Indispensabile nella Golden Globe Race è la navigazione astronomica

La G.G.R. è sicuramente la più dura competizione velica transoceanica di altri tempi che vede impegnati velisti percorrere 30.000 miglia in solitario e senza scali.

Requisito essenziale per gli skippers può essere considerato l’aver maturato un’esperienza con oltre 8.000 miglia in traversate oceaniche. Le barche sono state progettate prima del 1988 ed appartenenti a serie di tipo approvato. Queste ultime sono circa una ventina (Rustler 36, Endurance 35, Gaia 36 etc.) e ne devono essere state costruite almeno una ventina di esemplari. Lunghezza dello scafo compresa tra i 32 e i 36 piedi (esclusi bompresso etc.) e tantissime altre caratteristiche costruttive.

Le regole della Golden Globe Race prevedono che la tecnologia e l’attrezzatura in dotazione alla barca debbano essere quelle che erano a disposizione di Sir Robin Knox Johnston (serie Suhail) e di tutti gli altri partecipanti nella prima edizione (1968). Si riporta un’infinitesima parte di queste regole/restrizioni:

3.1.9 Banned equipment

The following are typical things NOT allowed: GPS, electronic watches/clocks, chart plotters and electronic charts, AIS, radar, pocket scientific calculators, electronic etc.

Si evince che l’unico sistema per determinare la posizione in mare aperto è quello che riconduce alla navigazione astronomica “pura”: esclude l’utilizzo della più comune calcolatrice (anche con le sole quattro operazioni aritmetiche di base). Orologio, sestante, effemeridi nautiche, carta, matita, squadrette, e tavole nautiche rappresentano l’unica attrezzatura consentita.

Il punto nave con il Sole avviene con due osservazioni in due momenti separati da circa due ore. Una di queste può essere la “meridiana”: misurazione dell’altezza massima che il Sole raggiunge durante la giornata (in direzione esatta del Sud o del Nord a seconda della località e del periodo dell’anno). Si cerca possibilmente di sfruttare questo istante perché l’astro è fermo come movimento in altezza, quindi facilmente misurabile. Con una semplice somma o sottrazione si stabilisce già la latitudine.

Le fasi che portano al punto nave possono essere riassunte così:

Determinazione dell’orario del passaggio del Sole al meridiano (meridiana)
Prima osservazione con il sestante (retta d’altezza): si annota l’altezza (gradi, primi e decimi) unitamente all’istante esatto espresso in orario di Greenwich (G.M.T. o U.T.): questa avviene circa 2 ore prima della meridiana.
Seconda osservazione: meridiana (non necessita annotare l’istante esatto poiché il Sole apparirà fermo per tanti secondi). Se per un qualsiasi motivo non dovesse essere possibile rilevare l’altezza del Sole al suo passaggio al meridiano superiore (meridiana o pms) si procederà con una osservazione tipo la prima (retta di altezza).

Non si fa altro che mettere a confronto l’altezza osservata (sestante) con quella che si sarebbe dovuta osservare in quell’istante (altezza stimata o calcolata) se ci si trovasse nella posizione stimata. Appare evidente che se l’altezza osservata coincide con quella stimata (calcolata) ci saranno molte probabilità che il punto nave coincida con quello stimato.

I passaggi successivi ad una osservazione (retta d’altezza) possono essere suddivisi in:

Trasformazione dell’altezza misurata con il sestante in altezza “vera”: quindi al netto di errori dello strumento e di deviazioni del raggio ottico per altre cause.

Calcolo del Tempo (ed angolo al Polo) e della Declinazione del Sole. Si definisce la posizione dell’astro sulla volta celeste (quindi anche del suo punto subastrale sulla terra) con un sistema simile alle coordinate geografiche. La declinazione non è altro che la latitudine; il tempo (o angolo orario poi trasformato in angolo al Polo) corrisponde alla longitudine misurata solo verso Ovest, in senso orario da 0° a 360°.

Risoluzione del triangolo sferico formato da Polo Nord (o Polo Nord celeste sulla volta celeste), posizione stimata della barca (o Zenith), posizione del Sole (o del suo punto subastrale) per ottenere l’altezza stimata hs (o calcolata hc) e l’Azimut (direzione nella quale si è osservato il Sole.

Realizzazione del grafico su Plotting Sheet in sostituzione della carta nautica

Tutti questi passaggi sono comuni a tutti i naviganti impegnati in osservazioni astronomiche: dal comandante di una superpetroliera allo skipper.

Solo la fase della risoluzione del triangolo sferico può essere affrontata con diverse soluzioni.

Logaritmi delle funzioni trigonometriche – metodo preciso ma laborioso con semplici somme a 5 decimali.

Senoverso (semisenoverso) con le Norie’s Nautical Tables - metodo preciso, leggermente più speditivo dei logaritmi.

Funzioni trigonometriche naturali – metodo preciso - comporta l’utilizzo di una calcolatrice (proibita nella GGR) oppure costringe a impegnative ed improponibili moltiplicazioni con cifre a 5 decimali

Tavole a soluzione diretta (Istituto Idrografico della M.M. - I.I.3137), Sight Reduction Tables for marine navigation (H.O. 229), Sight Reduction Tables for air navigation (H.O. 249) – le prime due tavole possono essere utilizzate con tre metodi. Il primo prevede interpolazioni solo per la declinazione, l’assunzione di longitudine ausiliaria per arrotondare al grado intero il tempo (Angolo al Polo) e l’utilizzo di latitudine arrotondata al grado. Per la realizzazione del grafico si possono ottenere differenze di altezza (hv-hs) importanti dell’ordine di 30’ – metodo speditivo si perde qualcosa in termini di precisione ma comunque valido. Il secondo ed il terzo metodo prevedono interpolazioni rispettivamente per angolo al polo e per latitudine ed angolo al polo. Questi ultimi due metodi sono certamente più precisi ma comportano interpolazioni complesse. Ogni volume del peso di circa 3 kg. copre 15° di latitudine (0°-15°, 15°-30° etc); 4 volumi sono necessari per una traversata tipo la GGR.

Tavole A-B-C o Azimuth Tables – utilizzate solo per la determinazione dell’Azimut

Tables de Dieumegard/Bataille o Tavole delle Altezze e degli Azimut di Nauticalalmanac.it – utilizzabili in latitudini sino a 70° con astri aventi declinazione inferiore ai 71° e preferibilmente per osservazioni di astri non prossimi al passaggio al meridiano – semplici somme di cifre con 4 decimali per l’altezza. Se le prime due soluzioni consentono di definire l’altezza stimata con precisione al decimo di primo con queste ultime ci si ferma ad un’accuratezza al primo. La pubblicazione ha un peso di circa 150 gr.!

Se un ufficiale di una nave mercantile dispone di tempo, esperienza e di un tavolo da carteggio “stabile” che può raggiungere dimensioni di 1 x 4 metri, un velista si trova ad operare in spazi assai ristretti. In una traversata come la GGR si può rinunciare a poco meno di un miglio di precisione sul punto nave utilizzando procedure più semplici riducendo notevolmente la possibilità di commettere errori; i diversi minuti risparmiati possono essere dedicati ad altre attività. La gestione del riposo, in una traversata in solitario, è sicuramente un aspetto estremamente importante.

Molti velisti della GGR adottano le tavole a soluzione diretta (H.O. 229, H.O. 249 o I.I.3137); sicuramente è preferibile saper utilizzare almeno due metodi. Jean-Luc van den Heede, vincitore dell’edizione 2018, ha utilizzato le Tables de Dieumegard/Bataille o similari.

Nel punto nave con le stelle, che pochi velisti utilizzano e comunque solamente quando il mare è calmo, le Sight Reduction Tables for air navigation Pub. No. 249 (H.O. 249) rappresentano forse la soluzione migliore perché da un lato consentono di individuare con molta facilità le stelle sull’orizzonte durante i crepuscoli nautici (in questa fase si sostituiscono al tradizionale “starfinder”), dall’altro il sistema di interpolazione dati permette di non fare calcoli di trigonometria sferica.

Appunti di calcolo di Abhilash Tomy velista e comandante della Indian Navy che ha partecipato alle edizioni 2018 e 2022.