Kopš cilvēki dzīvo uz zemes, viņi ir izgudrojuši veidus, kā pārvietoties pa zemi. Mūsu senākajiem senčiem ceļošana pa sauszemi parasti bija virziena, laikapstākļu un dabas resursu pieejamības jautājums. Tomēr kuģošana pa plašo jūru vienmēr ir bijusi sarežģītāka un bīstamāka, jo kļūdas aprēķinos labākajā gadījumā noveda pie ilgāka ceļojuma, bet sliktākajā - pie katastrofas.

Pirms tika izgudroti zinātniski un matemātiski pamatoti navigācijas instrumenti, jūrnieki paļāvās uz sauli un zvaigznēm, lai noteiktu laiku un atrašanās vietu šķietami bezgalīgajā okeānā bez iezīmēm. Gadsimtiem ilgi debesu navigācija palīdzēja jūrniekiem droši nokļūt galamērķī, un šī prasme kļuva par augstu vērtētu prasmi.

Bet no kurienes radās debesu navigācija un kāpēc to dažkārt izmanto arī mūsdienās?

Debesu navigācijas māksla ir 4000 gadu veca.

Pirmā rietumu civilizācija, par kuru zināms, ka tā ir attīstījusi okeāna navigācijas metodes, bija feniķieši ap 2000. gadu p. m. ē. Viņi izmantoja primitīvas kartes un novēroja sauli un zvaigznes, lai noteiktu virzienus, un līdz tūkstošgades beigām precīzāk pārzināja zvaigznājus, aptumsumus un mēness kustību, kas ļāva drošāk un tiešāk ceļot pa Vidusjūru gandienā un naktī.

Viņi izmantoja arī no laivas nolaistus zondāžas atsvarus, kas palīdzēja jūrniekiem noteikt ūdens dziļumu un varēja norādīt, cik tuvu no sauszemes atrodas kuģis.

Antiķīteras mehānisms, 150-100 p. m. ē. Atēnu Nacionālais arheoloģijas muzejs.

Attēls: Wikimedia Commons

Senie grieķi, visticamāk, izmantoja arī debesu navigāciju: 1900. gadā netālu no mazās Antiķīteras salas atrastā kuģa vraka vietā atradās ierīce, kas pazīstama kā Antiķīteras mehānisms. . Tiek uzskatīts, ka tas ir izgatavots no trim sarūsējušiem plakanas bronzas gabaliem, tajā ir daudz zobratu un riteņu, un tiek uzskatīts par pasaulē pirmo "analogo datoru", un, iespējams, tas tika izmantots kā navigācijas instruments, kas 3. vai 2. gs. p. m. ē. saprata debesu ķermeņu kustību.

Izpētes laikmeta laikā tika veiktas izmaiņas.

Līdz 16. gadsimtam "atklājumu laikmets" bija veicinājis ievērojamus navigācijas panākumus jūras navigācijā. Tomēr bija vajadzīgi vairāki gadsimti, lai kļūtu iespējama globāla kuģošana jūrā. Līdz pat 15. gadsimtam jūrnieki būtībā bija piekrastes navigatori: kuģošana atklātā jūrā joprojām aprobežojās ar reģioniem, kur vēji, paisumi un bēgumi un straumes bija paredzami, vai arī ar teritorijām, kur bija plašs kontinentālais šelfs.sekot līdzi.

Precīza ģeogrāfiskā platuma (atrašanās vietas uz zemes no ziemeļiem uz dienvidiem) noteikšana bija viens no pirmajiem debess navigācijas sasniegumiem, un ziemeļu puslodē to bija diezgan viegli izdarīt, izmantojot vai nu sauli, vai zvaigznes. Ar leņķa mērīšanas instrumentiem, piemēram, jūrnieka astrolabi, mērīja saules augstumu pusdienlaikā, un leņķis grādos atbilda kuģa ģeogrāfiskajam platumam.

Citi platuma noteikšanas instrumenti bija arī horizontālais kvadrants, krustveida stafete un sekstants, kas kalpoja līdzīgiem mērķiem. 1400. gadu beigās platuma mērīšanas instrumenti kļuva arvien precīzāki. Tomēr joprojām nebija iespējams izmērīt ģeogrāfisko garumu (atrašanās vietu uz Zemes no rietumiem uz austrumiem), un tas nozīmē, ka pētnieki nekad nevarēja precīzi noteikt savu atrašanās vietu jūrā.

Navigācijai palīdzēja kompasi un jūras kartes.

Viens no pirmajiem cilvēku radītajiem navigācijas palīgrīkiem bija jūrnieka kompass, kas bija agrīna magnētiskā kompasa forma. Tomēr agrīnie jūrnieki bieži uzskatīja, ka viņu kompasi ir neprecīzi, jo viņi neizprata magnētiskās variācijas jēdzienu, kas ir leņķis starp patiesajiem ģeogrāfiskajiem ziemeļiem un magnētiskajiem ziemeļiem. Tā vietā primitīvie kompasi galvenokārt tika izmantoti, lai palīdzētu noteiktvirziens, no kura vējš pūta, kad saule nebija redzama.

13. gadsimta vidū jūrasbraucēji atzina, ka kartes un jūras kartes ir vērtīgs veids, kā reģistrēt savus ceļojumus. Lai gan agrīnās kartes nebija ļoti precīzas, tās tika uzskatītas par vērtīgām, tāpēc bieži vien tās tika turētas noslēpumā no citiem jūrasbraucējiem. Ģeogrāfiskais platums un garums netika marķēti. Tomēr starp lielākajām ostām bija "kompasa roze", kas norādīja, kur atrodasceļojuma virziens.

"Kompasa izgudrojums (Polāra akmens)", Gdaņska, pēc 1590. gada.

Attēls: Wikimedia Commons

"Mirušo aprēķinu" izmantoja arī senie jūrnieki, un mūsdienās tas tiek uzskatīts par pēdējās iespējas metodi. Lai noteiktu kuģa atrašanās vietu, navigatoram vajadzēja veikt rūpīgus novērojumus un veikt rūpīgas piezīmes, ņemot vērā tādus elementus kā kompasa virziens, ātrums un straumes. Kļūda varēja novest pie katastrofas.

Laika mērīšanai izmantoja "Mēness attālumus".

Pirmā teorija par "mēness attālumiem" jeb "mēness", kas bija agrīna metode precīza laika noteikšanai jūrā pirms precīzas laika mērīšanas un satelīta izgudrošanas, tika publicēta 1524. gadā. Mēness un cita debess ķermeņa vai ķermeņu leņķiskais attālums ļāva navigatoram aprēķināt ģeogrāfisko platumu un garumu, kas bija svarīgs solis, lai noteiktu Griničas laiku.

Mēness attālumu metodi plaši izmantoja līdz brīdim, kad 18. gadsimtā kļuva pieejami uzticami kuģu hronometri, kas bija pieejami aptuveni no 1850. gada. To izmantoja arī līdz pat 20. gadsimta sākumam uz mazākiem kuģiem, kuri nevarēja atļauties hronometru vai kuriem bija jāpaļaujas uz šo metodi, ja hronometrs bija bojāts.

Lai gan mūsdienās Mēness attālumus parasti aprēķina tikai amatieri, šī metode ir atkal parādījusies debesu navigācijas kursos, lai samazinātu pilnīgu atkarību no globālās navigācijas satelītu sistēmas (GNSS).

Mūsdienās debesu navigācija ir pēdējais līdzeklis.

Divi jūras kuģu virsnieki izmanto sekstantu, lai noteiktu saules augstumu, 1963. gads.

Attēls: Wikimedia Commons

Debesu navigāciju joprojām izmanto privātās jahtas, jo īpaši kruīza jahtas, kas mēro lielus attālumus visā pasaulē. Debesu navigācijas zināšanas tiek uzskatītas par būtisku prasmi arī tad, ja dodas ārpus sauszemes redzamības attāluma, jo satelītnavigācijas tehnoloģija dažkārt var nedarboties.

Mūsdienās datori, satelīti un globālā pozicionēšanas sistēma (GPS) ir revolucionāri pārveidojuši moderno navigāciju, ļaujot cilvēkiem pārpeldēt plašus okeāna masīvus, aizlidot uz otru pasaules malu un pat izpētīt kosmosu.

Modernās tehnoloģijas sasniegumi atspoguļojas arī navigatora mūsdienu lomā jūrā, kurš, tā vietā, lai stāvētu uz klāja un vērotu sauli un zvaigznes, tagad parasti atrodas zem klāja.