Marzo 2022 - narraremare

Peripli

di elma

Nei continui viaggi per mare Fenici e Greci raccoglievano tutte quelle notizie di carattere tecnico utili per poter ripercorrere quelle rotte, soprattutto in prossimità delle coste. Si trattava, in origine, di istruzioni nautiche comprendenti distanze tra gli approdi, caratteristiche visive dei punti cospicui, indicazioni su scogli e bassifondi ed altro ancora, un’esperienza che veniva trasferita a intere comunità marinare che le trasmettevano di generazione in generazione oralmente.

A partire dalla metà del VI sec. a.C. si ha traccia di resoconti di tali viaggi spesso non redatti dagli stessi navigatori, ma da storici, poeti e geografi che, eliminata buona parte delle originarie notizie nautiche hanno aggiunto informazioni storiche, mitologiche ed etnografiche trasformando quelle narrazioni in opere letterarie, note come Peripli, dal greco períplous, circumnavigazione, rivolte a un pubblico colto, non certamente interessato da aspetti tecnici utili a una cerchia ristretta di esperti.

Già dal IV o V sec.d.C. i Peripli vengono classificati in Peripli parziali, che riguardano una parte del Mediterraneo (noto come mare Interno), i Peripli del mare Interno ed ultimi i Peripli del mare Esterno, l’Oceano, il “mare” che nell’ecumene avvolge le terre.
La narrazione nei Peripli procede in forma più o meno schematica e regolare di un viaggio per mare con l’indicazione delle distanze tra gli approdi espresse inizialmente in giorni e notti di navigazione.

Il documento più antico pervenutoci è il periplo di Annone il Navigatore, esploratore cartaginese famoso per aver navigato nel VI o V secolo a.C. lungo la costa dell’Africa, dall’odierno Marocco fino al Senegal.

Un altro itinerario degno di nota è quello attribuito a Scilace di Carianda (in Caria, un tempo regione dell’Anatolia difronte Rodi), un navigatore greco vissuto tra il VI e il V secolo a.C., di cui non si dispone la versione originaria, ma una di qualche secolo dopo, aggiornata e rielaborata tanto che gli studiosi lo definiscono come Periplo dello Pseudo-Scilace, una navigazione che inizia da Gibilterra, si sposta lungo la sponda settentrionale del Mediterraneo, gira il Mar Nero in senso orario e ritorna al punto di partenza attraverso l’Asia Minore (Turchia), il Levante, la costa dell’Egitto e del Nord Africa. In ogni caso Scilace è a noi noto anche perché Erodoto lo ricorda nelle sue Storie per aver condotto, su incarico del re di Persia Dario I, una spedizione che durò trenta mesi, dall’Indo fino alle coste settentrionali del Mar Rosso. Di tale spedizione non esiste alcun documento.

Un caso a parte è l’opera andata perduta di Pitea di Massilia, del IV sec. a. C., probabilmente dal titolo Sull’Oceano di cui restano pochi frammenti raccolti da autori successivi (Eratostene, Ipparco, Strabone) che riferiscono del viaggio del navigatore greco nel mar del Nord e attorno alla Gran Bretagna.

Un successivo periplo è quellodel Ponto Eusino (antico nome del Mar Nero), scritto dallo storico e politico greco Arriano di Nicomedia (antica città dell’Anatolia sul mar di Marmara) nel 130-131 a.C., che contiene una descrizione delle rotte commerciali lungo le coste del mar Nero.

Il Periplo più recente è Ora Maritima del poeta latino Rufio Festo Avieno (IV sec. d.C.) rifacimento di un antico periplo greco, databile al VI sec. a. C., integrato sulla base di fonti posteriori.

Il periplo del Mar Eritreo (Mar Rosso) è un testo, probabilmente compilato intorno alla metà del I secolo, descrittivo delle rotte di navigazione sul Mar Rosso e, in parte, l’Oceano Indiano e il Golfo Persico. Abbiamo conoscenza del documento attraverso un manoscritto bizantino del X secolo in quanto l’originale in greco andò perduto.

Particolarmente interessante è Lo Stadiasmus Maris Magni, un periplo greco di autore ignoto, nel quale sono descritti i porti e le rotte di navigazione del mare Mediterraneo (Grande Mare). Si tratta di un racconto di viaggio in cui le distanze sono espresse in unità lineari (gli stadi, da cui il nome), ma anche contenente notizie pratiche, forme espressive ed informazioni destinate ai naviganti, anticipando così i portolani medievali.

Troll A, piattaforma per estrazione gas

di elma

La piattaforma, il cui nome è quello della tipica figura mitologica scandinava, è situata dal 1996 al largo della costa occidentale della Norvegia (dove oggi si trovano anche le unità Troll-B e Troll-C), adibita ad estrazione di gas naturale. Nota per essere una delle strutture più alte e pesanti che sia mai stata trasferita dal luogo di costruzione ad un’altra posizione sulla superficie della Terra è anche uno dei progetti di ingegneria più grandi e complessi della storia.

La piattaforma, che rientra tra quelle fisse del tipo a gravità per l’efficacia del suo peso di rimanere in posizione (1,2 milioni di tonnellate con 516000 di zavorra), ha un’altezza complessiva di 472 metri di cui 303 sotto la superficie del mare.
La struttura è fondamentalmente costituita da quattro gambe in cemento armato costruite con la tecnica dello Slip form, in italiano cassero scorrevole, in cui la forma (tecnicamente il cassero) si sposta lentamente con la gettata di calcestruzzo che, per i forti spessori delle gambe, di oltre 1 metro per resistere alle enormi sollecitazioni ambientali ed operative, avvenne alla velocità di 4 minuti per ogni centimetro.
L’ancoraggio è garantito da un sistema detto a sottovuoto (vacuum anchor), valido su fondi melmosi, ottenuto con grossi cilindri collegati alle gambe che sfruttano la differenza di pressione tra l’esterno e l’interno in maniera simile concettualmente a un bicchiere pieno d’acqua che viene capovolto in una bacinella anch’essa contenente acqua.

Una delle gambe contiene i montanti di trasporto del gas e un ascensore per permettere al personale tecnico di giungere fino al fondo (esiste anche un percorso a piedi di 2000 gradini). L’ascensore impiega oltre nove minuti per compiere l’intera corsa.
Nel 2006, in occasione del decimo anniversario della piattaforma, al fondo di tale gamba l’artista britannica Katie Melua tenne un concerto che così entrò nel Guinness dei primati come il concerto sottomarino più profondo.
Esiste un documentario sull’evento, interessante anche per la preparazione alla sicurezza delle persone impegnate nel concerto (circa 40 tra musicisti e tecnici).

Note: Le principali tipologie di piattaforme offshore di estrazione sono:
fixed, poggiate o infisse su una fondazione subacquea non oltre i 400 m di fondale. Si tratta del tipo di piattaforma più diffusa
tension-leg, piattaforme galleggianti, adatte per profondità tra 900 e 1500 m, tenute ferme da tiranti di acciaio assicurati a fondazioni sottomarine. I tiranti garantiscono una buona resistenza al moto ondoso e permettono alla piattaforma di muoversi lateralmente ma non verticalmente
spar, termine, traducibile in boa a palo, assegnato a piattaforme, adatte per elevati fondali, costituite da uno o più cilindri verticali galleggianti di grande diametro, ancorati permanentemente al fondo del mare a mezzo di cavi e catene. Il cilindro ospita la zavorra nella parte inferiore, il petrolio estratto e l’aria, nella parte superiore, necessaria al galleggiamento.

Giroscopio meccanico

di elma

l primo esempio di giroscopio si deve al tedesco J.G. Federico Bohnenberger (1765-1831), professore di matematica, astronomia e fisica all’Università di Tubinga il quale lo realizzò nel 1815 per un uso didattico (in particolare per la spiegazione del fenomeno di precessione della Terra), chiamandolo semplicemente “Machine”. Acquisito dall’École Polytechnique di Parigi, su intervento del matematico Siméon-Denis Poisson (1781-1840), entrò in numerose scuole francesi per interesse dell’altro matematico francese Pierre-Simon Laplace (1749-1827).
Fu proprio la diffusione della “macchina di Bohnenberger” che sollecitò l’interesse di Léon Foucault (1819-1868) il quale nel 1852, dopo averne limitato il funzionamento a due gradi di libertà, ebbe modo di comprenderne l’uso anche come dimostratore della rotazione terrestre, così da coniare il nuovo termine giroscopio (dal greco giro-rotazione e scopos-a cui si guarda), termine poi rimasto anche quando il meccanismo è stato utilizzato per altre applicazioni.

Il giroscopio è fondamentalmente costituito da un corpo solido di rivoluzione di notevole inerzia (somma dei prodotti di ciascuna massa elementare per la corrispondente distanza dall’asse) capace di ruotare ad elevata velocità angolare intorno al proprio asse, convenzionalmente denominato X, noto anche come asse di spin.
Il rotore è montato su un sistema cardanico che permette anche le rotazioni intorno agli assi y e z.
Il giroscopio deve essere bilanciato, cioè il suo baricentro deve trovarsi all’intersezione dei tre assi della sospensione cardanica.
Il giroscopio così descritto, pemettendo le rotazioni secondo tre assi, è detto a 3 gradi di libertà. Se si blocca lo snodo cardanico intorno ad uno dei due assi Y o Z, al giroscopio rimangono 2 gradi di libertà.

Imprimendo velocità angolare al rotore, questo presenterà un fenomeno noto come inerzia o rigidità giroscopica che si manifesta nel mantenere inalterata la posizione dell’asse di spin in una data direzione.
Se inizialmente l’asse punta verso una stella, nel tempo tenderà ad indicare sempre la medesima stella. Tale proprietà è tanto più manifesta quanto maggiore è l’inerzia del rotore e più alta è la velocità di rotazione.
Occorre precisare che una direzione fissa sulla Terra non è affatto fissa nello spazio, perché la Terra ruota una volta sul proprio asse ogni 24 ore e compie una rivoluzione completa attorno al sole ogni anno. Il sole stesso si muove nello spazio portando con sé la Terra e gli altri pianeti. A causa di questi movimenti, l’ espressione “direzione fissa nello spazio” è quindi teorica. In ogni caso, da un punto di vista pratico è possibile dire che una linea condotta dalla Terra a una stella lontana (quella contenente l’asse di spin) è una direzione fissa nello spazio. Se l’asse di rotazione di un giroscopio rotante è puntato verso una stella lontana, rimarrà puntato verso la stella mentre la Terra gira.

Ogni volta che si tenta di allontanare l’asse di spin dalla sua posizione iniziale, ad esempio applicando una forza F verticale (ved. disegno), a cui corrisponde un momento M, che darebbe luogo, se il rotore fosse fermo, ad una rotazione intorno ad un asse normale al piano di F (nell’esempio intorno all’asse YY), si sperimenta invece un secondo fenomeno detto precessione del giroscopio in cui l’asse di spin si sposta nel piano perpendicolare a quello contenente la forza perturbante. L’asse di spin cerca di raggiungere il vettore M (percorrendo l’angolo minore), ma quest’ultimo nel frattempo cambia direzione . Così l’asse di spin nell’inseguire il momento perurbante viene a descrive lentamente un cerchio come si può osservare chiaramente nel moto della trottola.

Foucault ebbe l’occasione di notare che il giroscopio con due gradi di libertà presentava proprietà applicabili in navigazione. Ad esempio notò che impedendo la rotazione intorno a Z, l’asse di spin, una volta disposto nel piano meridiano, si disponeva parallelo all’asse terrestre ndicando la latitudine del luogo.

Note sui vettori: Velocità angolare e momento di una forza sono grandezze fisiche vettoriali, cioè grandezze dotate sia di un valore sia di una direzione e verso, come le velocità, gli spostamenti, le forze. Per la velocità angolare e il momento di una forza, si assume per convenzione come positivo il senso di rotazione antiorario. In tal caso il vettore velocità angolare o il vettore momento sarà orientato perpendicolarmente al piano di giacitura della coppia di forze o dell’elemento rotante e il verso sarà diretto verso l’osservatore . Una semplice regola pratica che permette di stabilire direzione e verso di una velocità angolare o di un momento di forze è la regola della mano destra: se si dispongono le dita secondo il senso di rotazione della coppia o dell’elemento rotante, il pollice indica la direzione e il verso del momento o della velocità angolare.