Refração em Tabelas Náuticas e Mapas celestes

Todo navegador está familiarizado com a necessidade de corrigir as observações de altitude do sextante para o efeito da refração atmosférica por meio das tabelas dos almanaques náuticos. Ao longo dos séculos, um grande número de estudos empíricos ocorreram no sentido de atingir o maior grau de precisão nestas tabelas, o livro A history of western astronomical almanacs fornece uma visão geral sobre o tema.

Página do “Almanach Perpetuum” de Abraham Zacuto (1452 – 1515)

As tabelas de refração não apareciam nos almanaques náuticos antigos e não eram utilizadas pelos marinheiros. Consequentemente, todas as medições dos quadrantes de baixa altitude no mar estavam sujeitas a um erro sistemático, as tabelas náuticas se tornaram substancialmente mais precisas quando receberam correções de inclinação do horizonte, refração e paralaxe a partir do trabalho de Edward Wright, descrito em seu livro de 1657 “Certain errors in navigation detected and corrected” que inclusive serviu de apoio para que Willebrord Snellius, (responsável pela lei de Snell) desenvolvesse seu tratado de navegação “Tiphys Batavus”

Quando ocorre 1′ de erro na altura, o resultado é igual a 1 milha de erro na linha de posição obtida, isto é, os erros cometidos na observação ou na correção das alturas dos astros transmitem-se em verdadeira grandeza para as LDP ( Linhas de posição) correspondentes.

O vasto registro de observações da posição dos objetos celestes ao longo da história permitiu que a refração fosse determinada, e posteriormente modelada pelos parâmetros de temperatura e pressão. Além do trabalho de Tycho Brahe, muitos outros astrônomos anteriores e posteriores elaboraram tabelas, mesmo com a precisão comprometida pela tecnologia de sua época, serviram de base para o aprimoramento comparativo das diversas observações ali registradas.

Linha do tempo dos principais registros observacionais de objetos celestes:

Século 2 EC – o Almagesto e as Tabelas Práticas de Ptolomeu
Século 8 EC – o zīj de Ibrāhīm al-Fazārī
Século 9 EC – o zīj de Muḥammad ibn Mūsā al-Khwārizmī
Século 12 EC – as Tábuas de Toledo – baseadas em grande parte em fontes árabes zīj da astronomia islâmica – foram editadas por Gérard de Cremona para formar as efemérides europeias padrão até as Tábuas Alfonsinas .
Século 13 EC – as Zīj-i Īlkhānī ( Tabelas Ilkhanic ) foram compiladas no observatório Maragheh na Pérsia.
Século 13 EC – as Tábuas Alfonsinas foram compiladas na Espanha para corrigir anomalias nas Tábuas de Toledo , permanecendo como efemérides europeias padrão até as Tábuas Prutenicas quase 300 anos depois.
Século 13 EC – o Códice de Dresden , uma efeméride maia existente
1408 – Tabela de efemérides chinesas (cópia na Pepysian Library , Cambridge, UK (consulte o livro ‘1434’); tabelas chinesas que Regiomontanus acredita serem conhecidas ).
1474 – Regiomontanus publica suas Ephemerides do dia-a-dia em Nürnberg, Alemanha. ^[5]
1496 – o Perpetuum Almanach de Abraão ben Samuel Zacuto (um dos primeiros livros publicados com tipo móvel e tipografia em Portugal )
1504 – Enquanto naufragou na ilha da Jamaica, Cristóvão Colombo previu com sucesso um eclipse lunar para os nativos, usando as efemérides do astrônomo alemão Regiomontanus .
1531 – A obra de Johannes Stöffler é publicada postumamente em Tübingen, estendendo as efemérides de Regiomontanus até 1551.
1551 – são publicadas as Tabelas Prutênicas de Erasmus Reinhold , baseadas nas teorias de Copérnico .
1554 – Johannes Stadius publicou Ephemerides novae et auctae , a primeira grande efeméride calculada de acordo com o modelo heliocêntrico de Copérnico , usando parâmetros derivados das Tabelas Prutênicas . Embora o modelo copernicano fornecesse uma solução elegante para o problema de calcular as posições planetárias aparentes (evitou a necessidade do equante e explicou melhor o movimento retrógrado aparente dos planetas), ainda contava com o uso de epiciclos , levando a algumas imprecisões – por exemplo, erros periódicos na posição de Mercúrio de até dez graus. Um dos usuários das mesas de Stadius é Tycho Brahe .
1627 – as tabelas Rudolphine de Johannes Kepler baseadas no movimento planetário elíptico tornaram-se o novo padrão.
1679 – La Connaissance des Temps ou calendrier et éphémérides du lever & coucher du Soleil, de la Lune & des autres planètes , publicado pela primeira vez anualmente por Jean Picard e ainda existente.

A posição geométrica dos corpos celestes são previstas levando em conta sua posição real no céu, e, dependendo da altitude do objeto celeste, a refração deve ser computada pelo navegador para a devida correção da posição.

Do final do século 17 em diante as tabelas de correção da refração foram inseridas nos almanaques náuticos.