construye tu propio sextante
by Omar Reis
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Traducción por L. Mederos.
De vez en cuando me canso de escribir programas abstractos de ordenador. Esta vez decidí hacer un proyecto más concreto: un sextante (de hecho, un octante). No soy una persona muy experimentada con las herramientas y tampoco tengo un taller muy equipado. Así que mi diseño es simple y puede reproducirse utilizando herramientas de mano.
No he hecho ningún esquema que pueda mostrar aquí y los detalles de mi diseño son a veces pobres. Sin embargo, estoy contento con los resultados. En las pruebas que he hecho este octante ha obtenido resultados que difieren como mucho en 6' con mi sextante Davis. Pediré prestado un teodolito para hacer pruebas más cuidadosas (para ver cuál de los dos sextantes es mejor). Pero en general los resultados son suficientemente buenos. Espero que estas ideas te inspirarán para que construyas tu propio diseño de sextante.
Las partes de mi octante ...
.. una vez montado.
La Escala
La escala es probablemente el componente del sextante más difícil de hacer utilizando técnicas convencionales. Debe ser muy precisa y permitir la lectura de grados y minutos con una precisión de, al menos, 5' de arco.
Afortunadamente, la mayoría de nosotros disponemos de una impresora de precisión: una impresora de chorro de tinta o, los más afortunados, una impresora láser. Estas máquinas pueden imprimir 300 puntos por pulgada (1200 para una láser) que es suficiente precisión para imprimir una buena escala para nuestro sextante.
Con el fin de conseguir los mejores resultados, he escrito un pequeño programa que imprime la escala. Este programa imprimirá la escala del sextante utilizando gráficos vectoriales para conseguir la mejor resolución. La escala será lo mayor posible dentro del tamaño del papel de la impresora.
La figura de la izquierda muestra la ventana de mi programa
XtantScalePrinter. Yo utilicé las opciones predeterminadas
en mi proyecto, pero tú puedes experimentar con otros diseños
(tipos de sextante, número de divisiones por grado, etc.).I
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Puedes bajarte este programa pulsando este
 ( XTantScalePrinter.zip, para Windows, 192.874 bytes, freeware). |
Dado que no tenía la sofisticada herramienta necesaria, descarté la idea de construir un sextante con tambor y me decidí por hacer un sextante con una escala vernier (o sea, como un calibre). Los sextantes con escalas vernier aparecieron antes que los modernos sextantes con tambor. En ellos cada grado es dividido en tramos de 20' cada uno.
Escala vernier
La precisión de la escala vernier puede ser tan buena como la de una escala de tambor. La única diferencia es que la escala vernier requiere un manejo mucho más delicado del brazo del sextante durante los ajustes.
La lectura de la escala vernier es fácil una vez que te acostumbras. En la escala de la izquierda el índice señala 76° y los minutos entre 20' y 40' (marca A). En el vernier podemos ver que es la sexta marca la que coincide con una de las marcas del índice, así que la lectura del sextante es 76°26'.
La figura de abajo muestra los tres tipos básicos de X-tant. El octante puede medir hasta 90°, el sextante hasta 120° y el cuadrante hasta 180° (ver figura). Yo decidí construir un Octante dado que es el diseño que se ajusta mejor a una hoja tamaño A4 de la impresora, consiguiendo así que cada división de un grado en la escala sea lo mayor posible para mejorar el detalle de la misma. Además, la escala de 90° es suficiente para la mayoría de las observaciones.
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| Tipos de X-tant |
Yo utilicé una hoja auto-adhesiva de tamaño A4 para imprimir la escala (de las utilizadas para imprimir etiquetas). Elige un papel sin cortes. Después de imprimir la escala comprueba lo bueno que es tu impresora utilizando un compás para ver si el índice que has imprimido es un segmento de círculo perfecto.
Cuerpo del sextante
Utilicé una lámina acrílica (metacrilato o teflón) de 3 mm de espesor para el cuerpo del instrumento. Este material es fácil de trabajar y es relativamente rígido. Las láminas acrílicas se venden normalmente en tamaños grandes, así que posiblemente te interese buscar a alguien que trabaje con este material que pueda proporcionarte el pequeño trozo que necesitas a un precio mínimo.
La plancha de metacrilato viene con láminas protectoras de plástico por ambas caras. Es una buena idea mantener esta protección tanto como sea posible porque el metacrilato se araña con mucha facilidad.
Lo que hice fue levantar cuidadosamente la protección de plástico (ver figura abajo), pegué la escala y puse la lámina de plástico de nuevo en su lugar de modo que la escala del sextante estaba protegida también durante la confección del cuerpo del instrumento.
Levanta la protección de plástico, pega la escala y coloca la protección de nuevo
en su sitio.
El pegado de la escala en la plancha de metacrilato es una operación crítica. Debe quedar perfectamente pegada, sin burbujas de aire o arrugas. De lo contrario la escala no será correcta.
Después de imprimir la escala, recórtala. Despégala completamente. Sujétala con las dos manos y, suavemente, colócala sobre la lámina de metacrilato, empezando por el círculo que sirve de eje al índice.Usa entonces una de tus manos para extender la escala mientras sujetas el otro extremo. Mantén el papel ligeramente tensionado para evitar la formación de arrugas, pero no demasiado para evitar que se deforme distorsionando la escala. Si cometes un error tendrás, probablemente, que imprimir otra escala y comenzar de nuevo.
Líneas de corte para el cuerpo, brazo y vernier.
Después de esto puedes utilizar un rotulador para dibujar las distintas partes (cuerpo, brazo y vernier).
La ventana (agujero) en el brazo (donde se lee la escala) debe tener el tamaño necesario y debe estar colocada de modo que puedas ver tanto la escala como el punto de contacto con el vernier.
Para dibujar el brazo, mide primero el radio de la escala y añade entonces 10 mm a cada lado. Mi ventana tiene 30 mm de ancho. La figura de la izquierda muestra las tres partes marcadas y listas para cortar.
Yo corté las piezas con una sierra de vaivén utilizando una hoja con dientes finos. Ten cuidado cuando cortes a lo largo de la escala. Nunca sobrepases la línea de la escala. Si pones el suficiente cuidado puedes cortar incluso a tan sólo 0.5 mm de la escala. Entonces no tendrás problemas para lijar el resto hasta que llegues exactamente hasta la línea de la escala. Utiliza una lija muy fina para el acabado del arco de la escala.
Corta también y lija cuidadosamente el punto de contacto del vernier, comprobando frecuentemente el ajuste con la escala. El contacto entre el vernier y la escala debe ser lo más cercano posible.
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Para taladrar el agujero para el eje del brazo márcalo primero con algo punzante (un clavo por ejemplo). Haz entonces un agujero de 2 mm de diámetro y agrándalo después a 7 mm. Utiliza brocas bien afiladas. Haz lo mismo en el cuerpo del sextante asegurándote de que el centro del agujero está situado de manera precisa. Yo utilicé un tubo de plástico duro de 7 mm como eje, así que no hay contacto entre el brazo y el tornillo. El tornillo del eje va en el medio, con tuercas a ambos lados. Asegúrate de que el ajuste del eje del brazo es perfecto. Después de cortar, agujerar y lijar puedes montar el brazo en el cuerpo por primera vez. Entonces puedes colocar y fijar el vernier en el brazo utilizando un par de gotas de pegamento rápido (Loctite). Una vez fijado el vernier puedes asegurarlo con dos pequeños tornillos. |
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Si seguiste los pasos anteriores correctamente, el vernier debe permanecer siempre suavemente en contacto con el índice a medida que desplazas el brazo a lo largo del arco. Añade una pieza de plástico en la parte posterior del brazo que pueda ser presionada contre el cuerpo del sextante (tira plástica verde en la figura de la izquierda). Es importante tener algún rozamiento entre el brazo y el cuerpo de modo que el brazo no se mueva por si solo y el sextante mantenga la misma lectura cuando se suelta. Esto es también importante para hacer los ajustes finos necesarios. |
Espejos
Utilicé dos espejos de igual tamaño (46 mm x 24 mm, 3 mm de grueso). En cualquier cristalería te los cortarán. Como sabes, uno de los espejos es mitad espejo y mitad cristal. Así que debes quitar la mitad de la película de plata que cubre la parte posterior del espejo. Yo utilicé una hojjilla de un cúter para hacer este trabajo.
Primero haz un corte longitudinal profundo por lo mitad del espejo (obviamente en su parte posterior). Entonces retira de una de las mitades la capa protectora de epoxy raspando con la hojilla inclinada. Esta capa de epoxy es un material duro, pero saldrá con paciencia. No utilices ningún material abrasivo ni la punta del cúter para evitar arañar el cristal. Una vez quitada la capa de epoxy, la capa de plata es fácil de retirar restregando fuertemente con un paño húmedo. Al final, el cristal debe ser perfectamente transparente y sin arañazos (figura de abajo).
Espejos
Soportes de los espejos
Utilicé metacrilato más grueso (4 mm) para los soportes de los espejos ya que estas partes se ven frecuentemente sometidas a abusos en su utilización. Además, deben ser fijadas con tornillos, así que es mejor utilizar material más grueso.
Ambos espejos deben apoyarse en tres puntos de contacto (la geometría nos enseña que se necesitan 3 puntos para definir un plano). Utilicé 3 tornillos para posicionar cada espejo. Algunos de los tornillos son ajustables, para el reglado de los espejos, y algunos otros son fijos. Como tornillos ajustables utilicé tornillos Allen, que tienen una cabeza grande que se puede mover fácilmente con la mano. Los puntos fijos son tornillos de tuerca inoxidables normales.
Es conveniente sacar punta a todos los tornillos para reducir el área de contacto entre el tornillo y el espejo a un punto. Conviene también colocar chapas metálicas delgadas para impedir que los espejos de muevan lateralmente durante el ajuste.
Para asegurar un contacto perfecto entre los tres tornillos y el espejo puedes utilizar bandas de goma que apretan el espejo contra los tornillos (figura de la derecha).
Montaje del espejo del brazo
Vista posterior
La sujeción del espejo fijo es una
pieza en forma de T con dos tornillos de ajuste (figura de abajo).
Es necesario cortar una ventana para que la visión a través
de la parte transparente del espejo sea correcta.
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Una vez completados los montajes de sujeción de ambos espejos (es decir, después de taladrar, cortar, lijar y sujetar los tornillos) estamos en condiciones de unir el cuerpo y el brazo. Vamos a empezar con el espejo del brazo (el espejo móvil).
La base del espejo móvil debe colocarse de modo que el centro de la superficie del espejo (su parte trasera) esté sobre el centro del eje de giro del brazo. De esta forma el centro de la superficie del espejo permanecerá en el mismo punto cuando el brazo se mueva.
Asegúrate de que quede sitio para meter y sacar el tornillo del eje del brazo porque, de lo contrario, no podrás montar y desmontar el brazo. Una vez pegado con pegamento rápido (loctite) conviene utilizar tirafondos para asegurar todo el conjunto al brazo, haciendo alojamientos para las cabezas de los tornillos para evitar que éstas dificulten el movimiento del brazo.
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Una vez asegurado el conjunto del espejo móvil, situamos el brazo de forma que la lectura del sextante sea 0º 00' y colocamos el espejo del cuerpo (el espejo fijo) paralelo al espejo móvil del brazo. Yo utilicé una pieza de Lego Dupplo (la pieza azul en la figura de la izquierda) para ayudar en el montaje. Me gusta utilizar piezas Lego (no, no me paga Lego ) porque tienen buena precisión dimensional, hay toda clase de bloques y piezas y son muy abundantes (al menos en el suelo de mi casa). |
Asegúrate de que ambos conjuntos de espejos están
firmemente sujetos, asegurándolos con tornillos si es necesario.
Llegados a este punto ya tenemos un sextante que nos permitirá
medir alturas durante los crepúsculos. Sin embargo, todavía
necesitamos filtros para poder tomar alturas del Sol.
Filtros
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Como filtros para el Sol y la Luna utilicé negativos de película fotográfica, del cuál siempre puedes encontrar al final de cada carrete. Estos negativos los monté en marcos de diapositivas, utilizando dos negativos para el Sol y uno para la Luna. Ambos filtros se pueden quitar y poner y se fijan al instrumento utilizando bloques Lego (el amarillo en la foto de arriba). He de decir que no estoy muy satisfecho con esta fijación y posiblemente tú harás un mejor trabajo inventando algún sistema pivotante como los de los sextantes comerciales. El detalle a tener en cuenta aquí es la posición del filtro. El filtro debe ser perpendicular a la línea que une los centros de ambos espejos de forma que evitemos el introducir un error debido a refracción de la luz. Intenta colocar el centro del filtro en la línea que une los centros de los espejos. No cometas el mismo error que cometí yo, permitiendo que el soporte del filtro interfiera con el brazo para ángulos grandes. El brazo debe llegar al menos hasta 90º (para el octante). |
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¿Y el visor?
Estuve buscando un buen pequeño telescopio de 2x ó 3x que pudiera utilizar como visor para mi sextante. Jugué con pequeños telescopios de juguete, pero los resultados fueron pobres. Decidí no utilizar visor lo que de hecho proporciona mucha libertad a la hora de utilizar el sextante.
Ajuste de los espejos
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El ajuste de este octante no difiere en nada del de cualquier otro sextante. Primero hemos de ajustar el espejo móvil de forma que esté perfectamente perpendicular al plano del cuerpo del sextante. Para ello miramos el reflejo de la escala índice en el espejo móvil. El índice reflejado debe estar perfectamente alineado con la parte del índice que se ve directamente (flecha verde en la foto de la derecha) |
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Seguidamente ajustamos el espejo fijo. Esto es un poco más laborioso puesto que hemos de ajustar dos tornillos simultáneamente. Coloca el brazo de modo que la lectura sea 0º 00' y apunta el sextante hacia un objeto lejano (una estrella o un barco lejano). Entonces ajusta los dos tornillos hasta que el objeto se muestre como una sola imagen a medida que giras ligeramente el sextante a un lado y otro.
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Como mejoras futuras, cambiaría el sistema de fijación de los filtros, añadiría un un asa para sujetar el sextante y una caja para guardarlo. La caja es posiblemente la mejora más importante de las tres citadas ya que un sextante -como un violín- no debe dejarse abandonado en cualquier lugar si esperamos que nos dure. Hay muchos materiales, ideas para el diseño y chatarra que seguramente guardas en el trastero que puede usarse para construir un sextante. Si construyes tal instrumento -usando estas ideas o no- me gustaría saberlo. Estaría encantado de publicar otros diseños y soluciones en estas páginas. Construir tu propio sextante puede ser muy divertido y conseguir una medida precisa utilizando un instrumento hecho por uno mismo es algo que seguramente te hará sentir bien. |
| >> "The American Practical Navigator
" by Nathaniel Bowditch ISBN 0781220211 - 1200 páginas. |
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