Sextante

El sextante ye un preséu que dexa midir ángulos ente dos oxetos tales como dos puntos d'una mariña o un astru, xeneralmente'l Sol, y el horizonte. Conociendo la elevación del Sol y la hora del día puede determinase la llatitú a la que s'atopa l'observador. Esta determinación efeutuar con bastante precisión por aciu cálculos matemáticos senciellos a partir de les llectures llograes col sextante.

Esti preséu, que reemplazó al astrolabiu por tener mayor precisión, foi mientres dellos sieglos de gran importancia na navegación marítima y tamién na navegación aérea, hasta que, nos últimos decenios del sieglu XX, impunxéronse sistemes más modernos como la determinación de la posición por aciu satélites. El nome sextante provién de la escala del preséu, que toma un ángulu de 60 graos, esto ye, un sestu d'un círculu completu.

Sir Isaac Newton (1643-1727) inventó un preséu de navegación de doble reflexón, pero nunca se publicar. Más tarde, dos homes desenvolvieron de manera independiente'l octante alredor de 1730: el matemáticu inglés John Hadley (1682-1744) y el ópticu de Filadelfia Thomas Godfrey (1704-1749). El octante, y el sextante más tarde, sustituyeron el cuadrante de Davis como'l principal preséu pa la navegación.

 Forma d'operación col sextante 
Pa determinar l'ángulu ente dos puntos, por casu, ente l'horizonte y un astru, primero ye necesariu asegurase l'usu de distintos filtros si l'astru que se va a reparar ye'l Sol (bien importante poles graves remortines oculares que puede xenerar). Amás, ye precisu aprovise d'un cronómetru bien precisu y bien afechu al segundu, pa poder determinar la hora exacta de la observación, y de esa manera anotala pa los siguientes cálculos que se van a realizar.

Pa llevar a cabu estes midíes, el sextante dispón de:

 Un espeyu móvil, con una aguya (alidada) que señala na escala (llimbu) l'ángulu midíu.
 Un espeyu fixu, que na so parte media dexa ver al traviés d'él.
 Una mira telescópica.
 Filtros de proteición ocular.


Pa midir l'altor d'un astru asítiase'l sextante perpendicularmente y empobínase el preséu escontra la llinia del horizonte. Darréu búscase l'astru al traviés de mirar telescópica, moviendo l'espeyu móvil hasta atopalo. Una vegada alcontráu, faise coincidir col reflexu del horizonte que se visualiza direutamente na metá del espeyu fixu. D'esi manera verá una imaxe partida, nun llau l'horizonte y nel otru l'astru.

De siguío faise bazcuyar llevemente'l sextante (con un xiru de la muñeca) pa faer tanxente la imaxe del horizonte cola del sol y de esa manera determinar l'axuste precisu de dambos. Lo que marque'l llimbu va ser l'ángulu que determina l'Altor Instrumental» o Reparada d'un astru a la hora exacta midida al segundu. Tres les correiciones pertinentes determinar l'Altor Verdaderu» de dichu astru, datu que va sirvir pal procesu de pescudar la situación reparada astronómicamente.

 Ventayes 
Al igual que'l cuadrante de Davis (tamién llamáu "backstaff"), el sextante dexa midir los oxetos celestes en rellación col horizonte, en llugar de faelo en rellación col preséu. Esto dexa una gran precisión. Sicasí, a diferencia del cuadrante de Davis, el sextante dexa la observación direuta de les estrelles mientres la nueche, cuando'l backstaff ye malo d'usar. Pa utilizar el sol como referencia, puede realizase una observación direuta del sol siempres que'l sextante tenga filtros pa la proteición ocular.

Yá que la midida ye con respectu al horizonte, el punteru de midida ye un rayu de lluz que llega hasta l'horizonte. La midida vese, pos, llindada pola precisión angular del preséu y non pol error senu acomuñáu al llargor d'una alidada, como nos astrolabios o nos preseos de dómina similar.

El sextante nun riquir un oxetivu dafechu estable, yá que mide un ángulu relativu. Por casu, cuando un sextante utilizar nun barcu en movimientu, la imaxe del horizonte y los oxetos celestes mover nel campu de visión. Sicasí, la posición relativa de los dos imáxenes va caltenese estable, y siempres que l'usuariu pueda determinar que l'oxetu celeste toca l'horizonte, la exactitú de la midida va ser bona en comparanza cola magnitú del movimientu.

El sextante nun riquir electricidá, a diferencia de munches formes de navegación modernes o de cualesquier otru preséu humanu (como los satélites GPS). Por estes razones, considerar de calter eminentemente práuticu caltener un sextante ente les ferramientes de navegación nos buques.

 Anatomía d'un sextante 
El brazu índiz mueve'l espeyu índiz. El indicador señala nel arcu la midida. El cuerpu caltién tou xuníu. 

Esisten dos tipos de sextantes. Dambos tipos pueden dar bones resultancies, y la eleición ente ellos ye personal:

1) Los sextantes tradicionales tienen un espeyu semihorizonte, qu'estrema'l campu de visión en dos. Per un sitiu, vese l'horizonte, nel otru, l'oxetu celeste. La ventaya d'esti tipu ye que tanto l'horizonte como l'oxetu celeste vense tan brillosos y claros como ye posible. Esto ye una ventaya mientres la nueche o con gurriana, cuando l'horizonte puede ser malo de ver. Sicasí, unu tien que barrer l'oxetu celeste p'asegurar que la parte inferior del oxetu celeste raspia l'horizonte. 

2) Los sextantes d'horizonte enteru usen un espeyu semiplateado pa ufiertar una visión completa del horizonte. Esto fai que sía fácil apreciar cuándo l'estremu inferior d'un oxetu celeste toca l'horizonte. Como la mayoría de les vistes son del sol o de la lluna, y la neblina ensin nubes ye rara, les ventayes de la sensibilidá a la lluz débil del espeyu semihorizonte escasamente son importantes na práutica.

En dambos tipos, los grandes espeyos dan un mayor campu de visión, y asina resulta más fácil atopar un oxetu celeste. Los sextantes modernos tienen de cutiu espeyos de 5 cm o más, ente que del sieglu XIX los sextantes escasamente llevaben un espeyu de más de 2,5 cm (una pulgada). En gran parte, esto debe a que los espeyos de precisión plana volviéronse menos costosos de fabricar y de platear. 

Un horizonte artificial ye útil cuando l'horizonte nun ye visible. Esto asocede na borrina, nes nueches seles ensin lluna, en midíes que se faigan al traviés d'una ventana o en tierra arrodiada d'árboles o edificios. Los sextantes profesionales pueden montar un horizonte artificial en llugar del montaxe horizonte-espeyu. Un horizonte artificial suel ser un espeyu con un nivel nun tubu llenu de líquidu con una burbuya.

La mayoría de los sextantes tamién tienen filtros pal so usu col sol y otros p'amenorgar los efeutos de la neblina. 

La mayoría de los sextantes monten un monocular de 1 o 3 aumentos pa visualizar. Munchos usuarios prefieren un tubu d'observación simple, que tien un campu más amplio, más brillosu de vista y ye más bono d'usar pela nueche. Dellos navegadores monten un monocular amplificador de lluz p'ayudar a ver l'horizonte nes nueches ensin lluna. Otros prefieren utilizar un horizonte artificial allumáu. 

Los sextantes profesionales utilicen una midida de grau de percorríu y un torniellu d'axuste que se llee en minuto, 1/60 de grau. La mayoría de los sextantes tamién inclúin un nonio nel dial del torniellu d'axuste que dexa apreciar hasta los 0,2 minutos. Un minutu angular d'error equival aproximao a una milla náutica, la mayor precisión posible de la navegación astronómica ye d'aproximao 0,1 milles náutiques (unos 200 m). Nel mar, los resultaos dientro de delles milles náutiques, dientro del rangu visual, son aceptables. Un navegador bien cualificáu y con esperiencia puede determinar la posición con una precisión d'alredor de 0,25 milles náutiques (460 m).Dutton's Navigation and Piloting, 12th edition. G.D. Dunlap and H.H. Shufeldt, eds. Naval Institute Press 1972, ISBN 0-87021-163-3 

Un cambéu na temperatura puede deformar l'arcu, produciendo inexactitud na midida. En casos de mal tiempu, munchos navegantes asitien el so sextante fora de la cabina pa llegar a un equilibriu cola temperatura esterior. El diseñu de la montadura estándar del sextante (vease la ilustración) compensa la diferencia d'error angular debida a los cambeos de temperatura. El mangu ta separáu del arcu y de la montadura, de manera que'l calor del cuerpu del observador non deforme la xeometría del aparatu. Los sextantes pa usu tropical de cutiu son pintaos de color blancu pa reflexar la lluz solar, evitando no posible que se calecer. Los sextantes d'alta precisión utilicen invar (una aleación especial de baxa espansión térmica) na construcción de la montadura y l'arcu. Dellos sextantes científicos construyéronse en cuarzu o cerámica, con una espansión térmica inda más baxa. Munchos sextantes comerciales son de bronce o d'aluminiu de baxa espansión. El latón tien menor dilatación térmica que l'aluminiu, pero los sextantes d'aluminiu son más llixeros y polo tanto más cómodos d'usar, afirmándose que pueden ser más precisos porque les manes del observador tremecen menos. 

Los sextantes p'aviones anguaño quedaron fora de producción, pero teníen carauterístiques especiales. La mayoría teníen horizontes artificiales que dexaben tomar visuales al traviés d'una ventana cimera en color. Dalgunos tamién teníen promediadores mecánicos pa llograr llectures a partir de cientos de midíes de visuales, compensando les aceleraciones aleatories nel fluyíu del horizonte artificial. Los antiguos sextantes d'aviación yeren de dos clases: l'estándar, y un segundu tipu diseñáu pal so usu n'aviones de cabina abierta que dexen una visión direuta del sextante asitiáu sobre'l cuellu del pilotu. Los sextantes d'aviación más modernos fueron del tipu periscópicu, con solo una pequeña proyeición sobre'l fuselaje. Con estos, el navegador pre-calculaba la visual, y entós determinaba la diferencia nel altor reparáu frente a predicha del cuerpu pa determinar la so posición. 

En llogrando l'ángulu de la visual y l'intre de la midida, ye posible amenorgar la posición, siguiendo dalgunu de los diversos procedimientos matemáticos disponibles. La amenorgamientu a güeyu consiste en dibuxar el círculu d'igual elevación del oxetu celeste reparáu nuna carta náutica. La interseición d'esti círculu con una trayeutoria a estima, o con otru círculu correspondiente a un segundu avistamiento facilita un allugamientu más precisu.

 Tomando una visual 
Pa tomar una visual (o midida) del ángulu ente'l Sol, una estrella o un planeta, y l'horizonte, el "telescopiu astronómicu" tien de tar instaláu nel sextante, y l'horizonte tien de ser visible. Nos buques nel mar, esto nun representa xeneralmente un problema. En díes de borrina, una toma de vista a baxu altor percima de l'agua puede dar una imaxe más precisa del horizonte. El sextante sacar de la so caxa y sostiense cola mano derecha pel so mangu, ensin tocar l'arcu colos deos enxamás. 

Pa una observación del sol, los filtros del sextante dexen evitar l'esllumamientu. Un métodu de partida ye utilizar filtros tantu nel espeyu índiz como nel d'espeyu del horizonte, de manera que pueda vese el sol como un discu sólidu y ensin estropiar la vista. Por aciu l'establecimientu de la barra d'índiz a cero, el sol puede vese al traviés del telescopiu. La lliberación de la barra del índiz (yá sía pola lliberación d'un torniellu de suxeción, o nos preseos modernos, utilizando'l botón de lliberación rápida), la imaxe del sol pueden amenorgase hasta'l nivel del horizonte. Ye necesariu voltiar escontra tras el filtru del espeyu horizonte pa poder ver l'horizonte, y depués xirar el torniellu d'axuste finu nel estremu de la barra d'índiz hasta que la curva inferior (l'estremu inferior) del sol apenes toque l'horizonte. Suspendiendo'l sextante sobre la exa del telescopiu asegúrase que la llectura ta siendo tomada col preséu en posición vertical. L'ángulu de la visual va lleer a partir de la escala nel arcu, faciendo usu siempres del micrómetru o nonio. La hora exacta de la llectura de la visual tamién tien de tenese en cuenta coles mesmes, y rexistrase l'altor de los güeyos percima del nivel del mar. 

Un métodu alternativu consiste n'envalorar l'altor actual (ángulu) del sol coles tables de navegación, y de siguío, afitar la barra del índiz col ángulu correspondiente, y col equipu apuntando direutamente al horizonte, barrer de llau a llau hasta qu'un rellumu de los rayos del sol ver nel telescopiu. De siguío dar# en realizar los mesmos axustes finos descritos nel procedimientu anterior. Esti métodu ye menos probable que tenga ésitu na observación d'estrelles y planetes. 

Les visuales d'estrelles y planetes tómense de normal mientres el tapecer, a l'amanecida o al atapecer, ente que tanto los cuerpos celestes como l'horizonte del mar son visibles. Nun hai necesidá d'utilizar filtros pa estremar la estremidá inferior del astru reparáu, yá que el cuerpu apaez como un simple puntu nel telescopiu. La lluna puede ser reparada, pero aparenta movese bien rápido, puede presentar distancia a la lluna distintes tamaños en distintos momentos, y dacuando solo puede estremase l'estremu inferior o'l superior poles fases. 

Los sextantes pueden utilizase tamién pa midir otros ángulos visibles con muncha precisión, por casu, ente un cuerpu celeste y otru; o ente puntos de referencia en tierra. Utilizáu horizontalmente, un sextante puede midir l'ángulu aparente ente dos edificios que la so posición figure nun planu, como un faru y la torre d'una ilesia, lo que puede utilizase p'atopar la distancia dende o escontra'l mar. Utilizáu verticalmente, una midida del ángulu ente'l focu d'un faru y el nivel del mar na so base tamién puede utilizase pa calcular la distancia.

 Curiaos 
El sextante ye un preséu bien delicáu. Si caise, l'arcu puede doblar, colo que si esto asocediera la so precisión veríase amenorgada. Ye posible una recertificación con preseos topográficos o con preseos ópticos de precisión, pero l'arreglu d'un arcu dobláu ye, polo xeneral, una aición pocu práutica. 

Munchos navegantes negar a compartir los sos sextantes, p'asegurar que pueden controlar la so integridá. La mayoría de los sextantes vienen con un gordón de pescuezu, pero los más baratos vienen nun estoxu. Un procuru tradicional ye ponese'l gordón nel pescuezu antes de retirar el sextante del so estoxu; y guardalo siempres en dalgún llugar a la vista. Los sextantes utilizaos qu'escarecen d'un estoxu ye bien probable que sufran daños.

 Axuste 
Por cuenta de la sensibilidá del preséu, ye fácil que dalgún golpe dexe los espeyos fora d'axuste. Por esta razón, un sextante tien de revisase con frecuencia pa detectar posibles errores y afaese en consecuencia. 

Esisten cuatro tipos d'errores que pueden ser afechos pol navegador y que se deben correxir nel orde siguiente. 

Error de Perpendicularidá Asocede cuando l'espeyu índiz nun ye perpendicular a la estructura del sextante. Pa comprobalo, asítiese'l brazu del índiz a unos 60° nel arcu y calténgase el sextante horizontal col arcu a una distancia similar a la de los brazos estendíos, y cola mirada nel espeyu del índiz. L'arcu del sextante tien qu'aparentar siguise ensin interrupción nel espeyu. Si esiste dalgún error, entós los dos imáxenes (la real y el so reflexu) van presentar un quebro. Afáigase l'espeyu hasta que la reflexón y la visión direuta del arcu aparenten ser continues. 

Error d'Alliniación Llateral Asocede cuando vidriu/espeyu del horizonte nun ye perpendicular al planu del preséu. Pa comprobalo, en primer llugar tien de ponese a cero'l brazu índiz, y depués reparar una estrella al traviés del sextante. De siguío, tien de xirase'l torniellu de movimientu d'ida y vuelta por que la imaxe reflexada pase alternativamente percima y per debaxo de la vista direuta. En casu de que al camudar d'una posición a otra la imaxe reflexada pasa direutamente percima de la imaxe direuta, entós nun esiste error d'alliniación llateral. L'usuariu puede reparar l'horizonte pa comprobar el sextante mientres el día. Si amuesa dos horizontes, entós esiste un error d'alliniación llateral, y tien d'afaese vidriu/espeyu del horizonte hasta que les estrelles fundar nuna sola imaxe o los horizontes fundir n'unu. Esti error ye xeneralmente insignificante pa les observaciones y puede ser ignoráu o amenorgáu a un nivel insignificante. 

Error de Colimación Produzse cuando'l telescopiu o monocular nun ye paralelu al planu del sextante. Pa comprobalo ye necesariu reparar dos estrelles separaes 90° o más. Averar les dos estrelles en coincidencia, bien a la izquierda o a la derecha del campu de visión. Mueva'l sextante un pocu por que les estrelles mover escontra l'otru llau del campu de visión. Si dixébrense nun hai error de colimación. 

Error d'Índiz Apaez cuando l'índiz y los espeyos del horizonte nun son paraleles ente sigo cuando l'índiz del brazu afitar en cero. Pa comprobalo, tien de ponese a cero l'índiz del brazu y reparar l'horizonte. Si la imaxe reflexada y la direuta del horizonte apaecen en llinia, entós nun hai nengún error d'índiz. Si unu ta percima de la otra, tien d'afaese l'espeyu del índiz hasta que los dos horizontes fúndanse. Esto puédese faer pela nueche por aciu una estrella o la lluna.

 Ver tamién 
 Historia de la navegación astronómica
 Sextante Bris

 Referencies 

 Enllaces esternos 

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