Вечернее звездное небо летом.
Даже из этого маленького отрывка видно, что навигатор использовал в кораблевождении и перечисленные здесь созвездия: Орион, Boot (то есть Волопас), Медведица, — и звездное скопление Плеяд, и ему, видимо, было хорошо известно, как перемещаются по небу эти звезды-ориентиры.
В IX–VII веках до н. э. греки уже знали и многие созвездия, и отдельные звезды, например Сириус, или Сверкающую, — ярчайшую звезду неба; отмечали, что звезды Большой Медведицы никогда «не купаются» в океане. Особо их интересовали созвездия вблизи небесного экватора. Гомер ничего не говорит о какой-либо приметной звезде над Северным полюсом мира. Наверное, потому, что главная звезда Малой Медведицы еще не занимала это место, ей только предстояло стать Полярной.
В древности особая точность в ориентировке и не требовалась. Мореплаватели «соглашали свой путь» с Солнцем, Луной, яркими звездами (такие звезды потом стали называть навигационными). Но когда просторы Средиземноморья были уже тесны для мореплавания, то и приближенная ориентировка оказалась недостаточной.
Историки полагают, что первое пособие по навигационной астрономии составил в VI веке до н. э. один из родоначальников античной философии и науки Фалес Милетский.
И тут без знания небесных светил моряки обойтись уже не могли. Пришлось разрабатывать, например, методы определения географической долготы по наблюдениям лунных затмений и затмений галилеевых спутников Юпитера.
Великий мореплаватель XV века Христофор Колумб считал способ ориентировки по звездам самым верным и надежным. Называл счастливцами тех, кто этим способом владел.
Мореходная астрономия из века в век интенсивно развивалась и достигла большого совершенства. Этот важный раздел практической астрономии позволял морякам очень точно определять географические координаты (широту и долготу) в открытом море. В распоряжении морских штурманов появились точные угломерные инструменты, морские астрономические справочники.
Общий вид авиационного секстанта. Внутри этого прибора помещен уровень с пузырьком так, что направление горизонтального луча соответствует положению, при котором в поле зрения виден пузырек уровня.
Штурман в полете с авиационным секстантом в руках.
Леви бен Герсон в 1325 году изобрел так называемый жезл, или посох Якова, с помощью которого астрономы могли определять высоту звезд и угловые расстояния между ними.
Рассмотрев эти два рисунка, вы не только поймете принцип действия посоха Якова, но при желании сможете сами сделать такой астрономический инструмент и пользоваться им.
Перед вами довольно четкая фотография большого участка звездного неба. Хорошо видна часть Млечного Пути. Попытайтесь отыскать на снимке хотя бы несколько навигационных звезд.
В 1714 году парламент Великобритании — крупнейшей тогда морской державы — установил огромную премию за разработку наиболее надежного способа определения долготы. Одним из экспертов выступал сам Ньютон. Был предложен метод (и он прослужил очень долго), основанный на сравнении моментов времени в данном месте и месте, географическая долгота которого точно известна. Из астрономических наблюдений определяли местное время, а хронометр, который непременно должен был быть на судне, показывал точное время того пункта, относительно которого желали определить долготу.
Конечно, с появлением радио задача упростилась, поскольку стало возможным непосредственно узнавать время нулевого географического меридиана или пункта с известной долготой. Разность времен равна разности географических долгот. Штурман должен либо принять сигналы точного времени, например из Лондона или Москвы, либо иметь в своем распоряжении точные часы (хронометр), идущие по времени какого-либо известного пункта. А местное время пункта, в котором находится судно, штурман определяет из астрономических наблюдений и с помощью данных, содержащихся в каталогах или звездных картах.