Navigazione astronomica

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La navigazione astronomica è un tipo di navigazione effettuata con l'ausilio degli astri visibili (stelle, pianeti, sole e luna).

Essa è fra le più antiche tecniche di orientamento della navigazione e rappresenta il metodo più affidabile tra quanti a tutt'oggi in uso anche alla presenza delle metodologie satellitari, esempi di popoli provetti di questa tecnica primordiale sono i polinesiani e i Chukchi della Siberia^[1].

Questa tecnica è completamente autonoma, non ha nessun bisogno di supporti tecnologici provenienti dalla terraferma o dallo spazio. Essa offre il modo di individuare la posizione in mare (ovvero il "punto nave") che rimane a tutti gli effetti l'elemento indispensabile per la corretta e sicura gestione della navigazione. Questo tipo di tecnica si rende indispensabile nelle navigazioni oceaniche e/o d'altura ovvero quando, non in presenza di metodologie alternative, in lontananza di costa mancano i riferimenti ottici quali fari, fanali o segnali e punti cospicui di terra per poter in modo sicuro condurre la navigazione.

Lo stesso argomento in dettaglio: Orientamento astronomico nella navigazione in età classica.

Già in età classica la navigazione fu favorita dalle conoscenze astronomiche che si erano diffuse nel bacino del Mediterraneo a partire dall'Oriente e dalla Mesopotamia o terra fra due fiumi.

La posizione della nave viene determinata effettuando dei calcoli che tengono conto dell'altezza sull'orizzonte di astri noti "cogniti", i cui elementi astronomici sono ricavabili dalle effemeridi nautiche e del tempo UTC relativo all'istante dell'osservazione. La misurazione dell'altezza viene effettuata con uno strumento apposito e idoneo quale è il sestante^[2]. Il sestante serve anche a misurare la distanza tra gli astri. Il tempo locale è ricavato dal passaggio del sole al meridiano. Mentre la latitudine è relativamente semplice da determinare, osservando p.es. l'altezza della stella polare, o osservando l'altezza del sole al momento della culminazione, nell'attimo del passaggio al meridiano; la longitudine, se pur Amerigo Vespucci ed altri grandi navigatori avessero dato prova che tale elemento si potesse ottenere con il "Metodo delle distanze lunari", la scoperta di metodi alternativi tardò a venire rimanendo un problema irrisolto fino metà del XVIII secolo.

Il più sicuro e antico dei metodi per la determinazione della longitudine fu quello conosciuto come il «metodo delle distanze lunari».^[3] Con l'ausilio di questo metodo già Amerigo Vespucci nel corso di uno dei suoi viaggi, navigando nei mari del nuovo mondo, riuscì, con inattesa esattezza a determinare la longitudine di luoghi sulla costa caraibica del Venezuela.

Le operazioni da compiere per poter giungere alla determinazione del punto nave fanno parte di una pratica complessa:

• fase di preparazione:
  • calcolo dell'ora di inizio e dell'ora di fine del crepuscolo nautico, mattutino o serotino.
  • calcolo dell'ora alla quale si vuole determinare il punto nave astronomico
  • in base a questa ora, determinazione le coordinate geografiche latitudine e longitudine di un punto stimato, che verranno utilizzate nelle fasi successive;
  • approntamento del "calepino di osservazione" ovvero l'elenco delle stelle che si ritiene voler osservare in base alla loro altezza ed azimut ed ordinate in base alla loro luminosità, (nota bene: di mattina, per le ovvie ragioni dipendenti dall'aumentare del tenore di luce nel corso dell'osservazione degli astri, si osserveranno prima le stelle meno brillanti; di sera per la condizione inversa si osserveranno prima le stelle più brillanti).
• fase di osservazione:
  • misurazione dell'altezza strumentale degli astri;
  • registrazione dei tempi UTC degli istanti delle osservazioni;
  • correzione delle altezze trasformandole da altezze lette o strumentali in altezze vere;
  • calcolo con metodi diretti o programmi informatici o calcolatrici scientifiche o con tavole a soluzione diretta o con lo sviluppo della formula del "Sen h" facendo uso delle tavole dei logaritmi dello I.I.M.M. (Istituto Idrografico della Marina)
  • ottenute le altezze calcolate "hs" o "hc", si passa alla determinazione delle differenze di altezza "Dh" e degli azimut delle quattro stelle al momento delle osservazioni;
• fase ultima, costruzione del grafico :
  • sulla base delle "Dh" e degli azimut si potrà costruire un grafico che permetterà di determinare le coordinate geografiche del "punto nave".

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• (EN) celestial navigation, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

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