Navegando con las estrellas: del arte a la ciencia

Mínia Manteiga Outeiro / Pablo López Varela y Alsira Salgado Don / 31-03-2011

A lo largo del siglo XV, en la época de los grandes descubrimientos, primero los portugueses y más tarde los españoles se dieron cuenta de que era necesaria una mayor seguridad y precisión en la navegación.

La inversión económica de los gobiernos en estos viajes y en la posterior explotación comercial de las nuevas rutas establecidas hizo que se promoviera institucionalmente la investigación en las diferentes ramas científicas, especialmente la Astronomía, con el fin de emplear sus recursos para resolver los problemas e inexactitudes en las travesías marítimas. Los astrónomos y cosmógrafos aplicaron los métodos que ya se venían empleando en tierra para la medición de la latitud geográfica y adaptaron los instrumentos de observación de alturas para su uso en la mar. Se produce así el tránsito de los rudimentarios sistemas tradicionales, que configuraban los albores del denominado “arte de la navegación”, a una metodología con la que se llevó este arte a su máxima expresión instituyéndose los fundamentos de una auténtica “ciencia de la navegación”.

Para solventar el error que se cometía al aceptar la posición de la Polar como la del polo celeste (en el siglo XVI la separación entre la Polar y el polo norte era de unos 3º25’), se recurría a una serie de reglas comúnmente conocidas como el “Regimiento del Norte”. Éstas se basaban en hallar la distancia vertical entre la Polar y el polo mediante la observación de la posición relativa respecto a ella de algunas estrellas denominadas “Guardas de la Polar” (normalmente Kochab, que recibía popularmente el nombre de “Guarda delantera”, o la enfilación Dubhe-Merak). Para la aplicación de las reglas del Regimiento del Norte los marinos recurrían a un artificio denominado “Hombre en el Polo”. Imaginaban, centrado en la Polar, a un hombre en el cielo con los brazos en cruz. Según la situación de la “Guarda” respecto a dicho hombre, el Regimiento proporcionaba la corrección a aplicar a la altura medida de la Polar y, en algunos casos, también la hora local. Entre los instrumentos que surgieron para aplicar el Regimiento del Norte destaca el nocturlabio, que ya se empleaba en tierra y con el cual se medía el ángulo entre la vertical y la alineación Polar-Kochab o Dubhe-Merak.

La observación de la Polar para el cálculo de la latitud presentaba dos inconvenientes, que su uso se limitaba a la noche y que resultaba inútil en aquellas expediciones que atravesaban el Ecuador. La solución vino dada a principios del siglo XVI con la aparición de tablas de declinación solar simplificadas para su uso en la mar, así como de los métodos del “Regimiento del Sol”. Conocida la declinación del Sol en el día a observar, se medía su altura meridiana. Para ello, con el astro próximo a su paso por el meridiano del observador, momento que se estimaba empleando la aguja magnética, se efectuaban varias observaciones hasta obtener la máxima. En el cálculo de la latitud, la declinación debía sumarse o restarse a la distancia cenital obtenida (complemento de la altura). La forma de operar se recogía en los diferentes Regimientos del Sol, los cuales comprendían una serie de reglas en función de la dirección de las sombras proyectadas por el astro.

Para aplicar estos métodos se desarrollaron instrumentos con los que medir a bordo la altura de los astros, en un primer momento simple adaptación de los utilizados por la astronomía tradicional. El primero fue el cuadrante náutico, la referencia más antigua de su uso a bordo de un buque es de 1460. Provenía de los cuadrantes portátiles introducidos en Europa por los astrónomos árabes en el siglo XIII, que a su vez procedían del más complejo cuadrante astronómico, utilizado en tierra desde el tiempo de Tolomeo.

Este instrumento, debido a lo dificultoso de su empleo a bordo de un buque en movimiento, fue pronto desplazado por el astrolabio náutico. Aunque derivado igualmente de su homólogo en tierra, su tamaño era menor y su superficie estaba aligerada para ofrecer una menor resistencia al viento. Pese a ello, los astrolabios también se mostraron poco útiles cuando el mar no estaba en calma, cayendo en desuso con la aparición, en la primera mitad del siglo XVI, de la ballestilla. Ésta, procedente del denominado báculo de Jacob empleado en astronomía y topografía, fue la primera solución práctica para la medición de alturas en la mar. Después se idearon muchos instrumentos a partir de los anteriores, llegando hasta el cuadrante de Davis, a finales del siglo XVI, cuyo uso se extendería hasta mediados del XVIII.

A lo largo del siglo XVI el arte de navegar llega a su máxima expresión, consolidándose de manera global a bordo. El rumbo seguido por el buque se determinaba con la aguja magnética y se representaba sobre la correspondiente carta náutica. La distancia recorrida se calculaba con la corredera de barquilla y la experiencia del piloto. La latitud se obtenía por métodos astronómicos. Y, finalmente, la longitud se deducía sobre la carta partiendo de los datos anteriores. De los cuatro términos clásicos en que se dividía el pilotaje (latitud, longitud, rumbo y distancia), sólo el primero podía determinarse recurriendo a los astros.

Esta nueva navegación requirió la modificación de las anteriores cartas portulano (diseñadas para marcar la situación exclusivamente según el rumbo y la distancia) y la inclusión de los meridianos graduados con indicación de latitudes. Surgen las llamadas cartas cuadradas, en las cuales se trazaban los meridianos y paralelos formando una cuadrícula.

La operación de reflejar la situación del buque sobre la carta se denominaba “echar el punto”. Con ella se determinaban en realidad tres puntos distintos, que por regla general distaban mucho de coincidir en la misma posición. El “puntode fantasía” se estimaba con el procedimiento clásico de rumbo y distancia; el “punto de escuadría”, con el rumbo y la latitud astronómica; y el “punto de fantasía y altura”, con la distancia navegada y la latitud medida. El discriminar entre estos tres puntos para tratar de averiguar la verdadera posición en la que se encontraba el buque, corría a cargo del buen juicio del piloto, es decir, a su buen arte.

Los errores cometidos al echar el punto eran considerables. Una de sus causas era el desconocimiento de la variación magnética, responsable de que el rumbo indicado por la aguja náutica discrepe del verdadero. No fue hasta el siglo XVIII que se concluyó que los cambios en la dirección señalada por la aguja variaban no sólo con la situación geográfica sino también con el tiempo. Las equivocaciones en la distancia navegada eran todavía de mayor entidad. Los datos de velocidad obtenidos con la corredera de barquilla (y anteriormente con la denominada corredera holandesa) eran meramente aproximados. Y la determinación de la latitud también introducía faltas, derivadas de las imperfecciones de los instrumentos empleados, de los datos sobre la declinación del Sol y de las correcciones a aplicar sobre las alturas observadas. A pesar de todas estas imprecisiones, se trataba del dato de posición más exacto que los pilotos podían obtener en alta mar y en él depositaban, no sin razón, su confianza. A esto había que añadir la inexactitud de las cartas empleadas en las travesías y una importante fuente de errores puesta de manifiesto con el establecimiento de los métodos astronómicos que requería pronta solución: la ignorancia de los navegantes.

A lo largo del siglo XVI, en la práctica totalidad de los países con tradición náutica se crearon instituciones para la formación y el examen de los pilotos. A principios del mil setecientos se había conseguido instruirlos en el manejo de las técnicas de navegación tradicionales, basadas en el uso de la aritmética, la geometría y el aprendizaje de las reglas que cubrían las situaciones que se les podían presentar. Pero los conocimientos que adquirían distaban mucho de convertirlos en verdaderos científicos. En lo referente a la navegación astronómica, la formación que recibían no pasaba de la instrucción en el manejo de los diferentes instrumentos y el uso de tablas y de ciertas reglas que debían memorizar y que permitían al marino obtener la posición a partir de los datos de rumbo, distancia navegada y altura observada de uno o varios astros.

Y llegamos así al siglo XVII, el inicio de la liberación de la astronomía náutica con respecto a su homóloga en tierra. Mientras que hasta este instante la primera era meramente un apéndice de la segunda, a lo largo de los siglos XVII y XVIII esta relación se invierte. Llegan a subordinarse de forma casi exclusiva las investigaciones astronómicas a las necesidades impuestas por la navegación. En este aspecto también las matemáticas jugaron un importante papel. Hasta comienzos del siglo XVII el método para resolver los problemas náuticos era básicamente geométrico. A partir de entonces se introduce el concepto del triangulo esférico de posición, y los tratados del mar de la época comienzan a aplicar formulas trigonométricas para obtener la latitud. Nace aquí la mencionada “ciencia de la navegación”.


Bibliografía:

García Franco, Salvador: “Historia del Arte y Ciencia de navegar. Desenvolvimiento histórico de «los cuatro términos» de la navegación”. Instituto Histórico de Marina, Madrid 1947.

García Franco, Salvador: “Instrumentos Náuticos en el Museo Naval”. Ministerio de Defensa-Museo Naval, Madrid 1996.

Sellés, Manuel: “Instrumentos de Navegación. Del Mediterráneo al Pacífico”. Lunwerg Editores, Madrid, 1994.

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El autor

Mínia Manteiga Outeiro es Doctora en Física. Profesora Titular en la E.T.S de Náutica y Máquinas de la Universidad de A Coruña.

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Pablo López Varela y Alsira Salgado Don
Pablo es Doctor en Marina Civil. Profesor contratado doctor en la E.T.S de Náutica y Máquinas de la Universidad de A Coruña.
Alsira es Licenciada en Náutica y Transporte Marítimo, Capitán de la Marina Mercante. Profesora interina de sustitución en la E.T.S de Náutica y Máquinas de la Universidad de A Coruña.

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