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Nautica | Gianluigi Conti (Ben) IZ4BZC
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Identificare gli astri, seconda puntata

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Per coloro che hanno avuto la pazienza di seguire l’articolo precedente e la costanza per costruirsi lo strumento descritto, ecco una piccola ricompensa, con un articolo che mostra in pochi e semplici passi come identificare un astro, una volta presa la sua altezza, il tempo dell’osservazione ed il suo azimut.
Per questo tipo di esercizio, il materiale occorrente è quello che potete vedere nella foto seguente:

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Lo strumento che avete costruito secondo le istruzioni del precedente articolo;
Le effemeridi nautiche relative al periodo di osservazione;
Un taccuino ed una matita;
Una piccola bussola da rilevamento a mano;
Lo StarFinder 2102D;
e naturalmente un orologio con l’indicazione dei secondi di cui abbiate controllato la precisione rispetto ad un segnale orario

 

A questo punto non vi resta che uscire in giardino, individuare un astro (anche in uno scorcio fra nuvole) che avrete cura di scegliere tra i più luminosi in vista in modo da avere ottime probabilità che si tratti di un corpo celeste fra quelli utilizzati per la navigazione astronomica, e puntando il vostro strumento in modo da vederlo allineato all’interno del dispositivo di mira che avrete costruito utilizzando una stecca da poster oppure una cannuccia, leggere l’angolo di altezza segnato dal filo a piombo contro la scala del goniometro. Vi servirà un po’ di esercizio per imparare a fermare il filo a piombo contro la scala graduata del goniometro per leggere l’angolo con una certa precisione, ma imparerete presto il trucco che più vi si addice. Ricordate sempre di sottrarre 90° alla lettura effettiva poiché il vostro orizzonte corrisponde appunto a 90° sulla vostra scala, nella foto l’esempio dell’angolo letto corrisponde a circa 26° e 30′.

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Se avete con voi un assistente potete dare lo stop per la registrazione del tempo esatto dell’osservazione, ma se siete soli potrete contare il tempo mentalmente: milleuno, milledue, milletre, etc. fino al momento in cui potrete leggere il quadrante dell’orologio (iniziando sempre dai secondi).
Una volta appuntato il tempo dell’osservazione e l’angolo di altezza misurato, potete misurare l’angolo dell’azimut approssimativo usando la bussola da rilevamento a mano.
Ecco un’istantanea del taccuino contenente questi dati che come potete vedere corrispondono ad un’altezza di 26° e 30′ misurata alle ore 20 53 minuti e 40 secondi, con un azimut di circa 162° (ricordate sempre di tenere conto della declinazione magnetica del luogo, visto che lo StarFinder si basa su un Azimut vero e non magnetico):

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Ho capito che l’astro osservato era una stella per il fatto che, pur essendo estremamente luminosa, baluginava, al contrario di un pianeta che avrebbe avuto una luce più fissa oltre a trovarsi più o meno sulla linea dell’eclittica.
Non ci resta che registrare la nostra posizione, magari avvalendoci di Google Maps, una volta indicato il punto sulla carta o visione satellitare, cliccando con il tasto destro e selezionando dal menu rapido la voce “Che cosa c’è qui?”, vedrete comparire le coordinate nella casella di ricerca in alto.
Ed ora possiamo tuffarci nei nostri calcoli:
Prima di tutto dobbiamo riportare l’ora dell’osservazione al GMT (nel nostro caso, sottraendo un’ora all’orario del nostro fuso locale), in questo modo la nuova ora GMT sarà 19h 53m 40s;
Poi dovremo andare a cercare nelle effemeridi nautiche, nelle pagine pagine giornaliere corrispondenti alla nostra data, il tempo sidereo Ts corrispondente alle ore 19 che, come si vede nella figura seguente è 59°07.1′;

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A questo dovremo aggiungere le parti proporzionali corrispondenti ai 53m e 40s andando alle pagine azzurre corrispondenti e leggendo il valore nella colonna del Ts che è di 13°27.2′ come si vede nella figura seguente:

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Una volta sommati questi due valori ed ottenuto il Ts del tempo dell’osservazione, non ci resta che ottenere l’angolo orario riferito al meridiano locale “t”, sommando il valore della nostra longitudine (sommare se E, sottrarre se W) che come si vede nella foto successiva è 84°50.6′:

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Questo sarà il valore che segneremo per comodità con una matita sul bordo esterno della faccia del disco bianco del nostro StarFinder corrispondente al nostro emisfero (N nel nostro caso) come si vede nella foto seguente:

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Dovremo quindi selezionare il disco trasparente azzurro che più riavvicina alla nostra latitudine (45° Nord, nel nostro caso);

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Ed una volta portato l’indice del disco trasparente sul segno di matita precedentemente riportato sul bordo esterno, potremo vedere che l’astro che si trova a circa 162° di Azimut (letti sul bordo esterno del diagramma che rappresenta il nostro orizzonte) ed all’angolo di circa 26°, 27° di altezza (letti sulla scala verticale dell’indice), non può essere altri che Sirio.

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Potrete a questo punto fare esperimenti con molti altri astri seguendo la guida di cui sopra e tenendo conto che poiché ad ogni ora sul bordo esterno del vostro StarFinder, corrisponde uno spostamento di 15°, vi basterà in pratica fare avanzare il disco di un grado ogni quattro minuti trascorsi dall’ora per cui avete fissato l’inizio delle vostre osservazioni, trasformando così il vostro StarFinder in una sorta di orologio celeste. Sempre e comunque vi renderete conto che anche se le misure effettuate hanno una certa approssimazione, gli astri verranno sempre identificati senza ombra di dubbio.
Nella foto che segue, lo stesso risultato ottenuto con il precisissimo programma di calcolo StarPilot su una calcolatrice scientifica ad ulteriore conferma della bontà degli strumenti manuali in nostro possesso.

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Esistono almeno altri tre metodi per procedere a questo tipo di identificazione, ma nessuno di questi è veloce e semplice come l’utilizzo dello StarFinder.
Allenatevi e tenetevi in forma non solo fisicamente per le vostre navigazioni … astronomiche naturalmente!

 

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Inverno, tenersi in allenamento con le stelle

gonio_uso Se avete provato la navigazione astronomica, e vi siete appassionati, avrete senz’altro scoperto che per avere una certa dimestichezza col mezzo bisogna tenersi in allenamento come per qualsiasi altra disciplina.
Nulla di meglio allora che utilizzare il proprio Star Finder e costruire un semplice attrezzo che vi regalerà infiniti esercizi durante la stagione invernale in attesa di mettere in pratica durante le vostre crociere estive, tutto ciò che avete imparato nelle fredde giornate d’inverno. Abbiamo già parlato in un altro articolo dello Star Finder un attrezzo molto utile utilizzato nella navigazione astronomica principalmente per due scopi: il primo trovare la posizione degli astri nella volta celeste al crepuscolo in modo da predisporre il sestante per osservare facilmente il corpo celeste sull’orizzonte, il secondo per, una volta localizzato un corpo celeste anche in un tratto di cielo coperto da nubi, capire di che astro si tratta e poterlo utilizzare per fare il vostro punto. Del resto, se avete praticato già un po’ di navigazione astronomica vi sarete resi conto che non è facile trovare sempre le condizioni ideali per fare le proprie osservazioni e che è più frequente trovare, anche in oceano, un cielo coperto con qualche squarcio qua e là. È proprio in questo tipo di osservazioni, in queste occasioni, che lo Star Finder vi sembrerà uno strumento quasi insostituibile per la sua semplicità e velocità d’uso.
Per aiutarvi in questo tipo di esercizio dal vostro giardino o dal balcone di casa vostra, dovrete dotarvi di uno strumento che vi mostrerò come costruire da soli in questo articolo. In un prossimo articolo, se avrete avuto la pazienza di costruirvene uno, vi accompagnerò nel suo utilizzo pratico.
Questo strumento avrà il compito di sostituire il sestante dotato di orizzonte artificiale, visto che in un paesaggio urbano vi mancherebbe senza ombra di dubbio un orizzonte marino da cui misurare l’altezza degli astri ed un semplice sestante vi risulterebbe inutilizzabile. Qualcuno potrebbe obiettare che utilizzando una semplice padella riempita di olio, si può ottenere un semplice orizzonte artificiale, ma questo finirebbe per complicarvi la vita e farvi imparare un esercizio come quello di trovare il riflesso degli astri dentro questa sorta di specchio, che in mare non utilizzereste mai. In aggiunta, per riconoscere un astro con l’ausilio dello Star Finder, non vi serve certo la precisione di un sestante.
Andiamo ora all’elenco del materiale occorrente che potete vedere anche nelle foto allegate:
Un pezzo lungo circa 30 cm. di stecca da poster
Un goniometro da poco prezzo di plastica robusta e di dimensioni abbastanza grandi
Un pezzo lungo circa 35 cm. di filo (quello da ricamo in seta è il più adatto per morbidezza e robustezza)
Un piccolo peso da pesca di circa 25 o 30 grammi, ma va bene anche un altro peso qualsiasi come un dado di acciaio.
Uno stuzzicadenti (opzionale)
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Ho scelto una stecca da poster, ma andrebbe bene anche un pezzetto di tubino in plastica oppure una cannuccia, semplicemente la stecca da poster si è rivelata la migliore per poter facilmente fissarla al goniometro incollandola ed ottenendo uno strumento robusto ed in grado di durare.
Abbiate cura di assemblare il tutto in modo che l’origine del filo a piombo corrisponda con precisione al centro di riferimento dell’arco graduato del goniometro. Per i più esigenti, uno stuzzicadenti diviso a metà ed infilato nella stecca da poster in corrispondenza degli estremi, può contribuire alla precisione della mira.
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Per finire avrete già capito tutti come si utilizza per prendere l’altezza di un astro, che potete fare a qualsiasi ora perché non è necessario che l’orizzonte sia visibile. Basterà un minimo di allenamento per imparare a bloccare con un tocco leggero il filo nella posizione corrispondente all’angolo di altezza e poterlo leggere comodamente.
Buon vento ed alla prossima puntata!

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Gas per la cucina di bordo

rosagaslocker Uno dei combustibili più popolari, ed insieme più pratici per le cucine delle nostre barche da crociera in Mediterraneo, rimane il GPL. Questa miscela di idrocarburi relativamente leggeri, composta in maggioranza da propano e in quantità minori da butano, ha il vantaggio di poter essere tenuta allo stato liquido in bombole a pressioni relativamente basse e di poter stivare in questo modo grandi quantità di energia relativamente pulita in poco spazio.
Molti di noi si trovano pertanto ad utilizzare bombole di dimensioni modeste sulla propria barca del tipo normalmente diffuso per il campeggio.
Purtroppo però queste bombole costruite normalmente in acciaio, arrugginiscono facilmente e molto velocemente in ambiente marino, causando lo spargimento di odiose tracce di ruggine difficili da rimuovere nei gavoni e negli spazi in cui vengono stivati. Anche valutare, prima di partire per una navigazione, le scorte residue di gas, diviene un’operazione non semplice che implica la pesatura della bombola e la conoscenza del suo peso a vuoto.
I guai non finiscono qui, perché quando ci si reca, a volte in porti lontani ed in situazioni non sempre comode, a sostituire la nostra bombola vuota con una piena, ci vediamo spesso rifiutare lo scambio a causa del cattivo stato di conservazione della bombola e del suo aspetto rugginoso che, nei casi più gravi, può arrivare anche a compromettere la sicurezza stessa del recipiente a pressione.
La soluzione, già presente sul mercato da tempo, è di acquistare una bombola costruita in vetroresina, sì, proprio lo stesso materiale di cui è fatta la maggioranza delle barche da diporto.
All’estero, ad esempio in Croazia e Spagna, questo tipo di bombole è entrato da tempo anche nell’uso civile domestico, per cui le si può reperire nei formati tipicamente utilizzati nelle abitazioni.
Naturalmente anche queste bombole vanno riempite negli impianti di imbottigliamento autorizzati che potete reperire tramite le pagine gialle.
Oltre ad essere esenti da ruggine queste bombole sono più leggere di quelle in acciaio (analogamente a quanto avviene per le barche), ma un altro vantaggio fondamentale è quello di poter vedere fisicamente il livello del gas al suo interno per la trasparenza della resina, possiamo quindi decidere facilmente quando è il momento di rifornirsi di gas prima di rimanere senza, proprio a metà di quella ricetta con cui vogliamo deliziare i nostri ospiti a bordo.
Se vi siete interrogati sulle ragioni della mancata diffusione di questo tipo di bombole sul mercato italiano, sappiate che è dovuto alla grande consistenza del parco bombole in acciaio già esistente ed al fatto che nessuno vuole fare il primo passo nella progressiva eliminazione di parte di queste bombole.
Quello che vedete nell’immagine sotto è solo un esempio della bombola che ho installato nella mia barca, forse il più famoso, ma ne esistono altri modelli di altri costruttori.
Esistono anche bombole di questo tipo in alluminio ma non hanno l’innegabile vantaggio di poter vedere in trasparenza il livello del gas all’interno.
Buon vento e buona cucina a tutti.
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Una EPIRB cucita addosso

Una recente notizia riportata anche dall’ente spaziale europeo (ESA), mostra un’antenna flessibile, lavabile ed indossabile e particolarmente resistente alle sollecitazioni meccaniche, agli agenti atmosferici ed all’usura, adatta alle frequenze UHF dei satelliti COSPAS SARSAT come quelle utilizzate dalla stragrande maggioranza delle boette EPIRB (Emergency Position Indicating Radio Beacon) o da dispositivi PLB (Personal Locator Beacon).
Per averne già visto l’applicazione nei telefoni cellulari, tutti conoscono a quali livelli d integrazione e miniaturizzazione possano oggi arrivare i circuiti elettronici e le batterie per alimentarli. Questa antenna, se introdotta nel campo della sicurezza marittima, potrebbe permettere di incorporare dispositivi come quelli citati sopra, nell’abbigliamento da lavoro dei marittimi, nelle cerate dei pescatori e dei velisti, nei salvagente e cinture di sicurezza indossati, ad esempio durante una regata e le relative fasi di allenamento, evitando così il bisogno di aggiungere questi dispositivi alla già lunga lista di cose da applicare esternamente, senza ostacolare troppo i movimenti e la funzionalità dell’abbigliamento tecnico. In parole povere un’EPIRB da indossare.
Non si ferma qui, comunque la lista delle possibili applicazioni se si pensa a quanto utili potrebbero essere questi dispositivi di lancio di un messaggio di soccorso e localizzazione nel caso di escursionisti ed esploratori in territori non coperti da servizi di telefonia mobile come nella maggioranza dei casi.
Mi auguro che in futuro vengano sempre più spesso portati questi progressi nel campo della sicurezza in modo da rendere sempre più automatico e naturale avere con noi mezzi per lanciare un’allerta di soccorso ed essere localizzati per ricevere assistenza.

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Costa Concordia – il fattore umano

concordiaIl grave incidente occorso alla nave passeggeri Costa Concordia nella notte del 13 gennaio 2012 all’isola del Giglio, mi ha fatto meditare su una serie di cose legate all’attività che svolgo di docente del GMDSS (Global Maritime Distress and Safety System) per l’ottenimento del GOC (General Operator Certificate).
Ogni grande incidente verificatosi nel corso della storia, ha stimolato la revisione di quanto accaduto al fine di prendere spunti dall’analisi di una tragedia per trasformarli in una lezione con cui migliorare i sistemi di prevenzione e risoluzione delle emergenze. Quello che è emerso, a mio avviso da questo ultimo incidente della nave Costa Concordia, è che la stragrande maggioranza dei problemi presentatisi è dovuta al fattore umano ed è proprio il corpo docente delle scuole marittime, che è dedicato alla formazione delle risorse umane impiegate su queste navi e che deve sentirsi a sua volta coinvolto nell’analisi dei fatti e nel processo di miglioramento continuo dell’addestramento.
Gli elementi che mi sono venuti in mente per primi sono i seguenti, ma ben vengano commenti da parte di chi come me si sente coinvolto dall’argomento.

Il comandante e gli ufficiali a lui vicini erano consci del fatto che la navigazione di una nave di quel genere, di quella stazza ed a quella velocità in una zona così prossima ad ostacoli ed alla costa è pericolosissima quand’anche non vietata. Lo sapeva quasi certamente anche l’armatore (vista la frequenza con cui questo si verificava) e che ha selezionato il personale di comando ed il suo staff diretto ed a cui ha affidato le sorti di grandi quantità di vite umane e beni di alto valore. Piscis primum a capite foetet e la solita storia si ripete, le responsabilità devono essere sempre distribuite a chi detiene il potere dei processi decisionali. Ad ulteriore dimostrazione di questo, il fatto che il personale di bassa forza è proprio quello che si è comportato meglio, facendo il suo dovere ed aiutando i passeggeri in difficoltà ad abbandonare la nave.
Anche le autorità preposte al controllo del traffico marittimo non potevano, con gli strumenti e le tecnologie a disposizione oggigiorno (e.g. AIS e RADAR ARPA), ignorare la quasi abituale conduzione di queste navi in zone pericolose per la navigazione.

Visto che è impensabile credere che le apparecchiature GMDSS e di navigazione di una nave di quel genere e di quel valore non fossero in regola ed adeguatamente manutenzionate per consentire l’invio di un distress, dobbiamo quindi pensare che è stato rimandato per deliberata decisione del comandante, portando la macchina dei soccorsi ad essere allertata ed ordinando l’abbandono nave solo quando la situazione si era deteriorata al punto da rendere queste operazioni difficili ed estremamente pericolose.

Ultimo e non ultimo, un problema legato all’infrastruttura tecnologica di emergenza. È altamente probabile che una nave a seguito di vari eventi catastrofici che richiedono l’abbandono, veda compromessa proprio la stabilità. Tutti hanno notato, per testimonianza degli stessi passeggeri, che l’evacuazione della nave tramite scialuppe e zattere pneumatiche di salvataggio quando questa era già fortemente sbandata, è estremamente difficile se non impossibile. Su questo dettaglio dovranno concentrarsi i pensieri dei tecnici affinché si studino mezzi di ammaino e di abbandono nave più adeguati a consentire queste manovre anche in caso di forte sbandamento dello scafo, specialmente per le navi passeggeri.

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La navigazione astronomica in una palla di Natale


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pallina-di-nataleMolti di voi, una volta appresi i rudimenti della navigazione astronomica, si saranno chiesti come spiegare ad altri la meccanica celeste e la relazione fra le coordinate terrestri e quelle astronomiche. Ma che cosa c’entra questo con il Natale?
È proprio in questo periodo dell’anno che, girando a fare shopping nei mercatini del fai da te, avrete visto una serie di palline di Natale da decorare con vari materiali che a me hanno fatto venire in mente, manco a dirlo, un metodo per spiegare meglio i sistemi di coordinate che entrano in gioco quando si spiega la navigazione astronomica.

Ho pertanto acquistato il materiale che potete vedere in figura 1, una palla trasparente in plastica di grandi dimensioni, una palla più piccola in polistirolo ed uno spiedino di legno che a dire la verità avevo già in casa.
Lo scopo del lavoro è di costruire un modello tridimensionale del globo terrestre e della sfera celeste.
A questo punto l’operazione più difficile che è quella di infilzare la nostra palla globo terrestre con lo spiedino di legno a simulare l’asse di rotazione del pianeta come in figura 2 cercando di attraversare la palla al centro esatto. All’inizio non è facile andare dritto, ma dopo un paio di tentativi ed aiutandosi con i segni lasciati dallo stampo sulla palla di polistirolo tutto risulta più facile. Gli stessi segni che con l’aiuto di un po’ di spilli e di filo da cucire ci aiuteranno a tracciare con un pennarello il meridiano di riferimento (Greenwich) ed il suo opposto (la linea del cambio di data) e l’equatore come potete vedere nelle figure 3, 4 e 5.
Poi possiamo preparare la palla di plastica trasparente che simulerà la sfera celeste praticando i fori per far passare lo spiedino che simula l’asse terrestre come si vede in figura 6. Per non far scivolare la sfera piccola lungo l’asse all’interno della sfera più grande, ho incollato due perline di legno alla giusta distanza ed ho preparato una piccola barchetta di carta da fissare con uno spillo di volta in volta nelle posizioni desiderate a simulare le varie situazioni di posizione in cui ci si può trovare come si vede in figura 7.
Ora non resta che racchiudere la palla piccola nella palla trasparente più grande e completare il lavoro tracciando sulla sfera celeste, il meridiano di Ariete e l’equatore celeste, la nostra terra ruotando al suo interno ci mostrerà le varie situazioni in cui ci si viene a trovare per calcolare l’angolo orario locale conoscendo il tempo sidereo di Greenwich (GHA), la coascensione retta e la declinazione dell’astro, insieme naturalmente al nostro punto nave stimato. In figura 8 potete vedere il modellino finito che potrebbe anche non sfigurare sull’albero di Natale di un navigatore astronomico. Buon divertimento ed auguri!

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Quanto è precisa l’ora del GPS?

clockDurante una delle mie ultime navigazioni, mentre controllavo alcune linee di posizione di astri confrontandole con la posizione mostrata dal ricevitore GPS, mi è caduto l’occhio sul tempo visualizzato dal display del GPS e l’ho trovato molto diverso (14 secondi avanti), da quello del mio orologio da polso radiocontrollato, lo stesso che avevo appena usato per etichettare le letture fatte con il sestante.
Non sto a descrivere il mio stupore tanto che mi sono precipitato a confrontare l’orologio da polso con un altro orologio radiocontrollato installato sul tavolo da carteggio, bene gli orologi radiocontrollati concordavano, allora ho estratto il ricevitore GPS di emergenza che conservo nel grab-bag, l’ho acceso ed ho scoperto che anche questo aveva una differenza di quindici secondi in avanti. Ancora incredulo, ho acceso la radio HF ed ho sintonizzato una delle stazioni campione di tempo e frequenza ascoltandone in religioso silenzio i tic fino al relativo segnale del minuto. Anche questi segnali concordavano con gli orologi radiocontrollati.
A questo punto, ho completato i miei calcoli astronomici con i tempi presi dal mio orologio da polso e vedendo che la precisione del punto astronomico era sufficientemente buona, ho iniziato a sospettare che, visto che in genere quattro secondi corrispondono ad un miglio, se avessi utilizzato l’orario mostrato dai ricevitori GPS, avrei sbagliato la posizione di parecchio rispetto al punto attuale.
I calcoli eseguiti nuovamente il giorno successivo utilizzando l’orario del GPS, hanno confermato questa ipotesi.
Al ritorno dalla crociera, ho cominciato a documentarmi sulla possibilità che il tempo mostrato dal ricevitore GPS, non sia preciso, anche se mi sembrava sinceramente incredibile, visto che il GPS basa la precisione del suo funzionamento sulla precisione e la sincronizzazione degli orologi atomici al cesio e al rubidio presenti a bordo di ogni satellite.
Dopo aver scritto sia al governo statunitense che ai fabbricanti di alcuni ricevitori GPS, vi elenco le conclusioni:

Il tempo utilizzato internamente dal GPS per ricavare la posizione ha una precisione estrema che ammonta a circa quaranta nanosecondi.

Gli orologi del sistema GPS sono stati allineati tutti insieme nel 1980 e vengono mantenuti sincronizzati tramite il TAI (Tempo Atomico Internazionale). Periodicamente, il tempo UTC viene aggiornato togliendo un secondo (detto “secondo intercalare” o “leap second” in inglese) per adeguarlo al tempo basato sulla rotazione terrestre rispetto ad una griglia di riferimento fissa nello spazio. Da allora tra il tempo coordinato UTC ed il TAI si sono accumulati svariati secondi che erano undici nel 1996.

Questo differenziale viene trasmesso ai ricevitori GPS solo ogni 12.5 minuti, ed in caso di cattiva ricezione dei satelliti, potrebbe anche non essere acquisito correttamente alla prima occorrenza.

Quando questa informazione viene elaborata dal ricevitore GPS, il tempo mostrato sul display, viene corretto, nonostante questo i tempi di elaborazione e visualizzazione possono mostrare il tempo con un certo ritardo che in genere è di uno o due secondi, questo problema si presenta anche nel segnale NMEA trasmesso dal ricevitore GPS.

Morale: Non fidatevi ciecamente dell’orario mostrato dal ricevitore GPS per fare i vostri calcoli di navigazione astronomica, ma controllatelo se potete tramite un orologio radiocontrollato oppure una delle stazioni campione di tempo e frequenza!

Nota: Qui ho cercato di banalizzare l’argomento per non introdurre spiegazioni e masse di dati numerici troppo voluminosi, chi volesse approfondire l’argomento può cercare in rete ulteriori informazioni qui e qui.

Personalmente amo ancora indicare il tempo sui miei calcoli astronomici con l’etichetta GMT come il mio guru della navigazione astronomica David Burch. GMT per i più pignoli si piazza sempre fra UTC e UT1, mantenendo comunque una notevole precisione per i nostri usi.

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L’orologio del navigatore

h4_low_250Spesso ci si chiede quali siano gli strumenti essenziali per navigare quando, a causa di una emergenza o più semplicemente perché si preferisce una dotazione minimalista, il numero di strumenti a nostra disposizione sono ben pochi. Tutti avranno visto che, per misurare angoli ed ottenere informazioni sulla propria distanza da una costa in vista oppure sull’altezza di determinati astri per ricavare la latitudine, basta una mano ed un braccio teso davanti a noi. Quando altresì viene il momento di introdurre in alcuni calcoli la variabile temporale oppure misurare la longitudine, quel braccio non serve a nulla se al suo polso non c’è un orologio. A completamento di questo strumento, in mancanza di complessi volumi di effemeridi e tavole astronomiche, a bordo troviamo spesso un piccolo blocchetto di tavole di marea che, ancora più spesso, sono stampate in versioni omaggio da operatori del settore in cambio di una modesta pubblicità. A questo punto possediamo il novanta per cento della strumentazione che ci serve per navigare in tutte le situazioni.
Del resto, benché fin dall’antichità più remota si sia riusciti a misurare la latitudine con una certa precisione e strumenti costruiti con tecnologie piuttosto povere, è stato solo dopo che John Harrison riuscì con la messa a punto di sofisticatissime tecnologie a produrre il primo vero cronometro marino intorno al 1759, che si poté finalmente misurare con sufficiente precisione la longitudine. Aggiungo che l’orologio da polso è uno di quegli strumenti che possiedo in doppio e non parto mai per una navigazione senza averne uno di scorta con me.
Visto che quindi l’orologio è lo strumento probabilmente più sofisticato di cui abbiamo veramente bisogno per navigare anche in emergenza, cerchiamo di capire quale sia lo strumento migliore da mettere al nostro polso.

Digitale o analogico? anche se l’orologio analogico è dotato di maggior fascino, in special modo nella navigazione astronomica, l’orologio con display digitale permette una lettura dei secondi molto più sicura del suo concorrente analogico.

Multifunzione; visto che si privilegia un orologio digitale è molto ampia la scelta che si presenta sul mercato per ottenere a cifre abbordabili, alcune funzioni che possono rendere ancora più utile l’orologio nella navigazione.

Alimentazione ad energia solare; questa funzione permette di non doversi più preoccupare di sostituire periodicamente le pile, e nel contempo costituisce una soluzione ecologica al problema dell’energia, in special modo perché le pile di tutti i tipi hanno il brutto vizio di esaurirsi proprio nei momenti meno opportuni quando si è in mare aperto e molto lontani dalla civiltà.

Timer velico; avere un timer che effettua un conto alla rovescia con avvisatori acustici per gli ultimi cinque minuti e per l’ultimo minuto, può essere molto comodo per chi intende partecipare a regate, oltre naturalmente a poterlo usare anche per la cucina!

Barometro e barografo; anche se, su barche da crociera di una certa dimensione tutti hanno già un barometro vista l’importanza di tale strumento per la navigazione, la possibilità di poter controllare costantemente la pressione atmosferica e la sua tendenza senza doversi muovere dal pozzetto, sarà una funzione apprezzata da molti, specialmente quando si naviga in solitario o con equipaggi ridotti

Sveglia; particolarmente utile ed ormai presente su quasi tutti gli orologi senza bisogno di ricercare modelli molto specialistici, questa caratteristica si presenta particolarmente utile quando si deve predisporre un avviso acustico per scandire ad esempio il cambio dei turni di guardia, oppure il momento in cui ci si deve preparare a fare le osservazioni astronomiche, oppure ancora tutte le volte in cui si vuole essere avvisati dell’approssimarsi di una data ora del giorno.

Fasi di luna e maree; specialmente se si naviga in luoghi in cui le maree assumono un’importanza particolare, può essere molto utile avere la possibilità di calibrare questa funzione sulle maree locali. Oggigiorno poi, esistono alcuni modelli che dicono già a colpo d’occhio se la marea in corso è una marea di quadratura oppure una sizigia e sono in grado anche di predire le maree per altre date ed orari.

Retroilluminazione del display manuale ed automatica; sono sempre più numerosi i modelli che a fianco della normale retrolilluminazione del display, offrono anche una funzione che permette, ruotando il polso verso di voi di circa 45 gradi in condizioni di luce scarsa, l’attivazione automatica della retroilluminazione. Personalmente utilizzo spesso questa funzione quando, prendendo altezze con il sestante in assenza di un assistente, devo prendere gli stop orari da solo o in tutti quei casi in cui avendo le mani impegnate devo consultare l’ora.

Impermeabilità; beh non penso di dover spiegare in lungo e in largo a nessuno perché sia utile questa caratteristica a chi ha la passione di andar per mare.

Ora radiocontrollata e fusi orari aggiuntivi; sono sempre più numerosi i modelli che offrono queste funzioni. Inutile sottolineare quanto sia importante la precisione degli stop orari nella navigazione astronomica, non dimentichiamo che quattro secondi corrispondono ad un miglio di spostamento di una linea di posizione, ma anche la possibilità di conoscere sempre l’ora GMT senza doverci preoccupare del fuso locale ed in particolar modo dell’ora legale, possono risultare comodi. Altrimenti dovrete fare lavoro aggiuntivo, oltre a dover essere dotati di strumenti aggiuntivi come un ricevitore radio in onde corte per ascoltare le stazioni campione di tempo e frequenza. Personalmente ho trovato utilissima questa funzione, in particolare quando mi sono reso conto che l’ora mostrata dalla maggioranza dei ricevitori GPS e chartplotter può avere scarti variabili e di parecchi secondi rispetto all’ora corretta nella visualizzazione sul display, ma questa è un’altra storia a cui dedicherò un articolo specifico.

Profondimetro ed altimetro; anche se non vitale per tutti, questa opzione può essere interessante durante piccole immersioni, per valutare la distanza di un fondale, ma anche, se dotata di una funzione di memoria, per un semplice uso come scandaglio se calate l’orologio appeso ad una piccola sagola e lo recuperate dopo poco. Poi anche se siamo marinai, un altimetro che ci accompagni durante le nostre escursioni a terra non guasta di certo.

Bussola; anche questa è una funzione molto frequente di cui non sto a commentare troppo l’utilità, in special modo per la navigazione in emergenza, dopo aver verificato ad esempio la calibrazione e la declnazione magnetica locale tramite il sorgere o tramontare di un astro.

Spero di avervi dato una carrellata sufficientemente esaustiva su questo strumento primario nella navigazione anche se, con la penetrazione sempre più estesa dell’elettronica a bordo, un po’ trascurato. Nella foto che segue, un’attrezzatura minimalista, ma completa per un navigatore: un orologio con molte delle funzioni descritte, posato su un volumetto gratutito delle tavole di marea.

Necessario sufficiente!

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Effemeridi fai da te

Se siete pronti per le vostre navigazioni, non vorrete certo lasciare a casa il vostro fido sestante, le tavole a soluzione diretta, il cronometro ed il vostro fido quaderno. Se quest’anno, non avete deciso di investire nelle effemeridi nautiche o nel nautical almanac per l’anno corrente, poco male.
Oggi potete trovare il modo di stampare da soli le effemeridi nautiche. Vi basterà visitare il sito dell’amico clc Roberto Iori per poter trovare un comodo file excel da scaricare che vi permetterà di produrre la pagina giornaliera simile in tutto e per tutto alle pagine giornaliere delle effemeridi nautiche edite dall’IIM relative ai dati di sole e stelle.

Mancano i dati relativi ai pianeti e luna perché effettivamente poco utilizzati nella navigazione astronomica speditiva come mi faceva giustamente osservare l’autore.

Io stesso non ho mai usato i pianeti ad eccezione di Venere e Giove, per la loro luminosità che permette di piazzare le osservazioni nel crepuscolo civile, lasciando l’intero periodo del crepuscolo nautico per le stelle.

Sul sito di Roberto trovate anche alcune tabelle tipicamente presenti nelle pagine colorate delle effemeridi, (un tempo gialle ed ora azzurre) per la correzione delle altezze e le tabelle per l’interpolazione dei valori orari presenti nelle pagine giornaliere con le frazioni di ora e parti proporzionali.

La particolarità più rilevante di questo programmino in Excel è dato dal fatto che i dati relativi al sorgere e tramonto del sole e dei crepuscoli, vi vengono forniti già calcolati per la vostra posizione senza bisogno di avventurarsi in ulteriori calcoli. Questo può essere un vantaggio oppure uno svantaggio a seconda che siate abituati a portare con voi un computer portatile, nel qual caso potete produrre le pagine giornaliere all’occorrenza, mentre se dovete stampare le pagine che vi occorrono prima di partire per la crociera, dovrete produrle tenendo conto del piano di viaggio che avete preparato inserendo le coordinate presunte di ogni zona di navigazione ed accontentarvi di un calcolo leggermente più approssimativo dei crepuscoli, ma già pronto all’uso.

Una sola piccola osservazione sull’output del programma in Excel, nel calcolo dei crepuscoli potrebbe capitarvi che il valore orario, frutto del calcolo, contenga dei decimali tali che l’approssimazione porta a visualizzare i minuti come 60. Risulterà quindi evidente a tutti che in quel caso si tratta dell’approssimazione all’ora successiva, in pratica un’orario che si presenti come 8h 60′ sarà uguale a 9h 00′.

Dal sito di Roberto, che ha promesso di aggiornare il file delle effemeridi ogni anno, manca una sola tabella utile ai calcoli astronomici, per la conversione dell’arco in tempo e del tempo in arco, ma la potete trovare comunque nella sezione download di questo blog.

Nella pagina di Roberto che trovate a questo indirizzo, è spiegato anche con dovizia di particolari l’uso delle effemeridi, mentre la tabella di conversione dell’arco in tempo e del tempo in arco la trovate qui.

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Il binocolo compagno del navigatore

Andando per mare, vi sarete resi conto personalmente di quale prezioso ausilio, oltre che una dotazione obbligatoria per chi naviga oltre le 50 miglia, sia costituita dal binocolo. In pratica tutti hanno un binocolo a bordo, ma non tutti sono soddisfatti di quello che hanno. Ho pensato che una piccola guida potesse essere utile a fare un po’ di chiarezza nella scelta del binocolo ideale per il navigatore.
Questo strumento è fondamentale in navigazione per identificare e capire cosa fanno altri mezzi navali, se la loro rotta incrocerà la nostra sia di giorno che di notte; allo stesso modo potremo riconoscere tratti di costa, ausili alla navigazione ed ostacoli, osservare e mantenere allineamenti di punti cospicui, osservare elementi meteorologici potrà infine servirci anche a divertirci osservando animali marini nel loro ambiente e riconoscere ad esempio i cetacei dal profilo delle loro pinne dorsali. Potrà infine regalarci alcune belle osservazioni astronomiche nelle belle notti stellate in un ambiente, il mare, ancora poco contaminato dall’inquinamento luminoso presente nei centri urbani.
Lungi dal voler compilare una serie di note tecnico/scientifiche sulle caratteristiche dei binocoli, vediamo di seguito una serie di piccole regole pratiche per aiutarci nella scelta di un buon binocolo che ci accompagni nelle nostre navigazioni migliorandone la sicurezza e la piacevolezza. Le elencheremo in ordine di importanza decrescente.

1) Potenza e luminosità – Ogni binocolo è in genere caratterizzato da due numeri (7X30, 8X30, 7X50, 10X50, 12X70 etc.) il primo dei quali indica il fattore d’ingrandimento, il secondo il diametro di delle lenti frontali (obiettivo) espresso in millimetri. L’ingrandimento deve essere sufficiente ad avere un buon dettaglio ma con un angolo di campo che consente di puntare direttamente ad un oggetto senza doverlo cercare eseguendo lunghe panoramiche dei dintorni, anche perché in genere il paesaggio circostante in mare può offrire pochi punti di riferimento per facilitare il riconoscimento di una determinata porzione dello sfondo. A questo si aggiunge che le osservazioni avvengono su una piattaforma (la barca) semovente, che rende ancora più difficile mantenere inquadrati i soggetti senza stancare eccessivamente l’occhio. Esistono anche zoom ad ingrandimento variabile, che però penalizzano la luminosità dei gruppi ottici e pertanto la visione in condizioni di luce scarsa. Abbiamo così introdotto il secondo parametro che è il diametro dell’obiettivo espresso in millimetri e che, maggiore è il diametro, più contribuisce a facilitare la visione in condizioni di luce scarsa, anche se lo strumento diviene sempre più pesante ed ingombrante. Il fattore d’ingrandimento più usato, e pertanto considerato il miglior compromesso tra necessità di dettaglio e facilità di puntamento dalla maggioranza dei naviganti, è il 7X, mentre il diametro che offre il miglior compromesso in termini di luminosità dell’immagine e peso/ingombro del sistema ottico è il 50mm.

2) Diametro della pupilla d’uscita – maggiore è questa misura, maggiore sarà la distanza da cui vi sarà possibile tenere il binocolo dall’occhio, maggiore sarà la tolleranza in termini di allineamento e distanza tra occhio ed oculare. Anche qui ci faremo guidare da criteri di miglior compromesso tenendo conto che minore è lo sforzo che i nostri occhi devono fare per adattarsi alla visione attraverso il binocolo, maggiore sarà il tempo in cui potremo utilizzarlo.

3) Tenuta stagna e resistenza agli urti – quasi tutti gli strumenti che dobbiamo utilizzare in coperta anche quando le condizioni meteo sono sfavorevoli, li preferiamo a tenuta stagna. Il binocolo non fa eccezione anche perché all’esecuzione stagna si accompagna in genere il riempimento dell’interno dello strumento con un gas inerte e senza umidità che impedisce, in caso di sbalzi termici, il formarsi di condense interne che potrebbero pregiudicare la visione. Stesso criterio vale per la resistenza agli urti che possono, nel migliore dei casi provocare un disallineamento dei prismi interni, nel peggiore danni e rotture permanenti; esistono pertanto rivestimenti in gomma che ammortizzano eventuali urti e conferiscono maggiore robustezza allo strumento favorendo anche una presa più salda alle mani. Nella maggioranza dei casi, la tenuta stagna e la robustezza del meccanismo di messa a fuoco, sono raggiunte, per semplicità costruttiva, tramite una messa a fuoco individuale degli oculari. Poichè nell’uso marino, dovendo osservare più spesso oggetti ad una certa distanza, gli aggiustamenti della messa a fuoco sono meno frequenti, si preferisce lasciare la complicazione e delicatezza meccanica della messa a fuoco collettiva degli oculari a quelli per uso terrestre. Anche i tipi di trattamento superficiale delle lenti esterne possono offrire un supplemento di protezione dall’abrasione, dai riflessi e dall’appannamento, influendo ulteriormente sui criteri di scelta.

4) Bussola incorporata – Molti dei binocoli per uso marino, incorporano anche una bussola da rilevamento che è possibile leggere in una finestrella integrata nella cornice del campo inquadrato. Anche questa funzione può essere estremamente utile nel rilevare punti cospicui e altro naviglio per evitare collisioni e pericoli. Molte di queste bussole sono anche illuminate per facilitarne un uso notturno. Recentemente anche bussole digitali elettroniche sono state incorporate nei binocoli, ma mi sembra improprio subordinare in toto a delle pile il funzionamento di tale dispositivo.

5) Galleggiabilità – anche se raccomando a tutti di passare sempre attorno al collo la cinghia di cui i binocoli sono dotati in modo da evitare cadute accidentali

6) Prezzo – per ultima esaminiamo questa caratteristica che costituisce comunque uno dei criteri che orientano la nostra scelta. Oggigiorno possiamo trovare binocoli i cui prezzi variano dai 50 a più di 1000 €, se è pur vero che a costo maggiore corrisponde nella maggioranza dei casi una qualità maggiore, ben difficilmente un modello da 1000€ vi permetterà di vedere 20 volte meglio di quello da 50€, e come al solito in medio stat virtus, per cui un modello tra i 170 ed i 300€ saprà darvi la qualità e la resa di cui avete bisogno. Tutti i binocoli ottici, possono essere ricondotti a due categorie fondamentali, quelli che utilizzano prismi di Porro e quelli che utilizzano prismi a tetto. Quelli con i prismi a tetto sono praticamente esenti da problemi di disallineamento dei prismi interni ed a parità di luminosità sono molto più leggeri e meno ingombranti, ma molto più costosi, per cui consiglierei di privilegiare altre caratteristiche prima di procedere ad un eventuale acquisto.

Una menzione a parte meritano i moderni binocoli con stabilizzatore d’immagine. Questi binocoli consentono, tramite l’utilizzo di sofisticate tecnologie come gli accelerometri che corredano i moderni smart-phone ed alcuni servomeccanismi, di mantenere allineati i gruppi prismatici interni al binocolo eliminando quasi totalmente l’effetto di vibrazioni e piccoli spostamenti. Fra l’altro questi binocoli consentono anche l’utilizzo di potenze ben superiori a 7 senza pregiudicare troppo il loro utilizzo in barca. Si tratta però di dispositivi che dipendono per il loro funzionamento da fonti di energia elettrica (pile o batterie) e che costano sempre molto di più dei loro omologhi non stabilizzati, pertanto li colloco in una funzione di secondo binocolo da tenere a bordo qualora si possieda già un buon binocolo marino tradizionale.

Nella figura sotto la mia dotazione di binocoli a bordo che vede come strumento primario un binocolo marino 7X50 in esecuzione stagna con bussola analogica incorporata ed illuminata, ed un binocolo stabilizzato 10X40.

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