{"id":3008,"date":"2017-02-24T00:10:19","date_gmt":"2017-02-24T00:10:19","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/?p=3008"},"modified":"2025-08-27T16:29:53","modified_gmt":"2025-08-27T14:29:53","slug":"3008","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/3008","title":{"rendered":"Il posizionamento in mare: metodi di navigazione ottici e la sfida della longitudine – parte VIII"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 8<\/span> minuti<\/span><\/span>

,<\/span>
livello elementare<\/span><\/a>
.<\/span>
ARGOMENTO: NAUTICA E CARTOGRAFIA<\/span><\/strong>
PERIODO: XXI SECOLO<\/span><\/strong>
AREA: DIDATTICA<\/span>
<\/strong>parole chiave: cartografia<\/p>\r\n

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Metodi di navigazione ottici<\/span><\/strong>
<\/span>Dopo aver parlato della forma della Terra e degli artefici dell’Uomo per poterla rappresentare, passiamo ora ai metodi per determinare una posizione geografica da referenziare sulle nostre carte.
<\/span><\/strong><\/span><\/p>\r\n

Breve storia<\/span><\/strong><\/span>
Essendo la navigazione una scienza antica, i metodi di posizionamento in mare si evolsero nel tempo, sfruttando le nuove conoscenze scientifiche. Descrivere la storia dei metodi dii navigazione necessiterebbe molto spazio per cui \u00a0cercher\u00f2 di condensare il tutto in poche righe, segnalando i capisaldi di questo viaggio straordinario che inizi\u00f2, molto probabilmente, 10.000 mila anni or sono. Forse il pi\u00f9 antico dei metodi di identificare una posizione fu quello di traguardare delle strutture note sul territorio ovvero di porre sullo stesso allineamento dei punti visibili, ad esempio due rocce cospicue. Questo metodo era conosciuto sin dall’antichit\u00e0 e fu descritto da Omero nell’Odissea. In seguito, partendo dagli studi di geometria, si studiarono metodi di triangolazione basati sulle differenze angolari reciproche tra pi\u00f9 punti.<\/p>\r\n

\"\"<\/p>\r\n

museo Galileo – triangolazione <\/strong><\/span><\/p>\r\n

In seguito, la scoperta della bussola<\/span> <\/strong>consent\u00ec di riferire questi valori rispetto ad una direzione fissa (il Nord magnetico) e di ottenere dei rilevamenti referenziati. In seguito, si svilupparono cos\u00ec i primi metodi di navigazione astronomica, impiegando rette di altezza ottenute con gli antenati del sestante. Per comprendere questo metodo sempre valido, bisogna fare un passo indietro … gli antichi avevano notato che durante la notte le stelle nascevano e tramontavano nella volta celeste; tutte tranne una, la stella polare. Questa stella, non particolarmente luminosa, sembrava restare sempre alla stessa altezza mentre le altre le ruotavano intorno. Essendo un riferimento fisso il navigante poteva dirigersi verso una direzione mantenendo la stella in determinate posizioni rispetto al moto della nave. In particolare, avevano notato che andando verso settentrione l’altezza della stella polare era sempre pi\u00f9 in alto mentre si abbassava scendendo verso sud. Non a caso il settentrione era il punto cardinale (Nord) rivolto verso la costellazione dell’Orsa Minore da cui seguendo l’allineamento di due stelle si ritrovava facilmente la stella polare.<\/p>\r\n

In seguito, attraverso dei computi matematici sempre pi\u00f9 complessi furono ricavate delle tabelle chiamate effemeridi<\/span><\/strong> che aiutarono alla determinazione di alcune rette, chiamate di altezza, per triangolare la propria posizione attraverso la misura delle altezze degli astri. Il cammino non fu facile perch\u00e9 mancava ai primi navigatori uno strumento fondamentale: il cronometro. Infatti, se la latitudine era facilmente misurabile riferendosi all’altezza della polare, la determinazione della longitudine richiedeva una misura precisa dell’ora di osservazione.<\/p>\r\n

\"quadrante<\/a><\/p>\r\n

Per determinare la latitudine i primi navigatori usavano il quadrante d\u2019altezza, costituito da un settore circolare ampio 90\u00b0. Su uno dei due lati del settore vi erano\u00a0due mirini attraverso i quali occorre puntare un oggetto in cielo, ad esempio una stella o il Sole. In prossimit\u00e0 del vertice del settore era praticato un foro dal quale passa un filo a piombo. La parte curva del settore \u00e8 contrassegnata con una graduazione da 0\u00b0 a 90\u00b0 in maniera tale che, quando il lato con i mirini \u00e8 perfettamente orizzontale, il filo a piombo deve indicare il valore 0\u00b0. Il quadrante dunque consente di misurare angoli verticali che forniscono \u00a0l\u2019altezza astronomica degli astri.\u00a0Con questo strumento Cristoforo Colombo poteva calcolare la latitudine nei suoi primi viaggi oceanici.
hist\u00f3riadograu – susymcmarques (google.com)<\/a><\/span><\/strong><\/p>\r\n

Riepilogando i marinai non avevano grandi difficolt\u00e0 a calcolare la latitudine, cio\u00e8 ad identificare la loro posizione a nord o a sud rispetto all’equatore, osservando la stella polare, ma non conoscevano un metodo accurato per misurare di quanti gradi si erano spostati a est o a ovest dal punto di partenza. Quello che avveniva era quindi una navigazione tra un capo geografico e l’altro, da cui il termine cabotaggio<\/span><\/strong>.<\/p>\r\n

La sfida della Longitudine<\/span><\/strong><\/span>
Agli inizi del XVIII secolo lo sviluppo commerciale della navigazione richiese una soluzione, anche per ridurre il gran numero di naufragi dovuti ai frequenti errori di posizione che portavano le navi su secche e scogli. L’interesse fu cos\u00ec impellente che nel 1714 il Parlamento britannico offr\u00ec un premio di ben 20.000 sterline a chiunque fosse stato in grado di stabilire con precisione il valore della longitudine in mare. Determinare la longitudine richiedeva una precisa misurazione del tempo in quanto, conoscendo \u00a0l\u2019orario con una precisione al secondo si sarebbe stati in grado di calcolare al momento dello zenith del sole la longitudine. Per capirci, se sappiamo che il sole in una posizione A raggiunge il suo culmine X ore dopo il nostro punto di partenza, facendo la differenza di tempo tra l’orario del punto di partenza ed il momento in cui osserviamo localmente il fenomeno possiamo calcolare quanti gradi di longitudine siamo rispetto al punto di partenza. Di fatto, un buon navigante, conoscendo con precisione l\u2019ora del porto di partenza, avrebbe potuto ricavare la sua longitudine con uno scarto di soli cinquanta chilometri, determinando con un orologio (che poi chiameremo cronometro marino) l’orario locale a mezzogiorno. La soluzione del calcolo del tempo fu trovata da John Harrison<\/span><\/strong>, un geniale falegname di campagna di Barrow Upon Humber, nel Lincolnshire, che realizz\u00f2 un orologio che misurava il tempo con un errore di un solo secondo al mese. \u00a0<\/span><\/strong><\/p>\r\n

\"Questa<\/p>\r\n

I cronometri marini realizzati da John Harrison sono esposti al Royal Observatory di Greenwich, nella galleria Time. Questi orologi sono di per s\u00e9 oggetti straordinariamente belli, oltre ad essere rivoluzionari nella loro capacit\u00e0 di consentire alle navi di determinare la propria longitudine in mare. Questo sviluppo ridusse drasticamente il rischio che le navi e i loro equipaggi, insieme ai loro preziosi carichi, andassero perduti in mare. Certo non erano molto pratici e piuttosto ingombranti – Autore Tatters, Brisbane, Australia<\/span><\/strong>
Clock that changed the world (H3) – Flickr – Tatters \u2740.jpg – Wikimedia Commons<\/a><\/p>\r\n

Nel 1735 John Harrison<\/span><\/strong> svilupp\u00f2 il primo cronometro da marina della storia che sottopose al giudizio della prestigiosa Royal Society. Questo orologio in ottone non era propriamente tascabile e pesava circa 34 chili. Nel 1772, il capitano James Cook<\/span><\/strong>, nel corso del suo secondo storico viaggio, si serv\u00ec di una copia dell\u2019orologio di Harrison e ne valid\u00f2 entusiasticamente l’utilit\u00e0. I secoli passarono e si arriv\u00f2, nel XIX secolo, ed all’uso delle onde radio che consentirono lo sviluppo di sistemi distanziometrici e a differenza di fase sempre pi\u00f9 complessi per l’uso nel\u00a0campo della navigazione. Iniziava l’era della radionavigazione che ci ha portato ai sistemi GPS. Ma ne parleremo pi\u00f9 avanti.<\/p>\r\n

Dai metodi ottici \u00a0a …<\/span><\/strong><\/span>
Ogni sistema ha la sua validit\u00e0 ma anche i sui limiti di precisione e ripetibilit\u00e0. Oggigiorno le moderne tecnologie di posizionamento laser o acustico, impiegate nella ricerca e nel campo petrolifero, possono fornire precisioni centimetriche ma sono appannaggio di professioni con necessit\u00e0 particolari.<\/p>\r\n

Il metodo pi\u00f9 semplice per la determinazione di una\u00a0posizione geografica \u00e8 sicuramente quello ottico.<\/strong><\/span> Esso \u00a0viene facilmente ottenuto tramite il tracciamento e l’intersezione di pi\u00f9 linee di rilevamento ricavate da sistemi azimutali riferiti ad una direzione. Essendo le carte riferite al Nord si impiegano sistemi in grado di fornire direzioni angolari come le bussole magnetiche o le girobussole. Un metodo ottico molto diffuso, che pu\u00f2 offrire elevati livelli di precisione, \u00e8 quello della\u00a0“differenza angolare<\/span><\/em><\/strong>“.\u00a0Questo sistema si basa sulla misurazione dell’angolo compreso tra due punti posti lungo la costa utilizzando strumenti ottici come il sestante<\/span> <\/strong>o il circolo a riflessione<\/span><\/strong> “Amici-Magnaghi<\/span><\/strong>“.<\/em><\/p>\r\n

Il sestante<\/span> <\/span><\/strong>
Parliamo un attimo del primo le cui origine sono molto antiche; si pensa che un sistema sestantale fosse gi\u00e0 conosciuto dagli Egizi che lo utilizzavano per misurare l’angolo di elevazione di un oggetto astrale sopra l’orizzonte.<\/p>\r\n

\"Sestante_Marino\"<\/a><\/p>\r\n

Lo strumento \u00e8 molto semplice ed effettua la misura facendo collimare\u00a0due punti di vista, ad esempio\u00a0un astro o la luna, attraverso lo specchio mobile, con l’orizzonte per mezzo dello specchio fisso. Con una opportuna regolazione si porta l’immagine della parte bassa dell’oggetto celeste verso l’orizzonte e viene letta la sua misura angolare contemporaneamente all’ora (al secondo) di lettura.<\/p>\r\n

\"HO214_1\"<\/a>Il valore letto, ovvero l’angolo di elevazione, permette attraverso dei calcoli matematici di ricavare una direzione detta retta di altezza. Un tempo questo calcolo veniva effettuato consultando degli almanacchi, \u00a0le Tavole a soluzione diretta per il calcolo delle rette d\u2019altezza<\/span><\/strong>. Esse sono state sviluppate dall’istituto idrografico della Marina Militare Italiana sulla base della pubblicazione HO 214 dell’Ufficio Idrografico della Marina degli Stati Uniti, pubblicate negli USA tra il 1936 e il 1946, e riprodotte per la prima volta in Italia nel corso degli anni \u201950. Le Tavole sono pubblicate in cinque volumi, uno ogni 15\u00b0 di latitudine.\u00a0La pubblicazione per le nostre latitudini \u00e8 il Volume 3 che comprende i dati relativi alle latitudini tra 30\u00b0 e i 45\u00b0. Tramite le tavole si ottiene la soluzione diretta del triangolo di posizione<\/span><\/strong>, utilizzando i valori dell\u2019altezza e dell\u2019angolo azimutale di un astro in funzione della latitudine dell\u2019osservatore, dell\u2019angolo al polo e della declinazione dell\u2019astro. Sebbene il sistema sia dal punto di vista nautico ancora valido, esistono oggi programmi che consentono di calcolare le intersezioni di tre o pi\u00f9 circoli di elevazione, riferiti ad oggetti celesti diversi, con una maggior rapidit\u00e0 e precisione di localizzazione. Ovviamente le misure devono comunque essere prese con accuratezza, utilizzando la regola della media delle tre misure, scartando i valori aberranti, e riferendosi sempre ad un dato di tempo preciso.<\/p>\r\n

\"circolo<\/a><\/p>\r\n

circolo Amici Magnaghi – credito Istituto idrografico della Marina\u00a0<\/span><\/strong><\/p>\r\n

Il sestante<\/span>\u00a0pu\u00f2 essere anche utilizzato per ricavare “differenze angolari<\/span><\/strong>” fra punti diversi posti sulla costa prese su un piano orizzontale. In pratica, il sestante viene ruotato di 90 gradi e viene prima puntato un oggetto e poi fatto collimare sull’altro. L’angolo letto \u00e8 la differenza angolare tra i due punti. In alternativa va impiegato il circolo Amici-Magnaghi<\/span><\/strong>, uno strumento ottico utilizzato per\u00a0misurare gli angoli azimutali tra tre punti cospicui visibili sulla costa. Questi, riportati in mappa con uno staziografo<\/span><\/strong>, permettono di individuare la posizione con una certa precisione \u00a0su una carta. Lo staziografo<\/span> <\/strong>\u00e8\u00a0costituito da un cerchio, graduato da 0\u00b0 a 180\u00b0 nei due sensi, nel centro del quale sono imperniate tre aste, la centrale fissa sullo zero e le altre due mobili. Posizionando le tre aste sulla carta nautica in modo che, passando per i tre punti osservati, formino i rispettivi angoli misurati, si ottiene la posizione.<\/p>\r\n

\"staziografo\"<\/a><\/p>\r\n

staziografo – credito Istituto idrografico della Marina\u00a0<\/span><\/strong><\/p>\r\n

Il primo efficace strumento a riflessione realizzato con prismi fu costruito in Italia intorno al 1830 dal modenese G. B. Amici<\/span><\/strong> (1786-1863). L\u2019Ammiraglio G. B. Magnaghi 1838-1902) lo perfezion\u00f2 pur conservando la stessa disposizione dei prismi e del cannocchiale. Per precisioni molto spinte, vengono utilizzati i teodoliti<\/span><\/strong> che, permettendo la lettura millesimale dell’angolo azimutale, possono dare errori notevolmente inferiori al metro; questi sistemi sono usati anche per validare le posizioni dei sistemi distanziometrici (di cui parleremo in seguito) quando impiegati all’interno\u00a0dell\u2019orizzonte.<\/p>\r\n

fine parte VIII\u00a0<\/span><\/strong><\/p>\r\n

.<\/span><\/p>\r\n

Alcune delle immagini sono prese dal web, pur rispettando la netiquette, citandone ove possibile gli autori e\/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l’autore o chiedere di rimuoverle, pu\u00f2 scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell’articolo<\/p>\r\n

.<\/span><\/p>\r\nPAGINA PRINCIPALE - HOME PAGE<\/span><\/a>\r\n

 <\/p>\r\nPARTE I<\/span><\/a>\r\nPARTE II<\/span><\/a>\r\nPARTE III<\/span><\/a>\r\nPARTE IV<\/span><\/a>\r\nPARTE V<\/span><\/a>\r\nPARTE VI<\/span><\/a>\r\nPARTE VII<\/span><\/a>\r\nPARTE VIII<\/span><\/a>\r\nPARTE IX<\/span><\/a>\r\n

PARTE X<\/span><\/a>
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Analista di Maritime Security, collabora con numerosi Centri di studi e analisi geopolitici italiani ed internazionali. Ricercatore subacqueo scientifico dal 1993, nel 2019, ha ricevuto il Tridente d'oro dell'Accademia delle Scienze e Tecniche Subacquee per la divulgazione della cultura del mare. Fa parte del Comitato scientifico della Fondazione Atlantide e della Scuola internazionale Subacquei scientifici (ISSD - AIOSS).\",\"sameAs\":[\"http:\/\/www.ocean4future.org\"],\"url\":\"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/author\/andrea-mucedola\"}]}<\/script>\n<!-- \/ Yoast SEO plugin. -->","yoast_head_json":{"title":"Il posizionamento in mare: metodi di navigazione ottici e la sfida della longitudine - parte VIII • OCEAN4FUTURE autore","robots":{"index":"index","follow":"follow","max-snippet":"max-snippet:-1","max-image-preview":"max-image-preview:large","max-video-preview":"max-video-preview:-1"},"canonical":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/3008","og_locale":"it_IT","og_type":"article","og_title":"Il posizionamento in mare: metodi di navigazione ottici e la sfida della longitudine - parte VIII • OCEAN4FUTURE autore","og_description":"Metodi di navigazione ottici Dopo aver parlato della forma della Terra e degli artefici dell\u2019Uomo per poterla rappresentare, passiamo ora ai metodi per determinare una posizione geografica da referenziare sulle nostre carte. 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