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Strumenti Nautici: La Rosa dei Venti e la Bussola

LA ROSA DEI VENTI.

Strumenti Nautici: La Rosa dei Venti e la Bussola

Per parlare della bussola credo che sia opportuno avere qualche nozione sulla Rosa dei Venti.                                                                       Le prime notizie sulla rosa dei venti risalgono ai poemi omerici; per i Greci, le prime rose dei venti usate avevano quattro punte corrispondenti ai quattro punti cardinali che poi aumentarono ad otto quanti sono i venti principali.
Utilizzata da tempo immemorabile nel bacino del Mediterraneo, la rosa dei venti fu uno strumento fondamentale per la navigazione e la compilazione di carte nautiche.
L’attuale “rosa dei venti” è il risultato di un complesso lavoro di sistematizzazione di tre strutture diverse, greca, latina e medievale, generate in tre ambiti differenti: mitologico, geografico e marinaro.
La rosa dei venti veniva raffigurata, nelle prime rappresentazioni cartografiche del Mediterraneo su un quadrante che identificava la direzione del venti rispetto ad un punto centrale, che si presume essere il basso Ionio o l’isola di Malta ossia la direzione delle navi che anticamente erano spinte dai venti portanti, cioè da venti che provenissero dalla loro poppa.
In quella posizione, le navi che provenivano
1. da NE, giungevano approssimativamente dalla Grecia, da cui il nome Grecale
2. da SE giungevano navi provenienti dalla Siria, da cui il nome Scirocco
3. da SO giungevano navi provenienti dalla Libia, da cui il nome Libeccio
4. da NO giungevano le navi salpate da Roma e il nome Maestrale deriva da quello della strada “maestra” da e per Roma
Nella mitologia greca i venti, personificati nelle isole Lipari o Eolie, erano governati dal padre Eolo.
Nell’VIII secolo a.C. il poeta greco Omero ne menziona quattro, che spirano dai punti cardinali: Borea dal settentrione, Euro dal levante, Noto dal mezzogiorno e Zefiro dal ponente, così come fanno le Sacre Scritture accennando a quattro venti cardinali.”
Piú tardi ci si avvide che, ai fini di un preciso orientamento, quei quattro punti erano insufficienti e si pensò di suddividerli facendoli diventare otto.
A questa suddivisione contribuirono i racconti mitologici, che descrivevano quattro venti secondari:
Kaikias dal nord-est,
Apeliotes dall’est o sud-est,
Lips dal sud-ovest,
Skyron dall’ovest o nord-ovest.

Rosa dei Venti

A questo riguardo, occorre ricordare che ad Atene vi è ancora un edificio ottagonale, chiamato “La Torre dei Venti”, costruito dall’architetto Andronico di Kyrrhos nel primo secolo avanti Cristo. I lati sono orientati verso il punto di origine degli otto venti principali, raffigurati su bassorilievi e identificati col loro nome (Apeliotes, Boreas, Kaikias, Skiron, Notos, Euros, Lips e Zephyros).
Sulla sommità della torre ua banderuola a forma di tritone di bronzo, sospeso su un perno poteva girare e indicare la direzione del vento.
I Romani diedero ai venti nomi latini. Borea e Kaikias furono chiamati Aquilone, Euro divenne Levante, Apeliotes ricevette il nome di Euronotus, Noto quello di Austro. Lips si trasformò in Africano e Zefiro in Favonio, mentre Skiron fu chiamato Circius.
Nella lingua letteraria del Medio Evo i quattro venti principali furono chiamati Oriente, Occidente, Settentrione e Austro, mentre in quella popolare erano detti Levante, Ponente, Tramontana e Ostro. I venti intermedi si chiamavano Greco (NE), Maestro (NO), Scirocco (SE) e Libeccio, Garbino o Africano (SO).
Nelle rose dei venti medievali, gli otto punti cardinali erano contrassegnati dalle iniziali dei corrispondenti venti principali. Talvolta il levante era contrassegnato da una croce trifogliata.
Il settentrione era contrassegnato da un giglio stilizzato. Alcuni ritengono che esso fosse un’evoluzione grafica della lettera T, iniziale di tramontana, il vento settentrionale.    Fonte: museodelmarenapoli.it

BUSSOLA

Un ago in ferro qualunque magnetizzato, infilato in un filo di paglia galleggiante in una vaschetta piena d’acqua: ecco la prima bussola marina. La rosa solidale con l’ago risale al XIII secolo. In seguito sarebbero venuti la sospensione cardanica, la bussola a liquido a elevata magnetizzazione con rosa dei venti galleggiante, infine la chiesuola di compensazione. L’avventura della bussola coincide con quella della navigazione, e la bussola stessa è il simbolo dell’avventura sul mare. La parola “bussola” deriva da un termine latino che indicava la scatola di bosso utilizzata per realizzare i primi strumenti.

BUSSOLA

Tradizionale, semplice, affidabile: ecco la bussola dei dories, il prezioso “salva-rotta” dei pescatori di Terranova, da cui dipende la vita del marinaio quando, nella nebbia, deve ritrovare la goletta da cui è partito. Alcune di queste bussole sono a secco, altre a liquido: i maligni insinuano che le prime sono quelle cui è stata tolta la miscela a base di alcool che sosteneva la rosa.  Fonte: navievelieri.it
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Antica bussola a secco primi ‘800.
Epoca: Prima metà dell’Ottocento

Antica bussola a secco montata su giunto cardanico firmata J. Blowey Plymouth dei primi del XIX secolo, rosa dei venti su carta a otto venti. Scatola originale in legno di rovere. Misure scatola cm 18×18. Ottimo stato. La bussola a secco è costituita da un recipiente di forma cilindrica in ottone e bronzo, chiamato mortaio sul cui fondo è fissato uno stelo di metallo duro, chiamato elemento sensibile, sul quale è appoggiata la rosa dei venti opportunamente vincolata, in modo che lo zero coincida con la polarità magnetica. I Cinesi utilizzavano le loro scoperte relative ai campi magnetici anche come forma di spettacolo: lanciavano ad esempio delle frecce magnetizzate come fossero dei dadi, e queste “magicamente” si allineavano verso il nord, impressionando molto gli spettatori del fenomeno.

Antica bussola a secco primi '800. Epoca: Prima metà dell'Ottocento

I primi cenni storici sull’utilizzazione in Europa della forza direttiva magnetica e sull’uso della bussola nella navigazione risalgono alla fine del sec. XII nell’opera di Alexander Neckam “De nominibus ustensilium”; un errore di interpretazione di un testo latino attribuisce a tale Flavio Gioia di Amalfi l’invenzione della bussola: in realtà il testo in questione riferiva solamente che lo storico Flavio Biondo attribuiva l’invenzione della bussola agli Amalfitani.  fonte: anticoantico.com
Le Bussole rappresentano uno dei più antichi strumenti usati per la navigazione, con la linea di fede che indicava la prua della nave. I naviganti grazie ad essa sono riusciti da sempre a trovare la giusta rotta sul mare.
Una ciotola scavata col tornio, una rosa dei venti incisa in qualche modo, le cui decorazioni cercano di far dimenticare il pezzo di ferro scadente che fa da ago e che è appena più magnetico della ciotola stessa in legno, un coperchio per proteggere il vetro sigillato con la cera: questa è la bussola marina del Seicento.  Fonte: navievelieri.itVerso l’anno 1000 oltre alla ripresa dell’interesse per la matematica e l’astronomia, che si espresse anche nella pubblicazione delle Tavole Toledane del 1080 derivanti da precedenti osservazioni astronomiche arabe, si verificò la scoperta delle proprietà direttive del magnete, la cosiddetta pietra eraclea degli antichi greci, che la impiegavano solo per scopi magici o rituali.
Fenomeni di attrazione e repulsione erano di particolari minerali ferrosi noti come pietra di Magnesia che presentavano la proprietà di attrarre a sé pezzettini di ferro.
Sarebbe stato Talete di Mileto il primo ad occuparsi di fenomeni come l’elettricità ed il magnetismo nelle loro forme primitive ed elementari estendendo una specie di anima propria della calamità e dell’ambra anche alle cose inanimate. Chi conosce le moderne bussole nei loro particolari costruttivi ed è consapevole delle considerazioni teoriche su cui è fondata la loro costruzione, può misurare il progresso che quello strumento ha compiuto dal suo primo apparire ai nostri giorni. Di facile uso, in grado di permettere la navigazione secondo rotte prestabilite, la bussola, rese possibile la navigazione in acque aperte.Il principio di funzionamento dell’ago galleggiante, noto come curiosità o come strumento divinatorio sia nell’ antica Grecia che in Cina si basa sull’interazione tra l’ago calamitato e il campo magnetico terrestre:
Un magnete libero di muoversi, subisce l’azione di una coppia di forze di uguale modulo, verso opposto e braccio non nullo, che lo fa ruotare fino ad assumere la direzione parallela alle linee di forza del campo magnetico terrestre.


Le tappe fondamentali dell’evoluzione della bussola stanno in alcuni importanti perfezionamenti:
1. L’aver sostituito l’ago galleggiante con l’ago poggiante su di un perno, che lo lascia girare liberamente;
2. l’averlo rinchiuso in una cassetta o bossolo, da cui l’origine del nome, che riportava una linea di fede parallela alla chiglia;
3. l’aver disegnato sulla parte superiore della cassetta la rosa dei venti cioè i punti cardinali;
4. la consapevolezza che l’unione dell’ago alla rosa graduata, disegnata su una piccola e leggera superficie piana, faceva orientare la rosa, il cui diametro Nord-Sud coincideva con l’asse dell’ago;
5. altro perfezionamento successivo, risalente però al XVI secolo, fu la sospensione cardanica, così chiamata perché ideata dal matematico italiano Girolamo Cardano (1545) ed applicata sulle navi di Carlo V.
A tali perfezionamenti la tradizione collega i nomi di Amalfi e di Flavio Gioia ed alle nostre repubbliche marinare che ne facevano uso.
La sua diffusione non fu immediata, all’inizio, l’ago magnetizzato, veniva
usato solo quando non era possibile orientarsi con gli astri, in parte perché l’operazione non doveva essere semplice, la magnetizzazione dell’ago era temporanea, e l’indicazione poco precisa anche a causa dell’ignoranza di fondo del campo magnetico i cui effetti non erano ancora ben noti. Infine occorre ricordare lo sviluppo di due importanti complementi della bussola,
la carta nautica: su uno schema geometrico detto “martelogio” venivano riportate le rotte bussola e le distanze stimate tra i principali porti toccati dalle navi completato dal disegno della costa.
la “toleta del martelogio”: un sistema di calcoli risolti che permetteva attraverso la soluzione di semplici problemi di geometria di calcolare il guadagno controvento in caso di bordeggio oppure di ritrovare la rotta dopo una deviazione provocata da una tempesta.
Fonte: museodelmarenapoli.it
Uuno dei più antichi strumenti utilizzati dai nostri antenati per aiutarli a trovare la strada. Si attribuisce tale invenzione ai cinesi e ai vichinghi. Essi scoprirono il campo magnetico terrestre che veniva usato come forma di spettacolo: venivano lanciate casualmente delle frecce magnetizzate, e queste “magicamente” si allineavano verso il nord, impressionando gli spettatori. Questo principio è quello che viene utilizzato nelle bussole che permettono di individuare la direzione del Nord magnetico e, nel nostro caso, le altre direzioni della rosa dei venti; consente quindi di controllare l’angolo di prora della nave. Ciò avviene grazie all’impiego delle sue componenti fondamentali:Elemento sensibile: formata da un gruppo (n pari) di aghi magnetizzati e liberi di muoversi, che si dispongono lungo la direzione N-S;

Rosa dei venti: solidale con l’elemento sensibile e graduata, con la direzione N-S coincidente a quella individuata dagli aghi;

Linea di fede: che individua la direzione della prora nave.

Le bussole possono essere a liquido o a secco, quelle più utilizzate sono a liquido, formate dal 30% di alcool puro e 70% di acqua distillata. Il liquido ha lo scopo di alleggerire la rosa e di frenarne le rotazioni, rendendo più veloce la lettura. L’alcool, invece, serve per fare abbassare il punto di congelamento del liquido, le cui dilatazioni sono invece assorbite da un’apposita membrana.
La bussola, così concepita, è utilizzata per il controllo degli angoli della rotta (linea di fede fissa ad indicare la prora) ed è chiamata bussola di rotta o di governo.  prideofsailing.blogspot.com

come è composta una bussola

Nella foto vi è un’illustrazione di come è composta una bussola e i nomi di tutti i suoi componenti: il mortaio, contenitore montato su sospensione cardanica, che assorbono gli urti; grazie a queste sospensioni il mortaio si mantiene orizzontale nonostante rollio e beccheggio della nave. Inoltre sul mortaio è montata la linea di fede, sempre solidale con la nave ad indicare la prora.
Adesso che sappiamo come è fatta una bussola e che cosa indica, possiamo fare come i nostri antenati ed utilizarla per aiutarci a trovare la strada.  prideofsailing.blogspot.com

Bussola portatile su treppiede, adatta ad effettuare rilevamenti sulla terra in vista. Questo tipo di bussola non può essere compensata.

Bussola di rilevamento del XVIII secolo. E' montata in un mortaio di mogano, il cui tenone veniva fatto scivolare in una mortasa del tavolo da carteggio.

bussola "magnetica a secco"

Gli ultimi anni della bussola “magnetica a secco”, nella seconda metà del XIX secolo, videro la comparsa di un grannumero di chiesuole adatte a tutti gli scopi. Tra queste hanno una certa eleganza e funzionalità le chiesuole per le bussole da imbarcazione della marina da guerra francese. Paradossalmente, le loro uniche pecche sono la mobilità nel campo magnetico della barca e le folli deviazioni impossibili da compensare e spesso perfino da rilevare.

bussola "magnetica a secco"

 

Bussola di bordo da rlevamento (è possibile montare una alidada) regolamentare per la marina francese del Secondo Impero. Si tratta di una bussola a liquido con magnete circolare, un'invenzione del 1860 circa.

Bussola Magnetica

Il punto di arrivo della tecnologia della bussola magnetica: il galleggiante, che con la sua spinta verso l’alto compensa il peso degli aghi magnetizzati esercitato sulla rosa dei venti. Più questi sono massicci, infatti, più sono sensibili ai campi magnetici: il galleggiante alleggerisce la pressione della rosa sulla punta di sospensione. Una alidada fornita di prisma permette di prendere rilevamenti sia degli astri sia delle mede sull’orizzonte.

Bussola solare

Quando ancora non era in uso la bussola magnetica, per cercare l’orientamento, l’unico mezzo a disposizione erano l’osservazione degli astri. E questo è vero ancora oggi in particolari circostanze, per esempio quando ci si trova in latitudini molto elevate, sia Nord che a Sud, quando la bussola magnetica non dà più indicazioni valide: il campo magnetico terrestre nei pressi dei poli è quasi verticale e la componente orizzontale è praticamente inesistente. Inoltre, dal momento che, come noto, i poli magnetici non coincidono con quelli geografici, i valori di declinazione diventano molto grandi e variabili in maniera vistosa da luogo a luogo.
Esiste comunque la possibilità, molto meno sofisticata ma perfettamente valida di usare le cosiddette bussole astrali o solari.
In particolare queste ultime si possono considerare delle meridiane.
La meridiana è uno strumento costituito da un quadrante sul quale è infissa un’asta, detta « gnomone», posta in maniera che risulti parallela all’asse di rotazione terrestre. Il Sole, nel suo moto diurno proietta l’ombra dello gnomone sul quadrante, sul quale è riportata una graduazione oraria costituita da linee che si dipartono dalla base dello gnomone. Dove si trova l’ombra si legge l’ora.
Un tempo, quando le comunicazioni erano lente era sufficiente l’indicazione oraria di una meridiana per avere idea dell’ora.
È costituito da una base metallica fornita di bussola su cui è incernierato un anello che rappresenta l’equatore celeste, con al centro uno gnomone a simulare l’asse terrestre; l’ombra dello gnomone, proiettata sulla scala oraria incisa sull’anello, indica l’ora. L’anello, incernierato alla base, può assumere diverse inclinazioni in accordo con la latitudine del luogo, rendendo la meridiana universale. La base tonda ha al centro una bussola circondata dalla scala oraria e una livella che indica eventuale inclinazione della bussola. L’ombra dello gnomone sulla scala oraria indica l’ora. L’inclinazione dello gnomone è uguale alla latitudine.

Bussola solare

 

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