Díl šestý - Staré navigační pomůcky
    První cestovatelé na moři se plavili podél pobřeží od jednoho orientačního bodu ke druhému. Jakmile se ale lodě začaly vzdalovat od pobřeží z dohledu Země, potřebovaly spolehlivější navigační metody a pomůcky.

   Prvním navigátorům pomáhala sama příroda, zejména hvězdy a Slunce. Blízkost pevniny signalizovala přítomnost ptáků. Námořníci věří, že když 200 mil od jakékoliv země uvidí ptáky, jsou to ptáci z nedalekého ostrova, (např. fregatka nemůže přistát na vodě). Využívali znalostí směrů větrů a proudů (již roku 1643 sestavil Francouz Fournier seznam asi 20 míst, kde se mořské proudy vyskytují a anglický astronom Edmund Halley mapu mořských větrů. Do XV. století bylo vyvinuto pouze několik jednoduchých navigačních přístrojů – a to kompas, aby lodě mohly plout daným směrem, a dále astroláb a Jakubova hůl. Tyto přístroje pracovaly většinou nepřesně, přičemž těžší bylo určit zeměpisnou délku.
   K orientaci podle hvězd se na severní polokouli využívá zejména Polárka, která se nachází v blízkosti světového pólu a je v souhvězdí Malého vozu. Jižní světový pól se v porovnání se severním hledá mnohem obtížněji, neboť se v jeho blízkosti nevyskytuje žádná nápadnější hvězda. Hledá-li se jižní pól, je nejlepší protáhnout delší osu souhvězdí Jižní kříž směrem k jasné hvězdě Achernar v souhvězdí Eridana. Jižní pól se najde v polovině této vzdálenosti.

Kompas
   Kompas začali používat Číňané (viz díl 4. – Vklad Arabů a Číňanů). Je využito magnetické pole Země. V Evropě se kompas objevil kolem roku 1200. K plavbě podle kompasu se používaly portolánové mapy (viz. příští díl).

Astrolab
   Astrolab byl přístroj k měření výšky Slunce nebo hvězd (dá se přeložit jako lapač hvězd). Patrně ho vynalezl Hipparchos. Astrolabem jsou označeny zcela rozdílné přístroje od armilárních sfér složených z kruhových prstenců až po běžné plošné přístroje. Takový astrolab je kotouč, na jehož kruhové stupnici jsou vyznačeny stupně a má otáčející se ručičku (alhidádu) se záměrným zařízením.

Jakubova hůl
   Jakubova hůl sloužila k určení zeměpisné šířky tak, že se změřila výška hvězdy. Měřič umístil kříž rovnoběžně s horizontem. Potom posunoval záměrné zařízení tak, až koincidovalo s hvězdou. Stupnice na rameni udávala výšku hvězdy nad horizontem. Používání Jakubovy hole bylo jednodušší než používání astrolábu, ale nedala se použít ve dne, protože lidské oko nemůže hledět do Slunce. Jakubovu hůl u portugalského námořnictva zavedl Martin Behaim (viz díl glóby). Jakubova hůl se dala používat pro různé měřické práce jako např. k určení výšky předmětu apod. Na monacké známce je dřevořez zachycující Petra Apiana při pozorování Halleyovy komety v roce 1532. Jakubova hůl byla vytlačena sextantem.

Pomůcky k určení času a rychlosti lodě – přesýpací hodiny a ruční log
   Čas se na lodi měřil pomocí přesýpacích hodin pouze na krátký časový úsek. K měření rychlosti lodi se používaly půlminutové přesýpací hodiny. K vlastnímu měření se používal tzv. log ve tvaru kruhové výseče se středovým úhlem 70 - 90o z bukového prkénka o tloušťce 10 až 12 mm a o poloměru 15 - 20 cm. Všechny tři rohy výseče byly provrtány a oblouková strana byla zatížena olovem tak, aby logová výseč byla svisle ve vodě až po středovou výseč. Odporem vody zůstává log na místě. Log byl navázán na provaz, na kterém byly uzly ve vzdálenosti 1/120 námořní míle. Rychlost lodi v uzlech se určila tedy tak: kolik uzlů se odvinulo za 30 sekund tj. 1/120 hodiny taková byla rychlost lodi v uzlech za hodinu. Přesnost takto určené rychlosti byla malá a proto docházelo v navigaci často k omylům. V současné době se používá k určení rychlosti lodě automatický log.

Noční přístroj
   Noční přístroj byl vynalezen kolem roku 1550 a používal se k určení času v noci. Navigátor uchopil držátko na vzdálenost paže a skrz otvor ve středu přístroje hleděl na Polárku. Potom pohyboval ručičkou dokud se nedostala do jedné roviny se dvěma hvězdami Velkého vozu. Ručička ukazovala na hodinu vyznačenou na kotouči. Noční přístroj byl velmi přesný.

Kamal
   Přístroj používaný až do konce 19. století, předchůdce sextantu. Spodní hrana kamalu se ztotožnila s horizontem. Pozorovatel při měření měl v ústech provázek na němž byly uzly. Každý uzel představoval zeměpisnou šířku známého přístavu. Na konci provázku byla dřevěná destička. Poloha Polárky umožňovala určit kurs lodi. Jestliže se Polárka objevila nad kamalem, přístav byl jižněji, ve čtverci naopak severněji. Splývala-li Polárka s horní hranou kamalu, pak přístav měl stejnou zeměpisnou šířku. (Na známce se ztotožňuje Polárka s horní hranou a tak je postup obrácený).

Hodiny
   Přesné určení zeměpisné délky umožnilo až vynalezení přesných hodin Johnem Harrisonem (1693 až 1776). Harrison sestrojil přesný chronometr na základě soutěže Britského parlamentu, dotované cenou ve výši 20 000 liber, aby se chronometr nezpozdil za 6 týdnů o více než dvě minuty, tj. o půl stupně. Chronometr dokázal změřit přesný čas bez jakýchkoliv odchylek v důsledku pohybu lodi či atmosférických podmínek. Konstrukce přístroje vycházela ze změření rozdílu času zaznamenaného v daném bodě a na poledníku, který sloužil jako výchozí bod.
   Na své druhé a třetí cestě použil Cook přesný chronometr, který vyrobil podle Harissonova chronometru č. 4. z roku 1735 (pravděpodobně nejdůležitější hodiny, které kdy byly vyrobeny) hodinář L. Kendall.

Davisův kvadrant Davisův kvadrant je nejstarší úhloměrný zrcadlový přístroj pro navigaci. Je nazván po svém autorovi Davisovi, který objevil v roce 1592 Falklandy. Skládal se ze dvou výsečí kruhu s průzory doplňujících se na kvadrant. Měřila se jím výška Slunce nad obzorem zachycením jeho polohy na stínítko. Operátor stál ke Slunci zády. Užíval se do konce 17. století.

Kvadrant, sextant a oktant
   se vyvinuly z trikvetru (viz díl o Koperníkovi). Velké stěnové kvadranty se upevňovaly na stěny, aby se zvýšila jejich stabilita. Tycho Brahe měřil polohy hvězd stěnovým kvadrantem s přesností 1'.
   K navigaci, k přesnému určení zeměpisné šířky, byl určen ruční kvadrant. Byl to čtvrtkruh z mosazi, jehož výhoda byla v tom, že jeden směr určovala šňůra olovnice. Druhý směr určoval jeden z rovných krajů, který měl na každém konci záměrné zařízení. Navigátor hleděl na hvězdu přes záměrné zařízení a šňůra ukazovala výšku hvězdy.
   John Hadley (1682 - 1744) r. 1731 navrhl oktant – přístroj na měření zenitových vzdáleností nebeských těles – předchůdce sextantu. Druhé rameno trikveru se stupnicí bylo nahraženo osminou kruhu. Kvůli větší přesnosti je vybaven dvěma zrcátky s dalekohledem. Pohybem ručičky koincidoval navigátor obraz hvězdy s horizontem. Oktantem lze měřit úhel do 90° a sextantem do 120°. Přesnost sextantu je asi 30''. Sextant umožnil opravdu první přesné měření astronomických vzdáleností na moři.

Moderní navigační metody
   Roku 1908 byl vynalezen gyroskopický kompas, roku 1900 s vynálezem rádia je časový signál vysílán rádiem. V poslední době lze zjistit polohu předmětu pomocí družicové navigace (viz díl o družicových metodách).
Příští díl bude věnován kartografii.
  (joh)

---

Z časopisu Zeměměřič č. 1+2/99