Sextante casero
Por Pedro Barahona
8 de agosto de 2020
Por Pedro Barahona
8 de agosto de 2020
La navegación astronómica es una ciencia que tiene muchos siglos, ya en la época fenicia existía una cultura marítima bastante conocida. También es sabido que los chinos, griegos y babilonios descubrieron que utilizando la posición conocida en la tierra podían medir la altura de los astros con respecto al horizonte.
En el siglo IX se conoce la primera “medida de grado de meridiano” con el astrolabio.
En los viajes de Vasco de Gama se utilizó el kamal, aparato conocido por los árabes. Es en la época del renacimiento donde se popularizó en el Occidente para navegar a mar abierto.
En la actualidad se tiene conocimiento que han existido una gran cantidad de instrumentos náuticos para medir la altura de los astros, pero el más conocido por nosotros es el sextante.
John Bird construyo el primer sextante a petición del gran oficial británico experto en navegación, Jhon Campbell; Este oficial británico tuvo una gran participación en el desarrollo de la navegación astronómica y fue el primero en medir la distancia angular con el cuadrante de Hadley.
Soy Piloto de la Marina Mercante Nacional con sextante en mano y tablas de navegación para determinar la posición geográfica de mi nave, en otras palabras, pertenezco a la época del escandallo y navegación análoga, a veces me pregunto si en el siglo XXI ha quedado en desuso el sextante.
La navegación astronómica es una herramienta primordial para los oficiales de cubierta, pero debido a los modernos sistemas de ayuda a la navegación ha quedado en un segundo plano, sin embargo, es importante mantener su conservación como una herramienta de emergencia en caso de que el barco pierda la señal satelital o pierda toda señal electrónica.
Comprendo que estamos viviendo la era tecnológica de la computación en todos los campos, es conocido que hoy día todos los barcos llevan un GPS que supera en precisión y rapidez los métodos clásicos para determinar la posición geográfica del astro, pero no se debe olvidar que este sistema de navegación fue creado por USA con fines estratégicos en caso de guerra.
Hoy este Sistema de Posicionamiento Global se utiliza en el área comercial de navegación y la pregunta atingente es: ¿Qué sucede si un día EE. UU. deja fuera de servicio el sistema GPS?
¿Hace el GPS un oficial de cubierta?
Muchos lectores se cuestionarán si se debiera eliminar el uso del sextante.
Por mi parte pienso que a pesar de todos los avances tecnológicos debemos seguir utilizando el sextante.
Este instrumento es parte de la formación de un oficial de cubierta para comprender y aplicar los conceptos de cosmografía en todo cálculo astronómico.
En casa utilizo un sextante de horizonte artificial, lo adquirí por una razón muy sencilla: no vivo mirando el mar.
Por la noche, en mi casa en Alemania, observo las constelaciones y navego en mi imaginación con un rumbo sur, lo hago para no olvidar el puerto de Valparaíso, el que me vio nacer y me hizo marino.
Hace algún tiempo atrás conversé con el socio del Club Naval de Deportes Náuticos Reinaldo Romero y le comenté a él acerca de un sextante casero que había construido.
La idea comenzó al leer un interesante artículo de un marino sueco llamado Sven Yrvind, quien construyó un aparato artesanal para medir la altura del sol.
Me pareció novedoso y práctico la idea de construir algo parecido para fomentar el cálculo de altura.
Sabemos que un sextante tiene un costo bastante alto, por lo que no todos están dispuestos a invertir para adquirir uno.
El uso del sextante
¡Pero vamos por parte!
Recordemos que se utiliza un sextante para medir el ángulo de un astro con respecto al horizonte. Con el ángulo obtenido y los datos que proporciona el almanaque náutico para el día, hora de la observación y una posición estimada se puede calcular una recta de altura.
Un sextante tradicional puede medir un ángulo en todo momento, pero la diferencia con el sextante casero que yo fabriqué es de que este último puede medir sola una altura instrumental la cual ha sido calculada y construida para ese dispositivo y solo sirve para el astro de sol.
Sextante casero
El principio del sextante casero aprovecha la reflexión de dos vidrios o cristales transparentes que están unidos por uno de sus lados y con una cierta angulación entre sí, al observar a través de los cristales se consigue cuatro imágenes que se proyectan en línea vertical.
Las imágenes proyectadas varían según la altura del astro y la hora de la observación, por ejemplo, las imágenes que van ascendiendo por la mañana, en la tarde irán descendiendo. Lo importante es recordar esa altura encontrada o calibrada de cada imagen reflejada.
¿Cómo se utiliza el sextante casero?
De la misma manera que un sextante convencional, se debe observar el astro a través de los cristales y hacer tangentear el sol en el horizonte. En ese momento se anota la hora y la altura predeterminada y punto estimado.
El desarrollo del cálculo tiene el mismo procedimiento convencional conocido por los navegantes.
¿Cómo se construye un sextante casero?
Los elementos para usar son los siguientes:
- Vidrio de ventana normal o un cristal de mejor calidad (10×10 cm).
- Un vidrio o espejo de soldador (Din GS 0196). Se puede conseguir en una ferretería y son para usar en la máscara de soldar.
- Un cortador de diamante, de buena calidad.
- Un rollo de cinta adhesiva que tenga una superficie de género.
- Cuatro marcos de diapositivas que traen vidrios de protección por los dos lados.
- Un pliego de lija de metal no muy fina (P100).
- Un pedazo muy pequeño de madera (taquito) o plástico de 5×7 mm o 4x7mm.
- un adhesivo instantáneo, fácil de usar, para pequeños arreglos en el hogar que pegue en pocos segundos prácticamente todo tipo de materiales, como por ejemplo la “Gotita
Construcción del Prototipo
Anteriormente se ha señalado que se necesita vidrio de ventana o marcos de diapositivas. De acuerdo con mi experiencia al construir el sextante casero con vidrio de ventana, evidencié que al ser de una calidad inferior se produce un halo en cada imagen reflejada y eso perturba la observación.
Probé con unos cristales de mejor calidad que son los vidrios de las diapositivas de 35 mm y obtuve un (ver foto 13) excelente resultado, no existe ese halo y la imagen es bastante buena.
Lo primero es cortar dos vidrios transparentes a una medida de 25 x 40 mm, lo mismo hacer con el cristal de soldador (25 x 40 mm). Una vez cortado los cristales, se procede a desgastar cada arista o lado de los cristales para que pierda el filo del vidrio.
Cortar algunas tiras de cinta de adhesiva a la misma altura del vidrio, pero con un ancho de 4 mm. La cinta adhesiva se usa en tres lados del vidrio. Esto se hace para protegerse de los cantos filados que pueda tener el vidrio.
En caso de usar cristales de diapositivas, solamente se debe desmontar el cristal y cortar el filtro de soldador a la misma medida del cristal.
El pequeño taquito de madera (elemento número 7 del listado de materiales para la construcción del sextante) se coloca en la parte de arriba del vidrio con un poco de pegamento.
Una buena idea antes de colocar esos taquitos, es hacer una inspección de las imágenes reflejadas. Para eso se colocan los tres cristales formando cada uno de ellos un pequeño ángulo (sin usar el pegamento) en la mano y se observa el sol.
Se podrá comprobar que al cambiar el ángulo de apertura de los cristales el reflejo de sol también cambiará (sol reflejado sube y baja).
El criterio para fijar el ángulo de los cristales es ver que la distancia entre cada sol reflejado no sea muy grande, por el contrario, si la distancia entre ellos es pequeña significa que el próximo sol reflejado estará en pocas horas en el horizonte.
Una vez determinado el ángulo o distancia que se desea de los astros reflejados (altura instrumental) se procede a fijar el taquito de madera en los cristales.
Yo he confeccionado el prototipo con el cristal de diapositivas, porque me resultó mucho más fácil cortar un solo cristal (filtro de soldador) y la calidad del cristal es mejor. En realidad, las dimensiones de los cristales pueden ser al gusto del usuario.
El montaje de los espejos es algo simple. Lo primero es fijar el taquito de madera en la parte superior del vidrio. La cara del espejo se pone hacia abajo y a su vez se coloca el segundo espejo que descansará en el taco de madera.
La arista que descansa en el otro cristal (sin el taco) debe quedar en forma paralela, ahora se coloca un par de gotitas del pegamento en los dos lados y se espera un minuto. Lo mismo se procede al montar el tercer cristal (filtro de soldador).
El siguiente paso es colocar un pedazo de tela de adhesiva en las tres caras juntas de los cristales y fijar sus lados con el pegamento adhesivo instantáneo
¿Cómo medir la altura instrumental del sextante casero?
Existe dos formas de efectuar la medición de la altura instrumental del sextante casero, una es “Por comparación con un sextante tradicional” y la otra es “Por determinación de la altura calculada”.
Por comparación con un sextante tradicional:
Una vez construido el prototipo del sextante casero se espera hasta que se pueda tangentear el sol en el horizonte, a su vez se mide esa altura con un sextante tradicional y se registra. Así se hallará el valor para el prototipo que se ha construido.
Se sugiere repetir varias veces esta medición y utilizar la media de las observaciones.
Por determinación de la altura calculada:
Otra forma de encontrar la altura instrumental del sextante casero es tangenteando el sol en el horizonte, en ese momento se registra la fecha y hora de la observación y se calcula la Ac (altura calculada). El valor encontrado (altura calculada) se usará como referencia de altura instrumental.
Es importante al realizar el cálculo de altura calculada, utilizar un punto geográfico de referencia conocido, cuanto más exacto sea ese punto más exacto será el valor de referencia. Se debe recordar que la latitud deberá ser expresada en grados minutos y segundo para el cálculo de altura calculada.
En mi caso, construí dos sextantes caseros y efectué la medición de sus alturas instrumentales con el método “Por comparación con un sextante tradicional”. Los valores obtenidos para mis instrumentos fueron:
Sextante Casero 1: 29°47’20”.
Sextante Casero 2: 43°06’54’’.
Validación del sextante casero
Para demostrar que los sextantes caseros que construí pueden ser empleado en un cálculo de altura, lo utilicé en una navegación en mi yate, efectuando un cálculo de recta AM – PM del sol.
Introducción:
Se llama recta AM – PM ya que se utiliza 2 rectas de alturas de Sol, la primera recta se tomará antes que el sol esté en su culminación superior, o sea un ángulo al polo E, y la segunda recta después de esta situación, con un ángulo al polo W.
Se aconseja tomar la recta AM – PM con una diferencia de entre ellas de 3 a 5 horas, ya que, si la diferencia es muy poca, el azimut del astro o ángulo entre las rectas son parecidos, dando un punto de corte muy confuso.
En este caso, para obtener la situación, habrá necesidad de transportar la recta AM al momento de la recta PM. La intersección de la recta AM transportada, con la recta PM, dará la situación de la nave.
Procedimiento y datos utilizados:
- La primera recta fue tomada desde tierra a las 08 h:20 m, en la posición geográfica L: 54°20’18’’ N; G: 011°4’48’’ E, con el sextante casero de Altura Instrumental: 29°47’20”. Se debe tener paciencia, hasta lograr tangentear el horizonte con el astro y en ese momento tomar la hora exacta para trabajar en el almanaque.
- Realice otro cálculo para determinar la hora en que el sol estaría coincidente con la altura instrumental de mi sextante casero. El cálculo me dio que estaría aproximadamente a contar de las 13 h:40 m.
- Entre la primera y segunda recta utilizadas, existió un lapso de más de 5,5 horas.
- Conociendo el lapso preparé una navegación de estima, para conocer la hora de zarpe, rumbo a navegar y distancia.
- De acuerdo con los datos obtenidos de la navegación de estima, estaría en Le: 54°16’N; Ge: 011°17’ a las 13 h:40 m.
- Usando la propulsión del motor, navegué al Rv 119° y una distancia de 8,4 Mn. Fue una navegación corta de no más de 2 horas, llegado al punto estimado apagué el motor y esperé hasta hacer la calculación de la segunda recta.
- Una vez calculada la segunda recta con el sextante casero de Altura Instrumental: 43°06’54’’, procedí a navegar la primera recta hasta el punto estimado calculado. Al conocer la posición calculada pude comprobar que estaba 3,5 millas más al sur del punto estimado.
- También al llegar al punto estimado, me situé por posición de GPS en L: 54° 14,1’N; G: 011°18,9’ E.
- Efectuado el cálculo de la recta AM – PM, posición estimada y situación por GPS, los errores fueron los siguientes:
- Diferencia entre Punto Observado y Punto GPS: 1,8 Mn.
- Diferencia entre Punto GPS y Punto Estimado: 2 Mn.
- Diferencia ente Punto Observado y Punto Estimado: 3,5 Mn.
Conclusiones:
- Es factible la construcción de un sextante casero por cualquier persona que tenga un mínimo de habilidades manuales e interés.
- El costo de construcción de un sextante casero es extremadamente bajo en comparación al valor de un sextante tradicional y todos los materiales están disponibles en el mercado local.
- Quedó demostrado que este tipo de sextante tiene la misma exactitud como instrumento para efectuar una medición astronómica que un sextante tradicional, pero su gran limitación es que solo puede efectuar la medición a la altura instrumental fijada por construcción.
- El uso del sextante casero empleado en una navegación en altamar no presenta mayores dificultades que el sextante tradicional, para un navegante experimentado.
- El sextante casero en ningún caso debería reemplazar al sextante tradicional, por la versatilidad de este último, pero es una buena alternativa para quién no disponga de un sextante tradicional a bordo.
Reflexión:
Quizás algún lector o socio del Club de Deportes Náuticos tenga una mejor idea para mejorar el prototipo del sextante casero que presento en este artículo.
Deja tu comentario, tus conocimientos y experiencias, ya que pueden ayudar a los futuros capitanes costeros y aficionados al deporte náutico en nuestro país.
Pedro Barahona De La Fuente
Piloto Marina Mercante Nacional.
Capitán Deportivo Costero Chileno.
Capitán Deportivo Alemán.
Licenciado en Educación Superior.
1 comentario
Me parece un trabajo excelente, podrías, por favor, enviarme fotos o dibujos del paso a paso de su construcción, soy un apasionado de la navegación y más si es con procedimientos clásicos.
Gracias.