Astrolábio náutico: como os pilotos mediam a altura do Sol

O que o astrolábio náutico media

Altura, em astronomia náutica, é o ângulo entre o horizonte e o astro, em graus. Ao meio-dia, o Sol chega ao ponto mais alto do dia, e essa altura máxima, combinada com a declinação do Sol (o quanto ele está ao norte ou ao sul do equador celeste naquele dia, lida em tabelas), dá a latitude. Um exemplo de cálculo, só para ilustrar: no equinócio, a declinação é zero, e a altura ao meio-dia é 90° menos a latitude. Uma altura de 60° indica 30° de latitude.

Antes de cruzar o equador, os pilotos também usavam a Estrela Polar, cuja altura aproxima a latitude de quem a observa. O Royal Museums Greenwich descreve as duas formas de uso: a Polar de noite e o Sol de dia. Ao sul do equador a Polar some, e a eCUIP, biblioteca digital ligada à Universidade de Chicago, diz que esse método só funcionava ao norte dele. Dali em diante, restava o Sol e as tabelas.

Como se usava no convés

O instrumento era um círculo de metal com uma régua giratória, a alidade, que tinha uma pequena placa com um furo em cada ponta. O piloto o segurava por um anel, de modo que ficasse pendurado na vertical. Segundo o Royal Museums Greenwich, numa observação do Sol, de dia, ele o mantinha abaixo da cintura e girava a alidade até a luz passar pelo furo de cima e cair no de baixo. Então lia os graus na escala da borda. À noite, mirava a Estrela Polar pelos furos das duas placas.

Ou seja, o piloto não olhava para o Sol por um visor: ele alinhava a luz que atravessava os furos. O corpo do instrumento era pesado e vazado, e as duas coisas tinham motivo. O peso o mantinha vertical, e o vazado deixava o vento passar. A Whipple Museum, em Cambridge, diz que ele tem grandes furos justamente para ficar estável com vento.

O resultado dependia do tamanho do círculo, porque graus de uma escala maior são mais fáceis de ler. Um navio que balança piora tudo. No melhor dos casos, segundo o historiador da cartografia Tony Campbell, os primeiros astrolábios chegavam a um sexto de grau de latitude, cerca de 18 quilômetros. No mar a leitura era pior: a eCUIP afirma que erros de quatro ou cinco graus eram comuns. Como cada grau de latitude equivale a cerca de 110 quilômetros, um erro assim desloca a posição em mais de 400 quilômetros. O Royal Museums Greenwich nota que a peça de Valentia tem peso extra na metade de baixo, para ficar pendurada na vertical.

Astrolábio náutico, planisférico e quadrante

Os três instrumentos medem alturas, mas nasceram para usos diferentes.

O Whipple Museum descreve o planisférico como um instrumento com a rete, que marca as posições das estrelas, placas de latitude intercambiáveis e escalas e alidade no verso. O náutico é a forma mais básica: perde quase todas essas funções e serve só para ler a altura. O Royal Museums Greenwich o chama de versão simplificada de um instrumento que astrônomos árabes tinham desenvolvido. A origem exata do tipo náutico é incerta, e as fontes não coincidem nas datas: o Royal Museums Greenwich fala em uso na navegação por volta de 1470, e a eCUIP situa em Portugal, no século XVI, os registros mais antigos de uso no mar.

Dos anos 1470 aos regimentos

• c. 1470: segundo o Royal Museums Greenwich, o astrolábio já aparece em uso na navegação por volta dessa data.
• 1481: a eCUIP diz que, depois de D. João II subir ao trono, a corte portuguesa produziu novas instruções e tabelas para o uso do Sol.
• 1485 (data incerta): o astrônomo José Vizinho foi enviado ao golfo da Guiné para medir a altura do Sol, segundo Ravenstein, num livro de 1908, que também duvida de parte dos dados do relato.
• 1496: sai em Leiria a tradução, por Vizinho, do almanaque de Zacuto, com as tabelas de declinação, segundo a edição de Ravenstein, de 1898, do diário da viagem de Vasco da Gama.

A medição só virava latitude com tabelas e regras escritas, os regimentos. A ligação entre medir, calcular e navegar fica clara em latitude e longitude no mar. Para ver como esses ângulos terminavam desenhados numa carta, veja cartas náuticas e portulanos.

O que o instrumento não resolvia

O astrolábio dava só a latitude. A longitude, a posição leste-oeste, exigia saber a hora de outro lugar, algo que os relógios do século XVI não garantiam. A eCUIP diz que era impossível achar a longitude no mar antes do início do século XVI, e o problema continuou muito depois. O assunto ocupa um artigo inteiro.

Havia ainda o céu nublado, que impedia a medição, e o convés em movimento, que estragava a leitura. O oceano Índico, por sua vez, tinha suas próprias tradições de navegação, tema de navegação árabe e o Oceano Índico.

Por último, o astrolábio não substituiu o quadrante de uma vez. Ravenstein, em 1908, observa que a balestilha, outro instrumento de medir alturas, já era conhecida em Portugal em 1539, mas não foi usada por Vasco da Gama, por Magalhães nem por outros marinheiros do tempo deles. As peças de museu citadas aqui, de cerca de 1588 e de 1603 (esta, uma réplica de original da época), mostram o astrolábio ainda em circulação no fim do século XVI.