30 diciembre, 2021

INSTRUMENTOS DE NAVEGACIÓN (CAPITULO I) - EL ASTROLABIO - 2ª PARTE

 ASTROLABIO

A medida que la tecnología avanza suponemos que los nuevos adelantos nos hacen más inteligentes y conectados con el mundo. Con el astrolabio quiero plantear que no es necesariamente así, ya que los progresos nos llevan a cambios en los cuales siempre se gana algo, pero también se pierde algo.

La mejor forma para afirmar este punto es simplemente que nos preguntemos ¿QUÉ HORA ES?, muy fácil miramos a nuestros relojes o teléfonos e inmediatamente tenemos la hora exacta.

¿Pero cómo nos dirían la hora hace 700 años? La respuesta es con el ASTROLABIO.

Muy desconocido en la actualidad, pero en el siglo XIII era el instrumento de moda, era una popular computadora con un modelo del firmamento.

El concepto básico era la proyección estereográfica de una imagen tridimensional del cielo en una superficie plana bidimensional y portátil.

El astrolabio recoge dos sistemas de coordenadas que encajan perfectamente, las posiciones del sol, luna y planetas en la red móvil o araña y sus posiciones en el cielo como se ven desde unas latitudes especificas mostradas en el tímpano o lamina.

El primer tratado o manual técnico del Astrolabio fue escrito por Geoffrey Chaucer en 1391 y fue para enseñar las prestaciones del astrolabio a su hijo Lewis de 11 años.


Cuando pedíamos la hora a una persona hace 700 años, no la diría con tanta precisión con la podemos decir ahora, pero con un astrolabio tenía un modelo del cielo en ese momento, tenía el firmamento en sus manos. Sabia como encajan las cosas en el cielo, cosa que actualmente no pensamos en ello y nos limitamos a decir la hora marcada en nuestro reloj o teléfono. Nos podrían decir aparte de la hora a qué hora saldría el sol ese día a que hora de pondría, cuantas horas de sol tendríamos, el movimiento de las estrellas ese día, en que latitud nos encontrábamos, etc……

Para los usuarios del astrolabio hace 700 años era un juego, pero sus mentes estaban desarrolladas para entender como encajan las cosas en el universo.

La mayoría de nosotros nos limitamos a decir la hora y no tenemos ese contexto y abstracción que tenía hace 700 años. Con los avances en tecnología hemos ganado en exactitud, rapidez, pero hemos perdido en ver la globalidad y el porqué de las cosas.

Así, después de esta pequeña reflexión sabemos que el astrolabio es un antiguo instrumento astronómico cuya una de sus principales utilidades era la de calcular la hora, la posición del observador, fecha, horas de salida y puesta del sol, etc.., en función de una serie de cálculos derivados de la observación de los astros.

Su construcción se basa en asumir que el cielo es esférico y rota diariamente alrededor de la Tierra, una vez asumida esta premisa al tener un astrolabio en las manos, tenemos modelo del universo en ese instante (mapa plano de las estrellas, en la red o araña y banda circular para el curso anual del Sol a través de las estrellas, la eclíptica).

Los orígenes del astrolabio se sitúan en la Grecia clásica. Apolonio (225 aC), fue el que estudió la proyección del astrolabio, pero el personaje más influyente en la teoría de la proyección del astrolabio fue Hiparco alrededor del año 180 aC. Hiparco descubrió la precisión de los equinoccios, pero no inventó el astrolabio, sino que perfeccionó la teoría de la proyección de la esfera celeste y la geometría fundamental del sistema solar, que se utilizó para diseñar los astrolabios.

Durante los siglos XVI al XVIII, fue utilizado como el principal instrumento de navegación marítima, hasta la invención del sextante, en 1750.

Su uso en navegación se hacía muy difícil, como es lógico, debido al movimiento propio de las naves, apareciendo un astrolabio más simplificado denominado “Astrolabio náutico” o “Astrolabio marinero” o “Astrolabio de anillo” o “Astrolabio del mar”, siendo un instrumento de geolocalización, empleado para averiguar la latitud geográfica de un lugar durante la travesía, mediante la altura de meridiano del Sol o de una estrella con declinación conocida.

En sí, este astrolabio marinero no es un astrolabio en sentido más estricto, se asemeja más a un inclinómetro con alidada para medir ángulos verticales, siendo su uso más sencillo para navegantes sin conocimientos de astronomía ni de matemáticas.

El astrolabio, tiene más de 400 usos según el tratado o manual técnico de G. Chaucer.

 Prestaciones, usos.

 Recordemos que el astrolabio es un modelo del firmamento, es una proyección estereográfica de la imagen tridimensional del cielo que nos rodea en una superficie plana. Sus sistemas de coordenadas encajan perfectamente, el sol y las estrellas en la red que no son más que sus posiciones en el cielo como se ven desde una latitud especifica y en un momento dado.

Calcular la hora


Para calcular la hora debemos seguir los siguientes pasos:

1º.- Seleccionar una estrella que conozcamos y que este en la red o araña. Elegimos DENEB.

2º.- Con la alidada enfilamos su posición, y nos dará un ángulo, en este ejemplo 30°, (Fig 2.1).

Esta estrella estará en esta posición 365 veces al año.

3º.- Por la parte anterior de la madre moveremos la red para que la estrella DENEB, coincida con la altitud marcada en las líneas rojas del tímpano, 30°. El modelo de cielo que tenemos en este momento en el astrolabio corresponde con el cielo verdadero. (Fig 2.2)


4º.- Giramos la regla hasta que coincida con la la fecha del día que se está haciendo el cálculo, supongamos el 1 de marzo. En el ultimo circulo vemos que la regla pasa cuatro marcas de las 4 horas, cada marca corresponde a 4 minutos, la hora para este modelo es 4 h. 16 m. (Fig 2.3)



 Con los mismos datos de observación, Deneb a 30° el 1 de febrero, la hora es 6 h 18 m. Fig 2.4

 


Estos cálculos se realizan solo con tres variables, altitud de la estrella, día y fecha que colocadas en sus posiciones tenemos un modelo exacto del cielo verdadero.

Así, como hemos hecho conociendo altitud estrella y fecha calcular la hora, se puede saber conociendo altitud de estrella y hora calcular la fecha o conociendo fecha y hora calcular la altitud de una determinada estrella.

Los usuarios de este instrumento no necesitan tener grandes conocimientos, si deben conocer e identificar las principales estrellas.

El mismo razonamiento seguiríamos si nuestra visual es al sol (recordemos que nunca se debe mirar directamente, se realiza con la alineación de las sombras de las patillas de la alidada). Fig 2.5

 



Se procede de igual manera:

1º Alinear con la alidada el sol para calcular ángulo. (Fig 2.5)

2º Moviendo la red llevar dicho valor a las líneas rojas del tímpano (hacer coincidir el valor con eclíptica). (Fig 2.6)

3º Llevar la regla a la fecha del día. (Fig 2.7)

4º Leer en el último circulo la hora, (Fig 2.7)

Datos, altitud sol 30° el día 31 de marzo.

 


  


También de forma sencilla podemos saber a qué hora sale el sol y cuando se pone. Para ello haremos los siguientes pasos:

                     1º Colocar la regla en la fecha correspondiente. (Fig 2.8)

     

2º Girar regla y red conjuntamente, hasta que la eclíptica coincida con horizonte, hora de salida del sol en el circulo exterior. (Fig 2.8)

 

3º Seguir girando red y regla conjuntamente hasta que vuelve a coincidir con horizonte, hora de puesta del sol en el circulo exterior. (Fig 2.9)

 

 


Cálculo del tiempo transcurrido desde la salida del Sol hasta su puesta. 

Para ello haremos los siguientes pasos:

 

1º Colocar la fecha marcada en la eclíptica en el horizonte (salida sol ese día). (Fig 2.10)

 

2º La regla en la posición 0 h. (Fig 2.10)

 

3º En esta posición girar regla y red conjuntamente, hasta que la eclíptica vuelva a coincidir con horizonte (puesta de sol ese día). (Fig 2.11)

 

4º La regla en ese momento marcara las horas desde la salida del sol hasta su puesta. (Fig 2.11)

En él, ejemplo 13 h 4 m.

 

                    Dato 30 de abril.

 





  

Otro de sus principales usos era para conocer la latitud geográfica del lugar donde nos encontramos, para ello necesitamos:

1º Determinar la línea Norte Sur. (esta línea imaginaria es el meridiano superior del lugar).

2º Identificar alguna estrella en el cielo.

3º Con el astrolabio medir la altura de la estrella elegida cuando está pasando por el meridiano superior de lugar (altitud máxima).

4º Conocer la declinación de esa estrella. (La declinación es un dato fijo para cada estrella y estos valores se encuentran en tablas). Declinación de una estrella es el ángulo que forma un astro con el ecuador celeste. La declinación se mide en grados sexagesimales y es positiva si está al norte del ecuador celeste y negativa si está al sur. Enlace al Almanaque Náutico 2021. 

ALMANAQUES NAÚTICOS (Año 2000 y siguientes en formato PDF).

 

Era difícil determinar esta línea, el meridiano superior del lugar, pero sabiendo que cuando la estrella está pasando por él tiene su altitud máxima, se procedía a medir su altitud repitiendo la medición cada 5 minutos.

El valor de la altitud va a ir aumentando en cada una de las mediciones, hasta que en un momento determinado el valor de la medición disminuye, quedándose entonces con la anterior medición, que era su valor máximo.

Una vez medida la altura de la estrella y respetando el signo de la declinación, tenemos:

Hemisferio Norte

Latitud del lugar = 90º - (altura estrella) + (declinación estrella)

Hemisferio Sur

Latitud del lugar = (altura estrella) + (declinación estrella) 90º

Las prestaciones del astrolabio son muchas, espero que vayáis descubriendo empezando por su construcción.

 

Enlace para plantilla de construcción astrolabio. DIVERMATES - Construcción astrolabio

 

Con el fin de ir aumentando los artículos de cualquier materia en nuestro blog, que seguro los tenéis, enviarlos a marinasaragon@gmail.com, gracias.

 Saludos

Carlos J. Delgado

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