En la navegación celeste , la distancia lunar , también llamada lunar , es la distancia angular entre la Luna y otro cuerpo celeste . El método de las distancias lunares utiliza este ángulo y un almanaque náutico para calcular la hora de Greenwich si así se desea, o por extensión cualquier otra hora. Ese tiempo calculado se puede utilizar para resolver un triángulo esférico . La teoría fue publicada por primera vez por Johannes Werner en 1524, antes de que se publicaran los almanaques necesarios. En 1763 se publicó un método más completo que se utilizó hasta aproximadamente 1850, cuando fue reemplazado por el cronómetro marino . Un método similar utiliza las posiciones de las lunas galileanas de Júpiter .
En la navegación celeste , el conocimiento de la hora en Greenwich (u otro lugar conocido) y las posiciones medidas de uno o más objetos celestes permite al navegante calcular la latitud y la longitud . [1] Los cronómetros marinos fiables no estuvieron disponibles hasta finales del siglo XVIII y no fueron asequibles hasta el siglo XIX. [2] [3] [4] Después de que el método fuera publicado por primera vez en 1763 por el astrónomo británico Royal Nevil Maskelyne , basado en el trabajo pionero de Tobias Mayer , durante aproximadamente cien años (hasta aproximadamente 1850) [5] los marineros carecían de un cronómetro utilizado. el método de las distancias lunares para determinar la hora de Greenwich como paso clave para determinar la longitud. Por el contrario, un marinero con un cronómetro podría comprobar su precisión mediante la determinación de la hora lunar de Greenwich. [2] El método se utilizó hasta principios del siglo XX en embarcaciones más pequeñas que no podían permitirse un cronómetro o tenían que depender de esta técnica para la corrección del cronómetro. [6]
El método se basa en el movimiento relativamente rápido de la luna a través del cielo de fondo, completando un circuito de 360 grados en 27,3 días (el mes sidéreo ), o 13,2 grados por día. En una hora se moverá aproximadamente medio grado, [1] aproximadamente su propio diámetro angular , con respecto a las estrellas de fondo y al Sol.
Utilizando un sextante , el navegante mide con precisión el ángulo entre la Luna y otro cuerpo . [1] Podría ser el Sol o uno de un grupo seleccionado de estrellas brillantes que se encuentran cerca de la trayectoria de la Luna, cerca de la eclíptica . En ese momento, cualquier persona en la superficie de la Tierra que pueda ver los mismos dos cuerpos, después de corregir el paralaje , observará el mismo ángulo. A continuación, el navegante consulta una tabla preparada de distancias lunares y las horas en que se producirán. [1] [7] Al comparar la distancia lunar corregida con los valores tabulados, el navegante encuentra la hora de Greenwich para esa observación. Conociendo la hora de Greenwich y la hora local, el navegante puede calcular la longitud. [1]
La hora local se puede determinar mediante una observación sextante de la altitud del Sol o de una estrella. [8] [9] Luego, la longitud (relativa a Greenwich) se calcula fácilmente a partir de la diferencia entre la hora local y la hora de Greenwich, a 15 grados por hora de diferencia.
Después de medir la distancia lunar y las alturas de los dos cuerpos, el navegante puede encontrar la hora de Greenwich en tres pasos:
Habiendo encontrado la hora (absoluta) de Greenwich, el navegante la compara con la hora aparente local observada (una observación separada) para encontrar su longitud, o la compara con la hora de Greenwich en un cronómetro (si está disponible) si desea verificar la hora. cronómetro. [1]
En 1810, los errores en las predicciones del almanaque se habían reducido a aproximadamente un cuarto de minuto de arco. Aproximadamente en 1860 (después de que las observaciones de la distancia lunar se hubieran desvanecido en su mayor parte en la historia), los errores del almanaque finalmente se redujeron a menos del margen de error de un sextante en condiciones ideales (una décima de minuto de arco).
Los sextantes posteriores (después de c. 1800 ) podían indicar ángulos de hasta 0,1 minutos de arco, después de que el uso del vernier se popularizara mediante su descripción en inglés en el libro Navigatio Britannica publicado en 1750 por John Barrow , el matemático e historiador. En la práctica, en el mar, los errores reales fueron algo mayores. Si el cielo está nublado o la Luna es nueva (oculta cerca del resplandor del Sol), no se podrán realizar observaciones de la distancia lunar.
La distancia lunar cambia con el tiempo a un ritmo de aproximadamente medio grado, o 30 minutos de arco, en una hora. [1] Las dos fuentes de error, combinadas, normalmente equivalen a aproximadamente medio minuto de arco en la distancia lunar, equivalente a un minuto en la hora de Greenwich, lo que corresponde a un error de hasta un cuarto de grado de longitud. , o unas 15 millas náuticas (28 km) en el ecuador.
El capitán Joshua Slocum , al realizar la primera circunnavegación de la Tierra en solitario en 1895-1898, utilizó de forma algo anacrónica el método lunar junto con la navegación a estima . Comenta en Navegando solo alrededor del mundo sobre una vista tomada en el Pacífico Sur . Después de corregir un error que encontró en sus tablas de registro , el resultado fue sorprendentemente preciso: [17]
A partir del resultado de tres observaciones, después de una larga lucha con las tablas lunares, descubrí que su longitud coincidía dentro de cinco millas de la longitud a estima. Esto fue maravilloso; Sin embargo, ambos podían estar equivocados, pero de alguna manera me sentí seguro de que ambos eran casi ciertos y que en unas pocas horas más vería tierra; Y así sucedió, porque entonces distinguí la isla de Nukahiva , la más meridional del grupo de las Marquesas , clara y elevada. La longitud verificada cuando estaban de frente estaba en algún punto entre los dos cálculos; esto fue extraordinario. Todos los navegantes le dirán que de un día para otro un barco puede perder o ganar más de cinco millas en su cuenta de navegación, y además, en materia de lunas, se considera que incluso los lunares expertos hacen un trabajo inteligente cuando promedian dentro de ocho millas. millas de la verdad...
Naturalmente, el resultado de estas observaciones hizo cosquillas a mi vanidad, porque sabía que era algo extraordinario estar parado en la cubierta de un gran barco y con dos asistentes realizar observaciones lunares aproximadamente cercanas a la verdad. Como uno de los marineros estadounidenses más pobres, estaba orgulloso del pequeño logro solo en el balandro, aunque haya sido por casualidad...
El trabajo del lunar, aunque rara vez se practica en estos días de cronómetros, es maravillosamente edificante, y no hay nada en el ámbito de la navegación que eleve más el corazón en adoración.
En su libro de 1777, "Un viaje alrededor del mundo", el naturalista Georg Forster describió sus impresiones de la navegación con el capitán James Cook a bordo del barco HMS Resolución en el Pacífico Sur. Cook tenía dos de los nuevos cronómetros a bordo, uno hecho por Larcum Kendall y el otro por John Arnold , siguiendo el ejemplo de los famosos relojes de John Harrison . El 12 de marzo de 1774, acercándose a la Isla de Pascua , Forster encontró digno de elogio el método de las distancias lunares como el mejor y más preciso método para determinar la longitud, en comparación con los relojes que pueden fallar por problemas mecánicos.
Almanaque Náutico 1849-1851.
Los cronómetros no se suministraron regularmente a la Royal Navy hasta aproximadamente 1825.