Historia / Inledning

Att bestämma sin position ute till havs har varit önskvärt ända ifrån den dag då man började bygga båtar stora nog för att färdas över haven. Men utan att se land är det inte helt trivialt. Död-räkning är den klassiska tekniken men dess osäkerhet ökar kraftigt med den tid den har använts utan omstart vid en med hög säkerhet bestämd position.

Erfarenhetsbaserade tekniker baserade på djup, moln, form på vågor, strömmar, lukt, fågelliv och annat djurliv är inte tillräckligt säkra och fungerar ännu sämre eller inte alls i helt okända vatten.

För den tidens sjömän återstod att titta upp på himlavalvet och försöka använda vad som fanns där uppe för sin navigation.

Medeltiden

Äldre astronomiska almanackor som till nöds kunnat användas till sjöss är kända sedan medeltiden. Den äldsta kända är en hexameterdikt som heter Phainomena (sv. fenomen) av den grekiske skalden Aratus från Soloi som levde 315 - 240 f.Kr. Det är Aratus från Soloi som först namnger stjärnor efter grekiska gudar. Dikten är översatt till svenska av Hans Carling i boken Himlens fenomen: stjärnbilder och vädermärken.

• Läs mer om Aratus på Wikipedia:
  https://en.wikipedia.org/wiki/Aratus

Astrolabium

Astrolabiet uppfanns kring 200 f.Kr. Astro översätts till "sjärna" och labe/labie översätts till "att ta" eller "att finna".

Med hjälp av ett astrolabium kan himlakroppars höjd (främst Polstjärnan) över horisonten observeras och därmed kan latituden bestämmas.

Kamal

Den första etablerade metoden som används utvecklades av "araberna" under 800-talet och kallades för Kamal. Genom att fästa ett snöre i en träbit så kunde fartygets navigatör innan de lämnade hemma hamnen "kalibrera" kamalen genom att knyta en knut på snöret, som de satte bakom tänderna, så att snöret blev exakt så långt att träbiten passar mellan polstjärnan och horisonten. På så vis kunde de, om de inte var borta för länge, hitta tillbaka till hemmahamnen (eller snarare dess latitud). Med tiden utvecklades enkla tabeller med olika avstånd på knutarna för olika frekvent använda hamnar.

Kompassen

Kompassen uppfanns i Kina långt innan den kom till Europa. Kompassen började användas i Europa på 1200-talet. Därmed så kunde fartygen se vilken kurs de seglade.

Vikingatiden

Att vikingarna rutinmässigt seglade över Nordsjön, regelbundet till Färöarna och Island och flera gånger till amerikanska kontinenten är helt klarlagt. Hur de navigerade är däremot inte lika klarlagt. I fornnordisk litteratur, bland annat i Gudmundar Biskups saga och i Olavsagan, omnämns segelstenen (eller solsten) som ett hjälpmedel för tidmätning såväl på land som till sjöss. Antagandet att segelstenen har använts som stöd för navigering ligger nära till hands. Segelstenen antas ha varit någon form av optiska prismor av kvarts som kan ge solens position på himlen även vid lättare molnighet. Om vikingarna hade denna kunskap så var de närmare 500 år före alla andra civilisationer med denna kunskap som också i så fall gick förlorad någonstans i tiden.

Den så kallade Bris-sextanten är en modern variant av segelstenen i så fall.

• Läs mer om Islandsspat (Solsten/Segelsten) på Wikipedia:
  https://sv.wikipedia.org/wiki/Islandsspat
• Läs mer om Bris-sextanten på Wikipedia:
  https://en.wikipedia.org/wiki/Bris_sextant

Jakobsstav

"Kors-staven" beskrevs redan på 1100-talet av den persiska matematikern Avicenna. Men äran för Jakobsstavens introduktion i Europa går till fransmannen Levi ben Gershon som beskrev den i början av 1300-talet. Jakobsstaven är enklare att använda än astrolabiet men kräver fortfarande det att man observerar horisonten och polstjärnan samtidigt vilket är omöjligt med precision på ett gungande fartyg.

Jakobsstaven består av graderad linjal (staven) med en eller flera rörliga korsarmar tvärs linjalen.

Namnet kommer av att instrumentet genom sin korsform något påminner om den medeltida stjärnbilden St. Jacob som idag är en del av stjärnbilden Orion.

Jakobsstaven ser lite ut som ett armborst eller pilbåge. Det är härifrån uttrycken "skjuta en solhöjd" och "ta ner en stjärna" kommer som synonymer för att observera solhöjden.

• Läs mer om Jakobsstav på Wikipedia:
  https://sv.wikipedia.org/wiki/Jakobsstav

Solens inträde

På 1400-talet började främst portugisiska upptäcktsresande att segla söderut utmed Afrikas kust med målet att hitta en sjöväg till Orienten. Nära ekvatorn och söder om den kan man inte längre sikta polstjärnan och navigationen blev därmed svårare.

Den portugisiska Prins Henry, även kallad "The Navigator", begärde av sina astronomer att finna ut ett sätt att bestämma latituden utifrån solens höjd (deklinationen). Runt 1480 blev metoden och tekniken för detta känd. Därmed var man inte längre beroende av polstjärnan och inte minst; Men kunde nu även göra positionsbestämningar dagtid. I alla fall av latituden. Bestämning av longituden tog ytterligare några århundranden innan man behärskade.

De tidiga tabellerna

För att inte kräva att navigatören är extremt kunnig i avancerad matematik krävs tabeller över himlakropparnas position vid olika tidpunkter.

En av de tidiga tabellerna över himlakropparnas positioner var "Ephemerides", sammanställd och publicerad av den tyska astronomen Regiomontanus år 1474.

Världsbilden

Nicolaus Copernicus är den som till stora delar har fått äran för att vi på 1500-talet började förstå hur universum "fungerade" med himlakroppar som roterade runt varandra; Den så kallade heliocentrisk världsbilden.

Kvadranten

John Davis (1550-1605) var en engelsk upptäcktsresande. Han uppfann en föregångare till sextanten i form av kvadranten, Davis kvadrant, som möjliggjorde observationer av himlakroppars lägen. Han beskrev kvadranten i sin bok "Seaman's Secrets" 1595.

Världens äldsta (avbildade) kvadrant finns i Tycho Brahes Astronomiae instauratae mechanica. Tycho Brahe (1546-1601) ägde en fast placerad murkvadrant (utan speglar) på sitt observatorium Uranienborg, på ön Ven, i Öresund. Med sin kvadrant bestämde Brahe projektionspunkterna för himlakroppar.

Kvadrantens namn kommer ifrån att den kan mäta upp till 90° (en kvarts cirkel). På grund av sin enkelhet och relativt låga kostnad gentemot senare varianter (med optik och möjlighet att observera horisonten och himlakroppen samtidigt) används kvadranten under flera århundraden.

• Läs mer om kvadranten på Wikipedia.
  https://sv.wikipedia.org/wiki/Kvadrant_(mA4tinstrument)

The Longitude Act - Inledning

I juli 1714 beslutade brittiska parlamentet om "The Longitude Act". Syftet var att få fram en metod för longitudbestämning som var praktiskt användbar och tillräckligt exakt.

De tillsatte "The Board of Longitude" för att administrera belöningen om 10 000 pund åt den som tog fram en metod med vilken man under en 6 månaders lång sjöresa kunde finna longituden på 60 M (1°) när, eller 15 000 pund, om felet inte översteg 40 M, eller 20 000 pund, om felet kunde begränsas till 30 M vilket då motsvarar en halv grad.

• Läs mer om The Longitude Act på Wikipedia.
  https://en.wikipedia.org/wiki/Longitude_Act
• Läs mer om The Board of Longitude på Wikipedia.
  https://en.wikipedia.org/wiki/Board_of_Longitude

Kampen om longituden

Här inleds kampen om vad som skulle komma att bli den "moderna" astronomiska navigationen. Mätinstrumenten, metoderna, klockan och tabellerna utvecklas parallellt och i en spännande historia till att bli vad vi idag fortfarande använder.

Fram till mitten av 1700-talet fick sjömännen basera sin navigation på latituden vilken kunde bestämmas med hjälp av främst kvadranten helt oberoende av vad klockan är och utan behov av några tabeller.

• Läs mer om Longitudproblemet på Wikipedia:
  https://sv.wikipedia.org/wiki/Longitudproblemet