KEPLER Y LA NAVEGACIÓN ASTRONÓMICA (1)

Kepler (1.571-1.630) fue un matemático y astrónomo alemán que marcó toda una época en el desarrollo de la ciencia. Entre otras aportaciones están la de las tres leyes que rigen los movimientos de los planetas alrededor de su estrella (en nuestro caso el Sol), que recordémoslo son :

1ª. Los planetas se mueven en órbitas elípticas  
      teniendo al Sol como uno de sus focos.
 2ª. La línea de unión planeta-Sol (llamada también 
      radio vector) barre áreas iguales en tiempos  
      iguales.
3ª. El cuadrado del período de revolución de un 
      planeta es proporcional al cubo de su distancia 
      al Sol.

El gráfico Fig.1 ilustra gráficamente la 2ª ley de Kepler. El planeta de la figura tarda en recorrer las áreas con color azul el mismo tiempo y las áreas que barre el radio vector son iguales, luego la velocidad que alcanza el planeta cuando está más cerca, del Sol, (147,5 millones de Km. punto llamado perihelio) es mayor que cuando está en el resto de su recorrido,en razón de que al estar atraída con más fuerza      (Newton ), el planeta debe aumentar su velocidad para incrementar - y así equilibrarse - su fuerza centrífuga. Alcanza finalmente su mínima velocidad cuando está más alejado (152,5 millones de Km., punto denominado afelio). Por tanto la velocidad que alcanza el planeta (la Tierra y el resto de los planetas) a lo largo de su órbita no es constante y esta velocidad variable tiene importancia a los efectos que luego explicaremos. Una observación más. En todas las figuras, esta incluida, la imagen que verán de la elipse no se aproxima ni de lejos a la que se corresponde con la realidad puesto que sus excentricidades están treméndamente exageradas ya que en el caso de la órbita de la Tierra esta es prácticamente una circunferencia, como se puede observar por la diferencia existente entre su máximo y mínimo alejamiento del Sol.
La razón de que se muestren elipses tan excéntricas es que se quiere resaltar - y por eso se exageran tanto - que son eso, elipses.







                     
                     Fig.1

La Tierra avanza por su órbita en el sentido de la flecha y gira sobre su eje según se indica en la Fig.2
Está señalado un meridiano, el de Greenwich con la letra G. Si la Tierra se encuentra próxima al perihelio hemos señalado que se moverá de prisa, de tal forma que en el tiempo que transcurre entre las posiciones 1 y 2, la Tierra ha podido completar un giro como se aprecia en la Fig.2
Esa posición del meridiano G con respecto al Sol a las 12 UT (ver las páginas de fechas 25 y 29 de abril de 2.016) puede tomar 3 tipos de posición - dependiendo de la posición de la Tierra en su órbita, es decir de la velocidad de la misma - que pueden representase como se indica en la parte baja de la Fig. 2 más abajo situada.




                             Fig.2

El Almanaque Náutico que se emite anualmente con carácter universal, determina entre otra serie de valores, el ángulo que forma el meridiano de Greenwich con el Sol en cada hora UT, valor indispensable para determinar la longitud geográfica del punto que nos interese. Si han llegado a salvo hasta aquí, seguiré hasta despejar la incógnita de como determinaban su posición barcos y aviones antes de la impresionante innovación que supuso el GPS puesto en marcha con plenitud en 1.995.


(Continuará)