Bussola, astrolabio e caravella: orientarsi in mare

Nel 1480 un marinaio poteva calcolare quanto si trovava a nord dall'altezza della Stella Polare, ma nessuno aveva un modo affidabile per sapere quanto una nave si fosse spostata verso est o verso ovest.

Tre domande lontano dalla terra

Quando la costa scompare sotto l'orizzonte, il navigatore deve rispondere a tre domande. In che direzione va la nave? Quanto è a nord o a sud? Quanto si è spostata verso est o verso ovest? Nel XV secolo la prima domanda aveva una buona risposta, la seconda una risposta accettabile e la terza nessuna. I marinai stimavano la posizione est-ovest con la navigazione stimata: valutavano la velocità della nave, tenevano conto del tempo e della rotta indicata dalla bussola e segnavano sulla carta la posizione più probabile. Le correnti e lo scarroccio, la deriva laterale di una nave spinta dal vento, peggioravano questa stima ogni giorno. Un modo affidabile per trovare la longitudine in mare arrivò solo nel XVIII secolo, con orologi di bordo precisi.

La bussola

Un ago di ferro magnetizzato, lasciato libero di ruotare, si ferma puntando più o meno verso nord e verso sud. La prima descrizione chiara di un ago di questo tipo viene dalla Cina. Lo studioso e funzionario Shen Kuo spiegò come costruirlo e usarlo nei suoi Saggi dello stagno dei sogni, pubblicati nel 1088, e qualche decennio dopo lo scrittore Zhu Yu, la cui famiglia viveva nel porto di Canton, descrisse i piloti che si servivano di un ago per governare la nave quando non vedevano il sole o le stelle. In Europa la prima menzione nota di un ago magnetizzato usato dai marinai si trova in un libro dello studioso inglese Alexander Neckam, scritto intorno al 1190. Gli storici discutono ancora se gli Europei abbiano appreso l'uso della bussola dall'Asia o l'abbiano inventata in modo indipendente.

La latitudine dal cielo

La Stella Polare si trova quasi esattamente sopra il Polo Nord, perciò la sua altezza sull'orizzonte è più o meno uguale alla latitudine dell'osservatore. All'equatore sta sull'orizzonte; a Lisbona è alta circa 38 gradi. Per misurare quell'angolo i marinai usavano un quadrante o un astrolabio nautico, un pesante anello di ottone graduato con una stecca di mira che ruotava su un perno al centro. Il navigatore lo appendeva al pollice, così la gravità lo teneva dritto, ruotava la stecca finché la stella non appariva attraverso entrambi i mirini e leggeva l'angolo. A sud dell'equatore la Stella Polare scompare, così i piloti portoghesi impararono a misurare invece l'altezza del sole a mezzogiorno e a correggerla con tavole stampate che davano la posizione del sole per ogni giorno dell'anno.

La caravella

La nave che portò i Portoghesi lungo la costa africana fu la caravella, un'imbarcazione piccola e leggera del 15° e XVI secolo. Il suo scafo pescava poco, quindi poteva esplorare coste dai bassi fondali e foci di fiumi. Le sue vele latine, grandi triangoli appesi a lunghe antenne inclinate, le permettevano di stringere il vento più delle navi a vele quadre dell'Europa del nord. Questo contava sulla via del ritorno, quando il vento lungo l'Africa nordoccidentale soffiava costante contro una nave diretta a nord. Le caravelle più tarde univano spesso vele quadre sull'albero di prua e vele latine dietro. Due delle tre navi di Colombo nel 1492, la Niña e la Pinta, erano caravelle.

Enrico il Navigatore e Capo Bojador

Il principe Enrico del Portogallo (1394–1460), ricordato come Enrico il Navigatore, finanziò un viaggio dopo l'altro lungo la costa dell'Africa. Per anni i suoi capitani tornarono indietro a Capo Bojador, sulla costa dell'attuale Sahara Occidentale, circa 220 chilometri a sud delle isole Canarie. I bassi fondali si estendevano lontano dalla riva, le onde e le correnti erano violente, e il costante vento del nord rendeva difficile tornare una volta superato il capo. I marinai chiamavano il mare al di là il Mare Verde delle Tenebre.