Istituto Tecnico Nautico "Artiglio" - Viareggio

Astronomia e Navigazione


Prof. Aldo Nicoli



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Diceva un filosofo arabo contemporaneo (non ricordo più il nome): una delle tante cose che distinguono il mondo arabo dal mondo occidentale è la contemplazione del cielo stellato, che nell’uomo occidentale non esiste più.

Vediamo di capire come un osservatore attento, conoscitore delle costellazioni, ipoteticamente ignaro dell’ora e della stagione astronomica, possa, in una notte stellata, individuare la stagione e l’ora con sufficiente approssimazione.

Un tempo, oltre duemila anni fa, il Sole nel momento in cui transitava per l’equatore passando dall’emisfero australe a quello boreale, il 21 Marzo entrava nella costellazione dell’Ariete ("Aries").

Ora, passando per lo stesso punto vernale g ed alla stessa data, a causa del fenomeno della precessione degli equinozi (di cui si dirà più avanti) incontra la costellazione dei Pesci (vedi una qualsiasi figura di un cielo stellato avente anche l’eclittica). Il Sole, per il suo moto apparente sull’eclittica, verso oriente, si porterà in congiunzione, di mese in mese, con gli altri asterismi, le cosiddette costellazioni dello zodiaco. Esse sono:

Pesci (marzo-aprile), Ariete (aprile-maggio), Toro (maggio-giugno), Gemelli (giugno-luglio), Cancro (luglio-agosto), Leone (agosto-settembre), Vergine (settembre-ottobre), Bilancia (ottobre-novembre), Scorpione (novembre-dicembre), Sagittario (dicembre-gennaio), Capricorno (gennaio-febbraio), Aquarius (febbraio-marzo).

Il nostro tempo, lo scorrere delle lancette dei nostri orologi, il progredire delle stagioni, sono cadenzati essenzialmente sui moti apparenti diurno e annuo del Sole sulla volta celeste. Ci accorgiamo del movimento del sole sull’eclittica dal cambiamento, nei mesi, degli asterismi nel firmamento.

In una sera di Marzo-Aprile una costellazione che si vede bene è quella in opposizione al Sole: la Vergine (con Spica -a Virginis- stella di Ia grandezza), che si vede verso Sud a mezzanotte. La costellazione opposta, i Pesci, è in congiunzione con il Sole e non è pertanto visibile. Dopo un mese, in Aprile-Maggio, quando il Sole è in congiunzione con Ariete, si vedrà bene a mezzanotte la Bilancia; nelle stesse ore di questo periodo comincia già a scoprirsi, verso Sud-Est, lo Scorpione (con le stelle Antares e Shaula), costellazione che si vede anche nei mesi estivi ma che di sera in sera si sposterà verso Sud e verso Sud-Ovest.

Ad autunno inoltrato, tra Novembre e Dicembre, la costellazione che si nota verso E-SE, in tarda serata, è Orione (con Betelgeuse, Rigel, Saiph, Alnilam, Bellatrix). Anticamente, quando i ritmi di lavoro dei pescatori erano legati alle condizioni meteorologiche più di quanto lo siano ora, ed allorché la tradizione legava maggiormente gli uomini a credenze, proverbi e miti, si diceva che quando la sera cominciava ad apparire Orione verso levante, cominciava la stagione poco clemente e si tiravano le barche in secca. La stagione avversa vede Orione, alla sera, nel firmamento spostarsi di mese in mese da Est a Sud e poi verso Ovest.

Il poeta G. Parini, per indicare la stagione autunnale-invernale fa riferimento ai ciclici mutamenti delle posizioni delle costellazioni nella volta celeste, iniziando una sua nota poesia così:

Quando Orion declinando imperversa ...

Quando Orione volge verso l’occaso, la sera, poco dopo riappare Scorpione verso SE: siamo a Maggio e per i pescatori è giunto il momento di riattrezzare le reti.

Per gli antichi naviganti cambiavano, durante l’anno, le stelle e gli allineamenti stellari sui quali tanto bene sapevano orientare i loro vascelli nella navigazione d’altura.

Questo affascinante fenomeno del cambiamento del firmamento della volta celeste può essere illustrato anche con altre parole: le stelle che di prima sera si vedono bene sull’orizzonte verso occidente, le sere successive si vedranno sempre più basse fino a quando si avvicineranno tanto al Sole da perdersi nel suo fulgore. E quelle che, di prima sera, si vedono verso oriente e che "accompagnano" il navigante per tutto il corso della notte, avranno invece, di sera in sera, altezze via via maggiori.

Trascorrono i giorni.

Volgendo lo sguardo verso levante durante il crepuscolo mattutino ricompaiono, vicino all’orizzonte, quegli astri e quelle costellazioni che tante sere prima si erano confuse nella luce crepuscolare dell’occaso: è il loro sorgere eliaco (hlioz, sole).

Questo mutamento lento e continuo del firmamento con il ciclo delle stagioni è causato dall’errare del Sole tra le stelle lungo l’orbita apparente denominata eclittica. "Avanzando" verso Est di quasi 1° al giorno, il Sole coinvolgerà nella congiunzione sia le stelle delle varie costellazioni delle fasce zodiacale ed equatoriale sia i pianeti.

Quanti giorni intercorrono tra il tramonto ed il sorgere eliaco delle stelle?
Non c’è una risposta univoca: dipende dalla latitudine dell’osservatore e dalle coordinate uranografiche della stella e del Sole (longitudine e latitudine eclittica). Alla latitudine media dell’Italia la stella Alnilam dell’Orione, ad esempio, va al tramonto eliaco verso la prima decade di Maggio e rispunta al mattino verso oriente verso la fine di luglio. Non sono interessate a questo fenomeno le stelle di elevata declinazione, specialmente quelle per le quali si verifica la circumpolarità visibile (Latitudine + Declinazione > 90°).

Nel tempo, che si misura in secoli, questo fenomeno ha avuto ed avrà dei cambiamenti nei cicli; ciò è dovuto al fenomeno della precessione che altera le coordinate uranografiche degli astri. Gli antichi Egizi iniziavano l’anno (il cosiddetto anno sothiaco, secondo il loro calendario) proprio nel riapparire di Sirio (a Canis Majoris la stella più luminosa del firmamento) al suo sorgere eliaco.

Anche i pianeti, interni ed esterni, hanno un loro sorgere e tramonto eliaci, fenomeni che lo studio delle loro rivoluzioni sinodiche mette bene in evidenza. Come del resto avviene anche nelle fasi della Luna.

La Polare (a Ursae Minoris), la stella che da secoli ha guidato (e guida tuttora) i naviganti nell’emisfero settentrionale indicando con buona precisione il Nord, l’astro intorno a cui ruotano le altre stelle, si presta a determinare l’ora in un qualsiasi istante della notte. Vediamo come ciò possa avvenire con la collaborazione di Dubhe e Merak, le ultime due stelle dell’Orsa Maggiore.

Un quadrante ideale di orologio ha al centro la stella Polare: la direzione 0h è la congiungente Polare-Zenit; la lancetta delle ore, ruotante in senso antiorario da 0 a 24 ore, è rappresentata dall’allineamento Polare-Dubhe-Merak.
All’ora apprezzata con tale allineamento si aggiunge il numero fisso 28 e si sottrae il numero delle quindicine di giorni trascorsi dal I° Gennaio. Se il risultato ( tm ) è maggiore di 24 ore, si sottrae 24.
L’ora del fuso è tf = tm + (lf - l), dove l è la longitudine del luogo in cui si trova l'osservatore e lf è la longitudine del meridiano centrale del fuso relativo al luogo.

Fino a qualche anno fa erano rimasti ancora ottimi osservatori, in compagnia degli astronomi ed astrofili, i navigatori delle traversate oceaniche. Ora gli ufficiali che osservano sono sempre meno numerosi perché la navigazione moderna si avvale della tecnologia che ha fatto seguito alla conquista dello spazio.

Una costellazione di satelliti (GPS), i cui radio-segnali sono captati dal ricevitore della nave, "assiste" continuamente il navigante nel senso che dà modo di determinare, con precisione e con continuità quasi assoluta, la posizione, cioè le coordinate latitudine e longitudine oltre che l’ora esatta. Prudenza vuole che non siano abbandonati i tradizionali metodi per la determinazione del punto nave con le osservazioni di astri (stelle, sole, pianeti). La navigazione astronomica è ancora presente sia nei programmi di studio degli studenti del Nautico sia negli esami professionali dei capitani di lungo corso.


Il prof. Aldo Nicoli è stato docente di Navigazione negli Istituti Nautici di Carloforte, Genova e Camogli ed è autore di vari testi fra cui Navigazione Astronomica, Navigazione Tradizionale e Navigazione Moderna aggiornati tutti recentemente (1998).


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Ultima modifica: 01/12/1998