Så lenge mennesker har levd på jorden, har de funnet opp måter å navigere i den. For våre tidligste forfedre var det å reise over land normalt et spørsmål om retning, værforhold og tilgjengelighet av naturressurser. Det å navigere i det store havet har imidlertid alltid vist seg å være mer komplekst og farlig, med feil i beregningene som i beste fall fører til en lengre reise og i verste fall katastrofe.

Før oppfinnelsen av vitenskapelige og matematisk-baserte navigasjonsinstrumenter, stolte sjøfolk på på solen og stjernene for å fortelle tiden og finne ut hvor de var på det tilsynelatende endeløse og uten karakteristiske havet. I århundrer har himmelnavigasjon hjulpet seilere trygt til sine destinasjoner, og evnen til å gjøre det ble en høyt verdsatt ferdighet.

Men hvor oppsto himmelnavigasjon, og hvorfor brukes den fortsatt noen ganger i dag?

Kunsten å navigere på himmelen er 4000 år gammel

Den første vestlige sivilisasjonen kjent for å ha utviklet oseaniske navigasjonsteknikker var fønikerne rundt 2000 f.Kr. De brukte primitive kart og observerte solen og stjernene for å bestemme retninger, og hadde ved slutten av årtusenet et mer presist grep om stjernebilder, formørkelser og måne.bevegelser som muliggjorde mer sikker og direkte reise over Middelhavet både dag og natt.

De brukte også loddvekter, som ble senket fra en båt og hjalp seilere med å bestemme vanndybden og kunne indikere hvor nærme et skip var fra land.

Mechanism of Antikythera, 150-100 f.Kr. Det nasjonale arkeologiske museet i Athen.

Image Credit: Wikimedia Commons

De gamle grekerne brukte sannsynligvis også himmelsnavigasjon: et vrak som ble oppdaget i 1900 nær den lille øya Antikythera var hjemmet til en enhet kjent som Antikythera-mekanismen . Består av tre korroderte deler av flat bronse og med mange gir og hjul, antas det å ha vært verdens første "analoge datamaskin" og ble muligens brukt som et navigasjonsinstrument som forsto bevegelsene til himmellegemer i 3. eller 2. århundre f.Kr.

Utviklinger ble gjort under "utforskningens tidsalder"

På 1500-tallet hadde "utforskningens tidsalder" gjort store navigasjonsfartsskritt. Til tross for dette tok det århundrer før global navigasjon til sjøs var mulig. Helt frem til 1400-tallet var sjøfolk i hovedsak kystnavigatører: seiling på åpent hav var fortsatt begrenset til områder med forutsigbare vinder, tidevann og strømmer, eller områder der det var en bred kontinentalsokkel å følge.

Nøyaktig bestemme breddegrad(plassering på jorden nord til sør) var en av de første tidlige prestasjonene av himmelnavigasjon, og var rimelig lett å gjøre på den nordlige halvkule ved å bruke enten solen eller stjernene. Vinkelmåleinstrumenter som en sjømanns astrolabium målte solhøyden ved middagstid, med vinkelen i grader som tilsvarer skipets breddegrad.

Andre instrumenter for å finne breddegrad inkluderte horakvadranten, tverrstaven. og sekstant, som tjente et lignende formål. På slutten av 1400-tallet hadde måleinstrumenter for breddegrad blitt stadig mer nøyaktige. Det var imidlertid fortsatt ikke mulig å måle lengdegrad (plassering på jorden fra vest til øst), noe som betyr at oppdagelsesreisende aldri kunne vite nøyaktig posisjonen deres til sjøs.

Kompasser og sjøkart hjalp til med navigering

Et av de tidligste menneskeskapte verktøyene for å hjelpe navigasjonen var sjømannens kompass, som var en tidlig form for det magnetiske kompasset. Imidlertid trodde tidlige sjøfolk ofte at kompassene deres var unøyaktige fordi de ikke forsto konseptet med magnetisk variasjon, som er vinkelen mellom ekte geografisk nord og magnetisk nord. I stedet ble primitive kompass hovedsakelig brukt for å identifisere retningen vinden blåste fra når solen ikke var synlig.

I løpet av midten av 1200-tallet anerkjente sjøfolk verdien av å plotte kart og sjøkart som en måte å holde enoversikt over sine reiser. Selv om tidlige kart ikke var særlig nøyaktige, ble de ansett for å være verdifulle og ble som sådan ofte holdt hemmelige for andre sjøfolk. Bredde- og lengdegrad ble ikke merket. Men mellom store havner var det en 'kompassrose' som indikerte reiseretningen.

'Oppfinnelsen av kompasset (polarstein)' av Gdańsk, etter 1590.

Image Credit: Wikimedia Commons

'Dead reckoning' ble også brukt av eldgamle sjøfolk, og anses å være en siste utvei-teknikk i dag. Metoden krevde at navigatøren skulle gjøre grundige observasjoner og føre grundige notater som tok hensyn til elementer som kompassretning, hastighet og strøm for å bestemme skipets plassering. For å gjøre det feil kan det bety katastrofe.

'Måneavstander' ble brukt for tidtaking

Den første teorien om 'måneavstander' eller 'måner', en tidlig metode for å bestemme en nøyaktig tid kl. hav før oppfinnelsen av presis tidtaking og satellitt, ble publisert i 1524. Vinkelavstanden mellom månen og et annet himmellegeme eller andre himmellegemer tillot navigatøren å beregne bredde- og lengdegrad, noe som var et nøkkeltrinn i å bestemme Greenwich-tid.

Måneavstandsmetoden ble mye brukt inntil pålitelige marine kronometre ble tilgjengelige på 1700-tallet og rimelige fra rundt 1850 og utover. Den ble også brukt helt opp tilbegynnelsen av 1900-tallet på mindre skip som ikke hadde råd til et kronometer, eller måtte stole på teknikken hvis kronometeret var feil.

Selv om måneavstander normalt bare beregnes av hobbyfolk i dag, har metoden erfart en gjenoppvekst på himmelske navigasjonskurs for å redusere total avhengighet av globale navigasjonssatellittsystemer (GNSS).

I dag er himmelnavigasjon en siste utvei

To nautiske skipsoffiserer bruker en sekstant for å måle solens høyde, 1963.

Image Credit: Wikimedia Commons

Himmelnavigasjon brukes fortsatt av private yachter-mennesker, spesielt av cruising-yachter som dekker lange avstander rundt om i verden. Kunnskap om himmelnavigasjon anses også for å være en essensiell ferdighet hvis man våger seg utenfor det visuelle området til land, siden satellittnavigasjonsteknologi av og til kan svikte.

I dag har datamaskiner, satellitter og det globale posisjoneringssystemet (GPS) revolusjonert moderne navigasjon, som lar folk seile over store deler av havet, fly til den andre siden av verden og til og med utforske verdensrommet.

Fremskrittene til moderne teknologi gjenspeiles også i den moderne rollen til navigatøren til sjøs, som, i stedet for å stå på dekk og stirre på solen og stjernene, nå vanligvis finnes under dekk.