Sextante

Un sextante.

El sextante es un instrumento que permite medir ángulos entre dos objetos tales como dos puntos de una costa o un astro -tradicionalmente, el Sol de la tierra- y el horizonte. Conociendo la elevación del Sol y la hora del día se puede determinar la latitud a la que se encuentra el observador. Esta determinación se efectúa con bastante precisión mediante cálculos matemáticos sencillos de aplicar.

Este instrumento, que reemplazó al astrolabio por tener mayor precisión, ha sido durante varios siglos de gran importancia en la navegación marítima, inclusive en la navegación aérea también, hasta que en los últimos decenios del siglo XX se impusieron sistemas más modernos, sobre todo, la determinación de la posición mediante satélites. El nombre sextante proviene de la escala del instrumento, que abarca un ángulo de 60 grados, o sea, un sexto de un círculo completo.

Forma de operar el sextante

Para determinar el ángulo entre dos puntos, por ejemplo, entre el horizonte y un astro, primero es necesario asegurarse de utilizar los diferentes filtros si el astro que se va a observar es el Sol (muy importante por las graves secuelas oculares que puede generar). Además, es necesario proveerse de un cronómetro muy preciso y bien ajustado al segundo, para poder determinar la hora exacta de la observación y, de ese modo, anotarla para los inmediatos cálculos que se van a realizar. Para llevar a cabo estas mediciones, el sextante dispone de:

1. Un espejo móvil, con una aguja (alidada) que señala en la escala (limbo) el ángulo medido.
2. Un espejo fijo, que en media parte permite ver a través de él.
3. Una mira telescópica.
4. Filtros de protección ocular.

Uso del sextante.

En la medición de la altura de un astro se coloca el sextante perpendicularmente y se orienta el instrumento hacia la línea del horizonte. Acto seguido se busca el astro a través de la mira telescópica, desplazando el espejo móvil hasta encontrarlo. Una vez localizado, se hace coincidir con el reflejo del horizonte que se visualiza directamente en la media parte del espejo fijo. De ese modo se verá una imagen partida, en un lado el horizonte y en el otro el astro.

A continuación se hace oscilar levemente el sextante (con un giro de la muñeca) para hacer tangente la imagen del horizonte con la del sol y de ese modo determinar el ajuste preciso de ambos. Lo que marque el limbo será el ángulo que determina la Altura Instrumental u Observada de un astro a la hora exacta medida al segundo. Tras las correcciones pertinentes se determina la Altura Verdadera de dicho astro, dato que servirá para el proceso de averiguar la situación observada astronómicamente.

Ventajas

Al igual que el cuadrante de Davis (también llamado backstaff), el sextante permite que los objetos celestes que se mide en relación con el horizonte, en lugar de en relación con el instrumento. Esto permite una gran precisión. Sin embargo, a diferencia de la backstaff, el sextante permite la observación directa de las estrellas. Esto permite el uso del sextante en la noche cuando un backstaff es difícil de usar. Para la observación solar, filtros permiten la observación directa del sol.

Dado que la medición es con respecto al horizonte, el puntero de medición es un rayo de luz que llega hasta el horizonte. La medida es, pues, limitada por la precisión angular del instrumento y no el error seno de la longitud de una alidada, como en el astrolabio de marinero o un instrumento similar edad.

El sextante no requiere un objetivo completamente estable, ya que mide un ángulo relativo. Por ejemplo, cuando un sextante se utiliza en un barco en movimiento, la imagen del horizonte y los objetos celestes se mueven en el campo de visión. Sin embargo, la posición relativa de las dos imágenes se mantendrán estables, y siempre que el usuario puede determinar que el objeto celeste toca el horizonte de la exactitud de la medición se mantendrán altos en comparación con la magnitud del movimiento.

El sextante no depende de la electricidad (a diferencia de muchas formas de la moderna navegación) o cualquier cosa humana controlada (como los satélites GPS). Por estas razones, se considera un carácter eminentemente práctico de copia de seguridad de herramientas de navegación para los buques.

Sextante Marino

Anatomía de un sextante

El brazo índice se mueve el espejo índice. El indicador señala en el arco para mostrar la medición. El cuerpo vínculos todo junto.

Hay dos tipos de sextantes. Ambos tipos pueden dar buenos resultados, y la elección entre ellos es personal.

Sextantes tradicionales tienen un espejo semi-horizonte. Se divide el campo de visión en dos. Por un lado, hay una vista del horizonte, en el otro lado, una vista del objeto celeste. La ventaja de este tipo es que tanto el horizonte y son objeto celeste brillante y clara como sea posible. Esto es superior en la noche y en la bruma, cuando el horizonte puede ser difícil de ver. Sin embargo, uno tiene que barrer el objeto celeste para asegurar que los más bajos del miembro del objeto celeste toca el horizonte.

Horizonte, sextantes usar un espejo semi-plateado horizonte para ofrecer una visión completa del horizonte. Esto hace que sea fácil de ver cuando la extremidad inferior de un objeto celeste toca el horizonte. Como la mayoría de lugares de interés son el sol o la luna, y la neblina es rara, sin nubes, las ventajas de poca luz del espejo semi-horizonte rara vez son importantes en la práctica. En ambos tipos, grandes espejos dar un mayor campo de visión, y así hacer más fácil el encontrar un objeto celeste. Sextantes moderna a menudo tienen 5 cm o más espejos, mientras que del siglo 19 sextantes rara vez había un espejo de más de 2.5 cm (una pulgada). En gran parte, esto se debe a espejos de precisión plana se han vuelto menos costosos de fabricar y de plata.

Un horizonte artificial es útil cuando el horizonte es invisible. Esto ocurre en la niebla, las noches sin luna, en un ambiente tranquilo, en que se lleven a través de una ventana o en la tierra rodeado de árboles o edificios. Sextantes profesional puede montar un horizonte artificial en lugar de la asamblea horizonte-espejo. Un horizonte artificial suele ser un espejo que las opiniones de un tubo lleno de líquido con una burbuja.

La mayoría de sextantes también tienen filtros para su uso cuando se ve el sol y la reducción de los efectos de la neblina.

La mayoría de sextantes montar un monocular de potencia 1 o 3 para su visualización. Muchos usuarios prefieren un tubo de observación simple, que tiene un campo más amplio, más brillante de vista y es más fácil de usar por la noche. Algunos navegadores montar un monocular amplificador de luz para ayudar a ver el horizonte en las noches sin luna. Otros prefieren utilizar un horizonte artificial encendido.

Sextantes profesionales utilizan una medida de grado de recorrido y un ajuste de gusano que se lee de un minuto, 1 / 60 de grado. La mayoría de sextantes también incluyen un vernier en el dial de gusano que se lee a 0,2 minutos. Desde el 1 º minuto de error es de aproximadamente una milla náutica, la mayor precisión posible de la navegación astronómica es de aproximadamente 0,1 millas náuticas (200 m). En el mar, los resultados dentro de varias millas náuticas, dentro del rango visual, son aceptables. Un navegador muy cualificados y con experiencia puede determinar la posición con una precisión de alrededor de 0,25 millas náuticas (460 m) [1].

Un cambio en la temperatura puede deformar el arco, la creación de inexactitudes. Muchos navegantes de compra de los casos de mal tiempo para que su sextante puede ser colocado fuera de la cabina para llegar a un equilibrio con la temperatura exterior. El diseño del marco estándar (vea la ilustración) se supone que para igualar la diferencia de error angular de los cambios de temperatura. El mango está separado del arco y el marco para que el calor del cuerpo no se deforma la trama. Sextantes para uso tropical son a menudo pintados de blanco para reflejar la luz solar y permanecen relativamente frías. De alta precisión sextantes tienen un invar (una forma especial de baja expansión de acero) Plazo y el arco. Algunos sextantes científicos se han construido de cuarzo o cerámica con la expansión aún más baja. Muchos sextantes comercial de bronce o de aluminio de baja expansión. El latón es de menor extensión que el aluminio, pero sextantes de aluminio son más ligeras y menos cansado de usar. Algunos dicen que son más precisos porque la mano de uno tiembla menos.

Sextantes aviones ahora están fuera de producción, pero tenía características especiales. La mayoría tenía horizontes artificiales que permitan tomar una visión a través de una ventana superior de color. Algunos también tenían averagers mecánica para hacer cientos de mediciones por la vista para la compensación de las aceleraciones de azar en el fluido horizonte artificial es. Mayores sextantes avión había dos caminos visual, el nivel uno y el otro diseñado para su uso en aviones de cabina abierta que permiten una visión de directamente sobre el sextante en su regazo. Sextantes aviones más modernos fueron periscópica con sólo una pequeña proyección sobre el fuselaje. Con estos, el navegador pre-computadas la vista y entonces notó la diferencia en la altura observada frente a predicho del cuerpo para determinar su posición.

Después de una vista que se adopte, se reduce a una posición, siguiendo cualquiera de los diversos procedimientos matemáticos. La reducción simple vista es para dibujar el círculo de igual elevación del objeto celeste visión de futuro en un globo. La intersección del círculo con una pista de estima, o avistamiento de otro da una ubicación más precisa.Jmfr

Tomando una vista

A la vista (o medida) el ángulo entre el Sol, una estrella o un planeta, y el horizonte del "telescopio estrella 'debe ser instalado en el sextante. El horizonte también debe ser visible. En los buques en el mar, esto es por lo general no hay problema, en los días de niebla, avistamiento de baja altura por encima del agua puede dar una imagen más clara, el horizonte mejor. El sextante es sacado de su caja y en poder de la manija en la mano derecha, sin tener que tocar el arco con los dedos [2].

Para una vista del sol, las sombras de la sextante superar el deslumbramiento. Un método de partida es utilizar tanto espejo índice y tonos horizonte de espejo, de la oscuridad suficiente para que el sol aparece por tanto como un disco sólido y no lastimar los ojos. Mediante el establecimiento de la barra de índice a cero, el sol se puede ver a través del telescopio. La liberación de la barra de índice (ya sea por la liberación de un tornillo de sujeción, o en los instrumentos modernos, utilizando el botón de liberación rápida), la imagen del sol se pueden reducir hasta el nivel del horizonte. Es necesario voltear hacia atrás la sombra espejo horizonte para poder ver el horizonte, y luego el tornillo de ajuste fino en el extremo de la barra de índice de gira hasta que la curva inferior (las extremidades inferiores) del sol apenas toca el horizonte. Swinging 'el sextante sobre el eje del telescopio se asegura de que la lectura está siendo tomada con el instrumento en posición vertical. El ángulo de la vista se leerá a partir de la escala en el arco, haciendo uso del micrómetro o escala vernier siempre. La hora exacta de la vista también debe tenerse en cuenta al mismo tiempo, y registró la altura de los ojos por encima del nivel del mar [2].

Un método alternativo es el de estimar la altitud actual (ángulo) del sol de las tablas de navegación, a continuación, la barra de índice para que el ángulo del arco, aplicar sombras adecuadas sólo en el espejo del índice, y el punto el equipo directamente en el horizonte, barriendo de lado a lado hasta que un destello de los rayos del sol se ven en el telescopio. Ajustes finos se hizo el anterior. Este método es menos probable que tenga éxito para la observación de estrellas y planetas. [2]

Lugares de interés turístico estrella y el planeta se toman normalmente durante el crepúsculo al amanecer o al atardecer, mientras que tanto los cuerpos celestes y el horizonte del mar son visibles. No hay necesidad de utilizar cortinas o para distinguir la extremidad inferior como el cuerpo aparece como un simple punto en el telescopio. La luna puede ser vista, pero parece que se mueve muy rápido, parece haber diferentes tamaños en diferentes momentos y, a veces sólo la extremidad inferior o superior se pueden distinguir por su fase [2].

Sextantes se puede utilizar con mucha precisión para medir otros ángulos visibles, por ejemplo, entre un cuerpo celeste y otro y entre los puntos de referencia en tierra. Utilizado horizontalmente, un sextante puede medir el ángulo aparente entre dos importantes edificios, como un faro y una torre de la iglesia, la cual puede ser utilizado para encontrar la distancia desde o hacia el mar. Utilizar verticalmente, una medida del ángulo entre la linterna de un faro y el nivel del mar en su base también se puede utilizar para fuera de distancia [2].

Atención

El sextante es un instrumento muy delicado. Si se cae, el arco puede doblar, si esto ocurriera, su precisión se vería mermada. La recertificación es posible con los instrumentos topográficos y un gran campo, o con instrumentos ópticos de precisión. La reparación de un arco doblado es, por lo general, un acto poco práctico.

Muchos navegantes se niegan a compartir sus sextantes, para asegurar que su integridad se puede rastrear. La mayoría de sextantes vienen con un cordón de cuello, pero los más baratos vienen en un estuche. La atención tradicional es poner en la cuerda del cuello antes de retirar el sextante de su estuche y guardarlo en algún lugar a la vista. Los sextantes utilizados que carecen de una estuche es muy probable que sufran daños.

Para evitar que se preocupe por arcos doblados, los navegantes serios tradicionalmente compran su sextantes nuevo. El sentido común es que un sextante utilizado es, probablemente, defectuoso. Bauer está de acuerdo: [3] No estoy de acuerdo con la vieja máxima de los filósofos marítimos de nunca comprar un sextante utilizado. La implicación es que su uso les ruinas. Esto no es cierto. Sextantes llevan a cabo muy lentamente y por lo general son tratados con mayor suavidad y reverencia. El daño no es difícil de detectar si el instrumento se examina de forma inteligente. Creo que sería modificar esa vieja regla que diga: No compre un sextante utilizado por más de la mitad del costo al por menor de los menos costosos, nuevos, de tamaño completo de instrumentos, a menos que el dinero ahorrado es fundamental para su presupuesto .... Hay muchos buenos instrumentos utilizados en todo y por la cautela y evitar las ofertas de alarmista, se puede terminar con un instrumento de sonido por mucho menos dinero.

Ajuste

Debido a la sensibilidad del instrumento es fácil de golpear los espejos fuera de ajuste. Por esta razón, un sextante debe revisarse con frecuencia de los errores y adaptarse en consecuencia.

Hay cuatro errores que pueden ser ajustados por el navegador y que se debe quitar en el siguiente orden.

Perpendicularidad de error

Esto es cuando el espejo índice no es perpendicular a la estructura del sextante. Para probar esto, coloque el brazo del índice a unos 60 ° en el arco y mantenga el sextante horizontal con el arco de distancia de usted con los brazos extendidos y la mirada en el espejo del índice. El arco del sextante que parecen continuar sin interrupción en el espejo. Si hay un error, entonces los dos puntos de vista se parecen estar rotas. Ajuste el espejo hasta que la reflexión y la visión directa del arco parece ser continua.

Error de Lado

Esto ocurre cuando el horizonte de vidrio / espejo no es perpendicular al plano del instrumento. Para probar esto, en primer lugar poner a cero el índice brazo luego observar una estrella a través del sextante. A continuación, gire el tornillo de movimiento de ida y vuelta para que la imagen reflejada pasa alternativamente por encima y por debajo de la vista directa. En caso de cambiar de una posición a otra la imagen reflejada pasa directamente sobre la imagen, irreflexiva, no existe error lado. Si se pasa a un lado, existe error lado. El usuario puede almacenar el sextante en su lado y observar el horizonte para comprobar el sextante durante el día. Si hay dos horizontes que hay un error lado, ajustar el horizonte de vidrio / espejo hasta que las estrellas se funden en una sola imagen o los horizontes se funden en uno. Error lateral es generalmente insignificante para las observaciones y puede ser ignorado o reducido a un nivel que es más conveniente

Error de Colimación

Esto es cuando el telescopio o monocular no es paralelo al plano del sextante. Para comprobar si esto es necesario observar dos estrellas de 90 ° o más separados. Acercar a las dos estrellas en coincidencia sea a la izquierda o la derecha del campo de visión. Mueva el sextante un poco para que las estrellas se mueven hacia el otro lado del campo de visión. Si se separan no hay error de colimación.

Error de Índice

Esto ocurre cuando el índice de espejos y el horizonte no son paralelas entre sí cuando el brazo índice se fija en cero. Para la prueba de error de índice, poner a cero el índice de brazo y observar el horizonte. Si la imagen reflejada y directa del horizonte en línea no hay ningún error de índice. Si uno está por encima de la otra ajustar el espejo del índice hasta los dos horizontes de fusión. Esto se puede hacer en la noche con una estrella o la luna.Jmfr

Véase también

• Historia de la navegación astronómica
• Sextante Bris

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre SextanteCommons.