Scienze della Navigazione - L'età moderna

Strumenti nautici d’uso comune


La bussola, sua struttura

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Essendo la Marina stefaniana quasi esclusivamente composta da imbarcazioni basate soprattutto sulla propulsione data dai remi, le galere, si soffermi un momento l’attenzione su questo arnese.
Il remo è lungo di solito tra gli 11 e i 12 metri e pesa più di un quintale. Per sistemarne uno al suo posto sono necessari almeno cinque uomini. Una volta posato sul posticcio, con circa otto metri della sua lunghezza fuori dalla nave e quattro dentro, risulta perfettamente bilanciato e si muove agevolmente sul suo fulcro. Per bilanciare il peso della parte che rimane fuori dalla galera, che è lunga il doppio di quella che sta all’interno, il remo ha un girone molto grosso e se non basta vi si inchioda sopra una lastra di piombo per appesantirlo ulteriormente. Il girone termina con una sottile impugnatura che è tenuta dal capovoga del banco, ma i suoi compagni, che hanno di fronte il grosso girone, non potrebbero assolutamente afferrarlo con le mani: essi si avvalgono infatti di un corrente di legno a maniglie, fissatovi sopra.
Muovere il remo non era certo facile, al massima si riusciva a spostarlo avanti e indietro in sincrono con gli altri, ma come il moto ondoso si faceva appena più lungo, si correva il pericolo che cadesse in mare o di perderne il controllo. Con il mare agitato la galera non riusciva neppure a raggiungere i due nodi all’ora di velocità. Di notte, o quando la nave era ferma, i remi venivano legati all’estremità del banco in maniera da restare un po’ sollevati dall’acqua: non c'era posto per tirarli a bordo.


Quanto invece all’ancora in dotazione alla galera, spesso fornita in più esemplari, trovava posto sul ponte a prora, sulla piccola piattaforma a ridosso dello sperone. La sua foggia era simile a quelle ancora usate per le barche da pesca, cioè senza ceppo e a quattro marre.

Strumenti nautici innovativi

Astrolabio di Marina

Giovilabio galileiano

 

Astrolabio di Marina

E' uno degli strumenti più ingegnosi che abbia concepito lo spirito umano, ed è anche uno dei più antichi e più longevi.
Di "astrolabio" parla infatti Tolomeo (II sec. d.C.); sia Ipparco che Eratostene già precedentemente ne avevano fatto uso; la sua origine, concettualmente, risale ai Caldei ed ai Babilonesi.
Anticamente era molto simile ad una sfera armillare e ad un astrolabio del tipo sferico; da questo fra l'VIII ed il IX secolo gli Arabi derivarono l'astrolabio piano (o planisferico), che rimase in uso fino agli inizi del Settecento.

La spiegazione del suo funzionamento richiede una buona conoscenza sia della proiezione stereografica che della cosmografia: dagli astronomi esso fu utilizzato per secoli sia a fini di osservazione che, soprattutto, a fini di calcolo.
Oltre a molte altre cose, consentiva la determinazione della posizione degli astri rispetto al meridiano ed all'orizzonte, la determinazione della propria latitudine geografica e del nord vero, la determinazione dell'ora sia di giorno che di notte (purché, ovviamente, il cielo fosse visibile), cosa quest'ultima assai importante in un'epoca nella quale orologi affidabili non erano disponibili.
L'alidada, cioè la sbarretta movibile, permetteva infine l'osservazione sul lembo graduato di distanze angolari sul piano verticale, come p.e. l'altezza effettiva degli astri.
L'astrolabio planisferico fu altresì lo strumento principe degli astrologhi, consentendo loro la determinazione dei quattro gradi dell'eclittica, necessari alla determinazione delle case astrologiche, relativamente a qualsiasi data.

Nella seconda metà del Quattrocento lo sviluppo della navigazione oceanica mise in risalto l'inadeguatezza del quadrante, strumento utilizzato inizialmente per misurare l'altezza ("altura") del sole o della stella polare ai fini del controllo della latitudine: si ricorse pertanto al vecchio astrolabio, privandolo di tutto quanto serviva alle funzioni di calcolatore e lasciandovi solo ciò che serviva per l'osservazione, cioè l'alidada imperniata al centro coi suoi due mirini o traguardi ed il lembo graduato sul quale la stessa ruotava. Onde facilitarne, per quanto possibile, l'uso a bordo, questo astrolabio di marina (come fu chiamato) venne costruito in bronzo od in ottone, appesantito per renderlo più stabile e bucato per ridurne la presa al vento; con esso la precisione delle misure era di circa 1° nei primi esemplari, per raggiungere i 10' nel Seicento.
I naviganti non abbandonarono del tutto questo strumento sino al XVIII secolo, sia per la sua robustezza, semplicità ed economicità, ma soprattutto perché con esso le osservazioni si potevano effettuare anche in condizioni d'orizzonte invisibile, come di notte o con foschia.

 

Giovilabio galileiano

Questo strumento, conservato attualmente presso l'Istituto e Museo di Storia della Scienza a Firenze, se non fu direttamente costruito da Galileo, derivò certamente dai suoi studi per determinare le orbite e i periodi dei satelliti di Giove, intrapresi nel 1611 e sviluppati in seguito a più riprese per mettere a punto il metodo per determinare la longitudine in mare. Nella parte superiore dello strumento si trova un disco girevole, graduato in 360°. Nel lato opposto è un cerchio che porta le divisioni zodiacali, mentre ai lati sono presenti quattro tavole per i moti dei satelliti di Giove.
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