Desvios no cálculo da Posição Astronômica

Eventualmente uma das Retas de Altura pode prejudicar o cálculo da Posição Astronômica (PA). Isto pode ocorrer por dois motivos:

1) Erro em uma Reta de Altura - Erros em Retas de Altura podem ser devidos a erro na leitura do sextante ou do relógio, erro de anotação, erro de aferição dos instrumentos, digitação incorreta de dados ou identificação errada do astro. Se a PA foi calculada com 4 ou 5 retas, esse tipo de erro se torna evidente quando observamos o mapa.

No mapa que segue, a reta 4 está aparentemente errada, pois está distante dos cruzamentos das retas 1, 2 e 3. Isto está deslocando a PA calculada para o Sul.

Para corrigir esse erro podemos apagar a reta 4. Para apagar uma reta use o comando Retas Edita Deleta.

Se preferir não apagar a reta, você pode desselecioná-la do cálculo da PA. Use o comando Retas Edita Sel/Desselec. Na lista de retas, as retas selecionadas aparecem com um asterístico * ao lado do número. No mapa, as retas desselecionadas são pontilhadas. Recalculando a PA com a reta 4 desselecionada, teremos seguinte mapa:

Observe que a PA se deslocou para o centro do triângulo formado pelas retas 1, 2 e 3, conforme esperado.

2) Duas Retas de Altura com inclinações semelhantes- Se duas retas de altura tem inclinações semelhantes (ângulo entre elas inferior a 15°), o seu cruzamento tenderá a ser longe dos cruzamentos das outras retas. Isto pode afetar negativamente o cálculo da PA. Na figura abaixo, as retas 3 e 4 tem inclinações muito próximas. O cruzamento destas retas está deslocando a PA para Oeste. O comando Ângulos do menu da Posição Astronômica lista os ângulos entre as retas. Caso ocorram retas com inclinações semelhantes, apague ou desselecione uma delas retas e recalcule a PA.

No caso de cálculo de PA com apenas duas retas, desconfie do resultado se o ângulo entre as retas for inferior a 30°. Um número maior de retas (3, 4 ou 5 ) é sempre preferível.

A opção Retas do menu permite que você salve, apague, edite, insira manualmente ou plote o mapa das retas de altura. Antes de calcular uma nova Posição Astronômica, use a opção Retas Edita Zera lista para apagar todas as retas antigas. Para retornar tecle ESC.

Os crepúsculos

Durante o dia, apenas o Sol e a Lua podem ser observados. No caso de estrelas e planetas, os melhores momentos para observação são os crepúsculos (antes do nascer e depois do pôr do Sol) quando está suficientemente escuro para se ver estes astros e suficientemente claro para se ver o horizonte.

Os crepúsculos civis correspondem aos momentos, de manhã e à tarde, em que o Sol se encontra a uma altura de 6° abaixo do horizonte. Estes são considerados os melhores momentos para a tomada das alturas de estrelas e planetas. Eles ocorrem aproximadamente 30 minutos antes do nascer e depois do pôr do Sol, variando este tempo com as condições atmosféricas e latitude.

Navegador light fornece os instantes do nascer, passagem meridiana e ocaso de qualquer astro. No caso do Sol são também mostrados os crepúsculos civis matutinos e vespertinos. Para obter estes horários na posição estimada, selecione o Sol usando Astro Seleciona Sol e use o comando Astro Dados. Comece as suas observações pelo menos uns 10 minutos antes destes horários. Na tela a seguir temos os dados do Sol, 10/3/93, 14h40m21s horário local (fuso=3), na posição 46°41.5'W, 23°24.5'S.

Nota: Os horários do nascer, pôr, passagem meridiana e crepúsculos são apresentados sem a correção relativa ao erro do relógio. Trata-se, portanto, do horário local exato.


A Preparação do Céu

Achar uma estrela com a luneta do sextante pode ser difícil. Isto por que a luneta focaliza o astro indiretamente através do sistema de espelhos do aparelho. O balanço do barco também não ajuda nada.

Uma alternativa é usar o sextante de ponta-cabeça, apontando a luneta diretamente para a estrela e trazendo o horizonte com o braço do sextante. Uma alternativa melhor é a Preparação do Céu. A Preparação do Céu consiste no cálculo prévio das Alturas e Azimutes dos astros que serão observados. Ela é feita antes do início das observações.

Navegador light faz a preparação do céu automaticamente, fornecendo uma lista dos astros visíveis. Para obter esta lista, digite a posição estimada. Selecione a opção Astro Visíveis. Digite a hora local prevista para as observações - a do crepúsculo por exemplo. No caso de preparação na véspera, não se esqueça de ajustar também a data para o dia seguinte. O programa fornecerá a lista dos astros que estarão visíveis na data e horário especificados, na Posição Estimada, dando a altura calculada (Hc) e Azimute (Az) para cada astro. É um comando que exige muitos cálculos, sendo um pouco demorado.

Navegador light considera visível qualquer astro com altura positiva. Isto nem sempre é verdadeiro. Além do problema óbvio do céu encoberto por nuvens; as estrelas não podem ser vistas durante o dia pois são ofuscadas pela luminosidade maior do Sol. Também os planetas e a Lua, não tendo luz própria, dependem de uma posição favorável em relação ao Sol para serem visíveis, mesmo que tenham altura positiva. É o caso da Lua nova, que embora esteja alta durante o dia, não pode ser avistada por estar com a face escura voltada para a Terra.

A tela acima mostra a lista de astros visíveis para o crepúsculo civil matutino do dia 10/3/93 (5h44m local). Para ver os demais astros, use as setas do teclado. Observe que alturas calculadas são sem as correções instrumentais. Tecle ESC para retornar.

Escolha os astros com os quais você tenha maior familiaridade. Dê preferência a astros cujas alturas estejam entre 15° e 65°, e que tenham Azimutes separados por ângulos superiores a 30° para não obter retas de altura quase paralelas. Anote os valores dos astros escolhidos em um papel. Já no convés do barco, ajuste a altura no sextante; e, com o auxílio de uma alidade, aponte o sextante para o Azimute aproximado do astro (não se esqueça de descontar o desvio da agulha). Se tudo foi feito corretamente o astro deverá estar no campo de visão da luneta. Ajuste então o sextante para obter a leitura da altura instrumental.

Caso você tome a altura de um astro desconhecido (estrela ou planeta), digite a leitura, a posição estimada e use o comando Astro Qual. O programa mostrará a lista dos astros que tem alturas próximas à especificada (mais ou menos 1°). O astro desconhecido pode então ser identificado pelo Azimute. Isto, é claro, funciona só para os astros usados pelo programa, que são os mais brilhantes.

Latitude pela meridiana

A passagem meridiana de um astro é o momento em que a sua Posição Geográfica cruza o meridiano do observador. Neste momento, o astro atinge a altura máxima, iniciando então o movimento descendente. No caso do Sol, ela ocorre por volta do meio dia legal, variando mais ou menos 15 minutos de acordo com a época do ano.

Como na passagem meridiana, a PG do astro está sobre o meridiano do observador, uma reta de altura obtida neste instante é perpendicular a este meridiano, ou seja, tem latitude constante. Deste modo, a latitude da Posição Astronômica pode ser determinada com uma só reta de altura. A passagem meridiana é portanto um momento muito propício para obtenção da latitude.

Durante a passagem meridiana o astro passa do movimento ascendente para descendente e a sua altura permanece quase inalterada por alguns instantes. Deste modo fica mais fácil obter uma leitura precisa com o sextante. Também o erro decorrente de imprecisão na hora do relógio é minimizado.

Navegador light fornece o horário da passagem meridiana para qualquer astro através do comando Astro Dados.

Posição astronômica pela meridiana do Sol

A posição astronômica pode ser determinada pela passagem meridiana do Sol. Este é o único caso em que uma só leitura de um astro fornece a Posição Astronômica. Para fazer esta determinação, comece a anotar as alturas do Sol, uma a cada minuto, uns 15 minutos antes do horário previsto para a passagem meridiana. Durante a passagem, anote o valor máximo da altura. Após a passagem, continue observando o Sol. Quando ele passar por uma altura igual a uma altura obtida uns 15 minutos antes da passagem, anote este horário. O horário da passagem é a média dos dois.

Com o comando Dados Leitura, informe o horário da passagem e a altura máxima do Sol.

Para calcular a PA, use Astro Seleciona Sol, Calc Meridiana.

Exemplo: Data: 9/7/93 fuso horário = 3. relógio adiantado 1m30s.

Erro instrumental 5' para dentro da escala. Altura do olho 2.0 m.

leitura às 11h53m00s = 32°05'

altura máxima observada 32°13' (na direção Norte)

leitura às 12h24m50s = 32°05' (a mesma altura das 11h53m00s).

O horário da passagem é a média entre 11h53m00s e 12h24m50s, ou 12h08m55s.

Introduzimos como leitura os valores 12h08m55s e 32°13'.

Usando Calc Meridiana temos a posição 45°33.0'W, 35°21.6'S (Sol ao Norte)

A Longitude obtida por este método tem precisão menor que pelo método das retas de altura. Não é necessária a especificação de posição estimada para este comando.

Transporte de retas

É possível obter a posição astronômica usando duas retas de altura de um mesmo astro (o Sol por exemplo). Isto é feito tomando retas de altura em instantes diferentes. Estas medidas devem estar separadas por várias horas. Se estivermos andando, nossa posição terá mudado quando formos tomar a segunda medida. Teremos então que deslocar a primeira reta usando uma estimativa da distância percorrida no período entre as duas observações.

Para transportar retas com Navegador light use o comando Retas Transportaa. Informe a velocidade em nós, o rumo verdadeiro e o tempo de navegação. O transporte da reta é feito pela alteração da posição estimada desta reta.

Exemplo: Reta 1 medida às 8h10m, reta 2 medida às 12h15m.

Rumo = 275°. Velocidade média = 5.5 nós.

Dados da Reta 1: Pos.Est.: 46°41.5'W, 23°24.5'S Delta = 10.3 MN Az = 275°

Solução: Neste caso, o tempo de navegação entre os instantes 1 e 2 é 4h05m.

Para transportar a reta 1 usamos o comando Reta Transporta. Digite:

Velocidade: 5.5

Rumo verdadeiro: 275

Tempo : 4.05

A posição Astronômica obtida com essas duas retas será para o instante 2 (12h15m).

A reta 1 transportada ficará :

Pos.Est.: 47°05.9'W, 23°22.5'S Delta = 10.3MN Az = 275°

Se preferir introduzir a distância percorrida ao invés da velocidade e tempo, use o tempo igual a uma hora e velocidade igual à distância percorrida.

Treinamento em navegação astronômica

Se você vive longe do mar e deseja treinar navegação astronômica, vai encontrar a dificuldade de não ter um horizonte de mar para tomar as alturas dos astros. Neste caso você pode usar um horizonte artificial.

Para fazer um horizonte artificial, pegue uma vasilha grande ou forma rasa - tipo de pizza - de preferência com fundo escuro. Coloque-a sobre uma superfície plana e ponha água. A medida da altura será feita fazendo a imagem direta do astro sobrepor o seu reflexo na água. O horizonte artificial só deverá ser usado quando não houver vento. A superfície de uma piscina pode também ser usada desde que não haja nenhum vento.

O ângulo medido no sextante, como podemos ver na figura, será igual a duas vezes a altura do astro. Como Navegador light faz algumas correções na altura instrumental automaticamente, você deverá proceder da seguinte forma para obter resultados corretos usando um horizonte artificial.

1) Ajuste a altura do olho em Navegador light para zero.

2) Ajuste o erro instrumental em Navegador light para um valor igual ao semidiâmetro do astro. Use o valor aproximado de +16' para o Sol e Lua e zero para planetas e estrelas.

3) Aponte o sextante para a vasilha e faça a medida do ângulo entre o astro e seu reflexo, fazendo-os sobrepor perfeitamente. Anote a hora precisa da observação.

4) Desconte o erro instrumental do sextante do ângulo medido (some se o erro for para fora da escala do sextante e subtraia se for para dentro).

5) Divida o ângulo resultante por dois para obter a altura (lembre-se que 1° = 60' ).

6) Introduza a hora da observação e a altura calculada no item 5 usando o comando Dados Leitura. Proceda então o cálculo da reta de altura normalmente.

Como os sextantes medem ângulos até 120°, você só poderá, por este método, calcular retas para astros com alturas até 60°. Embora este método está sujeito a um pequeno desvio devido a aceleração de Coriolis sobre a superfície da água, pode ser usado para fins didáticos.

Anotação das observações

A tabela a seguir dá uma sugestão de como organizar a observação das alturas dos astros. Na página seguinte há uma tabela igual em branco. Faça várias cópias desta tabela e use para as suas anotações. A observação das alturas dos astros é mais fácil se feita por duas pessoas: uma maneja o sextante e a outra lê o relógio e faz as anotações.

Exemplo de anotação de alturas:

Data: ___ / ___ / ___

Posição Estimada Lon: ____________ Lat:____________

Hora do Crepúsculo: _____ : _____

Erro instrumental em minutos ( negativo se p/ fora da escala ): _______

Erro do relógio (mm:ss): __________ fuso horário (horas):_________


  Astro    Preparação do    Observação       Resultados     
                Céu                                         

 #   Nome    Alt.     Az.     Hora   Altura  Delta  Dir   Azim.  
            prev.    prev.             Hi                        

1                                                                

2                                                                

3                                                                

4                                                                

5                                                                



Pos. Astronômica. para ____ retas :

Lon: ____________ Lat:____________

O cabeçalho traz informações gerais sobre a observação (Data, Pos. Estimada, etc).

Na coluna Astro da tabela coloque os nomes dos astros observados.

As colunas da Preparação do Céu são usadas para anotar as previsões de Altura e Azimute para cada astro na hora da observação (p.e. do crepúsculo). Preencha estas colunas com os dados obtidos usando o comando Astros Visíveis de Navegador light.

As colunas da Observação são para anotação da Altura Instrumental. Anote também a hora precisa de cada observação.

As colunas de Resultados servem para anotação dos resultados obtidos no cálculo das retas de altura. Delta é o erro da Posição Estimada em milhas. Dir é a direção do erro (use M para mesma do astro e C para contrária à do astro).

Guarde as Folhas de Anotação usadas. Elas servem como documentação da sua navegação.

Folha de Anotação de Observação Astronômica

Para uso com o programa Navegador light

Data: ___ / ___ / ___

Posição Estimada: Lon: ____________ Lat:____________

Hora do Crepúsculo: _____ : _____

Erro instrumental em minutos ( negativo se p/ fora da escala ): _______

Erro do relógio (mm:ss): __________ fuso horário (horas):_________

Rumo Verdadeiro: ____________° Velocidade: __________ nós

Log: _______________

  Astro     Preparação do    Observação    Reta de altura   
                 Céu                                        
 #   Nome   H prev.    Az.     Hora  H inst  Delta  Dir   Azim.  
                      prev.                                      
  1                                                              
  2                                                              
  3                                                              
  4                                                              
  5                                                              
  6                                                              
  7                                                              
  8                                                              
  9                                                              
 10                                                              

Posição Astronômica para ____ retas : Lon: ____________ Lat:____________

Capítulo 3 |Índice do manual

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