Sextante (astronomía)

En astronomía, los sextantes son dispositivos que representan la sexta parte de un círculo y se utilizan principalmente para medir la posición de las estrellas. Hay dos tipos de sextantes astronómicos, instrumentos murales e instrumentos basados ​​en marcos.

Tienen una importancia histórica significativa, pero con el tiempo han sido reemplazados por telescopios de tránsito, otras técnicas de astrometría y satélites como Hipparcos.

Sextantes murales

El primer sextante mural conocido fue construido en Ray, Irán, por Abu-Mahmud al-Khujandi en 994. Para medir la oblicuidad de la eclíptica, al-Khujandī inventó un dispositivo que llamó sextante al-Fakhri (al-suds al Fakhrī), una referencia a su patrón, el gobernante buwayhid, Fakhr al Dawla (976–997). Este instrumento era un arco de sesenta grados en una pared alineado a lo largo de una línea meridiana (norte-sur). El instrumento de Al Khujandi era más grande que los instrumentos anteriores; tenía un radio de unos veinte metros.La principal mejora incorporada en los sextantes al-Fakhri con respecto a los instrumentos anteriores fue llevar la precisión de lectura a segundos, mientras que los instrumentos más antiguos solo podían leerse en grados y minutos. Esto fue confirmado por al-Birūni, al-Marrākushī y al-Kāshī. Al-Khujandī usó su dispositivo para medir el ángulo del sol sobre el horizonte en los solsticios de verano e invierno; estas dos medidas permiten calcular la latitud de la ubicación del sextante y la oblicuidad de la eclíptica.

Ulugh Beg construyó un sextante Fakhri que tenía un radio de 40,4 metros, el instrumento más grande de su tipo en el siglo XV. Ubicado en el Observatorio Ulugh Beg, el sextante tenía un arco finamente construido con una escalera a cada lado para brindar acceso a los asistentes que realizaban las mediciones.

Sextantes enmarcados

Un sextante basado en un gran marco de metal tenía la ventaja sobre un instrumento mural en que podía usarse en cualquier orientación. Esto permite medir distancias angulares entre cuerpos astronómicos.

Estos instrumentos difieren sustancialmente del sextante de un navegante en que este último es un instrumento reflector. El sextante del navegante utiliza espejos para traer la imagen del sol, la luna o una estrella al horizonte y medir la altitud del objeto. Debido al uso de los espejos, el ángulo medido es el doble de la longitud del arco del instrumento. Por lo tanto, el sextante del navegante mide 120° en un arco con un ángulo incluido de 60°. En comparación, los sextantes astronómicos son grandes y miden ángulos directamente: un arco de 60° medirá como máximo 60°.

Construcción

Estos grandes sextantes están hechos principalmente de madera, latón o una combinación de ambos materiales. El marco es lo suficientemente pesado como para ser rígido y brindar medidas confiables sin cambios de flexión en el instrumento que comprometan la calidad de la observación. El marco está montado sobre una estructura de soporte que lo mantiene en posición mientras está en uso. En algunos casos, la posición del sextante se puede ajustar para permitir que se realicen mediciones con cualquier orientación del instrumento. Debido al tamaño y peso del instrumento, se prestó atención a equilibrarlo para que pudiera moverse con facilidad.

Las observaciones se hicieron típicamente con una alidada, aunque las versiones más nuevas podrían usar un telescopio. En algunos casos se utilizó un sistema de contrapesos y poleas para permitir al observador manipular el instrumento a pesar de su tamaño.

Uso

Estos instrumentos se utilizaron de la misma manera que los instrumentos más pequeños, con un esfuerzo posiblemente escalado debido al tamaño. Algunos de los instrumentos podrían haber necesitado más de una persona para operar.

Si el sextante está permanentemente fijo en su posición, solo se necesita determinar la posición de la alidada o índice similar. En ese caso, el observador mueve la alidada hasta centrar el objeto de interés en la mira y luego lee las graduaciones marcadas en el arco.

Para los instrumentos que se podían mover, el proceso era más complejo. Era necesario avistar el objeto con dos líneas. El borde del instrumento normalmente estaría provisto de miras y el instrumento estaba alineado con uno de los dos objetos de interés. Luego, la alidada también se alineó con el segundo objeto. Una vez que cada objeto estaba centrado en un conjunto de miras, se podía tomar la lectura. Esto podría ser un desafío para una estrella en movimiento observada con un instrumento muy grande, ya que una sola persona podría no ser capaz de confirmar ambas vistas con facilidad; un asistente fue un gran beneficio. La ilustración del instrumento Hevelius a la derecha muestra cómo dos personas usarían un sextante de este tipo: su esposa Elisabetha está alineando el instrumento mientras Johannes coloca la alidada.

Sextantes enmarcados conocidos

• Taqi al-Din utilizó un sextante para la determinación de los equinoccios.
• Tycho Brahe usó un sextante para muchas de sus mediciones de posición estelar.
• Johannes Hevelius usó un sextante con una alidada particularmente ingeniosa para proporcionar mediciones de posición estelar de gran precisión.
• John Flamsteed, el primer Astrónomo Real, usó un sextante en el Observatorio Real de Greenwich.