MARINA MERCANTILE: ANTICHI STRUMENTI PER L'OSSERVAZIONE DEGLI ASTRI

ANTICHI STRUMENTI PER L’OSSERVAZIONE DEGLI ASTRI

IL KAMAL

Il Kamal era costituito da una tavoletta legata a una sagola a nodi,a ogni nodo corrispondeva la latitudine di un porto conosciuto.Si usava prendendo fra i denti il nodo corrispondente al punto di arrivo e tendendo il braccio si portava la tavoletta ad appoggiarsi sull’orizzonte,se la polare era piu’ alta o piu’ bassa del bordo superiore della tavoletta voleva dire che ci si trovava a una latitudine piu’ a sud o piu’ a nord di quella del porto di arrivo.Ci si trovava invece alla latitudine voluta quando la stella poggiava sul bordo superiore della tavoletta. A causa del fatto che il kamal era utile in pratica solo per misurare l'altezza della Stella Polare alle latitudini equatoriali, spiega forse il motivo della sua pressoché assoluta assenza in Europa, dove si usarono necessariamente altri strumenti, anch'essi per lo più di derivazione arabo-islamica. Tuttavia fu portato in Portogallo, venendo chiamato tábuas- da- índia, da Vasco da Gama, tanto da essere usato con successo nei suoi viaggi atlantici dal navigatore Pedro Álvares Cabral.

BALESTRIGLIA o BASTONE DI GIACOBBE

La balestriglia era costituita da un regolo do legno che portava un’asta graduata munita di due o tre tavolette scorrevoli e molto simile nell’uso al Kamal, disposte ad angolo retto ed ugualmente sporgente dalle due parti del regolo stesso,che era graduato da una scala di tangenti.Per misurare l’altezza di un astro si applicava l’occhio all’estremità del regolo,avvicinando poi od allontanando la traversa fino a che da una delle due estremità si traguardava l’astro,e dall’altro l’orizzonte, rimase i uso per secoli anche dopo l’invenzione del sestante.

IL QUADRANTE

Il quadrante è costituito da un settore circolare ampio 90°. Su uno dei due lati del settore sono riportati due mirini attraverso i quali occorre puntare un oggetto in cielo, ad esempio una stella o il Sole. In prossimità del vertice del settore viene praticato un foro dal quale passa un filo a piombo.La parte curva del settore è contrassegnata con una graduazione da 0° a 90°, in maniera tale che quando il lato con i mirini è perfettamente orizzontale il filo a piombo deve indicare il valore 0°. Il quadrante dunque misura angoli verticali che possono essere l’altezza astronomica di astri o l’angolo sotto il quale si vedono oggetti materiali posti entro l’orizzonte dell’osservatore.

L'ASTROLABIO NAUTICO

L’astrolabio nautico, semplificazione di quello astronomico, serve a rilevare l’altezza degli astri.Risalente al XVI sec. acquisì la sua forma e il suo peso definitivi: bronzo e ottone per due chilogrammi per renderlo più stabile alle oscillazioni della nave.

Si compone di un cerchio graduato con un asse al centro fissato ad un’intelaiatura: l’intersezione di tale intelaiatura con il cerchio del raggio situato a 180° presenta la maggior massa di materiale con la quale l’astrolabio è costruito perché faccia effetto piombo mantenendo la posizione verticale anche in difficili condizioni di navigazione.Disponeva inoltre di un anello o gancio di sospensione per introdurvi un dito e sostenere lo strumento.Esso era utilizzato per misurare l’altezza degli astri, generalmente della Stella Polare o del Sole a mezzogiorno.A questo scopo, la medeclina, l’elemento che ruotava attorno all’asse dell’astrolabio, aveva due piccole piastre, le pinnule, forate al centro, attraverso le qualisi guardava verso le stelle o si proiettava la luce del sole, per prendere di mira l’astro.Lo scopo originario era il calcolo di una delle coordinate posizionali, la latitudine, osservando l’altezza del sole.Per fare questo i naviganti mantenevano sospeso l’astrolabio all’altezza della vita, facendo ruotare la medeclina in modo che la luce del Sole passasse attraverso i fori e si proiettasse su una superficie piana, per poi misurare l’altezza del Sole con il cerchio graduato.Quest’operazione, generalmente effettuata qualche minuto prima di mezzogiorno, era chiamata dalle genti di mare, “pesare il sole”.La lettura dell’intersezione della medeclina sulla scala indicava l’altezza meridiana del Sole e consultando le tavole di declinazione solare era possibile calcolare la latitudine.Grazie agli astrolabi nautici i marinai dell’epoca, pesando il Sole, furono in grado di navigare in tutti gli Oceani: fu utilizzato da Colombo, dai fratelli Pinzon, da Vasco da Gama, da Juan de la Cosa tra i secoli XV e XVII.Colui che voglia rilevare il Sole con l’astrolabio in mare, si dovrà sedere vicino l’albero maestro, là dove la nave si muove meno e sorreggendo con il dito secondo della mano destra il suo anello, dovrà collocare il viso e l’astrolabio dritti di fronte al sole, quindi alzerà e abbasserà la medeclina, affinchè il Sole entri per i due fori delle pinnule e così prenderà dall’astrolabio i gradi che mostra la punta della medeclina, e farà con essi i conti secondo le regole” (Dr. Garcia de Palacio. Istruzioni per navigare. Messico 1587).A metà del sec. XVI cominciò la sua decadenza rimpiazzato man mano dalla ballestriglia e dal quadrante di Davis.Pochi astrolabi nautici sono giunti fino ai nostro giorni, tuttavia, con l’archeologia subacquea, è stato possibile recuperarne numerosi esemplari: attualmente al Museo Marittimo di Greenwich, ne sono catalogati 80.La maggior parte di essi prende il nome dal luogo o dalla nave dove sono stati rinvenuti.

L’OTTANTE

L’ottante aveva l’ampiezza di un ottavo della circonferenza (da cui il suo nome).Lo strumento fu costruito sul principio della doppia riflessione permettendo osservazioni precise con misure angolari fino a 90°.L’ottante rappresentava la prima evoluzione del quadrante come strumento di riferimento nella navigazione. Esso consentiva di misurare l’altezza del Sole o degli astri sull’orizzonte e da questo dato per mezzo di tavole numeriche si risaliva alla misura della latitudine. Lo strumento, formato da un arco di circonferenza diviso in 45° e da ottiche di puntamento, veniva usato anche a terra per determinare la distanza tra due punti. A partire dalla fine del Settecento, l’uso dell’ ottante sulle navi fu soppiantato da quello del sestante (sesta parte del cerchio), il cui arco di 60° consentiva una maggiore ampiezza del campo visivo.

IL SESTANTE

Il sestante è uno strumento utilizzato per misurare l’angolo d’elevazione di un oggetto celeste sopra l’orizzonte.Tecnicamente, la misura si effettua facendo collimare l’oggetto con l’orizzonte. La scala di un sestante è di 60°, pari ad 1/6 di circonferenza; è da qui che deriva il suo nome, °. Questo strumento fu utilizzato fino al 1767 in quanto, in quell’anno, venne pubblicata la prima edizione dell’Almanacco Nautico, sul quale erano riportate le coordinate astronomiche della Luna che consentivano ai navigatori dell’epoca di individuare la data corrente in relazione all’angolo tra il sole e la luna. Tuttavia, quest’angolo qualche volta superava i 90°, rendendo impossibile l’utilizzo dell’ottante, e spianando la strada all’utilizzo del sestante.

Principio di funzionamento :Il sestante sfrutta il principio della doppia riflessione: se un raggio luminoso subisce una doppia riflessione sullo stesso piano, l’angolo di deviazione è il doppio di quello formato dalle superfici riflettenti. La scala del sestante è di 60° reali, ma è graduata in maniera tale da leggere direttamente il doppio dell’angolo formato dai due specchi. Il sestante sostituì l’ottante nella seconda metà del settecento, fino a quel tempo il principale strumento di navigazione; precedentemente si usava l’astrolabio e la balestriglia.