulo o longitud de arco medido sobre el horizonte celeste que forman el punto cardinal Sur y la proyección vertical del astro sobre el horizonte del observador situado en alguna latitud. Se mide en grados desde el punto cardinal Sur en el sentido de las agujas del reloj.
Sin embargo, en náutica, el azimut se mide del mismo modo pero desde el punto cardinal Norte, también en sentido horario, de 0° a 360°, por lo que los azimuts que figuran en las tablas rápidas son con respecto al Norte geográfico o verdadero.
Saber el azimut nos permite, además, localizar los astros más fácilmente en el firmamento, ya que podemos leer directamente el ángulo en un compás de marcaciones o demoras y situarnos correctamente antes de hacer la medición de su altura en el crepúsculo náutico.
El crepúsculo náutico es el momento del día más adecuado para la observación de algunas estrellas en el firmamento, puesto que aún hay suficiente luz para ver el horizonte y así disponer de una referencia para medir sus alturas con el sextante.
Sin embargo, debido a la inclinación del eje de la tierra con respecto al plano de la eclíptica, el plano medio de la órbita de traslación de la Tierra alrededor del Sol, el crepúsculo empieza a diferentes horas según la latitud, puesto que, si no fuera así, empezaría en todas ellas al mismo tiempo. Respecto a la Longitud, huelga decir que, debido en este caso a la rotación de la tierra sobre su eje, también se deberá calcular la diferencia que hay respecto al meridiano 0º o meridiano de Greenwich.
Por lo tanto, la observación de estrellas comienza antes del crepúsculo náutico, ya que hay que calcular la hora de su inicio en nuestra posición y anotar qué estrellas se van a utilizar.
Para determinar a qué hora será el crepúsculo náutico, se debe consultar el Almanaque Náutico la hora GMT en nuestra latitud (Norte o Sur) estimada y acomodada.
Como se ha visto en el ejemplo de La posición estimada, la latitud 32º 53,9' N (por encima de 32º 30,0' N) la redondearemos a 33º 00' N. Para saber la hora GMT del crepúsculo náutico al atardecer del martes 1 de enero de 2019 en dicha latitud, consultamos en el Almanaque la página correspondiente:
El tabulado de la latitud en el Almanaque es para cada 5º de latitud Norte o Sur, por lo que hay que interpolar la latitud de 33º para los valores de 30º a 35º que se muestran: Si 5º son 9 minutos de tiempo, 3º son X minutos de tiempo. Por lo que X = (3 / 5) x 9 = 4,4 m. Puesto que la hora es decreciente a mayor latitud, restamos el resultado redondeado a la hora de los 30º de latitud (18:08 - 00:04 = 18:04) y obtenemos la hora GMT para el inicio del crepúsculo náutico en nuestra latitud de 33º 00' N, las 18:04 horas.
Seguidamente, se debe aplicar la Longitud estimada expresada en tiempo para obtener la hora local del crepúsculo náutico en nuestra posición estimada. Normalmente, todos los Almanaques disponen de una tabla de conversión de Arco a Tiempo (y viceversa) para facilitar este cálculo. También se puede hacer el cálculo manualmente, previa conversión del sistema sexagesimal a decimal si resulta más cómodo, dividiendo la Longitud por 15 (un huso horario son 15º de arco) para expresarla en tiempo.
Si la Longitud es Oeste (W), sentido horario, sumamos su valor en tiempo a la hora GMT, porque nos encontramos más al oeste del momento en que se ha hecho la medición del inicio del crepúsculo náutico en Greenwich y, por lo tanto, aún falta ese tiempo de Longitud para que empiece el crepúsculo en nuestra posición.
Por el contrario, si la Longitud es Este (E), sentido anti horario, restamos su valor en tiempo a la hora GMT, porque nos encontramos antes del momento de la medición del inicio del crepúsculo náutico en Greenwich, por lo que el crepúsculo también empezará antes en nuestra posición y, además, saber su hora exacta nos ayudará a anticiparnos lo suficiente para preparar la observación.
En nuestro ejemplo, para una latitud de 33º 00' N hemos determinado que la hora GMT de inicio del crepúsculo náutico en la Longitud de Greenwich es a las 18:04 horas, por lo que, ahora, debemos sumar nuestra Longitud de 033º 50,7’ W expresada en tiempo usando las tablas de conversión del Almanaque:
Para 33º vemos que son 02 h 12 m. Para los 50,7' primero los pasamos a minutos y segundos de arco, 50' y 42" (0,7 x 60). En la tabla 50' son 3 m y 20 s y los 42" de arco restantes son 2,80 s de tiempo, que redondeamos a 3 s.
Total: 02 h 12+3 m 20+3 s = 02 h 15 m 23 s.
Sumado a la hora GMT del inicio del crepúsculo en Greenwich, las 18:04 h, nos da que en nuestro cronómetro, ajustado también a la hora GMT, tendremos que esperar hasta las 20:19:23 horas.
Por último, calculamos el Ángulo Horario Local de Aries (LHA ɤ) en la hora del crepúsculo náutico de nuestra posición estimada que, como se explica en el apartado La posición estimada, se obtiene consultando el Almanaque Náutico para el día y la hora del Ángulo Horario en Greenwich de Aries (GHA Aries):
Martes, hora 20, GHA Aries 41º 10,7’ y, para los 19 minutos y 23 segundos, vemos que en la tabla de incrementos y correcciones que hay al final del Almanaque debemos añadir 4º 51,5’, por lo que el GHA de Aries a las 20:19:23 horas es de 46º 02,2'.
A continuación, acomodamos la Longitud estimada de 033º 50,7’ W a 034º 02,2’ W para que el LHA de Aries se quede en 12º (LHA Aries = GHA Aries + L (-W) = GHA Aries - L = 46º 02,2' - 34º 02,2' = 12º).
Con nuestra latitud estimada y el Ángulo Horario Local de Aries (LHA ɤ) acomodado al grado próximo, consultamos el Volumen I de las tablas rápidas para saber las estrellas que se pueden observar y sus respectivos datos de alturas (Hc) y azimuts (Zn):
Anotamos todos los datos ordenadamente para empezar la medición un poco más tarde:
Fecha: Martes, 1 de enero de 2019
Hora GMT de inicio de la observación en nuestra posición: 20:19 h
Posición estimada (la acomodada): latitud (l) 33º 00' N, Longitud (L) 034º 02,2’ W
Estrellas seleccionadas (l 33º 00' N - LHA ɤ 12º):
Capella*: Hc 37º 55' (Hc 39º 17') - Zn 054º
Aldebaran: Hc 36º 09' (Hc 37º 49') - Zn 093º
Diphda: Hc 39º 07' (Hc 39º 03') - Zn 181º
Fomalhaut*: Hc 22º 20' (Hc 21º 36') - Zn 206º
Altair: Hc 18º 11' (Hc 16º 30') - Zn 269º
Deneb*: Hc 41º 59' (Hc 40º 36') - Zn 304º
Kochab: Hc 19º 01' (Hc 18º 46') - Zn 351º
(*)Recomendadas en las tablas por estar precedidas con un rombo.
Revisamos el sextante para comprobar si hay error de índice y fijamos la primera altura en 37º 55' (Capella). Como se puede observar, entre paréntesis figura otra altura que corresponde a 2º más de LHA ɤ, es decir 14º o 8 minutos más desde la hora de inicio del crepúsculo náutico. El crepúsculo náutico dura, de media, algo más de 25 minutos útiles. Tener un margen de alturas (Hc) para cada estrella puede facilitar su localización a medida que pasa el tiempo y se van ajustando previamente en el sextante antes de realizar la medición.
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