La bussola ha fatto la sua comparsa più di 2024 anni fa e in realtà non è mai stata molto differente da come la conosciamo adesso. All’inizio era soltanto una pagliuzza di ferro magnetizzato messa su un pezzetto di legno che galleggiava in una tinozza, un sistema piuttosto pratico e geniale per consentirle il massimo della libertà di puntare direttamente al Nord.
La bussola nel tempo ha subito molte modifiche, ma il suo principio di funzionamento è rimasto esattamente lo stesso, cioè l’impiego dell’ago magnetico che può essere di ferro oppure di calamita.
In generale si può considerare affidabile una bussola nella stragrande maggioranza dei casi, a parte quando ci si avvicina notevolmente ai poli e in alcuni momenti in queste zone così remote può diventare davvero uno strumento poco utile.
A certe latitudini a volte il polo geografico e quello magnetico hanno posizioni che per l’osservatore risultano invertite, ovverosia la famosa bandierina che segna il punto più settentrionale del pianeta Terra è situata più a nord rispetto a quello magnetico, che si sposta lentamente con l’evoluzione del nucleo ferroso del nostro pianeta.
Se però ci si trova abbastanza lontani da quel punto, che in questo momento si trova nella parte più remota del Canada, la bussola offre un grado di precisione nel puntare il nord altissimo e per qualsiasi trekker o esploratore è uno strumento indispensabile.
Bisogna comunque stare attenti perché tralicci dell’alta tensione o grandi masse ferrose magnetizzate sotterranee possono far perdere l’orientamento alla bussola, ma di solito basta spostarsi di qualche metro per recuperare almeno in parte la sua attendibilità.
Come si usa la bussola?
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Nella sua forma più semplice è semplicemente un ago di ferro magnetizzato o di calamita. Per la proprietà dei campi magnetici, un lato è detto polo Nord e l’altro polo Sud e sono fissati.
Se la pagliuzza e lasciata libera di muoversi, ad esempio galleggia su un pezzetto di sughero in una tinozza d’acqua, come quella cinese, oppure è semplicemente messa in equilibrio su un ago, si allineerà in direzione del Nord in entrambi gli emisferi.
La stessa bussola funziona in maniera identica in tutte le parti del mondo in cui la curvatura dei campi magnetici non è troppo accentuata e quindi si possono approssimare con linee rette parallele.
Se da una parte cartine e GPS sono utili per non perdersi, la bussola resta sempre lo strumento più importante, perché non è alimentato da batterie, se si bagna non si rompe e persino l’ago da solo può essere utilizzato in caso di emergenza se il vetrino di protezione si dovesse essere sbriciolato per una brutta caduta sulle rocce in montagna.
Come è fatta una bussola?
La versione moderna di questo strumento per orientarsi ovunque è leggermente più sofisticata rispetto a quella antica, semplicemente perché costa di un ago magnetico sospeso su un perno che oppone pochissima resistenza, in buona approssimazione nessuna.
Inoltre contiene una scala graduata a 360° simile a quella dell’orologio, che si legge in senso orario e che ci serve per calcolare le posizioni a occhio o tramite strumenti più complessi dei punti di riferimento sulla la mappa o per orientarsi in maniera approssimativa e una lancetta segna posizione.
Molte bussole sono dotate di una ghiera mobile di orientamento, che serve sostanzialmente per avere un’idea ottimizzata dell’angolo aperto tra la direzione puntata e quella di nostro interesse ad esempio nel caso in cui ci si trovi a seguire un percorso con molte svolte e cambiamenti di direzione.
Di solito viene anche riportata una freccia direzionale sul quadrante che è semplicemente una tacchetta che indica quale è effettivamente il Nord. Basta ruotare la bussola per far allineare la lancetta con questo indicatore per iniziare ad orientarsi.
Guida all’uso della bussola
Il suo impiego è veramente semplice, almeno per le operazioni di base che sono alla portata di qualsiasi boy scout. Il Nord nell’ago viene sempre indicato esplicitamente con il colore rosso, mentre il sud può variare. Di solito è blu per convenzione.
La bussola deve essere messa in piano, a meno che non si tratti di una di quelle sferiche immerse in acqua, che si possono utilizzare anche tenendola direttamente in mano, ad esempio quando ci si trova in mare.
La freccia direzionale deve essere puntata verso di noi con la bussola tenuta all’altezza del petto, più o meno al plesso solare, cioè dove si chiudono le costole sullo sterno A questo punto si deve guardare il quadrante e vedere dove indica l’ago. Quello è il Nord magnetico.
La bussola nella sua semplicità consente di fare varie operazioni che vale la pena conoscere. Un po’ di conoscenza della geometria non guasta, ma chiunque può riuscire a utilizzare questo strumento per i suoi principali scopi, anche a fini didattici.
Trovare il Nord magnetico
Questa è la funzione di default delle bussole, perché puntano esclusivamente a quella direzione. L’ago non può essere orientato in altra maniera a meno che non ci siano in zona grossi depositi ferrosi o sorgenti elettromagnetiche tali da offuscare le linee terrestri.
Come già accennato il Nord si distingue in geografico e magnetico, con una buona approssimazione coincidenti sulle piccole stime fatte con la bussola, ma distanti parecchie centinaia di km. Attualmente si trovano a 1276 km l’uno dall’altro, ma il Nord magnetico si sposta in maniera difficile da prevedere nei secoli.
Orientamento della cartina
Avere in mano una mappa può essere completamente inutile se non si riesce a girarla nella direzione corretta. I rilievi spesso sono difficili da leggere e da riconoscere, anche perché ad esempio una montagna, sulla mappa sarà riportata con una planimetria a livelli, mentre noi la vediamo in verticale e la forma nella maggior parte dei casi è illusoria e cambia muovendosi.
Appoggiando la bussola sulla cartina e seguendo il Nord riportato sulla mappa, è però possibile mettere l’immagine nella direzione corretta e cominciare a capire quali sono i punti di riferimento. Solo in questo modo la cartina ha davvero senso.
Impostare una direzione in luoghi senza punti di riferimento
Dove non ci sono mappe o punti di riferimento, a esempio in mare oppure in mezzo ad una pianura sconfinata o persino tra le montagne in cui non si riesce a vedere nient’altro se non il declivio che si ha davanti è sufficiente fermarsi e scegliere un elemento di direzione.
Potrebbe essere una stella, il Sole o qualcos’altro e puntare la ghiera in modo tale che si sovrapponga alla direzione dell’ago.
Dopo aver puntato il riferimento a occhio a questo punto basta ruotare la ghiera verso la direzione che si vuol prendere ad esempio Est.
Per essere sicuri di non perdersi basta mantenere lago allineato con la freccia di orientamento e questo permette di raggiungere in maniera abbastanza agevole la meta a patto di compensare gli errori di stima a occhio che sono inevitabili, anche nel caso in cui si facci uso di riga e compasso, come nel caso della navigazione in mare.
Impostare una direzione con la mappa
Ovviamente il procedimento di stima è più facile se si ha sotto mano una cartina, ma con la bussola si possono puntare anche oggetti non visibili all’orizzonte. Innanzitutto si comincia identificando la nostra posizione sulla mappa.
Occorrono tre punti in totale per effettuare la triangolazione della posizione. Noi ci troviamo sul vertice di riferimento.
Adesso bisogna trovare la destinazione sulla cartina e tracciare una linea retta immaginaria tra noi e quel punto, allineando il bordo della bussola alla linea con la freccia di direzione che punta verso l’obiettivo.
Poi si ruota la ghiera per portare le linee di orientamento ad essere parallele a quelle della mappa. Tenendo la bussola di fronte a noi si ruota fino a quando l’ago magnetico non si allinea con la freccia di orientamento.
Mantenendo l’ago e la freccia di orientamento allineati basta seguire la direzione per raggiungere il punto che si desidera.
Visto che però si tratta di una stima fatta a occhio, ogni tanto conviene effettuare delle correzioni per non sbagliarsi.
Se restate bloccati in un bosco comunque spero vivamente che portiate con voi un grosso machete.
Differenza tra Nord geografico e Nord magnetico
La bussola è un dispositivo piuttosto stupido perché non si adatta a scoprire il polo Nord geografico, che è una convenzione cartografica ma preferisce sempre quello magnetico legato alla fisica della magnetosfera terrestre e ai moti del nucleo e che storicamente si è spostato di parecchi chilometri anche in tempi brevi.
Se siamo molto lontani a questo punto non c’è problema, perché la direzione sostanzialmente è la stessa. In realtà differisce di poco e la precisione dell’occhio su un oggetto piccolo come una bussola, anche una navale di precisione non è tale da cogliere la differenza alle nostre latitudini.
Più ci si avvicina al Polo, maggiore è la divergenza e l’errore che si commette diventa notevole. Sulle carte topografiche viene riportato il diagramma di declinazione, uno strumento che compensa le differenze riscontrate con la bussola e che possono essere anche di 15 o 20 gradi.
Questi sono una vera e propria enormità, specie se devono essere usati per calcolare una traiettoria aerea oppure navale, ma anche per muoversi in auto nei pressi del Polo.
Le cartine per le zone circumpolari, infatti, devono fare i conti con molti problemi, non ultima la curvatura dei meridiani che non si possono più approssimare come paralleli e che richiedono una conoscenza specifica delle notazioni di navigazione a griglia e proiezione.
Nel caso in cui ci si trovi molto a Nord conviene sempre segnare il grado di declinazione con un pennarello o del nastro.
Perché per l’orientamento geografico bisogna seguire il Nord geografico e non quello magnetico.
Per fortuna se ci si trova abbastanza lontani da certe zone il problema è marginale e per le piccole esplorazioni della domenica è comunque uno strumento validissimo per non perdersi e anche a scopo didattico per imparare a usare la geometria in casi reali e divertenti.
Chi ha inventato la bussola?
L’esplorazione del mondo è cambiata radicalmente nel momento in cui è stato introdotto questo strumento, più di duemila anni fa, anche se la sua funzione era decisamente differente rispetto a quella attuale.
Le prime bussole di cui si ha notizia sono quelle utilizzate durante la dinastia Han nella lontana Cina, tra il secondo secolo avanti Cristo e il primo dopo Cristo.
In realtà non venivano utilizzate principalmente per l’orientamento ma per pratiche geomantiche e per trovare gemme preziose, oltre che per ottimizzare la pratica del feng shui, cioè la distribuzione dei volumi negli ambienti abitativi, che per i cinesi è praticamente una religione.
Era realizzata con un pezzo di magnetite naturale piuttosto rara e preziosa all’epoca, legato ad un cordino. Si trattava cioè di un minerale di ferro magnetizzato e non una calamita, anche se la differenza delle prestazioni è trascurabile.
Nel dodicesimo secolo ha fatto la sua comparsa in mano ai navigatori europei forse portata dagli arabi o secondo alcuni dagli indiani, nella versione che conosciamo cioè sospesa su un ago, diventando anche un elemento di arredo elegantissimo per molte imbarcazioni di lusso di grandi mercanti.
Se ne trovavano anche a galleggiante in acqua, molto più facili da implementare ed economiche ma che hanno permesso l’esplorazione di zone e territori sconosciuti che altrimenti sarebbe stato impossibile raggiungere.
Infatti le esplorazioni prima erano state fortemente limitate dalle grandi distese d’acqua di mari e oceani, prive di punti di riferimento che non fossero Sole e stelle, che notoriamente sia di giorno che di notte si spostano lentamente rispetto all’orizzonte.
