La navigazione strumentale

PROBABILMENTE avrete riscontrato quanto sia difficile orientarsi in una città che non si conosce. E allora come fa un marinaio a trovare la giusta rotta in mare aperto? Non basta avere una bussola se non si conosce la propria posizione rispetto al luogo di destinazione. In passato i marinai non erano in grado di determinare con esattezza la loro posizione né di tracciare la rotta su una mappa, finché intorno al 1730 furono inventati il sestante e il cronometro da marina. Tuttavia ogni rilevamento richiedeva ore e ore di calcoli.

Oggi in molti paesi gli automobilisti si muovono usando il navigatore satellitare, uno strumento relativamente poco costoso che si affida al sistema GPS. Una volta inserita la destinazione, sullo schermo compare la nostra esatta posizione e il navigatore ci guida all’indirizzo desiderato. Come funziona questo sistema?

La navigazione satellitare fa affidamento su una trentina di satelliti, ognuno dei quali invia segnali indicanti la propria posizione e l’orario di trasmissione con un’approssimazione di pochi miliardesimi di secondo. Il navigatore calcola con precisione il tempo che il segnale impiega per arrivare da alcuni di questi satelliti. Grazie a tale informazione può determinare il luogo in cui ci troviamo. Riuscite a immaginare la complessità dei calcoli matematici effettuati? In pochi secondi il navigatore determina la distanza da tre satelliti, lontani migliaia di chilometri e in movimento alla velocità di parecchi chilometri al secondo in orbite diverse.

Il sistema GPS fu inventato negli anni ’60 da Bradford Parkinson e Ivan Getting. Anche se inizialmente era stato concepito per scopi militari, fu poi reso accessibile al pubblico e divenne pienamente operativo nel 1996. Il navigatore GPS è una meraviglia della tecnologia, ma è forse il primo esempio di sistema sofisticato di navigazione?

[Fonte dell’immagine a pagina 8]

Terra: da una foto della NASA