El sextant

Quan ets a alta mar i sense cap costa a la vista, no hi ha cartes a consultar. Només pots saber la teva posició gràcies als astres i al sextant. Al sol, si és de dia i no hi ha núvols i als estels i planetes, si és de nit. Evidentment el més fàcil per saber la teva posició és mitjançant el GPS, però això no ha de ser excusa per no voler entendre com funciona el sextant. I si un dia falla l’electrònica? En navegació costanera, la situació que obtens amb el sextant, és independent fins i tot de l’agulla i en navegació astronòmica, el maneig del sextant, i la parafernàlia que li segueix per trobar la nostra posició en una carta en blanc, no deixa de ser divertit. Jo mateix, confesso que en les meves navegacions, sempre utilitzava la comodíssima eina del GPS i el plotter, on en una pantalla i sobre la carta de navegació, controlaves la teva posició exacta en temps real. Però com a exercici, i no només per allò de si l’electrònica falla algun dia, sinó perquè alguna cosa et diu que si no saps conèixer la teva posició sense l’ajuda del Gran Germà, no ets un autèntic mariner, moltes vegades desconnectava el GPS i decidia, a partir de llavors, esbrinar la posició amb l’ajuda del sextant i del meu amic Xema, insubstituïble company de singladures i gran navegador, ja que una observació precisa, necessita la cooperació de dos tripulants; un a l’sextant i l’altre encarregat de llegir el cronòmetre i fer les anotacions.

El sextant ha arribat a ser el símbol nàutic universal més àmpliament reconegut. És, en essència, un instrument d’observació astronòmica basat en les lleis òptiques de la reflexió. El seu nom, prové del fet que el seu limbe graduat abasta la sisena part de la circumferència.

Però abans d’intentar explicar com funciona, necessito fer una ràpida introducció d’astronomia.

La raó per la qual s’utilitza la milla nàutica en navegació, sigui marina o aeronàutica, es deu al fet que és una mesura de convenció que es va establir per simplificar la conversió entre angles i distància. Una milla nàutica (1.852 m) correspon a un arc d’un minut de grau sobre la superfície terrestre. Així resulta molt senzill convertir angles en milles i viceversa. Els angles i les distàncies són, per tant, equivalents.

unamilla
1 minut = 1 milla nàutica

Si volem saber la mesura d’una milla nàutica quan treballem sobre una carta nàutica, només cal que posem el compàs de puntes sobre un minut de l’escala de la latitud (les que estan situades a dreta i esquerra de la carta). Cometríem un error si agaféssim com a referència un minut de l’escala de les longituds (damunt i a sota de la carta), ja que el diàmetre dels paral·lels va disminuint a mesura que s’acosten als pols, el valor de 1′ equivaldria cada vegada a menys metres. Els minuts de longitud només equivalen a una milla si estan en les proximitats de l’equador terrestre.

Una altra equivalència important en la navegació és la de les hores i els graus de longitud. Com que la Terra realitza un gir de 360 ° cada 24 hores, cada hora es correspon amb 15 ° de longitud.
Per poder utilitzar l’esfera celeste per orientar-nos a la nit, el primer que hem de fer és dir-li a Copèrnic que la seva teoria heliocèntrica estava equivocada i imaginar-nos que la Terra és el centre de l’Univers. Si no es fa així, ens faríem un embolic, ja que el model geocèntric ens ajudarà a comprendre millor els nostres càlculs astronòmics.
A continuació hem d’imaginar que la terra és una esfera que es troba ubicada al centre de l’interior d’una altra gran esfera, molt més gran, on tots els astres estan pintats com a puntets, en les seves parets interiors. Aquesta altra esfera imaginària es diu esfera celeste.

esferaceleste
Esfera celeste

La Terra, com a centre de l’Univers, roman estàtica en el seu interior, mentre l’esfera celeste amb els astres pintats, gira entorn de ella fent una volta completa cada 24 hores. L’Estel Polar al rotar, està tan a prop del pol nord de l’esfera celeste (la seva declinació és de 89° 05′N), que per als observadors de la Terra sembla que no es mogui i sempre estigui en direcció nord. És fàcil, per tant, determinar el Nord per l’Estel Polar, els que habitem en aquest hemisferi. No passa el mateix a l’hemisferi Sud on no hi ha cap estrella tan convenientment posicionada.

Suposem ara que en un moment determinat tracem una recta unint el centre d’un astre amb el centre de la Terra. El punt on aquesta recta toca la superfície de la Terra es diu posició geogràfica de l’astre, o simplement PG. La PG i la declinació de l’astre, són el mateix, dit de dues maneres.
Com l’equador terrestre i celeste estan en el mateix pla, la latitud de la PG és igual a la declinació de l’astre. La longitud de la PG es diu angle horari que anomenarem AHG en al·lusió a la correspondència entre les hores i la longitud. Amb l’ajuda de l’Almanac Nàutic, que es publica cada any, podrem determinar, la PG (o declinació) dels astres més importants dels nostres cels nocturns, inclòs el Sol i la Lluna. És de fonamental importància que sapiguem el moment exacte en què fem l’observació, en hores, minuts i segons. Només quatre segons d’error poden significar fins a 1 milla d’error en la posició geogràfica de l’astre. Això dóna una idea de la importància que té per a la navegació tenir un rellotge que ens doni l’hora exacta.

El següent que hem de conèixer és la nostra posició respecta l’esfera celeste, mentre estem navegant. Si tracem una línia des del centre de la terra fins a l’esfera celeste passant per la nostra posició, tindrem un altre punt que anomenem Zenit

esq
He dibuixat dos astres perquè estant a tanta distància de la Terra, els raigs de la seva llum ens arriben paral·lels.

La ratlleta vermella que he dibuixat unint el zenit amb el PG (declinació) de l’astre es diu distància zenital, que es pot expressar en milles o en graus perquè és un arc sobre la superfície del planeta. La distància zenital, mesurada en angle, és la mateixa que l’angle format pel navegant mentre observa  l’astre i el seu zenit. Així escrit sembla una mica complicat, però amb els dibuixets és més fàcil d’entendre.

És difícil, però, mesurar aquest angle donada la dificultat de determinar amb precisió la direcció vertical. És més fàcil mesurar l’angle que es forma entre l’horitzó i l’astre. Aquest angle tan important per a la navegació es diu altura (H) de l’astre. L’altura de l’astre es pren amb el sextant i la distància zenital és igual a 90 ° menys l’altura de l’astre.

Tots els angles que ens proporciona el sextant han de passar posteriorment per un munt de correccions, estàndards unes i del propi sextant altres. El resultat, al costat de la informació i taules que ens ofereix l’Almanac Nàutic, podem saber la nostra posició en el mar, en el moment en el qual vam fer l’observació.

He rellegit aquest post fa un moment i crec que no he aconseguit el meu propòsit de fer-ho fàcil i comprensible per a qualsevol. Li he tret la part de trigonometria esfèrica i ho he simplificat molt però encara resulta un petit maó, difícil d’empassar. No sé fer-ho millor perquè el tema astronòmic combinat amb angles i declinacions ja de per si és un totxo.
Però el millor de tot és que jo mai vaig tenir un meravellós sextant dels que van dins d’un luxós estoig de marqueteria i encoixinat. Els mesuraments que fèiem Xema i jo eren amb uns sextants que venien al Corte Inglés de plàstic. Sembla mentida però puc jurar que aquests horribles sextants de plàstic, també funcionen. Per comprovar que havíem fet bé les observacions, mesuraments i les fórmules posteriors, les comparàvem a continuació amb la nostra posició en el GPS i obteníem uns errors insignificants de latitud i longitud. Paraula de mariner.