sabato 26 dicembre 2020
STEP#27 - La mappa concettuale
martedì 15 dicembre 2020
STEP #26 - La chimica e gli strumenti scientifici
E' necessario tenere in considerazione anche un'altra scienza quando si tratta di strumenti scientifici, in quanto essi vengano prodotti con materiali che possiedono diverse proprietà, una propria struttura e composizione.
In riferimento allo STEP #08, inerente ai materiali comuni impiegati per la realizzazione dello strumento, verrà approfondito il tema della dilatazione termica e la composizione chimica dei materiali maggiormente utilizzati per la realizzazione dello strumento. Questo approfondimento è utile per riflettere su come la precisione del sestante analizzato possa variare anche a causa della sensibilità termica dei materiali con il quale vengono prodotti tali strumenti.
Innanzitutto vi è l'alluminio, quale metallo molto resistente alla corrosione e pertanto maggiormente utilizzato nella costruzione. Le sue proprietà risultano interessanti perché questa tipologia di metallo appare molto leggera. Le proprietà chimiche dell'alluminio come sostanza semplice sono definite dalla propria capacità di reagire con acidi, alcali, alogeni(con azioni di riscaldamento) e grigio. In condizioni normali, non reagisce con l'acqua e ciò ne determina una qualità in quanto i sestanti in passato venivano adoperati su navi quindi facilmente a contatto con l'acqua di mare.
La resistività e la dimensione di questo materiale è strettamente correlato al comportamento termico, infatti, esso aumenta all'aumentare della temperatura. Per esempio, 1 metro di alluminio si allunga di 0,000012 metri quando viene riscaldato di un grado Celsius.
Altro materiale ampiamento utilizzato è l'ottone, composto da un insieme di leghe metalliche di rame e zinco con quantità di zinco variabile. L'ottone è molto diffuso ed impiegato per la costruzione che , anch'esso a causa delle sue ottime proprietà meccaniche, si mostra resistente alla corrosione atmosferica e all'acqua di mare. Anche qui si osserva come all'aumentare della temperatura aumenti anche il volume del materiale.
Un ultimo materiale utilizzato è il vetro, un solido che non possiede una struttura cristallina ed è molto sensibile alle variazioni di temperatura, infatti, all'aumentare di quest'ultima il materiale tende a disciogliersi. Il vetro, in questo caso, viene utilizzato per scopi ottici che, per mezzo di levigazione permette di eliminare difetti del materiale e favorirne l'osservazione.
Si deduce che per combattere questo fenomeno dovuto alle variazioni di temperatura è necessario munirsi di apposite custodie per proteggere lo strumento.
sabato 5 dicembre 2020
STEP#25 - Cose personali (not only scientific items)
venerdì 27 novembre 2020
STEP#24 - Le parole nella storia
In questa prima immagine, la ricerca è stata fatta prendendo in considerazione la lingua italiana. Il grafico mostra un'andamento con alcuni picchi tra il 1800 ed il 1900 per poi venir a meno nel periodo successivo agli anni 90 del '900. Nei testi italiani, invece, l'inventore emerge di rado all'interno dei testi, infatti, solo alcuni cenni tra il 1700 ed il 1800 e solo successivamente al 2000 è stato citato nuovamente.
Nel caso di testi inglesi, al contrario del grafico precedente, l'inventore dello strumento è stato citato maggiormente nel periodo tra 1800 e 1850 ed in maniera equivalente lo strumento.
Nel caso di testi tedeschi, il grafico presenta un'oscillazione legata ad una frequenza spesso molto differente al variare degli anni e, in particolare, un picco tra il 1800 ed il 1850. Però, al contrario dello strumento, l'inventore sembra che venga citato maggiormente e la curva ha una tendenza positiva dagli anni 2000.
domenica 22 novembre 2020
STEP#22 - Il manuale d'uso
La misurazione di angoli, in campo marittimo, è di fondamentale importanza in quanto fornisce i dati necessari per calcolare la posizione della nave sulla carta nautica. E' facile prendere come riferimento un faro quando la nave è in vicinanza di una costa; nel caso contrario, il riferimento sarà dato dal Sole, le stelle e la luna. Per questo, sarà possibile calcolare il punto nave gli angoli di più astri, al fine di ottenere una misurazione più presa, rispetto all'orizzonte. Le misurazioni coinvolgevano almeno 4 stelle con misure a 90° l'una dall'altra.
giovedì 19 novembre 2020
STEP#21 - Nei fumetti
Dork Tower è un fumetto pubblicato online e cartaceo dal 1997. I fumetti percorrono storie di 5 personaggi ed i loro rapporti con il mondo reale, le loro azioni legati ai giochi a cui giocano e gli strumenti utilizzati.
STEP#20 - Il marchio
Il marchio (Cassens&Plath) proposto riprende una delle attività manifatturiere più
importanti di sestanti tedesca. Infatti, i sestanti sono esempi della migliore
manifattura di cui va fiera l'industria tedesca.
Ad oggi, con l'introduzione di dispositivi elettronici utili per la navigazione, la produzione e distribuzione di sestanti è limitata a causa della scarsa utilità. I sestanti rimasti in circolazione bastano per soddisfare la richiesta; per questo motivo i produttori di questo strumento sono solo una mezza dozzina producendo piccole quantità di questi "gioiellini" con materiali di qualità. I committenti sono spesso studiosi ed appassionati.
domenica 15 novembre 2020
STEP#19 - L'abbecedario
A come arco graduato(componente dello strumento - STEP#16), Acta Eruditorum (periodico mensile storico - STEP#13)
B come braccio (STEP#16)
C come cannocchiale (STEP#16), costellazione
D come Daubney Vanessa (Redattore del libro "Every Traveller Needs a Compass")
E come egizi (studio dei fenomeni astronomici naturali - STEP#07), elettricità (funziona in carenza di)
F come filtro
G come grado 1/60 (STEP#15)
H come HM Nautical Almanac Office - gruppo multidisciplinare di specialisti il cui scopo è fornire soluzioni ai problemi di navigazione astronomica e celeste(STEP#09), Hevelius Johannes invenzione di una costellazione in memoria del suo sestante (STEP#06)
I come iarde (200 corrispondono a 0,1 miglia nautiche)
J come Jakupsson (Pittore, STEP#18)
L come lenti (STEP#16), Lockwood (inventore del sestante a bolle - STEP#09)
M come micrometro (STEP#16), mare;
N come navigazione;
O come orizzonte, ottone (materiale dello strumento - STEP#08)
P come Pierce Maurice R., (brevetto - STEP#17)
R come raggio
S come specchio fisso (STEP#16)
T come telaio (STEP#16)
U come ubicazione (della nave)
V come vetro (materiale dello strumento - STEP#08)
W come Waldron Erik (inventore - STEP#17), Weinberg Stevend (scrittore - STEP#10)
X come Xuan-Ye teoria sull'infinità del cielo (STEP#04)
mercoledì 11 novembre 2020
STEP#18 - Il francobollo
L'immagine mostra un antico francobollo nella quale viene mostrato lo strumento oggetto di studio, l'anno ed il britannico James Cook impegnato ed appassionato dell'esplorazione. Questa condizione gli permetterà di compiere diversi viaggi nel breve arco della propria vita.
Francobollo per celebrare il 100esimo anniversario della |
STEP#17 - I brevetti
Nel seguente post verranno illustrate invenzioni brevettate in merito a strumenti di supporto al sestante o di perfezionamento del sestante.
Il primo caso risale al 1915 che vide come applicatori di questo strumento Bruno Max Sherwoode Leon e Gustave Charles Louis De.
figura 1 |
Vi è, quindi, un primo prisma rettangolare [C] montato in modo regolabile davanti all'obiettivo B 'di un telescopio prismatico di osservazione. Un secondo prisma [E] è montato su una barra F imperniata su aste F (1), F (2) imperniate rispettivamente in F (4), F (3).
Muovendosi con l'asta F(2) si ha un braccio G al quale è fissato un quadrante dentato, impegnandosi con un pignone G(2). Contemporaneamente, si osserverà l'oggetto da inquadrare dalla luce che è passata per i due prismi C, E. Con la rotazione del braccio G si effettua l'allineamento della linea dell'orizzonte.
Il braccio G indica quindi il range sulla scala H '. Quando l'orizzonte si trova dalla parte opposta dell'osservatore a quella su cui si trova l'oggetto da inquadrare, viene utilizzato il raccordo I. Questo contiene due specchietti regolabili [J, K] per deviare la luce dal retro nel telescopio. Tutte le varie parti dell'apparecchio sono rese regolabili. Una diapositiva A ', il cui bordo superiore è tagliato ad angolo, viene utilizzata per regolare la luminosità dell'immagine osservata
Il terzo caso mostra un sestante(figura 3) composto da calcolatrici trigonometriche sferiche e piane per l'uso costituite, a sua volta, da un quadrante comprendente un arco graduato e una barra (d) adatta a scorrere sulla superficie e ruotare attorno al centro l dell'arco, e a, puntatore (f) montato perpendicolarmente. Questo strumento è stato brevettato da Toshiichi Arimitsu nel 1920.
Il braccio (c) è dotato di una scala mobile (k) per accertare la distanza tra il centro dell'area e un punto j che funge da lunghezza di base durante l'esecuzione dei calcoli. La Specifica descrive il metodo per risolvere, con l'apparato, un triangolo sferico in modo per cui si presume che il triangolo sia diviso per mezzo di una perpendicolare in due triangoli, e il calcolo procede in due fasi, una per ogni triangolo rettangolo.
figura 3 |
figura 4 |
Brevettato il 20 dicembre 1927 da Maurice R. Pierce.
figura 5 |
La presente divulgazione si riferisce generalmente alla navigazione, e più particolarmente alla navigazione utilizzando satelliti artificiali e osservazioni celesti acquisite utilizzando dispositivi di rilevazione di immagini. Quest'ultima invenzione riguarda un sestante elettronico comprendente un sistema inerziale triassiale che fornisce un segnale rappresentativo dell'angolo formato dall'asse ottico di una telecamera rispetto alla verticale locale, nel sistema di riferimento terrestre locale, vale a dire una telecamera associata ad un computer controllato da software per identificare i corpi celesti e un orologio. Tale software è capace di determinare le coordinate dei corpi celesti e questo strumento comprende una memoria in cui vengono registrati i dati per determinare una matrice di trasformazione, che consente di ricalcolare le coordinate della stella nel sistema di riferimento terrestre. ·Brevettato nel 2019, applicato da Goodrich Corp e inventato da Waldron Erik.
Metodo di puntamento
- Il puntamento del dispositivo di rilevazione può essere calibrato determinando le differenze tra una posizione prevista e una posizione effettiva del primo oggetto celeste nell'immagine.
- Il secondo puntamento può essere calcolato determinando il puntamento simultaneo del secondo oggetto celeste e del satellite. Uno del satellite e il secondo oggetto celeste possono essere fissati mentre si acquisiscono una pluralità di immagini durante la congiunzione del secondo oggetto celeste e della stella. Si contempla che il primo e il secondo oggetto celeste possano essere un oggetto celeste comune.
figura 7 |
martedì 10 novembre 2020
STEP #16 - Anatomie
STEP #15 - I numeri
- Secolo: XIX L'astronomia classica
- Componente interna dell'oggetto: Molti tipi di sestante montano da 1 a 3 monoculari. Molti utenti professionisti preferiscono un singolo oculare che consente un ampio e luminoso campo di visuale utilizzabile anche di notte. Alcuni montano degli amplificatori monoculari per incrementare la luminosità soprattutto nel caso di notti senza luna. Altri preferiscono usare un orizzonte artificiale illuminato.
- Tempo e distanza: I sestanti professionali sono in grado di misurare fino a 1 minuto di grado, pari 1/60 di grado. Con i più precisi si possono effettuare misurazioni, tramite un nonio, fino a 0.2 minuti di grado. Dato che un minuto di grado di errore corrisponde a circa un miglio nautico, la maggiore precisione che si può ottenere dalla navigazione celeste è di circa 0.1 miglia nautiche che corrispondono a circa 200 iarde, pari a circa 186 metri.
STEP#14 - La tassonomia
Di seguito viene riportata la mappa che illustra alcuni dei concetti legati allo strumento, gerarchizzando il tema principale per poi diramarsi in diverse sotto-tematiche. All'interno di quest'ultime, il sestante trova spazio col fine ultimo di permetterci di collocarlo all'interno di un ventaglio più ampio di concetti.
domenica 8 novembre 2020
STEP#13 - La pubblicità
Acta Eruditorum |
Acta Eruditorum è stato un periodico mensile, il quale scopo consisteva nel tenere aggiornati i cittadini sulle ultime scoperte scientifiche di tutta l'Europa, pubblicato dal 1682 al 1782 in Germania.
Acta Eruditorum |
La maggior parte dell'emisfero celeste meridionale di solito non è visibile da luoghi che si trovano nell'emisfero terrestre settentrionale, in particolare via via che ci si allontana dall'equatore
Francobollo per celebrare il 100esimo anniversario della "Navigation School of Tórshavn" |
Date di pubblicazione: 6 June 1994
giovedì 29 ottobre 2020
STEP#12 - Nel cinema
Master e Commander: sfida ai confini del mare
E' un film di genere azione-avventura diretto da Peter Wir. L'uscita risale a dicembre del 2003.
STEP #11 - I costruttori
CASSENS & PLATH è un'impresa fondata dal Capitano Jannssen Cassens a Brema nel 1902 e ampliata fino al sito di produzione di Bremerhaven nel 1972. Ad oggi l'impresa conta più di 30 dipendenti al proprio interno. Gli strumenti nautici di precisione vengono assemblati, regolati e testati in Gemania.
Nel 2014 l'azienda Zöllner, sotto la responsabilità del CEO Dr. Philipp Murmann, ha rilevato il sito di produzione di Cassens & Plath.
STEP #10 - I libri
Moseley, Henry. Trade Schools: a Letter to the Committee of the Bristol Diocesan School. 1853.
Scott, Robert Henry. The History of the Kew Observatory, Richmond, Surrey, 1885 in Foreign and Commonwealth Office Collection.
Chowning, John. “Wave Studies: Sailing an Ocean with Max and Marjorie Mathews.” Computer Music Journal, vol. 33, no. 3, 2009.
WEINBERG, STEVEN. Third Thoughts. Harvard University Press, 2018. JSTOR
Cooke, Neil e Vanessa Daubney, redattori. Every traveller needs a compass: Travel and collecting in Egypt and the near East. Oxbow Books, 2015. JSTOR.
mercoledì 28 ottobre 2020
STEP#09 - Gli inventori
Già nel 1400 i metodi per misurare le distanze era molto differenti anche a causa delle diverse esigenze legate alla navigazione. Uno strumento utilizzato in quel periodo fu il "Bastone di Giacobbe" formato da un'asta graduata ed un bastone scorrevole capace di misurare la distanza tra l'orizzonte e l'altro.
Nel 1675 nacque il Royal Greenwich Observatory con decreto di Carlo II al solo scopo di migliorare il livello di conoscenza astronomica richiesto per supportare la navigazione in mare. Quell'anno l'astronomo reale John Flamsteed venne incaricato "di applicarsi con la più precisa cura e diligenza alla rettifica delle tavole dei moti dei cieli e dei luoghi delle stelle fisse, in modo da scoprire tanto longitudine dei luoghi desiderata per perfezionare l'arte della navigazione. "
Attualmente, l'HM Nautical Almanac Office continua a pubblicare le più recenti tecniche di astronomia attraverso libri, software ed altri servizi.
Nella metà del '700 la navigazione ebbe un ruolo rilevante per lo scambio commerciale e per l'espansione. In quel periodo ancora nessuno strumento di precisione si era affermato.
Il sestante fu inventato nel 1757 da John Campbell, un ufficiale della Royal Navy, risultò utile a causa della propria precisione aiutò gli inglesi ad eccellere per un breve periodo nella navigazione. Questo apparve utile specialmente nella navigazione notturna riducendo la dispersione di navi durante la navigazione. Il motivo per cui il sestante era utilizzabile di notte era che permetteva all'utente di utilizzare l'osservazione delle stelle invece di avere solo il sole per l'uso. I sestanti erano l'invenzione tecnologica di navigazione più critica del suo tempo. Il problema principale prima che il sestante fosse scoprire la longitudine, fu per questo che così tante persone morirono nei naufragi.
Si sostiene che questo strumento sia anche migliore degli strumenti moderni a causa della propria precisione non influenzata dalla necessità di elettricità; a tal proposito, sarebbe utile che le navi portassero a bordo un sestante nel caso in cui perdano elettricità e non abbiano alcuna forma di navigazione.
Il problema dell'utilizzo del sestante si riscontro nella navigazione aerea dato che non si ha di riferimento la linea del mare come nella navigazione marittima.
Così, nel 1896 Sanford Lockwood inventò il sestante a bolle capace di orientare anche la navigazione aerea. Una soluzione al problema è stata quella di utilizzare una bolla per determinare il piano di riferimento. La bolla in un aereo è soggetta all'accelerazione dell'aereo. Se l'aereo è in una brusca virata, la bolla verrà spostata. Di conseguenza, quando il navigatore utilizza un sestante a bolle, il pilota cerca di far volare l'aereo dritto e livellato.
venerdì 23 ottobre 2020
STEP #08 - I materiali
I materiali principali che compongono questo strumento sono:
- alluminio oppure ottone in base alla tipologia questa sarà più o meno sensibile alle variazioni di temperatura;
- vetro.
Breve riferimento storico (Little history of materials)
L'alluminio è il materiale scoperto più di recente seppur utilizzato già dal 1854. Il chimico inglese Humphrey Davy che lo scoprì nel 1807 ipotizzò che esso fosse il sale di un metallo al tempo non ancora conosciuto. Solo dopo successive ricerche vi è stato utilizzando in maniera limitata nella produzione industriale.💥
L'ottone è un materiale risalente al neolitico, ottenuto tramite la miscela di minerali di zinco e rame. Storicamente nei documenti antichi come la Bibbia il termine ottone indicava il bronzo. La propria resistenza alla corrosione e la propria malleabilità lo rende perfetto per i sanitari.
Il vetro è un materiale che risale al 1000-500 a.C. utilizzato principalmente in India e Cina per la produzione di vasi in vetro. Le prima applicazioni alle finestre furono fatte dai Romani per le dimore nobiliari. Le prime lenti vennero create dai greci utilizzando uno smeraldo concavo capace di correggere la miopia. 👓 🔎
STEP #07 - Il mito
Gli antichi ritenevano necessario studiare fenomeni
astronomici e naturali incuriositi dalle cause e dagli effetti. Tra questi troviamo,
come prima civiltà, i babilonesi e gli egizi; solo successivamente questo approccio
venne adottato anche da altre civiltà.
Lo studio di questi fenomeni era strettamente collegato all’interesse
verso ciò che accadeva all’esterno, spesso imprevedibile e contemplato in
maniera distante dall’uomo antico. Ciò portò gli antichi ad avere una concezione
di questi fenomeni come un possibile pericolo oppure in maniera molto
fantasiosa apparve come una divinità allegorica correlata a quel fenomeno capace
di influire nella quotidianità dell’uomo antico.
Il salto in avanti lo fecero i greci con la creazione di
veri e propri cataloghi stellari attribuendone dei nomi e una figura venerata collettivamente.
Alcune costellazioni non vengono trattati in alcun mito a causa della propria recente scoperta avvenuta successivamente al 1500. Infatti, la costellazione del “sestante” non appare come tema sviluppato dagli antichi in quanto la propria scoperta risale al 1752.
mercoledì 21 ottobre 2020
STEP #06 - Il simbolo
In particolare, tra le stelle presenti vi è la RT Sextantis, in quanto la propria dimensione permette ad essa di essere visibile ad occhio nudo per un periodo oltre i tre mesi osservabile mediante un binocolo.
Johannes Hevelius (1611 - 1687) diede il nome a questa costellazione in memoria del suo sestante, il quale andò distrutto durante un incendio presso l'osservatorio di Stellaburgum nel 1679.
venerdì 16 ottobre 2020
STEP #05 - Il principio fisico
Mantenendo lo strumento in orizzontale è possibile individuare l’orizzonte orientando il cannocchiale. Successivamente si ruota la linea di fede (o braccio indicatore) sulla quale è montato lo specchio fino a quando non viene riflessa l’immagine del Sole sull’orizzonte. Arrivato a questo punto è possibile leggere l’altezza sulla scala graduata.
Scopri di più👇
Esempi : determinazione della longitudine e della latitudine (examples to determine longitude and latitude)
Longitudine (longitude)
- 15.00 Ora del Tempo solare medio di Greenwich, rilevata sull'Orologio di precisione
- 0.04 Equazione del tempo letta sulle Effemeridi nautiche (arrotondata al minuto)
- 15:04 Ora del Tempo medio apparente di Greenwich = Tempo Medio - Equazione del tempo (Equazione del tempo negativa, il segno diventa +)
- 12.00 Ora del Sole vero
- 3.04 Differenza dell' ora vera fra Greenwich ed il punto di presa
Latitudine (latitude)
- 20°08' Declinazione del Sole letta sulle Effemeridi Nautiche alle ore 15
- 55°10' hm Altezza rilevata sull'orizzonte con il Sestante
- 34°50' Zm = 90° - hm
STEP #03 - Il glossario
Esistono due tipologie di sestante(two types of sextant):
Il sestante tradizionale (traditional sextant) ha uno specchio fisso a orizzonte parziale e divide il campo di visuale in due. Il vantaggio di questa tipologia di strumento è che sia l'orizzonte che l'oggetto celeste sono illuminati e quindi il più possibile visibili. L’utilizzo avviene di giorno con il sole, o ai crepuscoli con le stelle, quando l'orizzonte è facile da vedere.
lunedì 12 ottobre 2020
STEP #02 - L'immagine storica della cosa
sabato 10 ottobre 2020
STEP #01 - Il nome
La "cosa" oggetto di questo blog è il sestante, ossia
uno strumento ottico impiegato, in particolar modo, su navi ed
imbarcazioni nella navigazione astronomica.
Tale strumento risulta utile per la misurazione degli astri sull'orizzonte, in altre parole, rilievi topografici ed idrografici. Questo strumento lo si può commisurare ad un goniometro capace di misurare gli angoli di oggetti analizzati da uno stesso punto di osservazione.
Immagine realizzata con Word Art |
Il termine sestante deriva dall'unione dei termini greci "astron" e "lambano" i quali definiscono letteralmente l'azione di "presa" degli astri.
Il termine
italiano sestante declinato in altre forme linguistiche maggiormente
riconosciute nel mondo si presenta come segue:
sextant in lingua inglese e francese;
sextante in lingua spagnola;六分儀 in lingua cinese;षष्ठक in lingua hindi.