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IL PUNTO NAVE ASTRONOMICO

Corso online di Astronomia Nautica

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IL PUNTO NAVE CON LE RETTE DI SOLE

Durante il giorno, quando le stelle non sono visibili, si può fare il punto nave tramite (due o tre) successive osservazioni di Sole.
Esendo l'astro unico, occorrerà che l'intervallo di tempo tra le osservazioni sia abbastanza ampio in modo da garantire un sensibile spostamento in azimuth del Sole.
La teoria infatti dice che con l'uso di due rette non simultanee la differenza di azimuth dovrebbe essere almeno di 30°-40°, anche se non sempre tale requisito potrà essere ripettato.
Le rette normalmente sono effettuate a distanza di un'ora e mezzo due ore, in base alla velocità in azimuth del Sole, e la seconda è una retta particolare; viene effettuata nell'istante del passaggio del Sole in meridiano. Tale retta si chiama appunto retta meridiana ed ha una particolare tecnica di osservazione.
Effettuandosi a notevole distanza di tempo le due rette devono essere rese simultanee, in modo che risultino entrambe per lo stesso orario. Solo così il loro punto d'incontro può essere considerato un punto nave. Esttamente come si fa in navigazione costiera quando si usano due rilevamenti successivi di un unico punto cospicuo.

Questa è la rappresentazione che si avrebbe sulla carta nautica: una retta osservata dal punto stimato delle 0930 e successivamente una retta osservata dal punto stimato delle 1217. Per avere il punto nave si trasporta la retta delle 0930, parallelamente a se stessa, per rotta e cammino, così come si trasporterebbe un qualunque rilevamento o linea di posizione. Il trasporto può essere eseguito su qualunque punto della prima retta, anche se di solito si preferisce trasportare il punto determinativo (ma la scelta è ininfluente). Il punto di incontro tra la seconda retta e la prima trasportata dà il punto nave per l'ora della seconda retta.
Questa tecnica prende il nome di trasporto grafico e può essere effettuato solo sulla carta nautica, essendo il cammino effettuato dalla nave, nelle due ore circa di intervallo tra le due rette, assai rilevante.
Esiste un'altra tecnica: quella del trasporto analitico, che è quella correntemente usata dai naviganti e che trova spazio nella pagina di un quaderno, esattamente come il grafico delle rette di stelle.

Si disegna la retta per la prima osservazione; quindi si effettua la seconda osservazione, si calcolano le coordinate del punto stimato e per tale punto si calcolano gli elementi della seconda retta. Dallo stesso punto stimato della prima retta si traccia anche la seconda retta. Il loro punto d'incontro è il punto nave.
Osservando il grafico sulla carta nautica si nota che la seconda parte è identica al grafico del trasporto analitico su un semplice foglio. Non abbiamo fatto altro che ricostruire la seconda parte per mezzo del calcolo, senza avere la necessità di tutto quello spazio che solo una carta nautica ci può dare.
Anzichè trasportare la retta abbiamo trasportato il punto stimato (che si è portato dietro la prima retta). Le due costruzioni sono perfettamente equivalenti, sia dal punto di vista grafico che del calcolo; si può usare indifferentemente l'una o l'altra a seconda dei gusti e delle circostanze.


LA RETTA MERIDIANA
Il calcolo della prima retta di Sole è perfettamente identico a quello effettuato per le stelle.
Si prende l'altezza, si segna l'ora UT, si fanno i calcoli e poi si costruisce il grafico.
Come seconda retta si preferisce prendere l'altezza quando il Sole passa in meridiano perchè intanto è semplice da eseguire, è una "buona" retta in cui gli errori, se presenti, sono ridotti al minimo ed in più fornisce direttamente la latitudine (ma non la longitudine!).
Per farla però occorre sapere a che ora il Sole passa in meridiano. Esiste una formula rigorosa che consente di calcolare l'ora, oppure si possono utilizzare le Effemeridi Nautiche. C'è però un metodo pratico che viene correntemente usato sulle navi.
Si prende l'angolo al polo del Sole della prima retta e da gradi lo si trasforma in ore e minuti (dividendo i gradi per 15, oppure usando la tabellina di conversione che c'è nelle Effemeridi Nautiche); il risultato lo si somma all'ora dela prima retta e si ottiene l'ora, approssimata ma abbastanza vicina alla realtà, in cui il Sole passerà in meridiano.
Esempio:

        Alla retta delle ore 0930 l'angolo al polo del Sole è pari a 41° 35' E
        Si riduce a valore decimale = 41.58 dividendo i minuti per 60
        Si divide per 15     41.58/15 = 2.78
        Si trasforma la parte decimale in minuti moltiplicando per 60   0.78x60 = 47 minuti
        Al passaggio in meridiano mancano 2h e 47m
        L'ora del passaggio in meridiano del Sole è dunque

                                     09h 30m
                                   +  2h 47m
                                ----------------
                                     12h 17m                                 
Intorno alle ore 12 (un po' di anticipo ci vuole per evitare che, con il calcolo approssimato, ci lasciamo sfuggire il passaggio in meridiano) si inizia ad osservare il Sole con il sestante collimando il lembo inferiore con l'orizzonte. Si noterà che il lembo tende a sollevarsi dall'orizzonte; segno che l'altezza sta aumentando ed il Sole non è ancora passato in meridiano.
Muovendo a piccole quantità il tamburo del sestante si mantiene il lembo inferiore a contatto con l'orizzonte. Ad un certo punto si noterà che il Sole non si stacca più ma anzi tende a scendere sotto l'orizzonte (a bagnarsi, come si dice). A questo punto si prende nota dell'altezza e dell'orario, che sarà più o meno coincidente con quanto previsto.
Ovviamente l'altezza andrà corretta come di consueto trasformandola in altezza vera.
Adesso abbiamo due possibilità, che ovviamente portano allo stesso risultato.
Calcolare direttamente la latitudine vera, e quindi la differenza di latitudine con il punto stimato, con la formula:
                        Latitudine vera = 90-hv+declinazione del Sole
Esempio:
         Altezza vera hv = 60° 25'
         Declinazione = +18°33'
         Latitudine del punto stimato 48°03'N

         Lat.v. = 90°-60°25'+18°33'= 29°35'+18°33'= 48°08'

         Differenza di latitudine con il punto stimato
         48°08'- 48°03' = +5'

Sul grafico si traccerà un parallelo spostato a Nord del punto stimato di 5'
Oppure calcolare il Dh e trattare l'osservazione come una normale retta. Trattandosi di passaggio in meridiano, il calcolo è più semplice. Intanto l'azimuth è pari a 180° (o in alcuni casi 0°) e quindi non c'è bisogno di calcolarlo mentre il Dh si ricava dalla formula:
                    Altezza stimata = 90-Lat.stimata+declinazione del Sole
Esempio con i dati di cui sopra:
        Altezza vera hv = 60° 25'
        Declinazione = +18°33'
        Latitudine del punto stimato 48°03'N

        Altezza stimata = 90°-48°03'+18°33'= 41°57'+18°33'=60°30'
        Dh=Altezza vera- Altezza stimata = 60°25'- 60°30' = -5'

Sul grafico si traccerà una retta perpendicolare all'azimuth 180° del passaggio in meridiano,
spostata di un Dh negativo -5' (e quindi verso Nord)
Essendo l'azimuth 180° la retta risulta orientata per parallelo e coincide ovviamente con il parallelo tracciato con il primo metodo.

Questo punto nave, era guardato dai naviganti con molto rispetto, tanto da richiedere, nei tempi passati, la presenza di tutti gli ufficiali di coperta sul ponte di comando (di guardia e non), per l'osservazione della meridiana.
In realtà il punto a mezzogiorno, come si chiamava nel gergo di bordo, è sicuramente inferiore in qualità al punto crepuscolare e soffre di scarsa precisione dovuta al trasporto della prima retta all'istante della seconda.
Tanto maggiore è l'intervallo di tempo tra le due rette e tanto maggiore è l'errore e l'incertezza sul trasporto, affidato alla imprecisa valutazione della velocità e della rotta seguita dalla nave (tanto più in condizioni meteorologiche avverse).
Per limitare questa incertezza le due rette dovrebbero essere intervallate il meno possibile ma questo comporterebbe un insufficiente angolo di incontro tra le due rette. Condizione anche questa, come dice la teoria, di ulteriori incertezze.
Il punto a mezzogiorno deve dunque essere pianificato e valutato come compromesso tra la migliore differenza di azimuth ottenibile tra le due rette ed il minimo intervallo di tempo.


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