Så længe mennesket har levet på jorden, har det opfundet måder at navigere på. For vores tidligste forfædre var det at rejse over land normalt et spørgsmål om retning, vejrforhold og tilgængelighed af naturressourcer. Men at navigere på det store hav har altid vist sig at være mere komplekst og farligt, og fejl i beregningerne har i bedste fald ført til en længere rejse og i værste fald til en katastrofe.

Før opfindelsen af videnskabelige og matematisk baserede navigationsinstrumenter var søfolk afhængige af solen og stjernerne for at se tiden og bestemme, hvor de befandt sig på det tilsyneladende endeløse og karakterløse hav. I århundreder hjalp himmelnavigation søfolkene med at føre dem sikkert til deres destinationer, og evnen til at gøre det blev en højt værdsat færdighed.

Men hvor stammer den himmelske navigation fra, og hvorfor bruges den stadig nogle gange i dag?

Kunsten at navigere på himlen er 4.000 år gammel

Den første vestlige civilisation, der vides at have udviklet havnavigationsteknikker, var fønikerne omkring 2000 f.Kr. De brugte primitive søkort og observerede solen og stjernerne for at bestemme retningen, og ved slutningen af årtusindskiftet havde de et mere præcist greb om stjernebilleder, formørkelser og månens bevægelser, hvilket gjorde det muligt at rejse mere sikkert og direkte over Middelhavet i bådedag og nat.

De brugte også pejlevægte, som blev sænket ned fra en båd og hjalp søfolkene med at bestemme vanddybden og kunne angive, hvor tæt et skib var på land.

Antikythera-mekanisme, 150-100 f.Kr., Athens arkæologiske nationalmuseum.

Billede: Wikimedia Commons

De gamle grækere brugte sandsynligvis også himmelnavigation: et vrag, der blev fundet i 1900 nær den lille ø Antikythera, indeholdt en anordning kendt som Antikythera-mekanismen. . Den består af tre korroderede stykker flad bronze og er udstyret med mange tandhjul og hjul og menes at have været verdens første "analoge computer" og blev muligvis brugt som et navigationsinstrument, der forstod himmellegemernes bevægelser i det 3. eller 2. århundrede f.Kr.

Udviklingen skete i "udforskningens tidsalder".

I det 16. århundrede havde "udforskningstiden" gjort store fremskridt inden for søfart. Alligevel tog det århundreder, før det blev muligt at navigere til søs på verdensplan. Indtil det 15. århundrede var søfolk hovedsagelig kystnavigatører: sejlads på åbent hav var stadig begrænset til områder med forudsigelige vinde, tidevand og strømme eller områder med en bred kontinentalsokkel.følger.

Præcis bestemmelse af breddegraden (placering på jorden fra nord til syd) var en af de første tidlige resultater af den himmelske navigation, og det var rimelig let at gøre det på den nordlige halvkugle ved hjælp af enten solen eller stjernerne. Vinkelmålingsinstrumenter som f.eks. en søfarers astrolabium målte solens højde ved middagstid, og vinklen i grader svarede til skibets breddegrad.

Andre instrumenter til bestemmelse af breddegrader var horarkvadranten, korsstaven og sekstant, som tjente et lignende formål. I slutningen af 1400-tallet var instrumenterne til måling af breddegrader blevet stadig mere præcise. Det var dog stadig ikke muligt at måle længdegrad (placering på jorden fra vest til øst), hvilket betød, at opdagelsesrejsende aldrig kunne kende deres position til søs præcist.

Kompasser og søkort hjalp med navigationen

Et af de tidligste menneskeskabte redskaber til at hjælpe navigationen var søfarerens kompas, som var en tidlig form for det magnetiske kompas. De tidlige søfolk troede dog ofte, at deres kompasser var unøjagtige, fordi de ikke forstod begrebet magnetisk variation, som er vinklen mellem det sande geografiske nord og det magnetiske nord. I stedet blev primitive kompasser primært brugt til at hjælpe med at identificere denden retning, vinden blæste fra, når solen ikke var synlig.

I midten af det 13. århundrede erkendte søfolk værdien af at tegne kort og søkort som en måde at registrere deres rejser på. Selv om de tidlige søkort ikke var særlig nøjagtige, blev de anset for at være værdifulde og blev derfor ofte holdt hemmelige for andre søfolk. Bredde- og længdegrader blev ikke angivet. Mellem større havne var der dog en "kompasrose", som angavretning at rejse i.

"Opfindelsen af kompasset (polarstenen)" ved Gdańsk, efter 1590.

Billede: Wikimedia Commons

"Dead reckoning" blev også brugt af gamle søfolk og betragtes i dag som en sidste udvej. Metoden krævede, at navigatøren skulle foretage omhyggelige observationer og føre omhyggelige notater, der tog højde for elementer som kompasretning, hastighed og strømme for at bestemme skibets position. Hvis man tog fejl, kunne det betyde en katastrofe.

"Måneafstande" blev brugt til tidtagning

Den første teori om "månens afstande" eller "måner", en tidlig metode til at bestemme en præcis tid til søs før opfindelsen af præcis tidtagning og satellit, blev offentliggjort i 1524. Den vinkelmæssige afstand mellem månen og et eller flere andre himmellegemer gjorde det muligt for navigatøren at beregne bredde- og længdegrader, hvilket var et vigtigt skridt i bestemmelsen af Greenwich-tiden.

Metoden til måneafstande blev i vid udstrækning anvendt, indtil pålidelige søkronometre blev tilgængelige i det 18. århundrede og blev overkommelige fra omkring 1850 og frem. Den blev også anvendt helt frem til begyndelsen af det 20. århundrede på mindre skibe, der ikke havde råd til et kronometer, eller som var nødt til at benytte sig af denne teknik, hvis kronometeret var defekt.

Selv om måneafstande normalt kun beregnes af hobbyfolk i dag, har metoden oplevet en genopblomstring på kurser i himmelnavigation for at reducere den totale afhængighed af globale satellitnavigationssystemer (GNSS).

I dag er himmelnavigation en sidste udvej

To søofficerer bruger en sekstant til at måle solens højde, 1963.

Billede: Wikimedia Commons

Himmelnavigation anvendes stadig af private lystsejlere, især af lystsejlere, der sejler over lange afstande rundt om i verden. Kendskab til himmelnavigation anses også for at være en vigtig færdighed, hvis man bevæger sig uden for synsvidde fra land, da satellitnavigationsteknologien af og til kan fejle.

I dag har computere, satellitter og det globale positioneringssystem (GPS) revolutioneret den moderne navigation og gjort det muligt for mennesker at sejle over store havområder, flyve til den anden side af jorden og endda udforske rummet.

Den moderne teknologis fremskridt afspejles også i navigatørens moderne rolle til søs, som i stedet for at stå på dækket og kigge på solen og stjernerne nu normalt befinder sig under dæk.