Cenni sull’orientamento astronomico nella navigazione nel mondo antico

 

Prima di possedere la bussola gli uomini erano costretti a navigare « a vista » . Non possedendo questo strumento , gli antichi non potevano stabilire la loro posizione in mare aperto e dovevano affidarsi esclusivamente al costante controllo dell'orientamento osservando la terra ferma nei tempi più antichi, poi ,in seguito , valutando approssimativamente la loro posizione rispetto al Sole  di giorno e alle stelle ( costellazioni )in genere  di notte .Non abbiamo traccia di altri strumenti di navigazione degni di questo nome, sebbene le cronache dei tempi di Omero ci confermino che questi lontani naviganti sapevano già affrontare il mare aperto orientandosi sugli astri.Sin dai tempi più antichi l’uomo ha imparato ad utilizzare gli astri del cielo per conoscere , esplorare e anche  navigare. Nel Mediterraneo i navigatori impararono molto presto ad orientarsi ,assumendo le stelle come punti di riferimento . I riferimenti astronomici avevano un ruolo fondamentale per i navigatori al tempo dei Greci, anche se si trattava di un solo orientamento  astronomico mentre i rilevamenti avvenivano in modo empirico  tramite semplici osservazioni a occhio nudo utilizzando come mirino per traguardare le stelle  anche elementi dell’attrezzatura della nave .Che l’altezza di una stella sull'orizzonte venisse impiegata dai marinai per determinare la loro posizione è testimoniato dai versi del poeta  romano Lucano  del poemetto epico (VIII –172-176 PHARSALIA –Bellum Civile). Pompeo, in fuga dopo la sconfitta subita da Cesare, interroga il pilota della nave che doveva portarlo in Siria e si deduce che a quei tempi l’altezza di un astro veniva determinata osservando la posizione rispetto agli alberi e ai pennoni della nave .La stella di riferimento era la più brillante delle due ORSE , che non tramonta in mare (Stella POLARE) .  I navigatori erano abituati ad orientarsi con il cielo notturno , con il sole e in particolare con l’individuazione della direzione di provenienza dei venti e con altri riferimenti sulla costa . In ogni genere della letteratura antica troviamo traccia di come con sufficiente precisione l’osservazione diretta del corso del sole e del movimento apparente delle stelle permetteva di individuare i periodi in cui soffiavano i diversi venti  ,le stagioni dell’anno  e la posizione di luoghi e spazi..(Saffo 168 B ; Teocrito , Idilli,XXIV, Eraclito 11 12 ,Plinio N.H., II 47,122-125).I Fenici (I Sidonii )comunque avevano fama di essere i padri della navigazione astronomica avevano riconosciuto nell’Orsa Minore (lat.Cynosura ,gr.Kynosoura)il punto di riferimento in direzione del Nord.I greci dell’età arcaica avevano fatto tesoro delle esperienze dei fenici , ma facevano riferimento all’Orsa Maggiore(lat.Helice gr. Helike)(Manilio Marco –Astronomica –I, 294-302).Quando gli uomini cominciarono ad avventurarsi in mare aperto ( navigazione d'altura), sentirono l'esigenza di orientarsi; sole e stelle costituirono i primi elementi di riferimento(Plinio  N.H. ,VII –209). Vediamo quindi che già al tempo in cui si consolidano i poemi omerici le stelle erano ampiamente utilizzate per navigare, anche se solo per trovare e seguire la rotta e stabilire la latitudine dei luoghi. A favore di questa ipotesi depongono alcune pitture con disegni di stelle di soggetto navale del III millennio a.C. Nell’isola di Pithecussa (Ischia ) è stato rinvenuto un frammento di ceramica greco-euboica arcaica recante un graffito astronomico ,in cui è tracciata una costellazione (Boote ? ).In un noto passo dell’Odissea (V – 270-277) Omero ci descrive la navigazione d'alto mare di Ulisse dall'isola di  Ogigia(isola di Calipso ?) a quella dei Feaci(Corfù?).La navigazione è definita dalle parole di Calipso con grande precisione: il nocchiero avrebbe dovuto mantenere le Pleiadi a destra e  Boote a sinistra, mentre l'Orsa sarebbe dovuta rimanere sempre a sinistra. Il che sta a significare un procedere verso levante;la rotta quindi andava da Sud-Ovest a Nord-Est. In base alle notizie  a disposizione ,il riferimento astronomico poteva essere di due tipi; uno che teneva conto dell’indicazione della direzione nord tramite le costellazioni circumpolari ,l’altro che teneva conto di una rotta nota già sperimentata con la guida di stelle e costellazioni non circumpolari rilevate in una certa posizione rispetto alla rotta stessa ; chiaramente l’osservazione era legata ad un particolare periodo dell’anno e all’ora in cui era avvenuta la navigazione nei viaggi precedenti . La rotazione della volta sellare era già nota ad Omero (Odissea  V 273-275)e forse nel VI Secolo a.C. fu oggetto di indagine scientifica da parte di Talete di Mileto(il manuale di nautica è andato perduto) Poco sono i riferimenti di scritti di eruditi e di storici antichi ,comunque sappiamo che all’inizio del I millennio a.C. l’uomo orientandosi con le stelle era in grado di superare grandi distese di mare per esempio dall’Egitto a Creta .Una località anche se molto distante  poteva essere raggiunta se si conosceva la sua latitudine ,perché bastava navigare in prossimità del suo parallelo ,misurando l’elevazione angolare (l’altezza )di una stella che individuava il polo nord celeste, che allora, si badi, a causa del fenomeno della Precessione degli equinozi (già scoperta nel II Sec. a.C. dall’astronomo e matematico greco Ipparco di Nicea ) non era molto vicino a quella stella che oggi noi chiamiamo Polare, ma piuttosto alla stella beta dell'Orsa Minore, Kochab. Infatti la misura della sua altezza dava direttamente la latitudine dell’osservatore.vedi Fig 1

Fig. 1

L’ora in cui rilevare una determinata stella doveva esse conosciuta con notevole precisione La posizione che queste stelle assumevano rispetto all’orizzonte dell’osservatore identificavano un determinato momento della notte in una determinata stagione dell’anno.

L’elevazione angolare della stella veniva individuata con metodi molto empirici o con particolari strumenti.

Il mezzo più semplice e rudimentale per stimare l’elevazione angolare di una stella era sostanzialmente il seguente : distendendo un braccio verso l’orizzonte era possibile valutare l’altezza di un astro in base allo spessore delle dita distese orizzontalmente l’una sull’altra.Il rapporto della lunghezza del braccio disteso e il numero delle dita necessarie per coprire lo spazio orizzonte –stella indicava l’angolo di elevazione dell’astro.

Gli antichi nocchieri seguivano certamente i percorsi o "moduli stellari"prendendo come riferimento un certo numero di stelle, di cui era nota la posizione sulla volta celeste nelle varie stagioni e nelle varie ore della notte. Che i nocchieri nella navigazione d’altura si servissero degli astri ce lo dice Omero  (ODISSEA- V- 273/275) .In epoca classica, ebbero grande importanza le rotte che collegavano il golfo di Corinto alla Sicilia. Tutti i traffici tra la Grecia e la Magna Grecia passavano da qui. I Greci non avevano i mezzi tecnici per tagliare l'istmo di Corinto, ma avevano costruito una specie di strada su cui trascinavano le navi per farle passare dal mare Egeo al mare Ionio e, una volta tornate in acqua a Corinto, continuavano la navigazione, senza dover circumnavigare il Peloponneso. Dalla semplice analisi di una carta geografica si vede che la rotta Corinto-Messina è una rotta a latitudine costante, e quindi la navigazione era facilitata dal fatto che si navigava tenendo sempre alla stessa altezza il polo nord celeste. Si partiva di sera per utilizzare la brezza di terra,la notte sarebbe passata sempre con l'occhio vigile del nocchiero a scrutare l'altezza della stella beta dell'Orsa minore ,alla mattina si era già fuori dal golfo di Corinto e a poppa si poteva ancora distinguere il monte Enos. Il sole nascente a poppa, avrebbe confermato la corretta rotta della nave, come pure al tramonto si sarebbe trovato a prua. Un'altra notte, e poi alla mattina si sarebbe scorto l'Aspromonte e più sulla sinistra, grandioso, l'Etna.

Nelle ore diurne un riferimento fondamentale  era il movimento apparente del sole .La posizione del sole in diverse ore della giornata  permetteva di orientarsi .Est al sorgere,Owest al tramonto ,a mezzogiorno la direzione Nord –Sud Ancora oggi il nostro orientarsi contiene il palese significato etimologico di volgersi a oriente.Nel mondo greco lo spostamento del corso del Sole tra gli estremi solistiziali e la conseguente variazione della durata del giorno era gia conosciuto fin dall’epoca arcaica .L’oriente e l’occidente mobilia et varia sunt . I naviganti durante la navigazione dovevano tener conto di questo spostamento se non si voleva commettere errori grossolani nel mantenimento di una rotta

L’eclittica è il percorso apparente del Sole e il cerchio dell’eclittica interseca l’equatore celeste con un angolo di 23° ½.Ciò è dovuto al fatto che l’asse terrestre non è perpendicolare al piano della sua orbita ma devia dalla perpendicolare di 23 ° ½.(fig. 2)

L’altezza del Sole quindi è una funzione della sua declinazione (distanza angolare dall’equatore ) e della colatitudine del luogo (90° meno la latitudine geografica),più precisamente è la somma algebrica di declinazione e colatitudine.. ALTEZZA(h) = 90°-z=90°-LATITUDINE(φ)+DECLINAZIONE(δ) (fig. 2)

La declinazione varia tra 23°27’ N e 23 ° 27’ S.(0° equinozi , 23° 27’ solistizi).

Il giorno di mezza estate a Londra (Latitudine 51° 32’ ) l’altezza del sole è 90° - 51°32’ +

23°27’= 61°55’, mentre lo stesso giorno ad Auckland ,nuova Zelanda (latitudine

36° 52’ Sud ) sarà solo 90°-36°52’-23°27’= 29°41’.

Fig. 2

 

Nel mondo antico,pur non avendone documentazione precisa, possiamo ipotizzare  che usavano durante la navigazione uno strumento chiamato gnomone.

Lo gnomone era una specie di meridiana , formata da uno stilo , che proiettava la sua ombra su una tavoletta.Su di essa erano tracciate delle linee ausiliarie , che permettevano di osservare la lunghezza e la direzione dell’ombra ;possiamo ipotizzare l’uso di uno gnomone infisso verticalmente in una tavoletta di legno o di sughero lasciata galleggiare in un secchio pieno d’acqua in modo che lo strumento potesse ammortizzare i diversi movimenti della nave.

La bisettrice dell’angolo formato fra due ombre dello gnomone della stessa lunghezza determinava la linea meridiana partendo dalla quale si poteva suddividere in angoli l’orizzonte ;in più il rapporto della lunghezza  dell’ombra meridiana dello gnomone misurata all’equinozio (cioè quando il sole è sopra l’equatore) rispetto all’altezza dello gnomone stesso determinava la cotangente della latitudine da cui poteva essere ricavata,.

In effetti due località poste su uno stesso meridiano la differenza di lunghezza dell’ombra misurata nello stesso istante è proporzionale alla loro differenza di Latitudine.

Con opportune tabelle era possibile determinare approssimativamente l’ora la direzione Nord-sud, nonché la latitudine della propria posizione

Con questo sistema Pitea di Marsiglia nel IV sec. a.C. ruisci’ a determinare la latitudine di Marsiglia che era di 43° 3’ commettendo un’ errore di solo 15’.

Nel mondo antico la navigazione nautica continuò a rimanere primitiva e embrionale; l'unico strumento di bordo usato per la rotta dai naviganti era  la pinace (pinax acos) o bussola pelasgica citata da Vitruvio (I-4)Isidoro (XII, II) .Era una tavoletta  circolare imperniata al centro del vascello,sulla quale era dipinta la rosa dei venti con  gli otto venti principali , girevole attorno ad un perno , e munita di un alidada con due traguardi     Essa veniva orientata  a mano sul punto ortivo(Est)e d’occaso(Owest) del sole con  delle correzioni che tenevano conto del moto in declinazione del sole e della latitudine dell’osservatore sulla nave.Di notte veniva orientata , per esempio sulla polare; la rotta(in assenza di vento e di corrente marina) era costituita dall'angolo che la direzione del Nord, così individuata, formava con l'asse longitudinale della nave.
Un indice fisso che indicava la direzione della nave ,ossia la linea di fede ,permetteva di ottenere al momento dell’osservazione , la rotta vera che la nave seguiva .Inoltre conoscendo con approssimazione la latitudine del punto nave e la declinazione di un astro in ogni altro momento sia di giorno che di notte si poteva ottenere  un discreto orientamento ,che con il vento ben stabile si poteva mantenere  a lungo  ponendo l’attenzione voluta alla velatura e al timone.

Altro strumento nautico era lo scandaglio che dava informazioni sulla profondità e sulla natura dei fondali.

Altro strumento molto semplice di navigazione  era il Kamal ; Consisteva in un piccolo rettangolo di legno con un forellino posto vicino ad una delle estremità e dal quale pendeva una cordicella con dei nodi. Ciascun nodo corrispondeva a un porto di quelli dove l'imbarcazione (o il suo capitano) soleva attraccare. Il suo funzionamento era piuttosto elementare, all'inizio del viaggio il capitano prendeva una rotta nella direzione desiderata e, di notte, ispezionava la latitudine prendendo fra i denti il nodo corrispondente al porto verso cui si dirigeva tirando la corda fino ad allineare il bordo inferiore del kamal con la linea dell'orizzonte. Se la stella polare si trovava al di sotto del bordo superiore dello strumento, significava che la latitudine del luogo di arrivo si trovava più a nord; se si trovava al di sotto occorreva invece cambiare la rotta verso sud. Quando la stella polare e il bordo superiore dello strumento coincidevano, la latitudine era la stessa di quella della destinazione.