El mini sextant Bris

Alguna vegada he sentit a parlar i he llegit coses sobre el mini sextant Bris o brissextant.     crèdits de les imatges: Sven Yrvind http://www.yrvind.com Explicacions del inventor del mini sextant Bris ( Sven Yrvind ) L'anomenat mini sextant Bris consta de vàries (dues o més) làmines de vidre, els plans de les quals formen un determinat angle. L'instrument és, per tant, mol senzill, lleuger, i barat; tant és així que és perfectament viable construir el dispositiu de forma casolana tant si l'objectiu és fer un bonic experiment/joc com si es tracta de fer navegació astrònomica "de supervivència". Segons el catàleg de Cassen & Plath el dispositiu es pot portar fixat d'alguna manera a les ulleres (és molt petit i lleuger), amb la qual cosa, tenim les mans lliures per fer les maniobres o romandre a la canya mentre observem, tot i que l'espera a que una de les imatges toqui l'horitzó segur que requereix una bona paciència. El brissextant va ser inventat pel dissenyador i constructor de petits velers i navegant oceànic, Sven Yrvind (més detalls a la seva pàgina personal). En observar el Sol amb el brissextant es formen vàries imatges (vet aquí la primera diferència amb el sextant convencional), atès que les làmines no són paral·leles. 1. Calibració del Bris aprofitant una recalada: Primer de tot, cal calibrar el sextant Bris. Aquest pas previ consisteix a calcular l'altura sobre l'horitzó de cadascuna de les imatges del Sol quan l'estem observant des d'un punt A del qual en sapiguem amb certesa les coordenades geogràfiques (una recalada). Ho farem de la manera següent. A mida que el Sol es va elevant de bon matí, o bé a la tarda, quan va caient, anotem les hores de cronòmetre (TU o HCG) corresponents al moment que els limbes de les imatges van fent tangència a l'horitzó. Així, si visualitzem dues imatges, anotarem l'hora TU per al limbe superior de la primera imatge S_1 en el moment precís que és tangent a l'horitzó i l'hora TU per al limbe inferior S_2 quan fa tangència; de la mateixa manera, continuem observant i anotem l'hora TU quan el limbe superior de la segona imatge es tangent a l'horitzó (S_3) i l'hora TU quan és el limbe inferior (S_4) el que arribar a ser tangent. Ordenem aquests temps de cronòmetre (t_1, t_2, t_3, i t_4) en una taula per tal que puguem fer els càlculs de l'altura de les imatges sobre l'horitzó que farem a continuació (ja acabada l'observació). Per calcular aquestes altures cal resoldre el triangle esfèric i, per tant, fer servir la fórmula: sin(a_1) = sin(l).sin(d_1) + cos(l).cos(d_1).cos(hl_1) sin(a_2) = sin(l).sin(d_2) + cos(l).cos(d_2).cos(hl_2) sin(a_3) = sin(l).sin(d_3) + cos(l).cos(d_3).cos(hl_3) sin(a_4) = sin(l).sin(d_4) + cos(l).cos(d_4).cos(hl_4) A les fórmules, l és la latitud de A (coneguda amb certesa); d_1, d_2, d_3 i d_4 representen les declinacions del Sol en el moment de fer les quatre observacions anteriors; i hl_1, hl_2, hl_3, hl_4 són els angles horaris del Sol corresponents a aquests instants. Observem que les declinacions i els horaris locals del Sol les traiem de l'almanac entrant amb la latitud de A i els temps TU de cada una: t_1, t_2, t_3, i t_4]. Fent ús de la funció argsin de la calculadora científica obtenim les altures de les imatges: a_1 de la imatge S_1, a_2 de la imatge S_2, a_3 de la imatge S_3, i a_4 de la imatge S_4. Ordenem aquesta informació essencial per fer les observacions en una taula ja que l'haurem de consultar cada vegada que en navegació fem una observació del Sol, de la Lluna, o bé d'algun astre que es vegi prou bé en fer tangència sobre l'horitzó, ja que en aquest moment, sabrem que l'altura de l'astre correspon al valor que correspongui a una de les dades de calibració de la taula que hem preparat. És molt important que tinguem cura que l'angle que formen les làmines del sextant Bris no canviï a partir d'aquest moment, perquè si fos així, caldria recalibrar el sextant en un altre punt del qual en sabéssim amb certesa les coordenades geogràfiques, en una altra recalada o bé la informació de la posició que ens pogués passar algun mercant en trobar-nos-el fent ús de la radio. 2. Ús del sextant Bris (ja calibrat) en navegació per determinar la posició de l'observador Una vegada disposem de les dades de calibració, el procediment per situar-nos a partir de les observacions dels astres és essencialment el mateix que el que apliquem amb un sextant convencional tot i que (em sembla) amb força menys precisió en el cas de fer servir un sextant Bris o un sextant de fortuna similar. Ja en navegació, doncs, cal esperar el moment que observem una de les imatges del Sol fent tangència a l'horitzó, llavors anotarem l'hora de cronòmetre i, a partir de la posició d'estima (le i Le), calculades a partir de les dades de la corredera, el compàs de navegació, la informació sobre la deriva i l'abatiment i el cronòmetre. Anotem l'hora TU del moment que hem fet l'observació i l'altura del Sol corresponent a la imatge que ha fet tangència (altura vertadera del Sol, av) Feta aquesta primera observació anem a la taula de derrota a calcular els determinants de l'astre: azimul (Z) i altura estimada (ae). Això, com sempre, ho farem resolent el triangle esfèric corresponent. Caldrà que fem servir l'almanac i la calculadora: sin(ae) = sin(l).sin(d)+cos(l').cos(d).cos(hl) d'aquí: Delta_a = ae – av per altra banda, Z = (cos(l).(tan(d_Sol)-tan(l).cos(hl))/sin(hl) Dibuixem aquesta primera recta d'altura en una carta en blanc i esperem, hores després, a poder fer la segona observació d'un astre. Tornarem a anotar l'hora de cronòmetre de la segona observació i tenir cura de tenir preparades les dades sobre la nova posició estimada. Fet això, calculem els determinants de la 2a recta d'altura. Si podem prendre una tercera recta d'altura, molt millor. Si l'astre observat és el mateix que el de la primera o segona observació (si en fem tres) - el Sol o la Lluna, són els més fàcils per al sextant Bris - caldrà traslladar les rectes d'altura d'acord al rumb efectiu i la velocitat efectiva de l'embarcació entre el moment de la primera observació i el de la segona. Recordem que el trasllat es pot fer tant gràficament com de forma analítica. Finalment, dibuixarem la segona recta l'altura per tal de situar-nos sobre la carta, mesurant les coordenades del punt d'intersecció amb el compàs de puntes seques. Aquestes coordenades correspondran a la posició observada en el moment de l'última observació. Sense haver-lo provat, a parer meu, es tracta d'un aparell alternatiu al sextant convencional per poder mesurar l'altura del Sol o bé de la Lluna quan desafortunadament no disposem del sextant convencional (ni del GPS, és clar). Això sí, és un sezill aparell de fortuna i que podem fabricar nosaltres mateixos amb dues làmines de vidre i unes pel·lícules velades de càmara fotogràfica analògica per protegir la vista quan observem el Sol. Remarco, però que continuem necessitant el cronòmetre i l'almanac nàutic ... Evidentment, pot servir en cas d'emergència. I no cal dir que és del tot interessant provar-lo per tothom que sigui afeccionat a l'experimentació. 3. Inconvenients 3.1 L'angle entre les làmines (petit) limita l'altura observada. És per això que la calibració es fa en moments propers a la sortida o la posta de Sol (o de Lluna). Vol dir això, que no podrem fer mesures quan vulguem sino quan l'astre en observació estigui poc elevat sobre l'horitzó i, és clar, en el moment que alguna de les seves imatges faci tangència. Això, evidentment, és un factor limitant en relació a un sextant convencional. 3.2 Les làmines es poden deformar i, si això passa, ja no podrem fer servir el sextant Bris fins que no l'hàgim calibrat prèviament un altre cop 3.3 Tot i que no l'he provat i que hem sembla molt factible fer observacions del Sol o bé de la Lluna, ja no m'ho sembla tant quan es tracta de fer observacions d'una estrella o un planeta. 3.4 Per bé que disposarem d'un filtre solar, cal anar en compte amb l'altre ull quan observem el Sol ! 4. Avantatges 4.1 És barat 4.2 És fàcil de construir per tal d'emprar-lo com a sextant de fortuna (dues làmines de vidre formant un cert angle !) 4.3 No cal fer les correccions de paral·latge i refracció. Per descomptat, tampoc cal que ens preocupem de l'error d'índex. 4.4 Podem fer observacions amb les mans ocupades si el fixem al vidre d'unes ulleres. 4.5 Emprar-lo és un bell experiment científic 4.6 Si se'ns espatlla el sextant convencional, sempre podem recorrer al Bris com a sextant de fortuna