Resumen Temario Capitán de Yate por J. Carreño

1.- ASTRONOMÍA Y NAVEGACIÓN

TEMAS

La Polar

Coordenadas Celestes de los Astros

Triángulo de Posición

Movimiento de los Astros

La Luna

Las Estrellas

El Tiempo

Almanaque Náutico

El Sextante

Reconocimiento de los Astros

LA POLAR 

Es una estrella de segunda magnitud, pero de gran importancia debido a que se encuentra muy cerca del polo norte celeste. Pertenece a la constelación de la osa menor.

Sirve para hallar rápidamente la latitud, ya que observando su altura y aplicándola una corrección por horario local nos da la latitud en que nos encontramos. Esta corrección es debida a que al no encontrarse en el mismo polo norte celeste va describiendo un paralelo en la esfera celeste y según nuestra posición con respecto a dicho paralelo, así será la corrección a aplicar a la altura sextantal observada.

MODO DE RECONOCER LA POLAR

 Existen 2 formas usuales de reconocerla:

1.- Partiendo de la osa mayor o carro, consiste en prolongar cinco veces la distancia entre las estrellas Dubhe y Merak, que son las que cierran la trasera del carro, hacia la parte de arriba del mismo. 

2.- A partir de la constelación de Cassiopea, que se encuentra, con respecto al Polo norte celeste, casi opuesta a la Osa Mayor. Tomando las cinco estrellas más importantes de ella que forman una W, la Polar se encuentra hacia el lado abierto de la W. Recordar que la Polar sólo se puede ver si el observador está en el hemisferio norte.

HORIZONTES; SUS CLASES

  Horizonte visible, de la mar o aparente.- Teniendo por centro al observador, el horizonte sería un círculo menor tangente y perpendicular a la línea zenit-nadir.

  Horizonte racional, geocéntrico o verdadero.- Es el círculo máximo, perpendicular a la vertical del observador, que pasa por el centro de la tierra.

2.- COORDENADAS CELESTES DE LOS ASTROS

COORDENADAS HORIZONTALES (Altura verdadera y Azimut; cenit arriba)

Dependen de la situación del observador. 

Verticales.- Círculos máximos que pasan por el cenit y el nadir.

-   Vertical del astro.- Vertical que pasa por el astro.

-   Vertical primario.- El circulo vertical que pasa por los puntos cardinales E y W.

-   Vertical secundario.- El circulo vertical que pasa por los polos celestes N y S.

Almicantarat.- Paralelos secundarios paralelos al horizonte que pasan por el astro.

Altura Verdadera.- Es el arco comprendido entre el horizonte y el centro del astro.

Distancia cenital.- Complemento de la altura (90-a)

Azimut.- Arco de horizonte comprendido entre la vertical norte y la vertical del astro.

-   Azimut náutico: Se cuenta desde el norte de 0º a 360º por el E hacía la vertical del astro. Se llama circular.

-   Azimut náutico por cuadrantes: Se cuenta desde el N o S más próximo hasta la vertical del astro, de 0º a 90º hacia el E o W.

-   Azimut Astronómico: Arco de horizonte contado desde el polo elevado (z=l) hasta la vertical del astro. Si se encuentra hacia el E es oriental, y hacia el W occidental.

Amplitud.- Complemento del azimut náutico cuadrantal (90-z)

COORDENADAS HORARIAS (Declinación y horario)

El polo fundamental es el polo norte celeste.

El circulo fundamental es el ecuador celeste

Paralelos de declinación.- Círculos menores paralelos al ecuador que pasan por el astro.

Semicírculos horarios.- Semicírculos secundarios que unen los polos celestes y pasan por el astro.

Declinación.- Arco de semicírculo horario comprendido entre el ecuador celeste y el centro del astro. Se cuenta de 0º a 90º, N o S.

Horario.- Arco de ecuador comprendido entre el meridiano superior del lugar y el semicírculo horario. Se cuenta de 0º a 360º (0 a 24 horas) a partir del meridiano superior del lugar por el W, se le da el nombre de horario astronómico.

Distancia polar o codeclinación.- Arco de semicírculo horario comprendido entre el polo elevado y el centro del astro. (90-declinación)

Diferencia ascensional.- Arco de ecuador contando desde los puntos cardinales E u W hasta el pie del semicírculo horario.

COORDENADAS URANOGRAFICAS ECUATORALES (A.S y Declinación)

Es independiente del observador.

 Eclíptica.- Circulo máximo que aparentemente recorre el sol verdadero en un año. Esta inclinada respecto al ecuador 23º 27'. Los puntos de corte de la eclíptica con el ecuador celeste se llaman Aries y Libra. Siendo Aries cuando el sol cambia su declinación de S a N. El almanaque náutico da el horario en Greenwich de Aries.

 Angulo Siderio.- Arco de ecuador contado desde Aries hasta el circulo horario del astro, de 0º a 360º hacia el W.

 Declinación.- Arco de semicírculo horario comprendido entre el ecuador celeste y el centro del astro. Se cuenta de 0º a 90º, N o S.

 ECLIPTICA 

  Circulo máximo que aparentemente recorre el sol verdadero en un año.

  Esta inclinada respecto al ecuador 23º 27'. Los puntos de corte de la eclíptica con el ecuador celeste se llaman puntos equinocciales (Aries y Libra). La palabra equinoccio viene de la palabra "equinox" que significa "igual noche" (noche igual al día). La declinación del sol es cero. En Aries el sol cambia su declinación de S a N (21 de Marzo: Equinoccio de Primavera) y en Libra el sol cambia se declinación de N a S (23 de septiembre: Equinoccio de Otoño). Los puntos donde el sol alcanza la máxima declinación se llama solsticios, que viene de la palabra latina "solstium" (detenerse) porque el sol no aumenta su declinación. El 21 de Junio en el Hemisferio norte (solsticio de verano) y el 21 de Diciembre en el hemisferio Sur (solsticio de invierno).

  La eclíptica está dividida en doce partes de unos 30º de longitud cada una, llamándose: Aries, Tauro, Géminis, Cáncer, Leo, Virgo, Libra, Escorpio, Sagitario, Capricornio, Acuario y Piscis.

ZONAS CLIMÁTICAS ESTACIONES

  El recorrido por la Tierra de la Eclíptica, inclinada 23º 27', da origen a que los rayos solares se reciban en la Tierra más o menos inclinados y durante mas o menos tiempo, Esa diferencia de calentamiento origina diferentes climas y diferentes estaciones. 

  Zona tórrida.- Desde el trópico de cáncer (máxima declinación de sol 23º 27') al trópico de capricornio (mínima declinación del sol -23º 27'). En ella los rayos del sol inciden mas perpendicularmente que en el resto de la superficie terrestre.

  Zona templada.- La zona comprendida entre el trópico de Cáncer y el circulo polar ártico, recibe el nombre de zona templada boreal o del norte, y la comprendida entre el trópico de capricornio y el circulo polar antártico recibe el nombre de zona templada austral o del sur., en dichas zonas se reciben los rayos del sol con un ángulo mas agudo que en el tropical, por lo que la temperatura es menor que en éstas.

  Zona fría.- Los círculos polares ártico y antártico están separados de los polos 23º 27' formando las zonas glaciar ártica, en el polo norte y glaciar antártica, en el polo sur. Las temperaturas de estas zonas son muy bajas debido a la oblicuidad con que llegan los rayos del sol.

  Las líneas de equinoccios y solsticios dividen a la eclíptica en 4 cuadrantes. El tiempo que tarda en recorrer el sol aparente cada una de estas cuatro partes corresponde a las cuatro estaciones del año, que se llaman Primavera, Verano, Otoño e Invierno.

  Debido a que el sol aparente no recorre una circunferencia, sino una elipse, que no recorre todos los tramos a la misma velocidad, los tiempos empleados en recorrer esos cuatro tramos son diferentes. Por ello, las estaciones son de distinta duración.

  Primavera.- En el h. Norte empieza el 21 de Marzo al pasar el sol por el punto equinoccial de Aries y por ser su declinación 0. A partir de esta fecha va aumentando su declinación y por ser de la misma especie que la latitud (Norte), el día será mayor que la noche.

  Verano.- En el h. Norte empieza el 21 de Junio al pasar el sol por el solsticio de cáncer alcanzando su máxima declinación norte 23º 27', la duración del día es la mayor del año y a partir de esta fecha empieza a disminuir la declinación del sol, así como la duración del día. Los rayos del so inciden sobre la superficie de la Tierra en menor ángulo, aumentando considerablemente la temperatura.

  Otoño.- En el h. Norte empieza el 23 de Septiembre al pasar el sol por el punto equinoccial de Libra y por ser su declinación 0. A partir de esta fecha va disminuyendo su declinación y por ser de distinta especie que la latitud (Norte), la noche será mayor que el día..

  Invierno.- En el h. Norte empieza el 21 de Diciembre al pasar el sol por el solsticio de capricornio alcanzando su máxima declinación sur 23º 27', la duración del día es el mas corto del año y a partir de esta fecha empieza a aumentar la declinación del sol, así como la duración del día. Llegando de nuevo al 21 de marzo en que estará en Aries donde volverá a repetirse el ciclo.

3.- TRIANGULO DE POSICIÓN

TRIANGULO DE POSICION: SUS ELEMENTOS

  Es el triángulo esférico que tiene por vértices: El polo elevado (del mismo nombre que la latitud), el cenit y el astro.

  Los lados del triángulo son:

1.- Colatitud.- Complemento de la latitud.

2.- Distancia cenital.- Complemento de la altura para los astros visibles.

3.- Codeclinación o distancia polar.

  Los ángulos son:

 El ángulo en el polo.- Que es el horario del astro en el lugar, cuyo valor es el arco de ecuador comprendido entre el meridiano superior del lugar y el semicírculo horario del astro.

 El ángulo cenital.- Que es el azimut astronómico, contado en el horizonte desde la proyección del polo elevado sobre el horizonte (N o S) hasta el semicírculo vertical (proyección del astro sobre el horizonte).

 El ángulo paraláctico.- Que está formado por el semicírculo vertical (proyección del astro en el horizonte) y el circulo horario del astro o círculo máximo de ascensión. Este ángulo no se suele usar en navegación.

 Todos los ángulos del triángulo de posición, para los astros visibles, son menores de 90º, excepto la codeclinación que puede ser mayor de 90º cuando el astro y el observador están en hemisferios distintos, o sea la latitud y la declinación son de nombre diferente. 

4.- MOVIMIENTOS DE LOS ASTROS

ESFERA OBLICUA

  Astro circumpolar.- Un astro que tenga declinación mayor que la colatitud y ambas sean de igual signo (mismo hemisferio).

Declinación > 90 - latitud

Latitud y declinación mismo signo (mismo hemisferio)

  Astro anticircumpolar.- Un astro que tenga declinación mayor que la colatitud y son de distinto signo (distinto hemisferio).

Declinación > 90 - latitud

Latitud y declinación distinto signo (distinto hemisferio)

Ejemplo:

Para un observador situado en latitud 40 N.

            Los astros que tengan declinación mayor de 50º N son circumpolares.

            Los astros que tengan declinación mayor de 50º S son anticircumpolares.

ARCOS DIURNOS Y NOCTURNOS

  Arco diurno es el arco de paralelo de declinación que está sobre el horizonte y arco nocturno al que está por debajo.

  Astro con arco diurno mayor que el nocturno

Declinación < 90 - latitud

Latitud y declinación mismo signo (mismo hemisferio)

  Astro con arco diurno menor que el nocturno

Declinación < 90 - latitud

Latitud y declinación distinto signo (distinto hemisferio)

  Astro con arco diurno igual que el nocturno

Declinación es 0. El astro recorre el ecuador.

ORTO Y OCASO

  Se llama Orto de un astro al instante en que aparece sobre el horizonte (por Levante).

  Se llama Ocaso de un astro al instante en que desaparece sobre el horizonte (por Poniente).

  Tanto en el Orto como en el Ocaso la altura del astro es 0.

  El Ocaso verdadero de los astros se verifica más tarde que el Ocaso aparente, ya que hay que tener en cuenta las correcciones de semidiámetro (Sol y Luna), de refracción de la luz y de depresión del horizonte por elevación del observador sobre el nivel del mar. El ocaso verdadero se hallará restando al Ocaso aparente dichas correcciones.

PASO DE LOS ASTROS POR EL MERIDIANO SUPERIOR E INFERIOR DE LUGAR.

  Las máximas alturas de todos los astros visibles las consiguen al pasar por el meridiano superior del lugar, momento en que el astro está en su culminación superior. A esta altura se le llama meridiana. En el hemisferio norte tendrán Azimut norte los que en ese momento tengan mayor declinación que latitud.

  El paso de un astro por el meridiano inferior se llama culminación inferior.

5.- LA LUNA

  Es el satélite de la Tierra. Es una esfera sin luz propia. Refleja la del sol. La rotación sobre su eje dura el mismo tiempo que tarda en recorrer se órbita alrededor de la Tierra, por ello se ve desde la Tierra la misma cara de la Luna.

FASES DE LA LUNA

  Luna nueva.- La Luna esta en conjunción con el Sol, se ve desde la Tierra como un disco oscuro. También se llama novilunio.

  Cuarto creciente.- La Luna forma con el Sol y la Tierra un ángulo recto (Luna arriba), viéndose la parte iluminada como medio disco.

  Luna llena.- La Luna esta en oposición con el Sol. La Luna se ve toda iluminada. También se llama plenilunio.

  Cuarto menguante.- La Luna forma con el Sol y la Tierra un ángulo recto (Luna abajo). Se ve la mitad iluminada igual que en cuarto creciente, paro la mitad contraria. 

  Lunación.- El tiempo que tarda la luna en volver a presentar la misma fase (29,5 días)

  Edad de la Luna.- Número de días que hace que fue Luna Nueva.

6.- LAS ESTRELLAS

ESTRELLAS: MAGNITUD ESTELAR

  Son astros que tienen luz propia (como el Sol) y se distinguen de los planetas porque centellean. El color varía a causa de su temperatura. Una estrella de alta temperatura tiene un color blanco azulado y una de baja temperatura tiene un color rojizo. En el color con que las vemos influye mucho el efecto del estado de nuestra atmósfera. Hay millones de ellas y diariamente aparecen nuevas estrellas. Un observador puede divisar a simple vista unas 6.000 estrellas.

  En cuanto a su tamaño se pueden dividir en enanas, gigantes y supergigantes. El sol es una enana.

  En cuanto a su brillo, Hiparco, astrónomo griego, clasificó a las estrellas visibles a simple vista, por su luminosidad aparente, en 6 magnitudes. La estrella polar es de segunda magnitud.

CONSTELACIONES

  Son grupos de estrellas, a veces diferentes en magnitud, pero mas o menos cercanas entre si, a las que se les atribuye una figura y un nombre determinado.

  Las constelaciones más utilizadas por el navegante son: Osa Mayor, Osa Menor, Cassiopea, Pegaso, Orión, Escorpión y Cruz del Sur.

7.- EL TIEMPO

CONCEPTO GENERAL DE TIEMPO

La consideración del termino tiempo existe desde que hubo de relacionar los sucesos de una forma ordenada, aparte de que el hombre tuvo que relacionar los acaecimientos con la luz.

Para efectuar mediciones hay que tomar un punto o astro como referencia. Dos pasos sucesivos por el mismo meridiano indican un intervalo.

El tiempo en un navegante es fundamental tanto para regular los trabajos a bordo como para hallar la situación de la nave, tanto estimada como observada.

Tiempo sidéreo

 Es el contado a partir del paso del meridiano superior de un lugar por delante de una estrella o de un punto fijo de la esfera celeste. Como el primer punto de Aries se puede considerar fijo y además es el origen de las ascensiones rectas, lo tomaremos como punto de origen para la medida del tiempo sidéreo.

  Día sidéreo.- Es el intervalo de un tiempo transcurrido entre dos pasos sucesivos del meridiano superior de un lugar por el primer punto de Aries.

  Hora sidérea.- Es el tiempo que hace que el meridiano superior del lugar pasó por el primer punto de Aries.

Tiempo solar o tiempo verdadero

  Día verdadero.- Es el intervalo de tiempo transcurrido entre dos pasos sucesivos del meridiano superior de un lugar por el sol verdadero.

  Hora verdadera.- Es el tiempo que hace que el meridiano superior de un lugar pasó por el sol verdadero.

  Intervalo verdadero.- Es la diferencia entre dos horas verdaderas.

TIEMPO UNIVERSAL

  Al objeto de no tener cada lugar de distinta longitud una hora distinta a qué referirnos, se tomo una hora base, que es la contada en el meridiano de Greenwich, llamada tiempo universal (T.U.) o bien Hora civil en Greenwich (HcG). Esta hora civil en Greenwich es el tiempo transcurrido desde que el sol medio pasó frente al meridiano inferior de Greenwich.

  También se llama hora reducida cuando cualquier hora de otro lugar se ha convertido a su valor en Greenwich.

HORA CIVIL EN GREENWICH

  Es el tiempo transcurrido desde que el sol medio pasó frente al meridiano inferior de Greenwich o meridiano de los 180º. Equivale al tiempo universal.

Hora civil de Greenwich = Hora civil del lugar + Longitud (en tiempo)

HcG = Hcl + L

Longitud / 15 = Longitud en tiempo 

E se resta         60º E / 15 = - 4

W se suma       60º W / 15 = + 4

Si los minutos de la división son mayores de 30 se toma en cuenta la siguiente hora.

HORA CIVIL DEL LUGAR

  Es el tiempo que hace que pasó el sol medio frente al meridiano inferior del lugar.

           Hcl = HcG - L

HORA LEGAL (Hz)

  Husos horarios.- Al objeto de no tener en cada lugar de distinta longitud una hora diferente, se dividió la superficie esférica de la Tierra en 24 husos horarios o zonas horarias de 15º, o sea, de una hora de longitud de manera que todos los lugares dentro de cada huso tuvieran la misma hora llamada Hora legal (Hz).

  La zona horaria abarca 7,5º a cada lado del meridiano central. Así la zona + 3 abarca desde los 37º 30' W hasta los 52º 30' W siendo su meridiano central 45º W.

  Al cambiar de huso horario navegando, se cambia la hora de reloj de bitácora. Si se navega hacia el E se adelantará una hora y si se navega hacia el W se atrasará una hora.

HORA OFICIAL

  Es la establecida por el Gobierno de un país por razones económicas o por unificación de horarios nacionales o internacionales.

  Hora oficial = Hora zona + Adelanto o Atraso

HORA DEL CRONÓMETRO

  El cronómetro es un reloj de gran precisión que se lleva a bordo para determinar en cualquier momento la hora del primer meridiano (el de Greenwich).

  Entre otros usos el más importante es poder tener una hora exacta para las observaciones astronómicas.

  Su fundamento está basado en las oscilaciones del cuarzo que, después de haber sido tallado, tiene la propiedad de oscilar en una frecuencia de una constancia extrema.

  Estado absoluto.-  Es la diferencia entre la hora del meridiano de Grenwich y la hora del cronometro. Es decir: 

 Ea = TU - Hcr

  Al cronometro no se le cambia la hora. Se sabe su Ea (Estado absoluto) y su movimiento diario (adelanto o atraso).

FECHA DEL MERIDIANO DE LOS 180º

  Es la línea internacional de cambio de fecha.

  Navegando hacia el E, al cruzar el meridiano de los 180º se disminuirá un día la fecha.

  Navegando hacia el W, al cruzar el meridiano de los 180º se aumentará un día la fecha.

8.- ALMANAQUE NÁUTICO

ALMANAQUE NÁUTICO: DESCRIPCIÓN

  Tiene por objeto proporcionar a los navegantes las efemérides astronómicas que necesitan para las observaciones.

CREPÚSCULOS

  Son los intervalos de tiempo en que, sin verse el Sol, hay luz o claridad. El crepúsculo puede ser matutino o vespertino, según sea antes de la salida o después de la puesta del sol.

  El crepúsculo se debe a la iluminación de las partículas o moléculas que componen la atmósfera.

  Hay 3 clases de crepúsculos:

  El civil.- Dura desde que el sol tiene una altura negativa de 6º hasta que sale, o desde que se pone hasta que tiene menos de 6º de altura negativa.

  Es decir: 6º bajo el horizonte hasta que se pone (crepúsculo vespertino).

     6º bajo el horizonte hasta que sale (crepúsculo matutino).

  El náutico.- Comienza y termina al tener el Sol 12º de depresión.

  El astronómico.- Comienza y termina al tener el Sol 18º de depresión.

9.- EL SEXTANTE

EL SEXTANTE

  El sextante marino es un instrumento portátil utilizado para medir el ángulo entre dos puntos.

  La palabra sextante viene del latín <<sextans>>, la sexta parte. Es decir, que el arco de los sextantes marinos viene a valer aproximadamente la sexta parte de una circunferencia. El sextante mide ángulos hasta 120º o más.

  El principal uso del sextante, así como de su predecesor: el octante, es el de medir las alturas de los cuerpos celestes sobre el horizonte del mar, para fijar la situación del navegante. Otro uso muy extendido es medir la diferencia en demora (el ángulo) entre dos objetos o puntos de la costa que tengan, más o menos, la misma altura. También se utiliza mucho para hallar la altura sextantal de un faro.

ERRORES DEL SEXTANTE

  Existen dos tipos de errores: Errores o defectos de construcción no subsanables y errores subsanables o ajustables. 

  Errores no subsanable.- Errores de fabricación, como son: defectos en la graduación del arco, pivote del giro de la alidada que no esta justamente en el centro del arco, mala graduación del nonio, cristales de los espejos que no tienen las caras paralelas y planas, etc.

  Errores subsanables.- La falta de paralelismo del anteojo al plano del sector, y la falta de perpendicularidad de los espejos al plano del sector, lo que implica la falta de paralelismo entre los espejos cuando la alidada esta a 0º.

ERROR DE ÍNDICE

  Una vez perpendiculares los espejos al plano del sector, es un error en el paralelismo de los espejos cuando la alidada marca 0º. Es más practico tenerlo en cuenta al hallar el ángulo o la altura, que corregir los espejos.

  Este error de índice, o desfase, se sumará al ángulo medido si la alidada está a la derecha de 0º y se restará si está a la izquierda. 

CASO PARTICULAR DE AL ALTURA MERIDIANA

 1º.- Se calcula Hz del paso por el meridiano.

 2º.- 10 o 15 minutos antes se empieza a tomar alturas consecutivas rectificando el tangenteo al horizonte. Cuando observamos que el Sol permanece quieto, esta será la altura de la meridiana.

CORRECCIÓN DE LAS ALTURAS OBSERVADAS

  1.- Error de índice o Error instrumental.- Se sumará al ángulo medido si la alidada está a la derecha de 0º y se restará si está a la izquierda.

  2.- Depresión del horizonte.- Es la diferencia entre el horizonte visible y el horizonte sensible en el ojo del observador. Siempre es negativa

  3.- Refracción.- Angulo que forma la posición aparente del astro con la real. Siempre negativa.

  4.- Paralaje.- No es lo mismo observar un astro desde el centro de la Tierra como desde cualquier otro punto de la superficie. Siempre es positiva.

  5.- Semidiámetro.- Diferencia entre el limbo superior (negativa) e inferior (positiva).

10- RECONOCIMIENTO DE ASTROS

RECONOCIMIENTO DE ASTROS

  Deben hacerse: 

-   En los crepúsculos, momento ideal por ser bien visibles el horizonte y los astros.

-   Noches en que la luna ilumine el horizonte.

-   La diferencia de azimutes debe valer 120º (condición ideal), en ningún caso debe observarse los astros cuyos azimutes se diferencien menos de 30º.

De día los astros que pueden observarse son: Sol, Luna, Venus y Júpiter.

¿ Por qué la altura corregida de la polar da la latitud ? 

La altura del polo elevado sobre el horizonte HPn, es igual a la latitud del observador, por dicha razón la altura verdadera de la polar (una vez aplicada la corrección) nos da la latitud en el hemisferio norte.