Как моряки прошлого узнавали географические координаты места, где они находятся?

Дальние морские путешествия люди совершали еще в древности. Например около 600 года до н. э. финикийские мореходы обошли вокруг Африки. А в 325 году до н.э. древнегреческий путешественник Пифей, плывя вдоль берегов Европы, добрался до Полярного круга. Однако эти странствия, как и другие, им подобные, не требовали от моряков сложных навигационных знаний. Достаточно было просто плыть вдоль побережья. Если же буря относила корабль в открытое море, направление к берегу узнавалось по Солнцу или звездам.



Всё усложнилось, когда путешественники начали плавать через океаны. Здесь морякам понадобилось как-то определять свое местоположение в пространстве. Это можно было сделать двумя способами. Например всё время следить за направлением и скоростью корабля и на основании этих наблюдений рассчитать, куда он переместился. А можно каждый раз заново определять географическую широту и долготу места, до которого доплыло судно.

С ДОСКОЙ ЗА КОРМОЙ

Первый метод очень неточен. Дело в том, что если направление движения судна (то есть его курс) определялось сравнительно несложно – по Солнцу, звездам или компасу, то измерение скорости было большой проблемой. Обычно для этого использовали лаг – небольшую доску с привязанной к ней веревкой и грузом. На веревке на одинаковом расстоянии друг от друга были завязаны узлы. Лаг выбрасывался за борт и подсчитывалось количество узлов, ушедших за борт за определенное время (например за минуту).

Отсюда, кстати, происходит единица измерения скорости, до сих пор применяемая на флоте, – узел. Понятно, что точность такого измерения оставляла желать лучшего – хотя бы потому, что минуту обычно засекали… читая определенную молитву. Даже если путешествие через океан проходило в идеальных условиях, конечная точка пути нередко определялась с ошибкой 100-150 км.

А уж куда унесло корабль во время бури, когда ни за курсом, ни за скоростью судна уследить было невозможно, оставалось только догадываться. Тем не менее, в течение многих столетий моряки вынуждены были пользоваться именно этим способом навигации. Почему? Сейчас объясним, но сперва расскажем о втором методе.

НЕБЕСНЫЕ ПОДСКАЗЧИКИ

Определять географическую широту путешественники научились очень давно – для этого были придуманы такие приборы, как квадрант и астролябия. С их помощью с большой точностью можно измерить высоты небесных светил над горизонтом. Легче всего определять широту с помощью Полярной звезды – ее высота над горизонтом равна широте места наблюдения. (В южном полушарии вместо Полярной звезды использовали центр созвездия Южный Крест.) А вот отсутствие надежного метода определения долготы несколько веков было настоящей головной болью для мореходов.

Хотя, казалось бы, проблема решалась просто. Нужно было всего лишь взять с собой в плавание точные часы, показывающие время на нулевом меридиане. Днем, около полудня, выйти на палубу и заметить, когда тень от мачты станет самой короткой. Это время – астрономический полдень. В этот момент нужно посмотреть на часы.

Сколько они показывают? Допустим, час дня. Значит, Солнцу понадобился этот час, чтобы добраться от нулевого меридиана до той точки, где сейчас находится корабль. Но если Солнце обходит всю Землю (360 градусов) за 24 часа, значит, за один час оно пройдет 15 градусов. Вот и всё, долгота измерена! И даже никаких приборов с непонятными названиями, как для измерения широты, не понадобилось – только обычные часы.

ПЕСОЧНЫЙ ХРОНОМЕТРАЖ

Но это сейчас мы можем пойти в соседний магазин и приобрести там часы с точным ходом. А в XVI, XVII и даже в начале XVIII века единственным способом измерять время на корабле были склянки – песочные часы, которые надо было переворачивать каждые полчаса. Разумеется, это – не лучший прибор для определения времени. Но на стрелочные часы надеяться и вовсе не приходилось: достаточно сказать, что на большинстве часов тех лет была только одна стрелка – часовая. Конечно, плавать через Атлантический океан из Европы в Америку можно, и не умея определять долготу: плыви себе на запад, и рано или поздно упрешься в материк. А вот найти небольшой острое посреди океана, не зная его долготу, было гораздо сложнее. Поэтому многие острова в Тихом океане открывали, а затем опять теряли на долгое время. Например Соломоновы острова были открыты в 1568 году испанским мореплавателем Альваро Менданья де Нейра. Через 27 лет Альваро отправился их колонизировать. Однако, из-за того, что долгота этих островов была неизвестна, найти их вторично не удалось (хотя в ходе поисков экспедиция открыла несколько других островов). И лишь через 200 лет после открытия, в 1767 году, на Соломоновы острова случайно наткнулся англичанин Филипп Картерт.

ЧАСОВЩИК-САМОУЧКА

Словом, понятно, что не имея возможность точно определить свою долготу, корабли нередко проплывали мимо цели, садились на мель и разбивались о скалы даже у европейских берегов, казалось бы, давно и хорошо известных. Особенно от этого страдала Великобритания, обладавшая большим флотом. Поэтому в 1714 году британский парламент предложил премию 10 000 фунтов стерлингов (огромные деньги по тем временам!) тому, кто придумает метод, позволяющий определять долготу с погрешностью не более одного градуса. Причем для получения преми, определение долготы должно было производиться в Вест-Индии, путь до которой занимал тогда почти два месяца. А так как Солнце проходит один градус за четыре минуты, то задача сводилась к следующему: нужно было сделать часы, которые спешили или отставали бы не более чем на четыре минуты за два месяца. В 1728 году за эту работу взялся часовщик-самоучка Джон Харрисон. Первые несколько его моделей оказались неудачными. Наконец, после 32 лет работы, Харрисону удалось создать корабельный хронометр с требуемыми характеристиками и получить заслуженную премию и прозвище Долгота в придачу. Вскоре хронометрами модели Харрисона обзавелись капитаны всех судов – сначала в Великобритании, а затем и в других странах.

Ну а в XX веке определение координат вышло на совсем другой уровень: сперва появилось радио, передающее сигналы точного времени, затем – электронные часы и, наконец, спутниковые системы навигации. Сегодня, используя GPS-навигацию вкупе со специальным методом, можно определить координаты с точностью до… 1 см! И, тем не менее, на кораблях многих стран мира вахтенные матросы по традиции отбивают склянки – звонят в колокол каждые полчаса, а все штурманы морского флота умеют пользоваться старинными приборами: мало ли что может случиться с электроникой…