Brevísima historia del cálculo de la longitud a bordo de los buques en alta mar

17.05.2020 12:10

 

En la historia de la navegación de altura ─aquella efectuada fuera de la vista de la costa─, determinar la situación del buque constituía, al margen de las inclemencias atmosféricas, el principal problema en este tipo de navegación.

Desde época muy temprana, el cálculo de la latitud se conseguía con relativa facilidad mediante la altura de la estrella polar, primero y la altura del sol al mediodía, más tarde. A finales del siglo XVI la precisión de la misma era bastante elevada. Por contra, el cálculo de la longitud fue muy inexacta hasta el segundo tercio del siglo XVIII. Inicialmente se calculaba por estima, método, que a medida que aumentaba la distancia navegada, se volvía más y más inexacta.

Podríamos decir que el primer paso para el cálculo preciso de la longitud lo dió John Hadley al inventar el octante en 1730.

Octante

Con este instrumento, precursor del sextante, se podían medir con bastante precisión las alturas de los astros sobre el horizonte, y, en consecuencia, calcular la latitud y longitud del buque; pero para calcular esta última se necesitaba la hora exacta y dada la escasa precisión de los relojes de la época, la fiabilidad de la longitud conseguida era muy incierta.

A raiz del desastre naval de la Royal Navy en las islas Sorlingas, el Almirantazgo Británico, mediante el Board of Longitude, instituyó un jugoso premio ─Longitude Prize─ para aquel que inventara un sistema preciso para el cálculo de la longitud en alta mar.

El astrónomo alemán Tobias Mayer en 1755, basándose en las ecuaciones para el cálculo del movimiento de la luna de su contemporáneo suizo Leonhard Euler, dio el segundo paso con la publicación de sus tablas de distancias lunares.

Tobias Mayer

 

Este método, bastante preciso, tenía el inconveniente de necesitar complicados y largos cálculos matemáticos. El Board of Longitude británico evaluó estas tablas y determinó que mediante su uso se podía conseguir una exactitud al medio grado ─30 millas de error máximo─.

En 1767 el Royal Observatory dirigido por Nevil Maskevile, tras un año de arduo trabajo, incluyó en el nuevo Nautical Almanac and Astronomical Ephemeris unas tablas de distancias lunares, una versión mejorada de las de Mayer. Con los años esta publicación se convirtió en el almanaque común de todos los marinos del mundo. El hecho de estar basado en el Royal Observatory of Greenwich, contribuyó de manera determinante a que cien años más tarde se adoptara internacionalmente el meridiano de Greenwich como meridiano cero.

El famoso navegante y descubridor británico James Cook utilizó, con muy buenos resultados, estas tablas para el cálculo de la longitud en su primer viaje.

James Cook

 

En 1752 John Harrison diseñó el H4, el primer cronómetro marino del mundo, que se encargó de fabricar el artesano John Jefferys. Con los años y tras innumerables pruebas, trabas y demoras, aquel consiguió un total de 23.065 libras esterlinas en premios y subvenciones del rey, el parlamento y otras instituciones, pero el Longitude Prize nunca fue concedido, ni a él ni a nadie.

Cook, en su segundo y tercer viajes, utilizó el cronómetro K1, elaborado por Larcum Kennedy, del tamaño de un reloj de bolsillo, resultando muy fiable y preciso. Este cronómetro era una copia del cronómetro H4 de John Harrison.

Cronómetro H4 de Harrison

 

En 1759 John Bird creó, bajo las indicaciones del marino escocés John Campbell, una evolución del octante: el sextante. Este instrumento junto al cronómetro permitieron a los navegantes el cálculo preciso de la longitud. En pocos años su difusión se generalizó en las marinas civiles y militares de todos los paises del mundo. Por observación y comparación se calculaba el movimiento de los cronómetros con un pequeño margen de error. No fue hasta 1924 que la BBC empezara la emisión de señales horarias mediante acuerdo con el Observatorio de Grenwich, permitiendo desde entonces calcular con absoluta precisión el estado absoluto de los cronometros, aumentando por consiguiente la fiabilidad de las situaciones del buque en alta mar.

Al almanaque náutico pronto se le unieron diferentes tablas para facilitar el cálculo de la longitud. Con todo, el cálculo era un poco engorroso hasta que en 1837 el capitán norteamericano Tomas H. Summer descubrió, casualmente, el uso de una recta de altura para determinar una línea de posición. Un método que perfeccionó posteriormente Marcq de Saint-Hilaire. La tangente de este último ha sido el método más utilizado hasta nuestros días, o mejor dicho, hasta la aparición de los sistemas hiperbólicos de navegación primero ─Decca y Loran─, primero y los sistemas inerciales y satelitales, después.

Loran C

 

La Segunda Guerra Mundial facilitó primero, el desarrollo de métodos mecánicos para el cálculo de la situación que podían utilizar facilmente navegantes inexpertos y después, la publicación de tablas rápidas para la navegación aérea. Estas últimas tablas, por su sencillez y rapidez, fueron profusamente utilizadas por navegantes de todos los paises para el cálculo de la situación del buque con posterioridad a la 2ª. G.M. y hasta la aparición de las calculadoras científicas y náuticas, primero y de los sistemas descritos más arriba, después.

Señalar finalmente, como curiosidad, que Joshua Slocum, al no disponer de cronómetro, utilizó el método de distancias lunares en su primera vuelta al mundo en solitario.

R.S.M. 16-05-2020

 

En las singladuras 17, 18, 19, 20 y 21 de Apuntes de una travesía en solitario -14- hay varios ejemplos de cálculo de la latitud y la longitud.

Resolución del triángulo de posición por métodos mecánicos

DERROTA

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Fuentes:

https://en.wikipedia.org

http://cudl.lib.cam.ac.uk

https://www.rmg.co.uk

http://boletinpatron.com

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