Odkąd ludzie żyją na ziemi, wymyślili sposoby nawigacji. Dla naszych najdawniejszych przodków podróżowanie po lądzie było zazwyczaj kwestią kierunku, warunków pogodowych i dostępności zasobów naturalnych. Jednak nawigacja po rozległym morzu zawsze okazywała się bardziej skomplikowana i niebezpieczna, a błędy w obliczeniach prowadziły w najlepszym wypadku do wydłużenia podróży, a w najgorszym do katastrofy.

Przed wynalezieniem naukowych i matematycznych instrumentów nawigacyjnych marynarze polegali na słońcu i gwiazdach, aby określić czas i miejsce na pozornie bezkresnym i pozbawionym cech oceanie. Przez wieki nawigacja niebieska pomagała żeglarzom bezpiecznie dotrzeć do celu, a umiejętność jej prowadzenia stała się wysoko cenioną umiejętnością.

Skąd jednak wzięła się nawigacja niebieska i dlaczego do dziś bywa stosowana?

Sztuka nawigacji niebieskiej ma 4000 lat.

Pierwszą zachodnią cywilizacją, o której wiadomo, że rozwinęła oceaniczne techniki nawigacyjne, byli Fenicjanie około 2000 r. p.n.e. Używali oni prymitywnych map i obserwowali słońce i gwiazdy, aby określić kierunki, a pod koniec tego tysiąclecia mieli bardziej precyzyjny uchwyt na konstelacje, zaćmienia i ruchy księżyca, co pozwoliło na bezpieczniejsze i bardziej bezpośrednie podróżowanie przez Morze Śródziemne podczas obudzień i noc.

Używali także ciężarków sondujących, które spuszczane z łodzi pomagały żeglarzom określić głębokość wody i mogły wskazać jak blisko od lądu znajdował się statek.

Mechanizm z Antikythery, 150-100 p.n.e. Narodowe Muzeum Archeologiczne w Atenach.

Image Credit: Wikimedia Commons

Starożytni Grecy prawdopodobnie używali również nawigacji niebieskiej: we wraku odkrytym w 1900 roku w pobliżu małej wyspy Antikythera znajdowało się urządzenie znane jako mechanizm Antikythery. . Wykonany z trzech skorodowanych kawałków płaskiego brązu i wyposażony w wiele kół zębatych, uważa się, że był to pierwszy na świecie "komputer analogowy" i prawdopodobnie był używany jako instrument nawigacyjny, który rozumiał ruchy ciał niebieskich w 3 lub 2 wieku p.n.e.

Rozwój nastąpił w "wieku poszukiwań

Do XVI wieku "era eksploracji" poczyniła wielkie postępy w nawigacji morskiej. Mimo to musiało upłynąć wiele stuleci, aby globalna nawigacja morska stała się możliwa. Aż do XV wieku żeglarze byli zasadniczo nawigatorami przybrzeżnymi: żegluga na otwartym morzu była wciąż ograniczona do regionów o przewidywalnych wiatrach, pływach i prądach morskich lub obszarów, gdzie istniał szeroki szelf kontynentalny.do naśladowania.

Dokładne określenie szerokości geograficznej (położenia na ziemi z północy na południe) było jednym z pierwszych osiągnięć nawigacji niebieskiej i było dość łatwe na półkuli północnej dzięki wykorzystaniu Słońca lub gwiazd. Przyrządy do pomiaru kąta, takie jak astrolabium marynarskie, mierzyły wysokość Słońca w południe, a kąt w stopniach odpowiadał szerokości geograficznej statku.

Inne instrumenty służące do określania szerokości geograficznej to kwadrant horarny, krzyżak i sekstant, które służyły podobnym celom. Pod koniec 1400 roku instrumenty do pomiaru szerokości geograficznej stawały się coraz dokładniejsze. Nadal jednak nie można było zmierzyć długości geograficznej (położenia na Ziemi z zachodu na wschód), co oznaczało, że odkrywcy nigdy nie mogli dokładnie poznać swojej pozycji na morzu.

Kompasy i mapy morskie pomagały w nawigacji

Jednym z najwcześniejszych narzędzi stworzonych przez człowieka do pomocy w nawigacji był kompas marynarski, który był wczesną formą kompasu magnetycznego. Jednak pierwsi marynarze często uważali, że ich kompasy są niedokładne, ponieważ nie rozumieli koncepcji odchylenia magnetycznego, czyli kąta między prawdziwą północą geograficzną a północą magnetyczną. Zamiast tego prymitywne kompasy były używane głównie do pomocy w identyfikacjikierunek, z którego wiał wiatr, gdy nie było widać słońca.

W połowie XIII wieku marynarze uznali wartość map i map morskich jako sposobu na zapisywanie swoich podróży. Chociaż wczesne mapy nie były zbyt dokładne, uważano je za cenne i dlatego często trzymano je w tajemnicy przed innymi marynarzami. Szerokość i długość geograficzna nie były oznaczane, ale pomiędzy głównymi portami znajdowała się "róża kompasowa", która wskazywałakierunek jazdy.

'Wynalazek kompasu (kamień polarny)' Gdańsk, po 1590 r.

Image Credit: Wikimedia Commons

Metoda "Dead reckoning" była również stosowana przez starożytnych marynarzy, a dziś jest uważana za technikę ostatniej szansy. Metoda ta wymagała od nawigatora dokonywania drobiazgowych obserwacji i prowadzenia skrupulatnych notatek, które uwzględniały takie elementy jak kierunek kompasu, prędkość i prądy, aby określić położenie statku. Pomylenie się mogło oznaczać katastrofę.

Do odmierzania czasu używano "odległości księżycowych

Pierwsza teoria "odległości księżycowych" lub "lunarów", wczesna metoda określania dokładnego czasu na morzu przed wynalezieniem precyzyjnego pomiaru czasu i satelity, została opublikowana w 1524 r. Odległość kątowa między księżycem a innym ciałem lub ciałami niebieskimi pozwoliła nawigatorowi obliczyć szerokość i długość geograficzną, co było kluczowym krokiem w określaniu czasu Greenwich.

Metoda odległości księżycowych była szeroko stosowana do czasu, gdy niezawodne chronometry morskie stały się dostępne w XVIII w. i przystępne cenowo od ok. 1850 r. Była również stosowana aż do początku XX w. na mniejszych statkach, które nie mogły sobie pozwolić na chronometr lub musiały polegać na tej technice, jeśli chronometr był wadliwy.

Choć odległości księżycowe są dziś zwykle obliczane jedynie przez hobbystów, metoda ta doczekała się ponownego pojawienia się na kursach nawigacji niebieskiej w celu zmniejszenia całkowitej zależności od globalnych systemów nawigacji satelitarnej (GNSS).

Dziś nawigacja niebieska to ostateczność

Dwóch oficerów okrętu żeglarskiego używa sekstantu do pomiaru wysokości słońca, 1963 r.

Image Credit: Wikimedia Commons

Nawigacja niebieska jest nadal używana przez prywatnych żeglarzy, szczególnie przez jachty turystyczne, które pokonują długie dystanse dookoła świata. Znajomość nawigacji niebieskiej jest również uważana za niezbędną umiejętność w przypadku wyprawy poza zasięg wzroku lądu, ponieważ technologia nawigacji satelitarnej może czasami zawieść.

Dziś komputery, satelity i globalny system pozycjonowania (GPS) zrewolucjonizowały współczesną nawigację, pozwalając ludziom przepływać ogromne połacie oceanu, latać na drugi koniec świata, a nawet badać przestrzeń kosmiczną.

Postępy współczesnej techniki znajdują również odzwierciedlenie we współczesnej roli nawigatora na morzu, który zamiast stać na pokładzie i wpatrywać się w słońce i gwiazdy, znajduje się obecnie zazwyczaj pod pokładem.