La UA desarrolla una carta 3D para facilitar la comprensión de los recorridos diarios del sol

ALICANTE. Un profesor de la Universidad de Alicante ha desarrollado un instrumento que funciona como carta solar tridimensional global que facilita la comprensión de los recorridos diarios del sol alrededor de un punto cualquiera de la superficie terrestre, de manera fácil, intuitiva y didáctica. El dispositivo está especialmente ideado para servir de herramienta didáctica tanto para su uso particular como para museos o centros docentes.

Según aportan desde el departamento de la Otri en la UA, una carta solar es un dibujo que nos proporciona, respecto de un punto concreto de la Tierra, cualquier día del año a una hora determinada, los dos ángulos que permiten conocer la dirección de los rayos del sol, así como la posición y hora de salida y de puesta solar, y en consecuencia el número de horas que está por encima del horizonte. Las cartas solares conocidas, al ser planas, dificultan la comprensión espacial global del conjunto de las órbitas del sol relativas a cualquier punto de la Tierra, aunque al efecto también existen software y algunos modelos tridimensionales de gran tamaño.

Así, el sistema desarrollado pretende mejorar significativamente todos los medios e instrumentos existentes actualmente, ya que se trata de una maqueta de tamaño reducido, que puede manipularse fácilmente y que sirve para comprender mejor el soleamiento anual de cualquier punto del planeta pero relacionándolo con los demás, para así poder entender mejor la geometría geo-solar de forma global, y así utilizar estos conocimientos para aprovechar de forma óptima el soleamiento como iluminación y energía, o bien saber cómo protegerse convenientemente. Está demostrada la ayuda didáctica que supone disponer de maquetas tridimensionales de determinados elementos geométricos o arquitectónicos por nuestra experiencia docente. Comprender la geometría del movimiento aparente del Sol alrededor de un punto de la Tierra es un problema que, aun simplificándolo, encierra bastante complejidad espacial, por lo que, observando que no hay en el mercado ni en museos, ningún instrumento didáctico tridimensional con estas características y de este tamaño, se diseñó un modelo tridimensional virtual que luego se imprimió "en 3D", en plástico, con una dimensión máxima de 25 centímetros para un uso didáctico por una parte y por otra, para su utilización práctica para los profesionales de la arquitectura.

La carta solar desarrollada consiste en un sencillo instrumento tridimensional de un tamaño manejable que permite que estudiantes, profesionales o cualquier persona interesada, puedan observarlo, tocarlo y manejarlo para comprender mejor las trayectorias del sol alrededor de un punto cualquiera de la superficie de la Tierra y, sobre todo, a relacionar éstas y compararlas con la de otros puntos situados en distintas latitudes, entendiendo así globalmente las posibilidades de esta fuente de luz y energía.

Este instrumento tiene dos piezas principales, una circular, fija sobre un soporte, que representa un lugar concreto de la superficie terrestre y otra pieza móvil, con las posiciones relativas del Sol sobre la bóveda celeste relativa a dicho lugar, sintetizada en sus siete órbitas principales; dicha pieza, al poder girar alrededor de un eje horizontal, puede colocarse en la posición correspondiente a cualquier punto de la Tierra de una latitud geográfica determinada, lo que permite ver, entender, comparar y sobre todo relacionar lo que ocurre con el Sol en las diferentes latitudes, mientras se manipula.

Además, aseguran desde la Otri, puede ser útil a cualquier persona de cualquier país del mundo, ya que los únicos rótulos identificativos que lleva, que son los de los días 21 de cada mes, se pueden poner con número o en una pegatina en cualquier idioma.

Innovaciones

Este prototipo creado en la UA, agrupa en un único instrumento tridimensional todas las posibles posiciones del sol relativas a cualquier punto de la Tierra de cualquier latitud, y por eso se puede denominar global. Actualmente, se necesita una carta solar "local" distinta para cada latitud.  Además, permite observar las trayectorias completas del sol, y como cada órbita tiene los 24 soles de cada hora, ayuda a distinguir las horas que están por encima del horizonte (día) de las que están por debajo (noche).

Asimismo, diferencia las órbitas principales por colores cálidos y fríos (para los meses cálidos y fríos respectivamente del hemisferio Norte) pero se puede montar al revés para poder usarla didácticamente igual en el Hemisferio Sur. Permite comprender mejor la posición relativa del eje de la Tierra, y el movimiento de rotación de ésta, al representar sus extremos -polos celestes- sobre la bóveda del cielo. La posibilidad actual de impresión 3D permite realizar maquetas arquitectónicas de muy reducida escala, que convenientemente situadas y orientadas en el centro de la plataforma de este instrumento, posibilitan la observación visual directa de su soleamiento.

Entre las posibles utilidades de esta carta solar están los sectores de la arquitectura y construcción, la docencia y difusión de la ciencia o el sector del juguete educativo.