Han pasado meses desde que se me pidió escribir sobre SIRGAS, a medida que los días pasaban, cada vez que ella me preguntaba, yo evadía el tema de alguna forma. La verdad es que intentaba y volvía a intentar y no lograba lo que buscaba. Y es que no es fácil, si mis lectores fueran: topógrafos o cartógrafos podría rápidamente explicarlo; y si fueran geomensores, serían ellos quienes deberían explicármelo a mí, pero no, lo que busco es “tratar” de explicarlo a quien no estudió en específico carreras relacionadas, pero qué en su día a día utiliza mapas, planos, cartas o cualquier otro producto cartográfico.
Por supuesto, me tomaré todas las licencias del mundo, voy a generalizar, hablaré de historia, de instrumentos, incluiré algunos temas de geología, pasearé por la antigua Roma, hablaré de astros, de satélites, magnetismo y todo en forma tan laxa que cualquier especialista entraría en estado de furia, pero el objetivo es simple, si me tiene paciencia, en tres o cuatro artículos creo que lograré explicar el complejo tema que está escondido detrás de todo esto.
Sin más por decir, vamos con el primer capítulo:
Del astrolabio al GNSS
Los esfuerzos han sido siempre mejorar en precisión y en exactitud y en eso la tecnología ha jugado un papel enorme, pero en general, los métodos de medición son dos básicos y hay un tercero que es la combinación de ambos y los conocemos desde tiempos muy remotos.
Suena raro, pero hay mucho de cierto en esta afirmación, en forma general un instrumento me permite conocer la ubicación en el espacio geográfico solo de dos formas posibles, o en forma absoluta, es decir saber las coordenadas del punto donde estoy en forma directa o bien en relación con otro punto en el espacio geográfico.
Imaginemos que estamos en el 1500 (o mucho antes), ya se podía determinar la latitud y también se podían determinar distancias, el truco es geométrico, más bien trigonométrico. Los astros eran la base, partamos con el ejemplo más simple, sí una línea imaginaria cruza la Tierra de polo a polo y continúa por el espacio en ambos sentidos y en algún punto llega a una estrella, con apuntar a esa estrella, estoy apuntando al polo. Perfecto, eso es claro y simple y si estoy en un punto en que la estrella queda exactamente sobre mi cabeza, es porque estoy parado en el polo. Ese “sobre mi cabeza” necesitamos mejorarlo un poco, sí está sobre mi cabeza, es porque está perpendicular al plano del horizonte del punto donde estoy.
Ojalá haya leído la novela corta, El Principito de Antoine de Saint-Exupéry, si lo hizo excelente, sino habrá visto la película, y si no, es suficiente con mirar las ilustraciones que se incluyen, la siguiente figura muestra la ilustración original del libro, pero con algunas modificaciones para que se adecúe a lo que necesito, en ella se muestra al Principito parado en su asteroide, el B-612. El asteroide es muy pequeño, solo unos pocos metros de radio, sin embargo, piense cuantos planos de horizonte hay en ese asteroide, matemáticamente son infinitos planos y en la Tierra es lo mismo.
Figura 1.- El Principito en su asteroide B-612.
Vamos a repasar lo dicho paso a paso, el Principito está parado en el polo, es decir, su cuerpo está paralelo al eje de rotación del asteroide. Si El Principito tuviera una plomada (P1), esta estaría paralela al eje de rotación, tal como se muestra en la figura 2. Si se fija, la estrella no la dibujé, es más, borré las qué si estaban en el dibujo, para no complicar el tema, lo que si sabemos es que la línea segmentada azul (eje de rotación) de la figura 2, a mucha distancia, se encontrará con esa estrella.
Perpendicular a la plomada es el plano del horizonte, si ve la figura 2, verá que donde esté el principito la plomada cambia (P1, P2, P3) y que el plano del horizonte (H1, H2 y H3) es siempre perpendicular.
Aquí viene algo que tiende a confundir a las personas, la estrella está, tan, pero tan, pero tan lejana, qué, aunque cambiemos nuestra posición (en este caso, El Principito) ese vector que es nuestra mirada a la estrella, es como si fuera siempre paralelo, por eso en la figura 2 se muestra un segmento paralelo para cada ejemplo.
Me imagino que ya se dio cuenta que medimos la latitud, el ángulo que se forma en la intersección de la visual a la estrella y el horizonte, no es otra cosa que la latitud. Si miramos la figura 2, vemos que en el polo el ángulo es 90° (Visual a la estrella, H1), en la H2 el ángulo que se forma con la visual a la estrella es 30° y en H3, son paralelas por tanto es 0°.
Figura 2.- Determinación de Latitud
De esto se sabía desde tiempos muy lejanos, algunos afirman que antes de Cristo y el instrumento para medir se cree que viene más o menos de esa fecha y es el astrolabio.
Figura 3.- El Astrolabio
La argolla es para que el instrumento cuelgue, lo que hace es emular una plomada, la aguja rotatoria tiene dos visores para apuntar y el instrumento cuenta con un limbo graduado para medir el ángulo.
Para que nadie se enoje, debo aclarar que el astrolabio hace muchas cosas más, pero solo quería explicar esto, tampoco explicaré como se mide la longitud, eso vino mucho tiempo después a fines del 1700 y necesitó de relojes, sin duda la medición de la longitud, es una historia apasionante, digna de una película, si le interesa el tema, permítame recomendar “Longitud” de Dava Sobel, entretenido, fácil de leer y bien documentado, le advierto que es antiguo y hasta donde sé, no se ha reeditado, ahora bien si busca en internet le aseguro lo encontrará.
En el 1750 se inventó un instrumento mucho más preciso, con niveles, el famoso Sextante, pero el concepto es similar.
Aquí debe preguntarse algo, ¿solo sirve para estrellas sobre los polos?, en absoluto, si conozco la trayectoria de otras estrellas, me sirven, lo importante es conocer su posición angular.
Usando las estrellas y un instrumento para medir ángulos con precisión y si además dispongo de un instrumento para medir el tiempo (un reloj) y de la información de las trayectorias de estas, le aseguro que puede medir las coordenadas de donde está y lo aseguro porque se ha hecho en gran parte de nuestra historia reciente, si lo recomiendo como entretención para el fin de semana, es otra cosa y no lo haría.
Pensemos que pasaría, si usara astros que no estén tan lejos pero que sepamos exactamente (con una exactitud enorme) donde están en el espacio y si pudiera medir la distancia muy exacta a cada uno de ellos (dije distancias, no ángulos), bueno el concepto cambia, pero sin duda funcionaría maravillosamente, eso existe y hace mucho y son los GPS y luego los GNSS, lo que sí, en vez de astros usa satélites.
Usted prende su GNSS (un navegador) cuando encuentra 4 satélites le arroja la posición donde usted está, internamente lo que hizo, es medir el tiempo que demoró la señal en llegar a su receptor, la velocidad es constante, por tanto, podemos pasar ese tiempo a distancia y como sabemos dónde está cada satélite se calcula el punto donde está el receptor mediante un método que se llama trilateración (¿usted dijo 4 satélites y ahora dice “tri”-lateración?, exactamente, él cuarto chequea)
Dimos un salto casi 2 mil años entre el astrolabio y el GNSS en un par de páginas, pareciera que hemos resuelto un gran problema, pero la verdad es que no.
Tengo mis años y recuerdo que a los 15 clavé un clavo en la acera, justo en frente de la casa de mis papás, si en ese entonces hubiese medido con mucha precisión las coordenadas de ese punto, ¿serían hoy las mismas?, el GNSS sabe las distancias a la que estoy de varios satélites ¿Cómo sabe dónde estoy en la superficie de la Tierra?, ¿Si lo mencionado es esta forma “global” de saber donde estoy, cual es la forma relativa?
En los próximos capítulos seguiremos avanzando, la idea es ir incorporando progresivamente nuevos conceptos, por ahora, pensemos respecto a lo aprendido, para lo cual le dejo esta pregunta.
Dos personas están de pie una junto a la otra, están en la orilla del mar, mirando una puesta de sol, si una persona mide 155 y la otra un metro noventa, ¿para ambas el sol se oculta al mismo tiempo?
LAMBERT EL PANGOLIN