Астролябия, секстант

Считается, что уверенно ориентироваться по светилам мореплаватели начали в VI в. до н. э. Однако первые мореходные инструменты для измерения положения светил появились на судах лишь в начале христианского летосчисления. К этому времени астрономия уже успела пройти длительный путь развития.

Нужды мореплавателей, торговцев и земледельцев заставили древних астрономов совершенствовать календарь, уточнять продолжительность года, изучать взаимное расположение светил. Надо было разобраться в сложном движении Луны, уяснить особенности перемещения планет и составить первые звездные каталоги.

Еще в глубокой древности было замечено, что дневной путь Солнца не всегда одинаков, точки восхода и захода, высота его на небе в полдень и время от восхода до заката подвержены изменениям, также по определенным законам изменяют свое положение на небесном своде звезды и Луна. При этом быстрота их движений различна, а вот расстояния между звездами остаются неизменными, они как бы прикреплены к небосводу.

Изучая эти закономерности, древние халдейские мудрецы разделили окружность на 360 частей, каждая из которых представляла собой один шаг солнца на величину его диска. Один градус у них представлял угол, под которым были видны два сложенных рядом солнечных диска.

В дни равноденствия солнце описывает полуокружность, в которой укладывается 180 «солнечных шагов». Поскольку у халдеев была шестидесятеричная система счета, целое делилось на 60 частей. Так оказалось, что в одном градусе 60 угловых минут, а в одной минуте — 60 угловых секунд.

Самыми древними астрономическими инструментами считаются гномон, квадрант и астролябия.

За несколько столетий до нашего летосчисления появилась астролябия. Одни историки считают, что изобрел ее на рубеже III и II вв. до н. э. известный математик Аполлоний Пергский, другие, что это был Гиппарх, а многие приписывают авторство ее создания наряду с квадрантом величайшему греческому астроному эпохи позднего эллинизма Клавдию Птолемею (около 90–160 гг.). В своем главном труде, явившемся руководством по всей астрономии того времени, — «Великом математическом построении астрономии в XIII книгах», обычно называемом «Альмагестом», он действительно описал астрономический инструмент, который назвал «астролабон», что в переводе с греческого буквально означает «для определения положения светил». Однако он мало чем напоминает астролябию, которую позже стали применять моряки.

В 1484 г. была создана Хунта досМатематикос — научная коллегия по делам мореплавания, в которую вошли лучшие географы и специалисты по мореходным инструментам.

Наряду с вычислением астрономических таблиц, в частности склонений Солнца, ученые вплотную занялись усовершенствованием астролябии. В этих работах принимал участие и знаменитый создатель первого глобуса мореплаватель и географ Мартин Бехайм (1459–1507). В результате вместо громоздкой деревянной астролябии была создана металлическая малогабаритная точная астролябия с алидадой.

Кроме астролябии Хунта разработала для мореплавателей руководства, содержащие инструкции по обращению с инструментами и морской ежегодник с таблицами. Плодами всех этих работ были открытия португальскими экспедициями, возглавляемыми П. А. Кабралом, А. Кадомосто, Б. Диашем, Н. Триштаном, Васко да Гама и другими, всех берегов Африки, кратчайшего пути в Индию, островов Центральной Атлантики — Азорских, Зеленого Мыса.

Эпоха Великих географических открытий дала новый толчок развитию навигации.

Мореплаватели этой поры многим обязаны профессору Венского университета Иоганну Мюллеру, известному под псевдонимом Региомонтан (1436–1476), который он взял по названию родного городка в Баварии Кенигсберга («кенигсберг» в переводе с немецкого означает «королевская гора», что по латыни звучит как regiusmontanus).

Он перевел с арабского «Альмагест», построил в Нюрнберге обсерваторию и мастерскую для изготовления астрономических инструментов, в которой работал над усовершенствованием астролябии, составил таблицы положений Солнца, Луны и планет на период с 1475 по 1530 г., а также вычислил затмения Солнца и Луны с 1475 по 1506 г.

Он первым оценил значение для астрономии и навигации новоизобретенного книгопечатания.Региомонтан изготовил новый печатный станок, с помощью которого были отпечатаны знаменитые «Эфемериды» с более полными и точными астрономическими сведениями. В них, в частности, содержались астрономические данные для нахождения широты и долготы в море по изобретенному им методу лунных расстояний.

Таблицами Региомонтана пользовались в своих плаваниях X. Колумб, А. Веспуччи, Васко да Гама, Ф. Магеллан и другие мореплаватели того времени.

В 1509 г. выходит самый ранний, предназначенный специально для мореплавателей труд «Руководство по астролябии и квадранту». В нем приводятся целый ряд данных о широтах особо примечательных географических точек на морских побережьях и поправки к определению широты при помощи Полярной звезды, а также склонение Солнца на каждые сутки года.

Наконец в 1569 г. известный фламандский математик, географ и картограф Герард Меркатор публикует карту всего мира в прямоугольной проекции, специально приспособленной для кораблевождения. В 1602 г. издается его знаменитый «Атлас, или Космографические рассуждения о творении мира и сотворенной Вселенной», состоящий из 111 карт.

Стремясь подчеркнуть значение своего труда как сборника карт всей поверхности Земли, Меркатор назвал его именем мифологического титана Атласа, восставшего против Юпитера и осужденного за это вечно держать на своих плечах свод небес. С этих пор всякие собрания географических карт стали называть атласами.

Многообразные угломерные инструменты использовали на судах вплоть до XVIII столетия, когда был изобретен универсальный секстан (от лат. sexstans — шестая часть окружности), заменивший всех своих предшественников.

Было много и других попыток усовершенствовать конструкцию секстана: увеличить диапазон и точность измеряемых углов за счет применения вместо сектора круга; заменить зеркала призмами; применить дополнительный лимб («двойной секстан») и др.

И во второй половине XIX в., когда в изготовлении зеркал и юстировке их были достигнуты большие успехи, мастера вернулись к конструкции Гадлея.

Много усилий было направлено на поиск путей улучшения видимости и совершенствование устройств снятия отсчета измеренного угла. Таким образом удалось создать инструмент, который был достаточно легок, удобен в использовании, не требовал особых условий хранения и удовлетворял требованиям по точности измерений. Этот замечательный по своей простоте и высокой точности угломерный инструмент оказал неоценимую услугу морякам.

Он вытеснил на судах все другие астрономические угломерные инструменты и вот уже более двухсот лет является надежным и неизменным спутником каждого штурмана. С его изобретением значительно повысилась точность определения широты места, а с появлением на кораблях хронометра — и местоположения судна в море в международных перевозках грузов.

Данный материал любезно предоставлен
Морским интернет-клубом «Кубрик»