Historia de la navegación marítima: De las estrellas al GPS moderno

Sin la navegación, estaríamos literalmente perdidos en el mar. La navegación hizo posible que las primeras civilizaciones exploraran nuevas tierras, establecieran rutas comerciales y acabaran conectando con los pueblos del otro lado del mundo. La navegación permitió a los pescadores encontrar el camino de vuelta a casa y a los buques mercantes navegar con seguridad hacia puertos extranjeros. Hoy en día, la navegación hace posible una economía global al guiar barcos, aviones y camiones por todo el mundo utilizando una tecnología de navegación precisa y fiable.

La navegación marítima ha recorrido un largo camino desde la navegación con estrellas hasta el seguimiento de la posición de los barcos con satélites. Sumerjámonos en la intrigante historia de la navegación, examinemos la cronología y exploremos las herramientas de navegación marítima que nos han llevado hasta donde estamos hoy.

El inicio de la navegación

En los primeros tiempos de la navegación marítima, los marineros viajaban a lo largo de las costas y siempre se mantenían a la vista de tierra. Los marineros comparaban la distancia entre puntos de referencia en la costa para medir su progreso en el mar y estimar su posición geográfica. Con puntos de referencia reconocibles, los pescadores podían encontrar el camino de vuelta a los buenos caladeros y los comerciantes podían dirigirse a puertos lejanos.

Sin embargo, el uso de esta técnica de navegación visual limitaba la navegación a las costas y podía resultar difícil en días de niebla o con poca visibilidad. Los marineros sólo podían aventurarse en aguas abiertas cuando podían seguir una amplia plataforma continental o confiar en las corrientes y vientos oceánicos predecibles.

Con el tiempo, los marinos desarrollaron nuevos métodos de navegación para atravesar aguas abiertas. En muchas regiones diferentes del mundo, los primeros navegantes crearon técnicas de navegación sorprendentemente precisas basadas en el sol, las estrellas y otros elementos de su entorno.

Observar el sol

Uno de los métodos más sencillos para determinar la dirección de un barco era observar el movimiento del sol a través del cielo. Los marineros utilizaban la posición del sol cuando se movía de este a oeste para guiar su ruta. Al mediodía, podían determinar el norte y el sur por las sombras que proyectaba el sol.

Navegando con las estrellas

Cuando el sol se ponía por la noche, los marineros utilizaban las estrellas para navegar. Las estrellas se mueven por el cielo de este a oeste, y algunas de ellas, llamadas estrellas nacientes y ponientes, comienzan y terminan su recorrido nocturno por debajo del horizonte. Los marineros determinaban su rumbo observando el movimiento de las estrellas del mismo modo que observaban el movimiento del sol. Los marineros medían la altura de las estrellas en el cielo para seguir su progreso.

Los marineros también utilizaban su conocimiento de las constelaciones para navegar. Como las constelaciones cambian según las estaciones, los marineros tenían que saber qué constelaciones eran visibles en el cielo en las distintas épocas del año en cada hemisferio. Basándose en la ubicación de ciertas constelaciones en el cielo, los marineros podían determinar en qué dirección se dirigían. La Estrella Polar era también un valioso indicador para los primeros navegantes.

Siguiendo a las aves marinas

Algunos de los primeros navegantes se guiaban por el vuelo de las aves. Lo más probable era que un ave marina con un pez en la boca volara de vuelta a tierra para comerse su captura, mientras que un ave con el pico vacío probablemente volara mar adentro para pescar. En aguas abiertas, los marineros seguían a las aves marinas hasta la orilla. Este método de navegación era especialmente útil en latitudes muy septentrionales, donde las estrellas no pueden verse durante varios meses en verano.

El viento y las olas

En ciertas regiones, los primeros navegantes determinaban su rumbo basándose en los vientos y las corrientes de agua. En el Mediterráneo, los marineros distinguían entre el viento cálido del sur y el viento frío del norte para orientarse. Con el tiempo, se dio nombre a los ocho vientos principales y las direcciones de estos vientos se convirtieron en los puntos de la rosa de los vientos que se marcaba en las primeras cartas oceánicas.

Algunos de los primeros marineros, como los hábiles navegantes polinesios, observaban la dirección y el tipo de las olas para obtener información sobre su posición en el mar. Los marineros polinesios también seguían de cerca los patrones meteorológicos regionales y estacionales para navegar eficazmente por mar abierto entre las islas del Pacífico. Alrededor del año 400 d.C., los marineros polinesios fueron capaces de recorrer 2.300 millas a través del océano desde las islas Marquesas hasta Hawai.

Navegación por estima

Otro método eficaz de navegación utilizado por los primeros navegantes era la navegación a estima. Este método calcula la posición del barco en el mar:

• La velocidad del buque
• El sentido de la marcha
• El tiempo transcurrido

Los navegantes llevaban registros meticulosos durante el viaje para dirigir el barco en la dirección correcta. Basándose en la posición anterior del barco, los marineros podían determinar su posición actual con suficiente precisión para completar viajes cortos por el océano.

Sin embargo, como la navegación a estima se basa en gran medida en la posición anterior del barco, los marineros podían desviarse mucho del rumbo si cometían un pequeño error en sus cálculos. Además, la navegación a estima no tiene en cuenta las corrientes oceánicas ni el viento, por lo que los barcos que la utilizaban podían extraviarse aunque sus cálculos fueran correctos. Como los primeros navegantes carecían de tecnología de navegación sofisticada, reconocer los errores de navegación también era extremadamente difícil cuando se utilizaba la navegación a estima.

Primeras herramientas de navegación

Ya en la antigüedad, los marineros utilizaban instrumentos de navegación marítima para determinar su velocidad, posición y dirección de viaje. Aunque al principio estas herramientas eran primitivas, los avances posteriores de las matemáticas y la ciencia condujeron al desarrollo de instrumentos de navegación más sofisticados que ampliaron enormemente las posibilidades de los viajes por mar.

Las primeras herramientas que medían el ángulo de las estrellas y el sol permitían a los marineros determinar su latitud en función de la distancia a la que estos cuerpos celestes se encontraban del horizonte. Los marineros podían determinar fácilmente la latitud con la navegación celeste, pero la longitud no pudo medirse con precisión hasta muchos siglos después, con la invención del cronómetro. Esta tecnología revolucionaria, unida a las herramientas existentes para la navegación celeste y a una creciente colección de cartas oceánicas precisas, hizo posible que los exploradores viajaran por todo el mundo con precisión y exactitud.

Desde los primeros navegantes hasta el auge del comercio y la exploración, éstas son algunas de las herramientas que dieron forma a la historia de la navegación.

Herramientas para medir la profundidad y la velocidad

El cabo de plomo, uno de los instrumentos de navegación más antiguos, se utilizaba para determinar la profundidad del agua bajo el barco. Un cabo de plomo es una cuerda larga con un peso de plomo atado al extremo. Los marineros soltaban el cabo y anotaban cuánto tardaba en llegar al fondo del océano. Los marineros vikingos medían el cabo en función de la envergadura de sus brazos mientras lo llevaban de vuelta al barco. Estas lecturas se denominaban sondas y ayudaban a los marineros a navegar por las ensenadas y a lo largo de la costa.

En el siglo XVI, la invención del "chip log" permitió a los marineros calcular su velocidad aproximada con mayor precisión. Un "chip log" es un cabo anudado a intervalos regulares y lastrado en el extremo, de modo que se arrastra en el agua. Para medir la velocidad de su barco, los marineros dejaban caer el cabo por la popa y contaban el número de nudos que caían por la borda durante un cierto periodo de tiempo.

El "chip log" era una mejora de los métodos anteriores para medir la velocidad mientras se navegaba, como dejar caer un objeto por la proa del barco y contar cuánto tardaba en pasar por la popa del barco.

La brújula de los marineros

La brújula fue uno de los primeros instrumentos de navegación y sigue desempeñando un papel crucial en la navegación marítima. Aunque no se sabe cuándo se inventó la brújula por primera vez, hay relatos de ejércitos chinos que utilizaban hierro magnetizado para dirigir a sus tropas ya en el tercer milenio a.C. En Occidente, la primera mención de una brújula utilizada para la navegación en el mar fue en el siglo XII por el inglés Alexander Neckham.

Aunque los primeros navegantes seguían dependiendo en gran medida de la navegación celeste, las brújulas permitían a los marineros navegar en días nublados en los que no podían ver el sol o las estrellas. Las primeras brújulas marineras se fabricaban colocando una aguja imantada unida a un trozo de madera en un recipiente con agua. Más tarde, la aguja se fijó a una tarjeta marcada con la rosa de los vientos que aún hoy se ve en las brújulas.

Cartas de navegación

Para navegar de un puerto a otro, los primeros navegantes utilizaban instrucciones escritas o libros de navegación. Estos libros incluían descripciones detalladas de las rutas utilizando puntos de referencia, corrientes oceánicas, direcciones del viento y otras observaciones. No fue hasta el siglo XIII cuando se crearon las cartas de navegación, recopilando los datos registrados por los marineros durante sus viajes. Estas cartas trazaban las líneas costeras y marcaban la dirección del viaje entre los principales puertos con una rosa de los vientos. Aunque estas primeras cartas marineras se consideraban muy valiosas, no eran muy precisas y carecían de marcas de latitud y longitud.

Herramientas para la navegación celeste

A lo largo de la historia, los marinos de todo el mundo han experimentado con diferentes formas de medir la altura del sol y las estrellas en el cielo. A partir de modelos primitivos que requerían que el usuario mirara directamente al sol evolucionó el sextante moderno, que aún hoy puede encontrarse a bordo de muchos barcos. He aquí algunos de los primeros instrumentos de navegación marítima utilizados para orientarse por el cielo:

• Goniómetro: Esta versión primitiva de un reloj de sol se utilizaba para determinar la latitud basándose en la longitud de la sombra del sol.
• Kamal: El kamal era una herramienta de navegación árabe para determinar la latitud a partir de la Estrella Polar. Los marineros sostenían un plato rectangular frente a su cara de modo que el borde superior quedara alineado con la Estrella Polar y el inferior con el horizonte. Midiendo la distancia entre el plato y la punta de la nariz con una cuerda atada al centro del plato, podían determinar la latitud del barco.
• Astrolabio marino: En la Edad Media, los marineros utilizaban astrolabios para medir la altura del sol o de las estrellas en el cielo. El astrolabio marino era un disco de metal con una escala y una regla. Sujetando el disco a la altura de los ojos desde un anillo situado en la parte superior y ajustando la regla, los marineros podían determinar la altitud de los cuerpos celestes. Los astrolabios marinos podían utilizarse en aguas agitadas, para las que no estaban diseñados los astrolabios tradicionales.
• Cuadrante: Desarrollados a partir de los astrolabios, los cuadrantes permitían medir los cuerpos celestes de manera muy similar. Los cuadrantes se diferenciaban de los astrolabios en que sólo podían medir 90 grados, en lugar de 360 grados.
• Báculo: Otra herramienta de navegación desarrollada en la Edad Media, el báculo era un largo bastón con un travesaño deslizante. El marinero se acercaba la base del bastón al ojo y deslizaba el travesaño hasta que la parte inferior se alineaba con el horizonte y la superior con una estrella o el sol.
• Bauprés: Cuando se utilizaba un asta en cruz para medir la altura del sol, el usuario tenía que mirar directamente al sol, lo que provocaba ceguera. Para solucionar este problema se inventó el báculo. El báculo cumplía la misma función que la cruceta, pero se utilizaba de espaldas al sol.
• Sextante: En el siglo XVIII, Thomas Godfrey en América y John Hadley en Inglaterra inventaron el sextante de forma independiente. Esta avanzada herramienta para la navegación celeste permitía a los marinos calcular su latitud con extrema precisión. Los sextantes podían sostenerse verticalmente para medir la altura de las estrellas u horizontalmente para medir la distancia entre dos puntos de referencia.

Estas herramientas de navegación marina permitieron a los barcos determinar su posición en el mar con una precisión cada vez mayor, pero no fue hasta la invención del cronómetro cuando los navegantes pudieron surcar las aguas abiertas con confianza y exactitud.

Cómo navegan los barcos: Con el cronómetro

Antes de la invención del cronómetro, los marineros sólo podían determinar su latitud, pero no su longitud. La longitud era muy difícil de calcular porque se basaba en la diferencia horaria entre la posición actual del barco y la posición en la que había comenzado el viaje. Como los relojes no eran lo bastante fiables como para mantener la hora con precisión, la longitud sólo podía estimarse.

A mediados de la década de 1770, el relojero británico John Harrison inventó el cronómetro, que podía mantener la hora con precisión independientemente de los cambios de humedad o temperatura. El cronómetro marino permitió a los marineros calcular su longitud con tanta precisión que el capitán James Cook pudo utilizarlo para circunnavegar el globo en 1779. Las detalladas cartas de Cook hicieron avanzar considerablemente la navegación marítima en todo el mundo.

Sistemas de navegación modernos

A principios del siglo XX, la navegación marítima se había vuelto precisa y sistemática. Los marineros podían recorrer grandes distancias con precisión para comerciar, pescar y explorar. Pero los métodos de navegación siguieron evolucionando, produciendo rápidos avances en la tecnología de navegación hasta que se creó el moderno sistema de posicionamiento global (GPS) a finales de la década de 1970.

He aquí algunos de los principales avances que definieron la navegación moderna:

• Brújula giroscópica: Inventada en 1907, la brújula giroscópica podía mantener su alineación con el norte verdadero independientemente del campo magnético del barco o de la Tierra. Esto mejoró las brújulas magnéticas que a veces podían producir lecturas inexactas.
• La radionavegación: Al sintonizar una emisora de radio, esta herramienta ayudaba a los marineros a determinar su posición en función de la dirección de la antena de radio emisora y del tiempo que tardaban en recibir las señales de radio.
• Radar: Un tipo de radionavegación, el radar utiliza ondas electromagnéticas para determinar la ubicación de otros objetos. Un sistema de radar proyecta ondas electromagnéticas y luego mide el tiempo que tardan las ondas en rebotar en el receptor. El radar es especialmente útil para la navegación marítima cuando la visibilidad es baja. Los buques pueden seguir detectando objetos y barcos en el agua para evitar colisiones.
• Navegación de largo alcance: También conocida como LORAN, la navegación de largo alcance se desarrolló durante la Segunda Guerra Mundial para mejorar la precisión del posicionamiento a largas distancias. LORAN determina la posición de un barco basándose en el tiempo entre impulsos de señal rebotados entre radiotransmisores colocados a gran distancia.
• Sistema de posicionamiento global: El GPS emplea la misma técnica que el LORAN, salvo que utiliza señales de satélites en lugar de radiotransmisores. Debido a su mayor precisión, el GPS sustituyó en gran medida al LORAN a finales del siglo XX.

El GPS moderno permite ahora a barcos, aviones, coches y otros vehículos navegar con confianza por cualquier parte del mundo. La precisión de las técnicas modernas de navegación permite a los buques de carga atravesar vías navegables muy transitadas sin colisionar y cruzar grandes extensiones de mar abierto sin perder el rumbo. Aunque algunos marineros siguen siendo capaces de orientarse a partir de las estrellas, la navegación moderna ha permitido a los buques viajar con mayor precisión y exactitud que nunca.