Навигационные приборы
Где был изобретен компас?
Эпоха Великих географических открытий не состоялась бы без развития искусства навигации, без изобретения и совершенствования специальных приборов. Одним из самых главных навигационных приборов является компас. Он был изобретен в Китае более 2 тыс. лет назад и назывался там «сынань» — «ведающий югом»: главной его частью была пластинка из магнитного железняка, узкий конец которой указывал на юг. В Европу компас привез в XIII в. итальянский путешественник Марко Поло. Очень скоро европейцы научились делать такие приборы сами. Первые компасы представляли собой чашу с водой, внутрь которой помещалась пробка с воткнутой в нее намагниченной иголкой. В XIV в. итальянец Флавио Джойя придал компасу вид, в котором он дошел до наших дней. Вместо чаши с водой появился диск, разделенный на 32 сектора (румба), а в центре него было острие, на котором свободно вращалась намагниченная стрелка.
Куда указывает стрелка компаса?
На стрелку компаса воздействует магнитное поле Земли, и она располагается вдоль магнитных силовых линий (магнитных меридианов), сходящихся в магнитных полюсах планеты. Так как магнитные полюса находятся поблизости от географических полюсов, но не совпадают с ними и к тому же достаточно медленно изменяют положение, то стрелка компаса отклоняется от точного направления север — юг. Это отклонение, величина которого равна углу между магнитным и географическим меридианом, называют магнитным склонением.
Как определить долготу и широту?
Мореплаватели давно знали, что при движении на север или юг изменяется высота стояния над горизонтом Солнца и звезд, что позволяет определить широту. Высоту светил измеряли градштоком, астролябией, а c XVII в. — секстантом. Сложнее было определить долготу места: при движении на восток или запад высота светил над горизонтом не изменяется. Но меняется время, когда Солнце находится в высшей точке: при прохождении каждых 15° на запад полдень наступает на 1 час позже. Но чтобы рассчитать разницу во времени, нужны очень точные часы. Сначала пользовались песочными часами, потом маятниковыми. И только в середине XVIII в. английский часовщик Дж. Гаррисон изобрел хронометр — очень точные морские часы, ошибка которых не превышала 33 секунд в год.
Что такое GPS?
Глобальная система позиционирования — GPS (Global Positioning System) появилась в конце ХХ в. Она произвела революцию в методах ориентирования и навигации. В состав GPS входят 24 спутника, управляющая станция и станция слежения. Один раз в секунду спутники передают на Землю сигналы, поступающие на приемники GPS. Орбиты спутников рассчитаны так, что с каждой точки земной поверхности можно поймать сигналы с четырех из них. Приемник может точно определить свои координаты, направление сторон света, высоту места, скорость движения. Система GPS создана по заказу Министерства обороны США. Потом ею стали пользоваться во всем мире -для этого необходим приемник, который устанавливается на любой машине, а портативные модели — чуть больше сотового телефона. Похожая система — ГЛОНАСС — есть и в России, но в ней пока мало спутников, поэтому она не охватывает всей территории Земли.