La bussola è, insieme ad una mappa, lo strumento indispensabile per l'orientamento. Nella sua forma più semplice è costituita da un ago magnetico libero di ruotare su un perno o appeso a un filo: per effetto del campo magnetico terrestre si dispone sempre in direzione Nord-Sud, indicando il Nord magnetico (→ Convergenza, declinazione e deviazione magnetica).
Tipi e caratteristiche
Esistono molti tipi diversi di bussola che si differenziano per caratteristiche e scopi, alcune sono anche dotate di funzioni complementari o accessori (bolla di livello, clinometro, ecc.). Nel seguito verranno analizzate quelle più comuni che possono interessare l'escursionista.
Una buona bussola per l'escursionismo dovrebbe essere semplice, compatta, leggera ma sufficientemente robusta, di facile e chiara lettura, anche in movimento o in condizioni di scarsa illuminazione.
BUSSOLA A "BOTTONE"
Sono bussole molto semplici, in cui l'ago è spesso solidale al quadrante (a volte di forma semisferica) che può ruotare e sul quale sono riportati i punti cardinali e una suddivisione in gradi (decine di gradi o direzioni principali). Altre hanno l'ago che ruota su un perno ma senza liquido all'interno della cassa, quindi devono essere utilizzate solo da fermi e in posizione perfettamente orizzontale, altrimenti possono dare luogo a letture imprecise o confuse. Solitamente hanno con un diametro di pochi centimetri, ma si trovano anche incorporate in strumenti quali coltelli multifunzione, fischietti, portachiavi, ecc.
Questo tipo di bussola, nonostante la scala graduata, non serve a molto sul campo poichè non permette di traguardare facilmente un obiettivo, per cui ha un utilizzo limitato, quasi esclusivamente per trovare il Nord, ma può essere utile e sufficiente in caso di emergenza.
BUSSOLA DA RILEVAMENTO O TOPOGRAFICA
Le bussole di questo tipo sono state essenzialmente sviluppate in ambito militare (famoso è il modello Cammenga M-1950 3H creata nel 1992 per l'esercito USA), ma sono piuttosto diffuse anche nell'escursionismo.
L'ago magnetico è solidale con il quadrante a corona su cui sono riportate anche le scale per la misura degli angoli: quella interna in gradi sessagesimali (360° gradi) con una divisione ogni 5° gradi e quella esterna, più precisa, in millesimi (64°° = 6400 millesimi di radiante, 1°° millesimo di radiante = l'angolo che una corda di un metro forma in una circonferenza con il raggio di un chilometro) con divisioni ogni 20°° millesimi. Quest'ultima è usata soprattutto in artiglieria, a dimostrazione dell'origine militare di questo tipo di bussola.
Il quadrante è basculante su un perno e libero di ruotare nella capsula a tenuta stagna, riempita con olio, alcool o altro liquido incomprimibile e a bassa densità per ridurre le oscillazioni e aumentare la stabilità del quadrante durante la lettura.
La cassa (in metallo o plastica), che può essere semplice (tonda) o presentare su uno o su entrambi i lati un righello (spesso a scala 1:25000 o 1:50000) per misurare le distanze sulla carta, è corredata di coperchio, lente di ingrandimento per la lettura montata su un supporto ripiegabile e blocco di chiusura, che, se ribaltato, può essere utilizzato come impugnatura infilando il pollice.
Il filo di puntamento o mirino, il filo teso nell'apertura ricavata nel coperchio, insieme con la tacca di mira, la fessura presente all'estremità del supporto della lente di ingrandimento, costituiscono i due riferimenti da collimare con il traguardo durante il rilievo dell'azimut, mentre l'indice di lettura, la linea posta sopra al quadrante in corrispondenza del filo, determina il valore dell'angolo per entrambe le scale.
Alcune di queste bussole hanno elementi del quadrante e riferimenti fosforescenti per essere utilizzabili anche di notte o con poca luce. Infatti, il vetro della cassa (che può incorporare un'ulteriore lente) può presentare due linee di lettura fosforescenti (una corta per la sola scala dei millesimi e una più lunga per entrambe le scale) ed essere montato su di una ghiera mobile a scatti.
BUSSOLA GONIOMETRICA O DA ORIENTAMENTO
La bussola goniometrica, inventata nel 1928 da Gunnar Tillander, è costituita da una base di plastica, di solito trasparente, piatta e di forma rettangolare, i cui bordi sono dotati di scale graduate che permettono la misurazione e la tracciatura di percorsi su mappe, anche di diverse scale. Sempre sulla base è disegnata la freccia di direzione e alcuni modelli possono incorporare una lente di ingrandimento o anche delle dime, una a forma di triangolo equilatero e una circolare, utili nella disciplina dell'orienteering.
Sulla base si trova l'abitacolo circolare al cui interno può ruotare l'ago magnetico completamente isolato. L'ago ha normalmente una metà colorata, in genere di rosso, che indica il Nord magnetico.
L'abitacolo è girevole ed è dotato di una ghiera graduata (goniometro) da 0° a 360° con intervalli di 2° gradi sessagesimali, mentre sul fondo presenta un'altra evidente freccia, la freccia di orientamento o del Nord, e una serie di linee ad essa parallele che servono per allineare l'abitacolo della bussola con i riferimenti sulla carta.
Alcuni modelli mirano ad abbinare alle qualità della bussola goniometrica la praticità di quella topografica nelle operazioni di rilievo. Per questo motivo sono fornite di un coperchio, incernierato all'estremità della base puntata dalla freccia di direzione, sul cui lato interno è presente uno specchietto. Una volta aperto il coperchio, lo specchietto, nella posizione ideale di 45°, riflette l'abitacolo consentendo di allineare la freccia di orientamento sul fondo dell'abitacolo (o il segno del Nord sulla ghiera) con la posizione indicata dall'ago magnetico senza distogliere lo sguardo dall'obiettivo inquadrato attraverso la fessura alla base del coperchio.
Rientrano in questa categoria anche le cosiddette bussole "a scatola di fiammiferi": contenute in una specie di scatoletta a forma di parallelepipedo allungato, sulla quale si trovano i riferimenti per traguardare, vengono estratte con un movimento che ricorda quello della scatola di fiammiferi e lo specchietto si apre direttamente sotto all'abitacolo.
La presenza di un coperchio rimedia anche ad uno dei principali difetti di questo tipo di bussola: la tendenza a rigarsi facilmente per il fatto di essere costruite quasi esclusivamente in plastica.
BUSSOLA DIGITALE
Un'ulteriore evoluzione moderna della bussola è la bussola digitale, un dispositivo elettronico dotato di magnetometro, un sensore di campo magnetico, interfacciato con un programma che elabora opportunamente i segnali forniti dal sensore e fornisce le informazioni ottenute all'utente finale visualizzandole su un display digitale o con interfaccia grafica. Il limite principale nell'uso di questo tipo di bussola è dovuto alla dipendenza dalle batterie. Un esempio di bussole digitali sono le comuni applicazioni già presenti o scaricabili sui moderni smartphone.
Come si usa
Oltre che per individuare il Nord magnetico, la bussola è essenziale per orientare una carta in modo preciso e può essere utilizzata anche per rilevare l'azimut di un obiettivo, sia sul campo che sulla carta, e per riportare tale angolo, o il suo reciproco, sulla mappa, ad esempio durante il procedimento della triangolazione.
Per rilevare un azimut sul campo
Con la BUSSOLA DA RILEVAMENTO: occorre sollevare il coperchio fino a che non si trovi ad angolo retto con il piano della bussola, poi bisogna posizionare il supporto della lente in modo che formi approssimativamente un angolo di 45° con lo stesso piano. A questo punto, tenendo la bussola in mano all'altezza degli occhi, in una posizione il più possibile orizzontale, si osserva l'obiettivo (traguardo) attraverso il mirino facendo in modo che il filo di puntamento sia allineato con il centro della tacca di mira. Mentre l'ago della bussola si posiziona in modo da indicare il Nord magnetico è possibile leggere direttamente sulla scala graduata, attraverso la lente di ingrandimento, il valore dell'azimut in corrispondenza dell'indice di lettura (fisso o portato in corrispondenza del filo), praticamente senza distogliere lo sguardo dall'obiettivo e, quindi, con un basso rischio di muovere la bussola durante questa operazione. La lettura immediata dell'azimut è resa possibile dal fatto che il quadrante è solidale con l'ago e ruota con esso.
Con la BUSSOLA GONIOMETRICA: tenendola il più possibile orizzontale, bisogna orientarla in modo che la freccia di direzione sia allineata con l'obiettivo (traguardo). A questo punto, cercando di non muoverla, si deve ruotare l'abitacolo in modo che la freccia di orientamento sul fondo venga a trovarsi esattamente al di sotto della parte dell'ago magnetico che indica il Nord. Ora è possibile leggere il valore dell'azimut sul goniometro in corrispondenza della freccia di direzione.
L'operazione risulta più agevole nel caso in cui la bussola sia dotata di specchietto, infatti, si può allineare l'abitacolo con l'ago magnetico senza dover distogliere lo sguardo dall'obiettivo, riducendo di molto la probabilità di errore dovuta ad uno scostamento della bussola dalla direzione di traguardo.
Per riportare un azimut (o il suo reciproco) sulla carta
È possibile, in alternativa all'uso del goniometro, riportare un angolo sulla carta mediante la bussola.
Con la BUSSOLA GONIOMETRICA.
Dopo aver rilevato un azimut sul campo, per riportarlo su una carta è sufficiente posizionare la bussola, avendo cura di non ruotare l'abitacolo, con uno dei due lati della base paralleli alla freccia di direzione in prossimità del punto corrispondente alla propria posizione. Facendo perno su questo punto, occorre ruotarla finchè la freccia di orientamento sul fondo dell'abitacolo, eventualmente servendosi di una delle linee ad essa parallele, non sia in direzione del Nord della carta e risulti allineata con il corretto riferimento della carta stessa (i meridiani del reticolo geografico o il bordo laterale della carta, → Orientare una carta). A questo punto, la linea retta indicata dal lato della base della bussola considerato è inclinata secondo l'azimut cercato e la freccia di direzione ne individua il verso di traguardo.
Nel caso in cui l'angolo da riportare sia il reciproco dell'azimut rilevato, si può seguire lo stesso procedimento utilizzando però come riferimento sulla carta il punto corrispondente alla posizione dell'obiettivo traguardato e poi considerando la linea retta nel verso opposto a quello della freccia di direzione.
È interessante osservare che per eseguire questa operazione non è necessario che la carta risulti correttamente orientata, come pure si può trascurare la direzione indicata dall'ago magnetico della bussola goniometrica.
Con la BUSSOLA DA RILEVAMENTO.
Dopo aver annotato l'azimut rilevato sul campo, occorre orientare la carta. Successivamente, bisogna posizionare la bussola completamente aperta (ossia con il coperchio sullo stesso piano della cassa) con un righello (o lato della cassa se questa non ne fosse provvista) a contatto del punto sulla carta corrispondente alla propria posizione. Facendo perno su questo punto, occorre ruotarla finchè il valore dell'azimut desiderato indicato sul quadrante non viene a trovarsi in corrispondenza dell'indice di lettura, precedentemente allineato con il filo di puntamento. Nel contempo, l'ago magnetico si disporrà in direzione del Nord della carta, risultando parallelo al corretto riferimento (i meridiani del reticolo geografico o il bordo laterale della carta). In questa posizione, la linea retta individuata dal lato della bussola considerato si trova sulla direzione equivalente all'azimut cercato, mentre il verso in cui percorrerla lo si ottiene seguendo l'ipotetico spostamento per andare dalla cassa al coperchio.
Se l'angolo da riportare è il reciproco dell'azimut rilevato, si può procedere allo stesso modo utilizzando però come riferimento sulla carta il punto corrispondente alla posizione dell'obiettivo traguardato e poi considerando la linea retta nel verso indicato dallo spostamento per andare dal coperchio alla cassa della bussola.
Per rilevare un azimut sulla carta
Sempre in alternativa all'uso del goniometro, è possibile rilevare un azimut sulla carta anche con la bussola.
Con la BUSSOLA GONIOMETRICA.
Sulla carta posta su una superficie piana, si dispone il lato della base della bussola parallelo alla freccia di direzione lungo la linea retta che congiunge la propria posizione con l'obiettivo prefissato e con la freccia di direzione rivolta verso quest'ultimo. Successivamente, senza muovere la bussola, è necessario ruotare l'abitacolo fino a che la freccia di orientamento sul fondo, eventualmente aiutandosi con le linee ad essa parallele, non sia in direzione del Nord della carta e risulti allineata con il corretto riferimento (i meridiani del reticolo geografico o il bordo laterale della carta, → Orientare una carta). Ora è possibile leggere il valore dell'azimut cercato sul goniometro dell'abitacolo in corrispondenza della freccia di direzione.
È comunque importante osservare che per questa operazione non è necessario che la carta risulti correttamente orientata e, di conseguenza, non importa quale sia la direzione indicata dall'ago magnetico della bussola goniometrica.
Una volta letto l'azimut, per individuare nell'ambiente l'obiettivo scelto, è sufficiente sollevare la bussola dalla carta senza muovere l'abitacolo e, tenendola in mano, ruotare su se stessi finchè la parte dell'ago magnetico che indica il Nord non risulti sovrapposta e allineata alla freccia di orientamento sul fondo dell'abitacolo. A questo punto sarà la freccia di direzione ad indicarne la posizione.
Con la BUSSOLA DA RILEVAMENTO.
Con questo tipo di bussola l'operazione risulta un po' più complessa perchè l'ago magnetico e il quadrante sono solidali tra loro. Dopo aver orientato la carta, tenendola ben ferma su un piano, e aver esteso completamente il coperchio fino a portarlo sullo stesso piano della cassa, bisogna posizionare la bussola sulla carta, allineando il righello sul lato della cassa o l'asse longitudinale di cassa e coperchio (si può utilizzare il filo di puntamento) con la linea retta che congiunge la propria posizione con l'obiettivo prefissato, tenendo il coperchio dal lato di quest'ultimo. In questo modo l'indice di lettura segnerà sulla scala graduata l'azimut cercato.
Attenzione, a differenza di quanto avviene con la bussola goniometrica, occorre tenere a mente o annotare il valore letto poichè, a meno che la bussola non sia dotata di un pulsante di blocco, l'ago, e di conseguenza il quadrante, riprende immediatamente a muoversi per seguire il Nord non appena si sposta la bussola.
Per individuare l'obiettivo nel paesaggio è necessario predisporre la bussola con coperchio a 90° e sostegno della lente a 45° e, tenendola in mano come per rilevare un azimut sul campo, bisogna iniziare a ruotare su se stessi e continuare finchè, guardando attraverso la lente, non si vede il valore dell'azimut sulla scala graduata del quadrante nuovamente in corrispondenza dell'indice di lettura. In questa posizione, il filo di puntamento traguarda l'obiettivo.
Approfondimento: costruire una bussola
Un frammento di metallo ferroso magnetizzato viene attratto dal campo magnetico terrestre e, se libero di ruotare, si orienta secondo l'asse Nord-Sud. Sfruttando questo fenomeno si può facilmente costruire una rudimentale bussola, infatti è sufficiente:
- magnetizzare un ago strofinandolo ripetutamente in una sola direzione (dalla cruna verso la punta, ma non avanti e indietro da un'estremità all'altra) su una piccola calamita o, in mancanza di questa, un panno di seta;
- fare galleggiare in una ciotola piena d'acqua un filo d'erba o, avendolo a disposizione, un disco di sughero sul quale collocare l'ago;
- quando l'ago si è stabilizzato, bisogna aiutarsi con altre tecniche ed osservazioni (→ Orientarsi con il sole, Orientarsi con le stelle) per individuare, e quindi segnare, quale lato dell'ago indica il Nord.