GALILEO E LA NAVIGAZIONE SATELLITARE

Una grande esposizione a Parigi, visitabile fino al 28 giugno 2024

by Paola Antolini

Una bella esposizione sul genio di Galileo, in anticipo di quattro secoli sulle capacità della tecnologia spaziale. Installata a La Passerelle de la Vie Etudiante (Campus Pierre et Marie Curie) a Parigi. È aperta fino al 28 giugno 2024.

Dal 1492 si aprono a navigatori e marinai orizzonti nuovi, oceani e mondi sconosciuti: settimane, mesi, anni di navigazione senza avere idea di come otte­nere una geolocalizzazione precisa, (oltre alla stella polare, valida come sappiamo solo nell’emisfero Nord).

Nel 1610, Galileo scopre a Padova i quattro principali satelliti di Giove, grazie all’osservazioni con il suo cannocchiale e immagina con ottimismo che un marinaio capace di osservare le eclissi di quei satelliti, possa riuscire a conoscere la propria posizione. Ma la sua immaginazione di genio era in anticipo di trecentocinquant’anni sulla tecnica. Impraticabile all’epoca in mare, sulla terraferma, l’idea si rivela un’arma formidabile per la car­tografia. Oggi il nome del genio toscano ha raggiunto lo spazio, con il sistema satellitare europeo Galileo per la geolocalizzazione.

Appunti di pugno di Galileo in cui nel gennaio 1610 vengono disegnate giorno dopo giorno le posizioni dei satelliti di Giove (Biblioteca Nazionale Centrale, Firenze)

Il quarantaseienne Galileo scopre dunque a Padova i quattro grandi satelliti di Giove, e osserva e annota che questi orbitano attorno al grande pianeta, con periodi di pochi giorni. Immediatamente si rende conto che le loro posizioni offrono un orologio assoluto che può essere consultato dalla Terra. Un navigatore in alto mare poteva confrontare l’ora locale di un’eclisse (in media ce ne sono due o tre ogni notte) di un satellite di Giove con l’ora in cui era previsto che questa si verificasse in un luogo di riferimento europeo; la differenza avrebbe fornito la longitudine della nave, che combinata con tecniche di calcolo della latitudine già ben note, avrebbe permesso la geolocalizzazione.

Galileo si trasferisce a Firenze alla fine del 1610. Nel 1612 descrive la sua invenzione al Primo Ministro e all’Ambasciatore fiorentino a Madrid, e chiede di vendere la sua invenzione al Re di Spagna in cambio dell’equivalente attuale di un milione d’euro, oltre a un cospicuo vitalizio.

Gli spagnoli impiegano sei anni per esaminare l’idea di Galileo, e arrivano alla conclusione che era impossibile utilizzarla dal ponte di una nave in alto mare a causa del rollio e del beccheggio, oltre che per la difficoltà di calcolare i tempi delle eclissi da parte dei marinai.

Galileo però continua a perfezionare la sua idea. E inventa strumenti destinati a risolvere i problemi:

Il Celatone (grande elmo), un particolare allestimento del sistema di osservazione indispensabile per compensare le vibrazioni della nave. Su un copricapo è fissato un cannocchiale in corrispondenza di uno dei fori corrispondenti agli occhi. Con l’altro occhio, libero, l’osservatore può individuare nel cielo la luce di Giove. Il celatone consente di guardare le lune del pianeta compensando grazie al movimento delle spalle e del collo le vibrazioni del vascello.

Ricostruzione del celatone (Royal Observatory, Greenwich)

La sospensione oleodinamica: una piscina rotonda piena di olio su cui galleggia un emisfero convesso; su questo emisfero poteva sedersi l’osservatore munito di celatone, al fine di attenuare le vibrazioni della nave.

Il Giovilabio, un calcolatore analogico che determinava le posizioni dei satelliti di Giove e che prende il nome dalla sua somiglianza con un astrolabio (figura di apertura).

L’esposizione mostra una riproduzione del celatone custodita in Gran Bretagna e una bellissima copia del giovilabio (fine del Seicento) prestata dal Museo Galileo di Firenze.

Dopo la condanna per eresia avvenuta nel 1633, all’età di 69 anni, Galileo in esilio riprende a riflettere sul problema, e questa volta decide di negoziare i suoi emolumenti per le sue straordinarie invenzioni, attraverso intermediari con gli Stati Generali dei Paesi Bassi. Galileo riceve in premio dai Paesi Bassi una preziosa collana d’oro, che però l’Inquisizione gli vieta di accettare, mentre il comitato tecnico olandese giunge alla stessa valutazione di quello spagnolo: il sistema proposto è troppo complesso per i marinai e inapplicabile sulle navi a causa del rollio. Galileo comunque continua a lavorare al perfezionamento della sua idea, fino alla fine della sua vita, nel 1642.

Il metodo di Galileo è usato poi con successo, anche se non da una nave, ma da Gian Domenico Cassini, professore d’astronomia a Bologna, scelto nel 1671 come Direttore dell’Observatoire de Paris. Il Re Sole, Louis XIV gli commissiona una mappa accurata della Francia. Cassini inizia dalle coste, per le quali usa il metodo di Galileo. Nel 1682 presenta i suoi primi risultati all’Académie des Sciences di Parigi.

Carta di Francia del 1682 disegnata con la tecnica di Galileo da Giovanni Cassini. La costa occidentale appare spostata molto a est rispetto alle carte precedenti: la Francia si rimpicciolisce.(Biblioteca Nazionale di Francia, Parigi)

La mappa custodita alla Biblioteca Nazionale di Francia, la BNF, confronta la geografia della Francia con quella della mappa ufficiale precedente. Sembra che Louis XIV abbia commentato osservando la nuova mappa, che gli astronomi gli avevano rubato più terra di quella che lui aveva guadagnato in tutte le sue conquiste!

La navigazione satellitare, tecnicamente impossibile all’epoca di Galileo a causa dell’eccessiva distanza dei satelliti di Giove, della relativa vicinanza angolare tra loro, e delle difficoltà di puntamento dei cannocchiali dell’epoca, è divenuta praticabile nell’era spaziale, utilizzando come riferimento costellazioni di satelliti lanciate all’uopo.

Questo fatto era stato in qualche modo anticipato dall’allievo di Galileo, Vincenzo Viviani, oggi sepolto con il suo Maestro a Santa Croce, il quale aveva seguito Galileo nelle ultime fasi di questa avventura, durata più di trent’anni. Viviani scrisse nel 1564: “questo solo [metodo] sarà un giorno praticato da tutti gli osservatori di terra e mare.” Delle quattro costellazioni di satelliti per la geolocalizzazione attualmente in orbita, quella europea, la più precisa, prende il nome proprio da Galileo.

L’esposizione illustra questa slpendida avventura che, iniziata più di 400 anni fa, testimonia della straordinaria attualità di Galileo.

L’esposizione è il risultato del lavoro eccellente di molte équipes, tra cui è importante annoverare la bravura e la tenacia dell’addetto scientifico della Rappresentanza Permanente d’Italia presso le Organizzazioni Internazionali a Parigi, il professore Alessandro De Angelis, docente d’astrofisica, eminente scienziato, Commissario dell’esposizione, la cui proposta è stata convalidata da S.E. l’Ambasciatore Luca Sabbatucci, capo Delegazione, il direttore de LPNHE, il direttore del Museo Galileo, Roberto Ferrari, e Sorbonne Université Sciences, a Parigi.Partners: ESA, European Space Agency, Biblioteca Nazionale Centrale di Firenze, Università di Padova, Thales Alenia Spazio, Bibliothèque Nationale Centrale de France, BNCF.

 

 

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