Navigace - jak to vąechno začalo
 
      Navigace, dnes víc záleľitost elektroniky, neľ dovednosti jejich uľivatelů. Kdysi strategicky chráněné umění předávané v ústním podání pouze vyvoleným.
 
Téma kardinálů i králů v pozdějąí době mnohokrát literárně zpracované. ®e to nebylo téma jen úzkého kruhu odborníků (v 12. - 18. století matematiků a astronomů), ale i ąiroké veřejnosti, svědčí i klasické zpracování z pera Boľeny Němcové, která psala o terrestrické navigaci. Své zpracování orientace podle majáku je známé z pohádky "O perníkové chaloupce", kde Jeníček určil v hustém lese správný směr do civilizace. A tak jej světýlko neomylně vedlo aľ k čarodějnici. Protoľe Jeníček neměl s sebou mapu a na Mařenku se také zrovna spolehnout nedalo, jejich výlet do lesa se spíą podobal záchranné akci s dobrým koncem.
Jiľ staří Polynésané ľijící v prostředí více jak 15 000 malých ostrovů byli cvičeni v terrestrické (pozemní, terra - lat. země ) navigaci. Plavili se z ostrova na ostrov, které byly převáľně na dohled. Umění polynéských navigátorů bylo vysoce ceněno a ovládali jej místní ąamani, kteří v něm byli léta zdokonalováni. Jako pomůcky pouľívali map s muąlemi a znaky ryb. Uprostřed byla znázorněna kanoe jako místo odkud bylo okolí pozorováno.

Dneąní navigace je svázána s pojmy zeměpisná délka a ąířka. Poprvé je pouľil Hipparchos (150 let př.n.l). Zeměpisnou ąířku měřil na základě poměru nejkratąího a nejdeląího dne na daném místě (asi ne zcela pouľitelné pro měření polohy lodě). Zeměpisná délka byla stanovena podle odchylky místního času od času na nultém poledníku, který procházel řeckým Rhodem. Připisuje se mu také autorství astrolabu, přístroje pro měření úhlu mezi nebeskými objekty. Eratosthenes provedl první výpočty obvodu Země a pouľil pro konstrukci map poledníky a rovnoběľky. Je zajímavé, ľe Řekové věděli, ľe naąe Země je kulatá. Katolická Evropa si na to pár století musela jeątě počkat.

Úkolem navigace nebylo určení místa, kde se nacházíme nebo kam se chceme dostat podle zeměpisných souřadnic, tak jak to chápeme dnes. Dostačující bylo dostat se do cíle. Stačilo určit správný směr a plavit se tak dlouho, aľ jsme dorazili k pobřeľí. Od 13.století se v Evropě pouľíval kompas. Byly téľ sestrojeny portolánové mapy - kompasové (port - přístav), které ukazovaly směr z přístavu do přístavu. Při vyplutí "stačilo" drľet předepsaný kurz a pomocí logu (log - dřevěné prkénko na provázku, které se hodilo do vody a měřilo se, jak rychle se od lodi vzdaluje) zjią»ovat rychlost lodi.


















Při plavbě na dlouhé vzdálenosti -přes oceán- se plulo v určité zeměpisné ąířce. Proto stačilo měřit přesně úhel k dané hvězdě. Vasco de Gamma tak pomocí kamalu (destička na provázku, kterou se měřil úhel) doplul aľ do Indie. Úctyhodný výkon, ?no pohledem na mapu zjistíme, ľe ta Indie není zase aľ tak malá. Navigace se prováděla v noci a přes den se drľel kurz podle kompasu. Proto také důleľitou navigační pomůckou byl stráľní koą a stálá sluľba, která sledovala, zda se jiľ neblíľíme k pobřeľí. Ostatně Columbus (1493 objev Ameriky) také plul do Indie a jeho cesta mohla být úspěąná, kdyby jej nezastavilo dosud neznámé pobřeľí. Na tom pobřeľí naąel Indiány (domnělé obyvatele Indie). Po tom co se zjistil jeho omyl, stal se slavným a nový kontinent byl pojmenován po jeho krajanu Americo Vespucim, Amerika. Těľko si představit, ľe by se dnes nějaký kapitán mohl dočkat věhlasu opakováním jeho postupu (doplout k jinému světadílu, neľ mu určoval jízdní řád plavební společnosti). Moľná existuje jedna výjimka, kdyby doplul k břehům Atlantidy.
Měření zeměpisné ąířky je relativně snadné. Stačí (na severní polokouli) změřit úhel pod kterým vidíme Polárku.
K tomu se pouľívala řada pomůcek, od těch nejjednoduąąích (kamal, Jakubova hůl) aľ po ty přesnějąí (astrolab, kvadrant, oktant, sextant). Pouľití otočných zrcadel a barevných filtrů u sextantu, umoľnilo pozorování Slunce, a tím zpřesnit navigaci během dne.

Kamal, pouľívali jiľ arabątí obchodníci při cestách přes africké pouątě. Provázek se chytil do zubů a dřevěnou destičkou se posouvalo tak dlouho aľ horizont splynul se spodním okrajem a měřená hvězda s horním okrajem destičky. Délka provázku pak určovala zda jsme pod či nad poľadovaným kurzem (zeměpisnou ąířkou).















Určování zeměpisné délky byl stále nezvládnutý problém i kdyľ ©panělé a Portugalci mu v průběhu 15. a 16. století věnovali značnou pozornost. Jiľ Ptolemaios ve svém díle "Průvodce geografii" popisuje určování zeměpisné délky (resp. místního času) podle pohybu Měsíce mezi hvězdami. Vyuľívá se toho, ľe Měsíc se pohybuje mezi hvězdami zhruba rychlostí poloviny poloměru za jednu hodinu. Tím se dá zjistit přesný místní čas. Teoreticky je tato úvaha správná, ale tenkrát nevedla k pouľitelným výsledkům. Jednak nebylo čím měřit přesně polohu Měsíce vůči hvězdám (kamal ani Jakubova hůl k tomu nestačily) a také nebyla známa teorie pohybu Měsíce po obloze. ®e určení přesného místního času je pro řeąení problému klíčové si uvědomovala řada astronomů. Přesné hodiny neexistovaly a tak se snaľili čas určit na základě pohybu nebeských těles. Galileo navrhoval ąpanělské vládě -rok 1616- měření absolutního času podle pohybu měsíců Jupitera. Korespondence trvala plných 16 let. Zasáhla do toho svatá inkvizice a nakonec z toho nebylo nic (ovąem kromě domácího vězení pro Galilea). Do historie určení zeměpisné délky se zapsala jména ąpanělského krále Filipa II. (1567), Filipa III. (1598), kteří vypsali bohatě dotované ceny za vyřeąení problému. Později téľ francouzský král Ludvík XIII. (1624-1642) a na jeho dvoře kardinál Richelieu a pak nástupce kardinál Mazarin. Ne ľe by se dívali po hvězdách, ale drľeli ve svých rukou měąec a s jeho pomocí sledovali "státní zájem nejvyąąí důleľitosti".
Z vědců připomeňme jen Newtona, Leibnize, Huygense, Hooka, Halleyho a řadu dnes jiľ neznámých jmen, kteří se problému věnovali.

Průlom byl učiněn aľ konstrukcí přesných hodin. O to se zaslouľil v roce 1715 John Harrison, který zkonstruoval přesný námořní chronometr. První jeho hodiny (H1) váľily 250 kg a pro navigaci na moři se přílią nehodily. Jeho čtvrtý model (H4, rok 1759) jiľ představoval pouľitelné hodiny (jejich průměr byl 12 cm). Jsou označovány za nejslavnějąí hodiny na světě (alespoň pro námořní navigaci). Bylo to celoľivotní dílo, které dokončil aľ jeho syn William. Hodiny byly testovány aľ do roku 1784, kdy bylo uznáno, ľe splňují podmínky pro udělení ceny 20 000 liber britské admirality, za vyřeąení problému určení zeměpisné délky. Za 5 měsíců se zpozdily o pouhých 15 sekund. Bylo tak moľno plně rozvinout námořní navigaci, kde se k určování polohy vyuľívalo Slunce, Měsíce, planet a 57 navigačních hvězd.

Sextant a chronometr tak vládly námořní navigaci aľ do dneąních dnů, kdy byly doplněny (nechce se psát nahrazeny) navigací elektronickou (radiomajáky, druľicemi?).
Díky pokroku elektroniky se dnes uľ tolik nestaráme o astronomické tabulky jako spíą o kódy pro odblokování mapových ploterů v naąich noteboocích a GPSkách.

Stručný přehled některých významných událostí námořní navigace

150 př.n.l.	Hipparchos	Zavedení pojmu poledníků a rovnoběľek. Autor astrolabu (astro-lab, chytač hvězd), pomůcky pouľívané aľ do 16.století pro měření úhlu mezi nebeskými objekty.
	Eratosthenes	Měření poloměru Země, první mapa světa s poledníky a rovnoběľkami.
	Polynésané	Korálkové mapy. Podkladem byla hliněná destička, korálky, muąle a klacíky udávající směr.
	Arabové	Vynalezli kamal, destičku s provázkem, pro měření zeměpisné ąířky. Pouľíval se pro navigaci při cestách s velbloudy přes pouą». Vasco de Gamma jej pouľil při své cestě do Indie.
1200 ?	Číňané	Do Evropy se dostal kompas
13.-.16.století		Pouľívání portolánových map. Byly tam vyznačeny kurzy k nejznámějąím přístavům. Předevąím Středomoří pak i Atlantik. Zobrazení předevąím pobřeľí.
1453	Columbus	Objevil Ameriku, pouľil kompas a nedokonalou představu o tom, ľe plavbou na západ dopluje do Indie. Byl zastaven neznámým světadílem.
1529	Nunez	Profesor matematiky vyřeąil problém projekce map (3D prostoru na 2D plochu)
1530	Gemma Frisius	Navrhl určení zeměpisné délky pomocí hodin (místního času). Jeho metoda byla po 250 letech pouľita po vynálezu chronometru Johnem Harrisonem.
1512 - 1594	Gerhard Mercator	Významný vydavatel map, altasů a glóbů.
1592	Davis	Davisův kvadrant, předchůdce sextantu. Měl zrcátko a obraz Slunce se promítal na stínítko. Ke Slunci se stálo zády. Pouľíval se do konce 17, století. Davis roku 1592 objevil Falklandy.
1678	John Flamsteed	Přesným měřením prokázal, ľe rotace Země kolem vlastní osy je konstantní.
1681	Picard, Hayes, Newton	Vyslána expedice na ostrov Goree v západní Indii. Na základě nerovnoměrnosti chodu hodin Newton prokázal svůj předpoklad, ľe Země je na pólech zploątělá.
1682 - 1744	John Hadley	Roku 1731 navrhl oktant předchůdce sextantu. Má jiľ dvě zrcátka jako sextant a záměrný dalekohled.
1693-1776	John Harrison	Konstrukce chronometru.
1735	L.Kendall	Vyrobil podle Harrisonových hodin H4 chronometr označený K1, který James Cook pouľil na své 2. a 3. cestě kolem světa.
18. století		Počátek moderní navigace. Je k dispozici sextant, chronometr a moderní mapy
1900		Počátek radio navigace, první radiové vysílání.
1957		Sputnik, počátek druľicové navigace. Američané vyuľívali vysílání ruského sputniku pro první pokusy s druľicovou navigací na moři.

Přílohy:navigace2.pps | animace sextantu

Ing. Ladislav Sieger, CSc., foto autor