از زمانی که انسان ها روی زمین زندگی کرده اند، راه هایی اختراع کرده اند تا آن را پیمایش کنید برای اجداد اولیه ما، سفر در سراسر خشکی به طور معمول یک مسئله مسیر، شرایط آب و هوایی و در دسترس بودن منابع طبیعی بود. با این حال، پیمایش در دریای وسیع همیشه پیچیده‌تر و خطرناک‌تر بوده است، با اشتباهات محاسباتی که در بهترین حالت منجر به سفر طولانی‌تر و در بدترین حالت فاجعه می‌شود.

قبل از اختراع ابزارهای ناوبری علمی و ریاضی، دریانوردان به بر خورشید و ستارگان تا زمان را بگویند و تعیین کنند که در اقیانوس به ظاهر بی پایان و بی خاصیت کجا بودند. برای قرن‌ها، ناوبری آسمانی به راهنمای امن ملوانان به مقصد کمک کرد، و توانایی انجام این کار به یک مهارت بسیار ارزشمند تبدیل شد.

اما ناوبری آسمانی از کجا سرچشمه گرفت، و چرا امروزه هنوز هم گاهی اوقات از آن استفاده می‌شود؟

هنر ناوبری آسمانی قدمتی 4000 ساله دارد

اولین تمدن غربی شناخته شده که تکنیک های ناوبری اقیانوسی را توسعه داده است، فنیقی ها در حدود 2000 سال قبل از میلاد بودند. آنها از نمودارهای ابتدایی استفاده کردند و خورشید و ستارگان را برای تعیین جهات مشاهده کردند و در پایان هزاره، دسته دقیق تری بر صورت فلکی، خسوف و ماه داشتند.حرکاتی که امکان سفر ایمن و مستقیم‌تر در سراسر مدیترانه را در طول روز و شب فراهم می‌کرد.

آنها همچنین از وزنه‌هایی استفاده می‌کردند که از یک قایق پایین می‌آمدند و به ملوانان کمک می‌کرد تا عمق آب را تعیین کنند و نشان دهند که چقدر نزدیک است. یک کشتی از خشکی بود.

مکانیسم آنتیکیترا، 150-100 قبل از میلاد. موزه ملی باستان‌شناسی آتن.

اعتبار تصویر: Wikimedia Commons

یونان‌های باستان احتمالاً از مسیریابی آسمانی نیز استفاده می‌کردند: لاشه‌ای که در سال 1900 در نزدیکی جزیره کوچک آنتی‌کیترا کشف شد، خانه دستگاهی به نام مکانیسم Antikythera . از سه قطعه برنز مسطح خورده شده و دارای چرخ دنده ها و چرخ های زیادی ساخته شده است، تصور می شود که اولین "رایانه آنالوگ" جهان بوده است و احتمالاً به عنوان یک ابزار ناوبری که حرکات اجرام آسمانی را در سومین درک می کرد استفاده می شد. یا قرن 2 قبل از میلاد.

تحولات در طول "عصر اکتشاف" صورت گرفت

در قرن شانزدهم، "عصر اکتشاف" گام های بزرگی را در مسیر دریایی برداشته بود. با وجود این، قرن ها طول کشید تا ناوبری جهانی در دریا امکان پذیر شود. تا قرن پانزدهم، دریانوردان اساساً دریانوردان ساحلی بودند: قایقرانی در دریای آزاد هنوز محدود به مناطقی با بادها، جزر و مد و جریان های قابل پیش بینی یا مناطقی بود که فلات قاره وسیعی برای دنبال کردن وجود داشت.

به طور دقیق. تعیین عرض جغرافیایی(موقعیت روی زمین از شمال به جنوب) یکی از اولین دستاوردهای ناوبری آسمانی بود و انجام آن در نیمکره شمالی با استفاده از خورشید یا ستارگان بسیار آسان بود. ابزارهای اندازه‌گیری زاویه مانند اسطرلاب دریایی، ارتفاع خورشید را در ظهر، با زاویه بر حسب درجه مطابق با عرض جغرافیایی کشتی، اندازه‌گیری می‌کردند.

سایر ابزارهای عرض جغرافیایی شامل ربع هولناک، متقاطع کارکنان بود. و sextant، که هدف مشابهی را دنبال می کردند. در پایان دهه 1400، ابزارهای اندازه گیری عرض جغرافیایی به طور فزاینده ای دقیق شده بودند. با این حال، هنوز اندازه‌گیری طول جغرافیایی (موقعیت زمین از غرب به شرق) ممکن نبود، به این معنی که کاوشگران هرگز نمی‌توانستند موقعیت خود را در دریا دقیقاً بدانند.

قطب‌نماها و نمودارهای دریایی به ناوبری کمک کردند

یکی از اولین ابزارهای ساخت بشر برای کمک به ناوبری، قطب نمای دریایی بود که شکل اولیه قطب نما مغناطیسی بود. با این حال، دریانوردان اولیه اغلب فکر می کردند که قطب نماهایشان دقیق نیست، زیرا مفهوم تنوع مغناطیسی را که زاویه بین شمال جغرافیایی واقعی و شمال مغناطیسی است، درک نمی کردند. در عوض، قطب‌نماهای بدوی عمدتاً برای کمک به شناسایی جهت وزش باد از زمانی که خورشید قابل مشاهده نبود استفاده می‌شد.

در اواسط قرن سیزدهم، دریانوردان ارزش ترسیم نقشه‌ها و نمودارهای دریایی را به عنوان راهی تشخیص دادند. از نگه داشتن الفرکورد سفرهای آنها اگرچه نمودارهای اولیه بسیار دقیق نبودند، اما آنها را ارزشمند می دانستند و به همین دلیل اغلب از سایر دریانوردان مخفی نگه داشته می شدند. طول و عرض جغرافیایی برچسب گذاری نشدند. با این حال، بین بنادر اصلی، یک "رز قطب نما" وجود داشت که مسیر حرکت را نشان می داد.

"اختراع قطب نما (سنگ قطبی)" توسط گدانسک، پس از 1590.

1>اعتبار تصویر: Wikimedia Commons

"حساب مرده" توسط دریانوردان باستانی نیز مورد استفاده قرار می گرفت، و امروزه به عنوان آخرین راه حل در نظر گرفته می شود. این روش به ناوبر نیاز داشت تا مشاهدات دقیقی انجام دهد و یادداشت های دقیقی را حفظ کند که عناصری مانند جهت قطب نما، سرعت و جریان را برای تعیین مکان کشتی در نظر بگیرد. اشتباه گرفتن آن می تواند فاجعه باشد.

"فاصله های قمری" برای اندازه گیری زمان استفاده شد

اولین نظریه "فاصله های قمری" یا "قمری"، یک روش اولیه برای تعیین زمان دقیق در دریا قبل از اختراع زمان سنجی دقیق و ماهواره، در سال 1524 منتشر شد. فاصله زاویه ای بین ماه و اجرام یا اجرام آسمانی دیگر به دریانورد اجازه می داد طول و عرض جغرافیایی را محاسبه کند که گامی کلیدی در تعیین زمان گرینویچ بود.

روش فواصل قمری به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت تا زمانی که کرونومترهای دریایی قابل اعتماد در قرن 18 در دسترس قرار گرفتند و از حدود 1850 به بعد مقرون به صرفه شدند. همچنین از آن تا بهدر آغاز قرن بیستم در کشتی‌های کوچک‌تری که نمی‌توانستند کرنومتر بخرند، یا اگر کرونومتر معیوب بود، مجبور بودند به تکنیک تکیه کنند.

اگرچه امروزه فواصل قمری معمولاً فقط توسط علاقه‌مندان محاسبه می‌شود، این روش تجربه کرده است. ظهور مجدد در دوره های ناوبری آسمانی برای کاهش وابستگی کلی به سیستم های ماهواره ای ناوبری جهانی (GNSS).

امروزه، ناوبری آسمانی آخرین راه حل است

دو افسر کشتی دریایی از یک سکستانت برای اندازه گیری ارتفاع خورشید، 1963.

اعتبار تصویر: Wikimedia Commons

ناوبری آسمانی هنوز توسط قایق های تفریحی خصوصی استفاده می شود، به ویژه توسط قایق های تفریحی که مسافت های طولانی را در سراسر جهان پوشش می دهند. دانش ناوبری آسمانی نیز به عنوان یک مهارت ضروری در نظر گرفته می‌شود، زیرا فناوری ناوبری ماهواره‌ای گاهی اوقات ممکن است با شکست مواجه شود. ناوبری مدرن، به مردم این امکان را می‌دهد که در پهنه‌های وسیعی از اقیانوس قایقرانی کنند، به آن سوی جهان پرواز کنند و حتی فضا را کشف کنند. که به جای اینکه روی عرشه بایستد و به خورشید و ستاره ها خیره شود، اکنون معمولاً در زیر عرشه یافت می شود.