Longines Siderograph: Un Reloj Que No Da La Hora

@aviation_watch

Hoy, en el quingentésimo artículo en este sitio web, os quiero presentar el Longines Siderograph Chronograph, un “reloj” que no dice la hora y que nunca se comercializó. Apasionante, ¿verdad?

Lo reconozco, mi interés por esta pieza puede que obedezca a que soy piloto y, cómo no, coleccionista de relojes dedicados al mundo de la aviación. Dicho esto, creo que el uso de un reloj para determinar la posición es una de sus características menos conocidas y espero que este artículo os ayude a entender mejor la relación entre el tiempo y las coordenadas.

En primer lugar, veamos la pieza, que según la propia Longines data de 1936.

Tal como tuvimos la oportunidad de explorar en la entrada Presentación Longines Spirit Chronograph, Longines es una marca con una extraordinaria historia en el mundillo de la aviación. Sus relojes han sido usados por todo tipo de personajes excepcionales.

Antecesores de esta pieza son el Weens Second-Setting Watch, originalmente lanzado en 1929, y el ya reseñado Lindbergh Hour Angle de 1931.

El Siderograph es un “reloj” de considerable tamaño, 47 mm, aunque a la par con piezas de la época con utilidad en la navegación.

El Siderograph presenta la hora sidérea (de las estrellas) con referencia a Greenwich. En concreto, presenta el ángulo horario del punto Aries o punto vernal: punto de la eclíptica a partir del cual el Sol pasa del hemisferio sur celeste al hemisferio norte, momento que coincide en el tiempo con el equinoccio de marzo. En astronomía, como en muchas otras esferas, existe la necesidad de establecer una referencia estándar a partir de las cuales podemos medir. Aquí tenemos un buen ejemplo de ello.

En la práctica, esto quiere decir que el reloj está ajustado para girar una vez cada día sidéreo, es decir sus agujas completan una vuelta cada 23 h, 56 minutos y 4 segundos, aproximadamente. Además, esta “hora” se expresa en ángulos (grados, minutos y fracciones de minutos de arco) de giro.

Si todo esto os suena a chino, lo intento explicar a continuación.

Para que el Sol vuelva al mismo punto en el cielo, digamos a su cénit el día siguiente, la Tierra debe girar una pequeña distancia angular adicional debido a su propio desplazamiento a lo largo de su órbita alrededor del Sol. Por otro lado, las otras estrellas fácilmente observables (por su tamaño y resplandor) están tan alejadas de nuestro planeta que el movimiento de la Tierra a lo largo de su órbita genera una diferencia que apenas es apreciable. De ahí que el día solar, del que a su vez deriva la hora civil de 24 horas que hemos adoptado como norma para medir el tiempo, sea algo más largo que el día sidéreo.

El libro “Air Navigation” del Capitán Philip Van Horn Weems es un clásico tratado sobre la navegación aérea.

Fuente: https://www.abebooks.co.uk/

En él se explica que las altitudes (los ángulos sobre el horizonte) de dos estrellas medidas simultáneamente, en combinación con la hora sidérea (de Greenwich) de las observaciones, nos permiten determinar un punto único en la superficie de la tierra.

En resumen, con el instrumento apropiado y las curvas de altitud de las estrellas, los cálculos se ciñen a una interpolación en estas curvas y una resta.

Fuente: https://timeandnavigation.si.edu/multimedia-asset/star-altitude-curves

Dada una latitud y una hora sidérea, las estrellas se pueden localizar a una altitud predeterminada; esto es exactamente lo que muestran las curvas de altitud de las estrellas. Por tanto, interpolando las mediciones de las altitudes en las curvas se puede derivar la latitud y la hora sidérea local. A su vez, tras determinar la diferencia entre la hora sidérea local y la de Greenwich obtendremos nuestro ángulo horario y por ende la longitud de nuestra posición.

En el caso de la longitud, la teoría es bastante sencilla, considero que al alcance de todos. Básicamente, cada hora de diferencia entre la hora en Greenwich y la hora local corresponde a 15°, ya que 15º x 24 h es igual a los 360 º de circunferencia del planeta. Esto supone que cada cuatro minutos de tiempo representan un grado de longitud. A su vez, 60 segundos de tiempo representan 15 minutos de arco, o un cuarto de grado.

Para calcular el ángulo horario en los años 30, cuando se concibió este “reloj”, era típico recibir una señal de radio indicando la hora (civil) en Greenwich y a partir de allí sólo era necesario ajustarla a la hora sidérea haciendo uso de las tablas publicadas en los almanaques de navegación.

Como podréis imaginar, hoy en día este tipo de cálculos son computacionales y podemos acceder a ellos a través de numerosas herramientas en línea o en los aparatos de a bordo. A modo de ejemplo, a continuación, podéis ver un cálculo desarrollado, usando 3º Este de longitud (más o menos por donde anda Mallorca) a las 20:20:30 del 11/10//2021.

Más abajo veremos un ejemplo práctico del uso del Siderograph, basado en información que divulgó la propia Longines en un documento en respuesta a una consulta académica.

De todos modos, tras esta introducción surge una pregunta clave. Si resultaba tan sencillo y práctico usar este reloj para determinar la posición, ¿por qué no se comercializó? Creo que obedece a varios factores.

El navegador debía estimar la altitud de las estrellas con un sextante, para lo que seguramente requería ambas manos, especialmente considerando que iba a bordo de un avión. También debía consultar las curvas de altitud de las estrellas e interpolar en base a las mismas, de nuevo requiriendo ambas manos. Además, mantenía escucha por radio para recibir la señal horaria de Greenwich para luego ajustarla a hora sidérea. Por último, necesitaba las manos para operar el reloj, que quizás ni siquiera era capaz de ver bien en la penumbra de la cabina. Una vez determinada la “hora” sidérea de la observación, debía efectuar una serie de cálculos. Resumiendo, su uso en el campo no parece que hubiese sido especialmente fácil. ¿Y qué pasaba si se dañaba el reloj del que dependía para saber su posición? ¿Debía tener una segunda unidad a mano por si acaso? Creo que queda claro que su uso no era demasiado práctico.

Aunque no se sabe a ciencia cierta, imagino que Longines mandó varias unidades para que fuesen probadas en el campo, pero tras estas pruebas el “reloj” no pasó de la fase experimental.

No es de extrañar entonces que en mi investigación sólo haya encontrado dos ejemplares de esta pieza.

La primera se trata del ejemplar que mostré al principio de esta entrada. Se conserva en el Museo de Longines en Saint-Imier.

Un segundo ejemplar interesantemente salió a la venta el año pasado. Se describía como de los “años 40” y en estado NOS (refiriéndose a “new old stock”, o inventario antiguo sin uso).

Fuente:
https://www.facebook.com/davideparmegianiofficial/photos/longines-stainless-steel-siderograph-with-double-split-seconds-chronograph-for-c/1302350619960920/

Como curiosidad, este “reloj” venía con embalaje original, como se puede apreciar en la siguiente imagen. Desconozco a qué precio se vendió, pero imagino que debió ser por una suma muy considerable.

Fuente:
https://davideparmegiani.ch/watches/longines/for-sale/1740/longines-siderografo/

Ambos ejemplares equipan el calibre manual 37.9, con segundero central y un modulo cronográfico de doble tiempo parcial. El “reloj” añade un bisel para facilitar aun más la lectura de la posición.

Por todo lo que hemos ido describiendo, este “invento” inevitablemente acabó transformado en un instrumento de mayor envergadura que Longines procedió a patentar en 1939. Este instrumento se usaría en la Segunda Guerra Mundial para apoyar la navegación marítima y aérea.

Se conocen varias versiones del Siderograph, ya convertido en un “instrumento” de 93 mm de diámetro.

A grandes rasgos, vemos unidades preparadas para uso marítimo y otras claramente diseñadas para su uso en la aviación.

Las versiones marítimas parecen ser algo más comunes. No lo puedo afirmar con certeza, pero desde luego es algo que intuyo por dos motivos principales. En primer lugar, he visto más unidades marítimas a la venta. En segundo lugar, dada la época en la que se suministraron estos instrumentos, es decir durante la Segunda Guerra Mundial, imagino que muchas de las piezas que se usaron en el ámbito de la aviación fueron destruidas cuando cayeron abatidos los aviones que las equipaban.

La unidad de uso marítimo que muestro a continuación se subastó el 17 de marzo del 2018, alcanzando una valoración de €20.000. Según la documentación de la subasta, se trataba de una unidad completa, incluyendo papeles y manual. Esta unidad fue suministrada a la Wehrmacht en 1943.

Fuente:
https://veryimportantlot.com/en/lot/view/prazisionsuhr-extrem-rarer-longines-siderograph-45588

Es digno de mención el cable que se observa abajo a la izquierda, que permitía actuar el “cronógrafo” de manera remota.

En la siguiente imagen de otra subasta, se aprecia mucho mejor que estas versiones marítimas venían alojadas en un cardán, permitiendo mantener la horizontalidad en un barco en movimiento.

Fuente:
http://www.lacotedesmontres.com/Enchere-No_46419.htm

A continuación, podemos ver una unidad destinada al uso aéreo. Esta también se conserva en el Museo de Longines en Saint-Imier.

Como podemos ver en la anterior imagen, el instrumento venía alojado en una caja de aluminio destinada para un panel de instrumentos.

Incluía una fuente de calefacción, muy necesaria dadas las frias temperaturas que podían alcanzarse durante vuelo a gran altitud sin presurización. También añadía iluminación y un conector electrónico para operar el cronógrafo remotamente.

También contamos con otra imagen del “tour itinerante” del Museo de Longines. La unidad de 1938 que se ve a continuación se exhibió en Síngapur en el 2017 con motivo del 185º aniversario de la marca. La configuración de esta unidad temprana difiere algo de la versión de producción que mostramos más arriba.

Fuente:
https://www.thehourglass.com/th/news/longines-marks-185-years-in-singapore-with-watches-of-switzerland/

Los instrumentos Siderograph de producción equipaban el calibre 21.29, el movimiento más preciso de Longines de la época. Ya se utilizó para la creación de relojes ferroviarios para el mercado norteamericano a principios del s. XX.

Fuente:
https://www.safonagastrocrono.club/agassiz-pocket-watch/

Rodiado y decorado con “fausses-côtes”, contaba con 17 rubíes, escape de levas rectas, áncora de berilio, volante tipo Breguet autocompensado y ajustado a temperatura con regulador micrométrico del tipo “nautilus” o Wilmot y espiral de glucydur. Añadía un módulo cronográfico con capacidad de mostrar hasta dos tiempos parciales. En algunas versiones se incluía un indicador de reserva de marcha (de 30 horas).

Fuente: http://www.cockpitclock.com/LONGINES.html

¿Como Funciona?

La patente de Longines no proporciona una imagen bastante detallada de la esfera.

La misma incluye tres anillos concéntricos con marcaciones en diferentes colores. También cuenta con tres agujas de distintos colores que se corresponden con los de los marcadores en cada anillo. Al contar con doble tiempo parcial, la aguja “cronográfica” podía estar triplicada, como en el ejemplar que vemos a continuación.

Fuente: http://www.cockpitclock.com/LONGINES.html

El anillo intermedio (indicada con el número “2” en la anterior imagen) lleva marcaciones negras cada diez grados de arco, de 0º a 360º. La aguja negra hace una revolución cada 23 horas y 56 minutos, equivalente al día sidéreo que se corresponde con el movimiento aparente diurno de las estrellas.

El anillo interior (número “3” en la imagen) lleva marcaciones rojas y se leen con la aguja del mismo color. Cuenta hasta 10 grados, equivalente a las divisiones del anillo intermedio con marcadores en negro. Como ya citamos más arriba, 1 hora de rotación de la Tierra (algo menos en el día sidéreo) equivale a 15º de rotación (recordad que 24 x 15º equivale a los 360º de una circunferencia). Por tanto, cada grado representa unos 4 minutos de un día sidéreo, por lo que la aguja roja completa una vuelta cada 40 minutos, aproximadamente.

El anillo exterior (número “1” en la imagen) muestran minutos de arco en azul, 60′ por cada grado de la escala interna roja. Por tanto, la aguja azul tarda aproximadamente cuatro minutos de tiempo en completar una vuelta del dial.

Como se aprecia en la estampa (número “5” en la imagen), en este caso se ha hecho uso de los dos tiempos parciales, por lo que podemos ver desplegadas las tres agujas del “cronógrafo”. Reseteándolo tras anotar las mediciones, las dos agujas paradas alcanzarán a la que continúa en movimiento.

Esta versión también incluye un indicador de reserva de marcha (número “4” en la imagen).

Por último, vemos un bisel con marcaciones. Desafortunadamente, no he podido localizar una descripción completa de su uso. En cockpitclock.com se indica que sirve para apoyar la navegación a estima y para resolver problemas de triangulación. La escala interna en este bisel parece logarítmica, que apoyaría esta teoría. Por otro lado, el documento de Longines cita que sirve para marcar un “tiempo” sin necesidad de parar el “cronógrafo”. En este sentido su uso se parecería más al de un bisel rotativo tradicional y serviría para marcar la “hora” de la medición de la altitud de las estrellas de referencia.

Fuente: https://journals.lib.unb.ca/index.php/ihr/article/download/27204/1882519959

El “ajuste de la hora” del Longines Siderograph, si tal expresión es pertinente en conexión con un instrumento que en principio no la presenta, se puede hacer sin afectar el funcionamiento del calibre. Extrayendo la “corona” azul es posible ajustar la aguja externa de los minutos de arco (la azul) por medio de un piñón. El objetivo es que esté en el marcador que indica “60” al recibirse la señal de radio apropiada. La manecilla volverá a moverse tras reinsertar la “corona”. Además, el Siderograph añade un botón que permite la parada y el arranque del mecanismo, el equivalente a la parada de segundero. Esto puede ser una solución más práctica en el caso de estar ligeramente “adelantado”.

Ejemplo Práctico

Gracias al documento de Longines al que he podido acceder, que creo refleja material incluido en el manual de instrucciones de este instrumento, contamos con ejemplos prácticos de su uso. Veámos uno de ellos.

El 14 de abril de 1939, un aviador estima la altitud de la estrella Alpha Taurus (Aldebarán) utilizando un sextante. ¿Cuál es el ángulo horario con respecto a Greenwich de esta estrella?

Al tomar la medición de altitud, el aviador detiene la segunda aguja azul de tiempo parcial que lleva el instrumento.

Las agujas indican:
270º en el anillo intermedio;
7º en el anillo interior; y
4,7′ en el anillo exterior.

Resumiendo, la medición de altitud se tomó cuando el instrumento indicaba 277º 4,7′ de “hora” sidérea.

Consultando el almanaque aeronáutico de efemérides del 14 de abril de 1939, el aviador observa que la ascensión en Greenwich de Aldebarán que coincide con esa esa “hora” sidérea tiene un ángulo horario de 291° 53,5′.

Para calcular el ángulo horario de nuestra posición debemos sumar ambas cifras y restar 360º.

El resultado es: 277º 4,7′ + 291º 53,5′ – 360º = 208º 58,2′.

Esto grados se miden en sentido oeste desde Greenwich, por lo que representan una longitud de 151º 1,8′ Este, más o menos sobre el meridiano que pasa por Tokyo.

Como ya explicamos más arriba, en base a la altitud estimada de las estrellas observadas, el aviador puede derivar su latitud y hora sidérea local simplemente consultando las curvas de altitud de las estrellas.

También quiero detenerme brevemente para explicar el propósito del doble indicador de tiempo parcial.

Mediante una segunda toma de “hora” sidérea es posible eliminar, o mejor dicho reducir, el error en la medición de la altitud de una estrella debido al movimiento del propio avión.

Gracias a los dos indicadores de tiempo parcial, el observador puede tomar una serie de medidas de la altitud, digamos seis de ellas espaciadas durante tres minutos de tiempo, aunque podrían perfectamente ser sólo dos. De ellas derivará una altitud media de la estrella observada.

El instrumento habrá fijado la “hora” sidérea de la primera observación y de la última. De nuevo, se usará la media de ambas “horas” como referencia para consultar las curvas de altitud de las estrellas, que nos proporcionarán la latitud y la “hora” sidérea local. También se usaría este dato medio para consultar el almanaque aeronáutico para derivar la longitud en base a la diferencia de ángulo horario con Greenwich, usando el mismo procedimiento explicado más arriba.

Conclusión

Piezas de este tipo pertenecen en un museo, además muy merecidamente.

Si bien puedo entender como un coleccionista de piezas de aviación, yo mismo, por ejemplo, puede estar tentado por “relojes” de este tipo, creo que su mejor lugar es donde puedan servir para educar sobre el gran progreso científico y tecnológico que ha apoyado la navegación.

Navegar nunca ha sido tan fácil como hoy en día, con el GPS y otros medios de navegación electrónicos al alcance de todos. Todos los puntos geográficos del planeta están documentados y saber nuestra posición con precisión es instantáneo y barato (¡pero recordad que no hay cobertura del móvil en todas partes!). Además, los ordenadores, tablets, móviles y calculadoras permiten determinar sobre la marcha y en muy poco tiempo, la posición de los astros con respecto a nuestra posición. Apps como Stellarium, por ejemplo, son increíbles para orientarse o para identificar qué fotografiar el cielo nocturno.

Júpiter (centro) y Saturno (derecha) a la vista desde Mallorca.
Fuente: https://www.safonagastrocrono.club/

Por todo ello, las técnicas de navegación celeste pueden parecer obsoletas. En base a esto, podemos incluso especular que la publicación en papel de los almanaques de efemérides tiene los días contados, un desenlace que sería bastante triste pero totalmente lógico.

Dicho esto, en el avión, los pilotos tenemos la obligación de llevar cartas aeronáuticas de las zonas que sobrevolamos. Además, sólo es posible obtener una licencia de piloto tras demostrar ciertas aptitudes en materia de navegación. Pasa un tanto de lo mismo con los patrones de barco.

Son obligaciones que deben persistir, en mi opinión. Si se apaga el GPS hay que saber salir del apuro sin lastimar a nadie, ni siquiera a uno mismo.

10 comentarios en «Longines Siderograph: Un Reloj Que No Da La Hora»

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