С тех пор, как люди живут на земле, они изобрели способы навигации. Для наших первых предков путешествие по суше обычно было вопросом направления, погодных условий и наличия природных ресурсов. Однако навигация по бескрайнему морю всегда оказывалась более сложной и опасной, а ошибки в расчетах приводили в лучшем случае к затягиванию путешествия, а в худшем - к катастрофе.

До изобретения научных и математически обоснованных навигационных приборов мореплаватели полагались на солнце и звезды, чтобы определять время и местонахождение в кажущемся бесконечным и безликом океане. На протяжении веков небесная навигация помогала морякам безопасно добираться до места назначения, и умение делать это стало высоко цениться.

Но где зародилась небесная навигация и почему она до сих пор иногда используется?

Искусству небесной навигации 4 000 лет

Первой западной цивилизацией, которая разработала методы океанской навигации, были финикийцы около 2000 года до н.э. Они использовали примитивные карты и наблюдали за солнцем и звездами для определения направлений, а к концу тысячелетия получили более точное представление о созвездиях, затмениях и движении луны, что позволило совершать более безопасные и прямые путешествия по Средиземному морю во время обеихдень и ночь.

Они также использовали зондирующие грузы, которые опускались с лодки и помогали морякам определить глубину воды, а также могли показать, насколько близко корабль находится от суши.

Механизм Антикитеры, 150-100 гг. до н.э. Национальный археологический музей Афин.

Кредит изображения: Wikimedia Commons

Древние греки, вероятно, также использовали небесную навигацию: на обломках корабля, обнаруженных в 1900 году возле маленького острова Антикитера, находилось устройство, известное как Антикитерский механизм. . Изготовленный из трех проржавевших кусков плоской бронзы и имеющий множество шестеренок и колес, он, как полагают, был первым в мире "аналоговым компьютером" и, возможно, использовался в качестве навигационного инструмента, который понимал движение небесных тел в III или II веке до нашей эры.

Разработки были сделаны в "эпоху освоения".

К XVI веку "век исследований" достиг больших успехов в мореплавании, но, несмотря на это, потребовались столетия, чтобы стала возможной глобальная морская навигация. Вплоть до XV века мореплаватели были в основном прибрежными мореплавателями: плавание в открытом море по-прежнему ограничивалось регионами с предсказуемыми ветрами, приливами и течениями или районами, где был широкий континентальный шельф.следовать за ним.

Точное определение широты (местоположения на Земле с севера на юг) было одним из первых достижений небесной навигации, и в северном полушарии это было достаточно легко сделать, используя либо солнце, либо звезды. Приборы для измерения углов, такие как астролябия мореплавателя, измеряли высоту солнца в полдень, а угол в градусах соответствовал широте судна.

К концу 1400-х годов приборы для определения широты становились все более точными. Однако измерить долготу (местоположение на Земле с запада на восток) по-прежнему было невозможно, а значит, исследователи никогда не могли точно определить свое положение в море.

Компасы и морские карты помогали в навигации

Одним из самых первых искусственных инструментов, помогающих навигации, был компас мореплавателя, который представлял собой раннюю форму магнитного компаса. Однако первые мореплаватели часто считали свои компасы неточными, потому что не понимали концепции магнитного отклонения, которое представляет собой угол между истинным географическим севером и магнитным севером. Вместо этого примитивные компасы использовались в основном для того, чтобы помогать определятьнаправление, откуда дул ветер, когда солнца не было видно.

В середине XIII века мореплаватели осознали ценность карт и морских карт как способа ведения записей о своих плаваниях. Хотя ранние карты не отличались высокой точностью, они считались ценными и поэтому часто хранились в тайне от других мореплавателей. Широта и долгота не обозначались. Однако между крупными портами существовала "компасная роза", которая указывала, в каком направлении двигаться.направление движения.

'Изобретение компаса (полярного камня)' Гданьск, после 1590 года.

Image Credit: Wikimedia Commons

Этот метод требовал от штурмана тщательных наблюдений и ведения скрупулезных записей, в которых учитывались такие элементы, как направление по компасу, скорость и течения, чтобы определить местоположение судна. Ошибка могла привести к катастрофе.

Лунные расстояния" использовались для определения времени

Первая теория "лунных расстояний" или "лунаров", раннего метода определения точного времени в море до изобретения точного хронометража и спутника, была опубликована в 1524 г. Угловое расстояние между Луной и другим небесным телом или телами позволяло мореплавателю вычислить широту и долготу, что было ключевым шагом в определении гринвичского времени.

Метод лунных расстояний широко использовался до тех пор, пока в XVIII веке не появились надежные морские хронометры, которые стали доступны по цене примерно с 1850 г. Он также использовался вплоть до начала XX века на небольших судах, которые не могли позволить себе хронометр или были вынуждены полагаться на этот метод, если хронометр был неисправен.

Хотя сегодня лунные расстояния обычно рассчитываются только любителями, этот метод вновь стал использоваться на курсах небесной навигации, чтобы уменьшить полную зависимость от глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS).

Сегодня небесная навигация - это последнее средство.

Два офицера морского судна используют секстант для измерения высоты солнца, 1963 год.

Кредит изображения: Wikimedia Commons

Небесная навигация до сих пор используется частными яхтсменами, особенно крейсерскими яхтами, которые преодолевают большие расстояния по всему миру. Знание небесной навигации также считается необходимым навыком при выходе за пределы видимости земли, поскольку технология спутниковой навигации может иногда давать сбои.

Сегодня компьютеры, спутники и система глобального позиционирования (GPS) произвели революцию в современной навигации, позволив людям пересекать огромные океанские просторы, летать на другой конец света и даже исследовать космос.

Достижения современных технологий также отражаются в современной роли штурмана на море, который вместо того, чтобы стоять на палубе и смотреть на солнце и звезды, теперь обычно находится под палубой.