Відколи люди живуть на землі, вони винайшли способи навігації по ній. Для наших найдавніших предків подорож по суші зазвичай була питанням вибору напрямку, погодних умов і наявності природних ресурсів. Однак навігація по безкрайньому морю завжди була більш складною і небезпечною, а помилки в розрахунках призводили в кращому випадку до більш тривалої подорожі, а в гіршому - до катастрофи.

До винайдення наукових і математично обґрунтованих навігаційних приладів мореплавці покладалися на сонце і зірки, щоб визначити час і місцезнаходження у, здавалося б, безкрайньому і безликому океані. Століттями небесна навігація допомагала морякам безпечно вести їх до місця призначення, а вміння робити це стало високо цінуватися.

Але звідки ж виникла небесна навігація, і чому вона подекуди використовується і сьогодні?

Мистецтву небесної навігації 4 000 років

Першою західною цивілізацією, яка, як відомо, розробила методи океанської навігації, були фінікійці приблизно у 2000 році до н.е. Вони використовували примітивні карти і спостерігали за сонцем і зірками для визначення напрямків, а до кінця тисячоліття мали більш точне уявлення про сузір'я, затемнення і рух місяця, що дозволило їм безпечніше і пряміше подорожувати Середземним морем як під часвдень і вночі.

Вони також використовували зондувальні грузила, які опускалися з човна і допомагали морякам визначати глибину води, а також могли вказувати, наскільки близько корабель знаходиться від суші.

Механізм Антикітери, 150-100 рр. до н.е. Національний археологічний музей Афін.

Копирайт изображения: Wikimedia Commons

Стародавні греки, ймовірно, також використовували небесну навігацію: уламки, виявлені в 1900 році біля маленького острова Антикітера, були домом для пристрою, відомого як Антикітерський механізм . Складений з трьох проржавілих шматків плоскої бронзи і оснащений багатьма шестернями і колесами, він, як вважають, був першим у світі "аналоговим комп'ютером" і, можливо, використовувався як навігаційний інструмент, який розумів рух небесних тіл у 3 або 2 столітті до нашої ери.

Напрацювання були зроблені в "епоху розвідки

До 16 століття, в епоху Великих географічних відкриттів, мореплавство досягло значних успіхів. Незважаючи на це, глобальна навігація на морі стала можливою лише через століття. Аж до 15 століття мореплавці були, по суті, прибережними мореплавцями: плавання у відкритому морі все ще обмежувалося регіонами з передбачуваними вітрами, припливами і течіями, або районами, де був широкий континентальний шельф.щоб слідувати за ним.

Точне визначення широти (розташування на землі з півночі на південь) було одним з перших ранніх досягнень небесної навігації, і було досить легко зробити в північній півкулі, використовуючи або сонце, або зірки. Кутовимірювальні прилади, такі як морська астролябія, вимірювали висоту сонця опівдні, з кутом в градусах, що відповідає широті корабля.

Інші інструменти для визначення широти включали горизонтальний квадрант, хрестовину і секстант, які служили аналогічній меті. До кінця 1400-х років інструменти для вимірювання широти ставали все більш точними. Однак, як і раніше, було неможливо виміряти довготу (розташування на Землі із заходу на схід), що означало, що мореплавці ніколи не могли точно знати своє місцезнаходження в морі.

У навігації допомагали компаси та морські карти

Одним з перших створених людиною інструментів для допомоги в навігації був морський компас, який був ранньою формою магнітного компаса. Однак перші мореплавці часто вважали свої компаси неточними, оскільки вони не розуміли концепції магнітної варіації, яка є кутом між істинною географічною північчю і магнітною північчю. Натомість примітивні компаси в основному використовувалися для того, щоб допомогти ідентифікуватинапрямок, звідки дув вітер, коли не було видно сонця.

У середині 13 століття мореплавці визнали цінність складання карт і морських карт як способу ведення записів про свої подорожі. Хоча ранні карти не були надзвичайно точними, вони вважалися цінними і тому часто зберігалися в таємниці від інших мореплавців. Широта і довгота не позначалися. Однак між великими портами існувала "компасна троянда", яка вказувала нанапрямок руху.

"Винахід компаса (полярного каменю)", Гданськ, після 1590 року.

Копирайт изображения: Wikimedia Commons

"Мертвий розрахунок" також використовувався стародавніми мореплавцями, і сьогодні вважається методом останньої інстанції. Метод вимагав від мореплавця ретельних спостережень і ведення скрупульозних записів, які враховували такі елементи, як напрямок за компасом, швидкість і течії, щоб визначити місцезнаходження корабля. Помилитися в цьому могло призвести до катастрофи.

Для відліку часу використовувалися "місячні відстані

Перша теорія "місячних відстаней" або "лун", ранній метод визначення точного часу на морі до винаходу точного хронометражу і супутників, була опублікована в 1524 році. Кутова відстань між Місяцем та іншим небесним тілом або тілами дозволила мореплавцю розрахувати широту і довготу, що було ключовим кроком у визначенні часу за Гринвічем.

Метод місячних відстаней широко використовувався до появи надійних морських хронометрів у 18 столітті, які стали доступними приблизно з 1850 року. Він також використовувався аж до початку 20 століття на невеликих суднах, які не могли дозволити собі хронометр, або були змушені покладатися на техніку, якщо хронометр був несправний.

Хоча сьогодні місячні відстані, як правило, розраховуються лише аматорами, цей метод знову став використовуватися на небесних навігаційних курсах для зменшення повної залежності від глобальних навігаційних супутникових систем (GNSS).

Сьогодні небесна навігація - це крайній засіб

Два офіцери морського корабля використовують секстант для вимірювання висоти Сонця, 1963 рік.

Копирайт изображения: Wikimedia Commons

Небесна навігація досі використовується приватними яхтсменами, особливо круїзними яхтами, які долають великі відстані по всьому світу. Знання небесної навігації також вважається необхідною навичкою при виході за межі візуальної досяжності суші, оскільки супутникові навігаційні технології іноді можуть давати збої в роботі.

Сьогодні комп'ютери, супутники і глобальна система позиціонування (GPS) зробили революцію в сучасній навігації, дозволивши людям перепливати величезні океанські простори, летіти на інший кінець світу і навіть досліджувати космос.

Досягнення сучасних технологій також відображаються на сучасній ролі штурмана в морі, який замість того, щоб стояти на палубі і дивитися на сонце і зірки, тепер зазвичай знаходиться під палубою.