Strumenti

– Astrolabio
– Sestante
– Mappe e cartine
– Bussola
– Cannocchiale
– Binocolo
– Clessidra

Astrolabio
Quale problema si poneva al viaggiatore del passato che si trovava ad affrontare terre e luoghi sconosciuti? Il senso dell’Orientamento. Il viaggiatore fin da epoche remote, non aveva la conoscenza del mondo, intesa come confini e distanze, non sapeva cosa avrebbe trovato e soprattutto dove si sarebbe trovato dopo mesi di cammino o navigazione. Non esistevano mappe o cartine geografiche perché per disegnarle è necessaria una precisa misurazione di latitudine e longitudine. Il percorso storico per la definizione e stesura di dettagliate mappe, vede come protagonista un antico strumento di misurazione: l’Astrolabio.

Il primo Astrolabio di cui si abbia conoscenza fu utilizzato da Tolomeo per le sue rilevazioni astronomiche. Nell’antichità consisteva in un disco sul quale era riportata la proiezione della sfera celeste con azimut e almucantarat. Gli artistici islamici decoravano gli astrolabi con incisioni e splendidi disegni.

Per trovare la latitudine il navigatore doveva possedere uno strumento che puntato verso i corpi celesti, unico riferimento tangibile, consentiva di misurarne l’altezza sull’orizzonte perché con il mutamento di latitudine varia di conseguenza anche l’angolo di elevazione. L’Astrolabio consisteva in un cerchio graduato, con l’indice diametrale nel centro, che poteva venire spostato e puntato verso il sole o una stella. Utilizzato sulla terra ferma l’Astrolabio permetteva una rilevazione assai precisa, ma la stessa misurazione in navigazione era impossibile, a causa dell’equilibrio instabile. L’Astrolabio fu lo strumento precursore del Sestante e il primo approccio con la cartografia si può sintetizzare con la rilevazione della latitudine, ma per la determinazione della longitudine ci vollero ancora parecchi anni.

Sestante
Il sestante è un preciso strumento di rilevazione delle distanze angolari: viene utilizzato nella navigazione astronomica per ricavare dall’altezza degli astri le coordinate geografiche relative al punto nave. Realizzato in forma di settore circolare di 60°, tale strumento viene utilizzato anche per i rilevamenti topografici. Il sestante sostituì completamente l’Astrolabio.

Mappe e Cartine
Per disegnare carte geografiche precise, latitudine e longitudine sono fondamentali. La determinazione della longitudine si dimostrò più difficile di quella della latitudine. L’obiettivo era di paragonare il momento in cui si producevano determinati fenomeni astronomici, come il levare del sole, nelle varie porzioni di terra, corrispondenti all’ora di rilevazione del loro verificarsi.. Ovvero, si doveva stabilire in che ora sarebbe sorto il sole in un’altra porzione di mondo basandosi sul solo elemento conosciuto, ovvero l’ora del meridiano di Greenwich. Tale rilevazione fu resa possibile solo con l’invenzione dell’orologio. La differenza di tempo tra il levarsi del sole rispetto al meridiano di Greenwich permise di rilevare la longitudine, e quindi l’esatta distanza tra un punto e l’altro. Così la terra venne rappresentata su carta suddividendola in porzioni orizzontali (i paralleli o latitudine) e verticali (meridiani o longitudine).

Bussola
Un altro strumento importante per l’orientamento era la Bussola. Le bussole possono dividersi a seconda del fenomeno fisico utilizzato in magnetiche, solari o giroscopiche. In generale una bussola non deve essere troppo piccola, altrimenti sarà sufficiente solo a distinguere il Nord dal Nord – Nord Est, o simili, ma non sarà in grado di dare indicazione di orientamento più precise. La dimensione ideale è di circa 2 pollici con i segni dei gradi sul quadrante indicati tra 0° e 365°. La bussola terrestre è costituita da una scatola cilindrica di materiale diamagnetico, nel cui centro è poggiato l’ago su una puntina di acciaio iridiato: per convenzione il polo Nord dell’ago è colorato di azzurro. La bussola è attrezzata con una rosa dei venti che può essere fissa o mobile: se è fissa è l’ago che fa da indice, se è mobile viene segnata sulla scatola una linea di riferimento. La bussola terrestre è il tipico strumento utilizzato per l’orientamento geografico. La bussola nautica, è stato il primo strumento per l’orientamento ideato probabilmente in Cina e introdotto in Europa nel secolo XII dagli Arabi. La bussola nautica viene impiegata principalmente per la misura dell’angolo di prora, facendo riferimento all’elemento sensibile, alla linea di fede e alla rosa di venti graduata. L’elemento sensibile è formato da un ago che poggia, per mezzo di un alloggiamento, su uno stelo ad asse verticale di metallo duro e fissato su un fondo di un recipiente di forma cilindrica; l’elemento sensibile può ruotare liberamente sulla punta di sospensione. La rosa è vincolata all’elemento sensibile in modo che lo 0 coincida con la polarità magnetica Nord.

Cannocchiale
E’ uno strumento ottico usato per l’osservazione di oggetti lontani, basato su dispositivi quali lenti, prismi, specchi. Difficile stabilire un’origine certa per questo strumento, tuttavia i primi cannocchiali comparvero all’incirca nel 1600 in Olanda, ma erano di scarsa qualità, ovvero raggiungevano il massimo di tre ingrandimenti. Nel 1609 Galileo ricostruì l’esemplare olandese perfezionandolo e raggiungendo fino a 30 ingrandimenti. La teoria del cannocchiale galileiano, che possedeva una lente convessa come obiettivo e una concava come oculare, venne esposta da Keplero nel 1611. I cannocchiali divennero il piu comune strumento di rilevazione e di navigazione dopo il 1700.

Binocolo
E’ uno strumento costituito da due sistemi ottici accoppiati, praticamente due cannocchiali, che serve per dare immagini ingrandite e viene usato per l’osservazione binoculare.

Clessidra
Strumento usato nell’antichità composto da un contenitore riempito di sabbia o di acqua, in quantità predeterminate, il cui lento svuotamento consente di quantificare il tempo trascorso. La forma più comune è quella costituita da due coni di eguale capacità contrapposti e intercomunicanti. Le forme delle clessidre sono variate nel tempo. La clessidra venne utilizzata, prima dell’invenzione dell’orologio, per la determinazione della longitudine. I marinai di guardia sui vascelli, avevano il compito di girare la clessidra nel momento esatto in cui la sabbia era passata, generalmente ogni mezz’ora, a volte se ne dimenticavano oppure per finire prima il turno di guardia giravano la clessidra prima del tempo riducendo la precisione della misurazione.